TWI587103B - 具有致動顯影劑單元閘檔之接合特徵的碳粉匣 - Google Patents

具有致動顯影劑單元閘檔之接合特徵的碳粉匣 Download PDF

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Description

具有致動顯影劑單元閘檔之接合特徵的碳粉匣
本發明大體而言係關於電子照相列印機，且更具體言之，係關於一種用於顯影劑單元之閘檔及一種具有致動該閘檔之接合特徵的碳粉匣。
為減少傳統上容納於成像裝置的碳粉匣內的組件之過早更換，碳粉匣製造商已開始將具有較長壽命之組件與具有較短壽命之組件分隔成獨立的可更換單元。諸如顯影劑滾筒、碳粉添加器滾筒及刮刀壽命相對較長的組件皆定位於一個可更換單元(「顯影劑單元」)中。與容納於顯影劑單元中的組件相比消耗相對快速的成像裝置之碳粉供應係提供於獨立可更換單元中的儲器中，該單元係呈與顯影劑單元配合之碳粉匣形式。與傳統碳粉匣相比，在此構造中，容納於碳粉匣中的組件數目減少。
具有獨立碳粉匣及顯影劑單元之成像裝置易於在碳粉匣之出口埠與顯影劑單元之入口埠之間洩漏碳粉。當碳粉匣與顯影劑單元分隔且自成像裝置移除時會最頻繁地經歷碳粉洩漏。當此洩漏發生時，操縱、移動或輸送成像裝置可能導致碳粉自顯影劑單元之入口埠漏出。洩漏的碳粉可能污染成像裝置之內表面及外表面，從而不僅導致無法清除之物，且 在一些狀況下造成可靠性問題或列印缺陷。因此，需要具有閘檔之顯影劑單元，以便於當移除碳粉匣時確保碳粉不會漏出顯影劑單元。
提供此類閘檔面臨若干挑戰。首先，顯影劑單元必須相對於其對應的光導磁鼓而精確定位。否則，列印缺陷可能發生，諸如「白色間隙」，其中顯影劑滾筒瞬間與光導磁鼓分離且未能將碳粉供應至磁鼓。因此，必須嚴密控制顯影劑單元上之力平衡。其次，顯影劑單元入口埠上之閘檔的打開及閉合之定時相對於碳粉匣之插入或移除及碳粉匣出口埠上之對應閘檔之打開及閉合而言必須精確。再次，在各組件的壽命期內及在部件公差及匣插入路徑之整個範圍內，碳粉匣出口埠上之閘檔及顯影劑單元入口埠上之閘檔必須在匣插入及移除之後可靠地打開及閉合。
根據一示例實施例，一種用於成像裝置之顯影劑單元的碳粉匣包括一外殼，該外殼具有一前部、一後部、一頂部、一底部及一對側面。外殼亦具有用於收裝碳粉之儲器。出口埠定位於外殼之前部上以用於將碳粉自儲器經由顯影劑單元上的入口埠而轉移至顯影劑單元。自外殼之前部凸出之第一接合構件經定位以提供初始力來在碳粉匣插入成像裝置時，打開顯影劑單元入口埠上之閘檔。自外殼之前部凸出之第二接合部件朝向該外殼側面之一與該第一接合構件間隔開，且經定位以提供力來在碳粉匣進一步插入成像裝置中時，繼續打開顯影劑單元入口埠上之閘檔。
根據另一示例實施例，一種用於成像裝置之顯影劑單元的碳粉匣包括一外殼，該外殼具有一前部、一後部、一頂部、一底部及一對側面。該外殼亦具有用於固持碳粉之儲器。出口埠定位於外殼之前部上以用 於將碳粉自儲器經由顯影劑單元上的入口埠而轉移至顯影劑單元。第一接合構件自外殼之前部凸出。第一接合構件具有第一前導斜前表面，當該第一前導斜前表面沿碳粉匣之前部向上行進時，該第一前導斜前表面進一步向前凸出。第一斜前表面通向定位於第一斜前表面上方的第一垂直前表面。第二接合構件自外殼之前部凸出及朝向外殼的側面之一與第一接合構件間隔開。第二接合構件具有第二前導斜前表面，當該第二前導斜前表面沿碳粉匣之前部向上行進時，該第二接合構件進一步向前凸出。第二斜前表面通向定位於第二斜前表面上方的第二垂直前表面。第二垂直前表面及第二斜前表面之至少一部分比第一垂直前表面向前凸出更遠。對準構件定位於外殼之前部上，該對準構件具有第一斜側表面，當該第一斜側表面沿外殼之前部向上行進時，該第一斜側表面朝向外殼的側面之一進一步凸出。第一斜側表面通向定位於第一斜側表面上方的第二斜側表面。當第二斜側表面沿外殼之前部向上行進時，第二斜側表面朝向外殼之側面之凸出減小。
A‧‧‧箭頭
W‧‧‧深度
W'‧‧‧深度
15‧‧‧線
20‧‧‧成像裝置
22‧‧‧外殼
24‧‧‧頂部
25‧‧‧底部
26‧‧‧前部
27‧‧‧後部
28‧‧‧輸入託盤
30‧‧‧控制面板
32‧‧‧介質路徑
34‧‧‧單工路徑
36‧‧‧雙工路徑
38‧‧‧拾取機構
40‧‧‧滾筒
42‧‧‧可樞轉臂
46‧‧‧手動饋送
48‧‧‧滾筒
50‧‧‧成像站
52‧‧‧列印頭
54‧‧‧中間轉移機構(ITM)/ITM皮帶
56‧‧‧驅動滾筒
58‧‧‧張力滾筒
60‧‧‧備用滾筒
62‧‧‧第一轉移夾持點
64‧‧‧第二轉移夾持點
66‧‧‧轉移滾筒
68‧‧‧熔合器區域
70‧‧‧熔合滾筒
72‧‧‧夾持點
74‧‧‧退出滾筒
76‧‧‧輸出區域
100‧‧‧碳粉匣/匣盒
102‧‧‧儲器
104‧‧‧外殼
105‧‧‧頂部
106‧‧‧底部
107‧‧‧前部
108‧‧‧後部
109‧‧‧側面
110‧‧‧側面
111‧‧‧端蓋
112‧‧‧主外殼
113‧‧‧把手
114‧‧‧主區段
116‧‧‧延伸區段
122‧‧‧出口埠
124‧‧‧密封構件
126‧‧‧開口
127‧‧‧閘檔
128‧‧‧面
130‧‧‧缺口
131‧‧‧導件
132‧‧‧驅動齒輪
134‧‧‧鍵控結構
136‧‧‧電連接器
138‧‧‧凹座
140‧‧‧對準構件
150‧‧‧接合構件
151‧‧‧前部
152‧‧‧側面
153‧‧‧側面
154‧‧‧斜前表面
155‧‧‧垂直前表面
156‧‧‧對準特徵
157‧‧‧第一斜側表面
158‧‧‧頂端
159‧‧‧第二斜側表面
160‧‧‧接合構件
161‧‧‧前部
162‧‧‧側面
163‧‧‧側面
164‧‧‧斜前表面
165‧‧‧垂直前表面
166‧‧‧前突隆/隆起
200‧‧‧顯影劑單元
202‧‧‧碳粉儲器
204‧‧‧碳粉添加器滾筒
206‧‧‧顯影劑滾筒
210‧‧‧外殼
212‧‧‧側面部分
214‧‧‧主外殼部分
216‧‧‧齒輪板
217‧‧‧驅動齒輪
218‧‧‧銷
220‧‧‧閘檔外殼部分
222‧‧‧入口埠
224‧‧‧頂表面
224a‧‧‧上升部分
224b‧‧‧部分
224c‧‧‧部分
224d‧‧‧斜坡部分
224e‧‧‧斜坡部分
226‧‧‧突脊
227‧‧‧突脊
228‧‧‧切口
228a‧‧‧後邊緣
228b‧‧‧側邊緣
228c‧‧‧側邊緣
230‧‧‧閘檔
231‧‧‧開口
232‧‧‧下密封構件
233‧‧‧開口
234‧‧‧上密封構件
235‧‧‧開口
236‧‧‧彈簧
236a‧‧‧末端
236b‧‧‧末端
238‧‧‧彈簧
240‧‧‧支腳
242‧‧‧支腳
244‧‧‧錨固件
246‧‧‧錨固件
248‧‧‧螺釘
250‧‧‧螺釘
252‧‧‧頂部部分
254‧‧‧側面部分
256‧‧‧側面部分
258‧‧‧凸耳
260‧‧‧凸耳
262‧‧‧臂
264‧‧‧唇緣
266‧‧‧泡沫構件
300‧‧‧光導(PC)單元
302‧‧‧光導(PC)磁鼓
304‧‧‧充電滾筒
306‧‧‧框架
併入及形成本說明書的一部分之隨附圖式示出本揭露內容之若干態樣，且該等圖式與描述內容共同用於解釋本揭露內容之原理。
圖1係根據一示例實施例的成像裝置之內部的示意性側視圖。
圖2係根據一示例實施例的四個成像站的透視圖，其中每一成像站皆具有用於成像裝置之碳粉匣及顯影劑單元。
圖3係根據一示例實施例的顯影劑單元入口埠上的閘檔之 透視圖。
圖4為圖3中展示之顯影劑單元上的閘檔之側視圖。
圖5係根據一示例實施例的用於顯影劑單元之下密封構件及閘檔外殼的透視圖。
圖6係根據一示例實施例的圖3中展示之顯影劑單元上的閘檔之透視圖，該閘檔處於打開位置。
圖7係根據一示例實施例的用於顯影劑單元之碳粉匣的透視圖。
圖8為圖7中展示之碳粉匣的一部分之正視圖。
圖9為圖7中展示之碳粉匣的一部分之側視圖。
圖10係根據一示例實施例的在碳粉匣插入成像裝置以與顯影劑單元配合時該碳粉匣之透視圖。
圖11A及圖11B分別係根據一示例實施例的在碳粉匣接近其於成像裝置中之落座位置時該碳粉匣的側視圖及透視圖。
圖12A及圖12B為圖11A及圖11B中展示之碳粉匣的透視圖，該碳粉匣進一步朝向其於成像裝置中之落座位置行進。
圖13係根據一示例實施例的用於顯影劑單元之碳粉匣的仰視圖，該碳粉匣具有包括經圓弧成型邊緣之接合構件。
圖14A及圖14B為圖11A及圖11B中展示之碳粉匣的透視圖，該碳粉匣完全插入成像裝置且與顯影劑單元配合。
圖15A至圖15E係根據一示例實施例的沿圖11A中線15-15截取的順序橫截面視圖，其中展示在插入碳粉匣期間顯影劑單元藉由碳粉 匣上之對準構件的定位。
圖16A至圖16E係根據一示例實施例的順序正視圖，其中展示在插入碳粉匣期間碳粉匣入口埠上的閘檔之致動。
在以下描述內容中，參考隨附圖式，其中相同數字表示相同元件。足夠詳細地描述實施例以允許熟習此項技術者能夠實踐本揭露內容。要瞭解，可使用其他實施例，且可在不脫離本揭露內容之範疇的狀況下做出製程、電氣及機械改變等。實例僅代表可能的變化形式。一些實施例之部分及特徵可包括於其他實施例之部分及特徵中或替代其他實施例之部分及特徵。因此，以下描述內容不應以限制性意義理解，且本揭露內容之範疇僅由附加申請專利範圍及其等效物界定。
圖1示出示例成像裝置20之內部的示意圖。成像裝置20包括外殼22，該外殼22具有頂部24、底部25、前部26及後部27。外殼22包括定位於其中的一或多個輸入託盤28。託盤28經定尺寸以容納介質片材之堆疊。如本文所使用的，介質一詞意味不僅涵蓋紙，並且涵蓋標籤、封套、織物、相紙或任何其他所要之基材。託盤28較佳係可移除的以用於重新填充。控制面板30可位於外殼22上。藉由使用控制面板30，使用者能夠輸入命令且大體控制成像裝置20之操作。例如，使用者可輸入命令以切換模式(例如，彩色模式、單色模式)，查看列印之影像數目等，介質路徑32延伸穿過成像裝置20以用於經由影像轉移製程來移動介質片材。介質路徑32包括單工路徑34且可包括雙工路徑36。介質片材藉由拾取機構38自託盤28引入單工路徑34中。在所展示之示例實施例中，拾取機構38包括 定位於可樞轉臂42末端之滾筒40。滾筒40旋轉以自託盤28移動介質片材並將介質片材移動至介質路徑32中。介質片材接著由各種輸送滾筒沿介質路徑32移動。介質片材亦可藉由具有一或多個滾筒48之手動饋送46引入介質路徑32中。
成像裝置20包括影像轉移區段，該影像轉移區段包括一或多個成像站50。每一成像站50包括安裝於共用光導單元300上之匣盒100及顯影劑單元200。每一碳粉匣100包括：儲器102，其用於收裝碳粉；及出口埠，其與對應顯影劑單元200之入口埠連通以用於將碳粉自儲器102轉移至顯影劑單元200，如以下更詳細地論述。一或多個攪動構件可定位於儲器102內以幫助移動碳粉。每一顯影劑單元200包括碳粉儲器202及碳粉添加器滾筒204，該碳粉添加器滾筒將碳粉自儲器202移動至顯影劑滾筒206。光導單元300包括用於每一成像站50之充電滾筒304及光導(PC)磁鼓302。PC磁鼓302經安裝大體上彼此平行。為明確起見、顯影劑單元200、PC磁鼓302及充電滾筒304僅於成像站50中之一者上加以標記。在所示之示例實施例中，每一成像站50除碳粉顏色之外大體上相同。
每一充電滾筒304與對應PC磁鼓302形成夾持點。在列印操作期間，充電滾筒304將PC磁鼓302之表面充電至指定的電壓，諸如，-1000伏。來自與每一成像站50關聯的列印頭52之雷射光束被接著引導至PC磁鼓302之表面，且選擇性使該雷射光束接觸之彼等區域放電以形成潛像。在一實施例中，PC磁鼓302上由雷射光束照明之區域經放電至近似-300伏。與對應PC磁鼓302形成夾持點的顯影劑滾筒206接著將碳粉轉移至PC磁鼓302以形成碳粉影像。諸如刮刀總成之計量裝置可用於將碳粉計量加 至顯影劑滾筒206上，且於碳粉轉移至PC磁鼓302之前將所要之電荷施加於碳粉上。碳粉附著至PC磁鼓302的藉由來自列印頭52之雷射光束所放電的區域。
中間轉移機構(ITM)54鄰近成像站50安置。在此實施例中，ITM 54形成為圍繞驅動滾筒56、張力滾筒58及備用滾筒60之環帶。如圖1中所見，在成像操作期間，ITM54沿順時針方向移動經過成像站50。PC磁鼓302中的一或多者將呈其各自顏色之碳粉影像於第一轉移夾持點62處施加至ITM54。在一實施例中，正電壓場將碳粉影像自PC磁鼓302吸引至移動ITM54之表面。ITM54轉動且自成像站50收集一或多個碳粉影像，接著將碳粉影像傳送至由備用滾筒60支撐的第二轉移夾持點64處之介質片材，該第二轉移夾持點形成於轉移滾筒66與ITM 54之間。
前進穿過單工路徑34之介質片材隨其移動穿過第二轉移夾持點64而自ITM54接收碳粉影像。具有碳粉影像之介質片材接著沿介質路徑32移動且進入熔合器區域68中。熔合器區域68包括熔合滾筒或皮帶70，其形成夾持點72以將碳粉影像黏附至介質片材。熔合介質片材隨後通過退出滾筒74，該等退出滾筒定位於熔合器區域68之下游。退出滾筒74可於前向方向或反向方向上旋轉。在前向方向上，退出滾筒74將介質片材自單工路徑34移動至成像裝置20之頂部24上的輸出區域76。在反向方向上，退出滾筒74將介質片材移動至雙工路徑36以用於在介質片材之第二側面上的成像。
單色成像裝置20可包括單一成像站50，相比之下，彩色成像裝置20可包括多個成像站50。圖2示出一組四個成像站50，該等成像站 每一者包括各自匣盒100、顯影劑單元200及安裝於PC單元300之框架306中的PC磁鼓302。在一實施例中，框架306係由衝壓金屬板製造，該等衝壓金屬板產生對PC磁鼓302相對於彼此及相對於成像裝置20內的ITM皮帶54、列印頭52及驅動模組之位置的精確控制。框架306包括中心開口，該中心開口經定尺寸以收納顯影劑單元200及使顯影劑滾筒206與其各自PC磁鼓302配合。
圖3更詳細展示根據一示例實施例的顯影劑單元200之透視圖。顯影劑單元200可移除地安裝於成像裝置20中，諸如安裝於以上論述之框架306中。以上論述之儲器202、碳粉添加器滾筒204及顯影劑滾筒206定位於顯影劑單元200之外殼210內。外殼210包括閘檔外殼部分220，該閘檔外殼部分自顯影劑外殼210之側面部分212延伸。在一實施例中，閘檔外殼部分220由諸如螺釘(未示出)的適合緊固件附接至顯影劑外殼210之主外殼部分214。或者，閘檔外殼部分220可超聲焊接至主外殼部分214或與主外殼部分214整體形成。可旋轉螺鑽(未示出)自主外殼部分214凸出進入閘檔外殼部分220，以將碳粉自閘檔外殼部分220移動至主外殼部分214。閘檔外殼部分220包括入口埠222(參看圖5)，該入口埠允許碳粉自匣盒100進入顯影劑單元200。閘檔230定位於閘檔外殼部分220之頂表面224上，且可在打開位置(圖6)與閉合位置(圖3)之間滑動移動。在打開位置，閘檔230允許碳粉經由入口埠222自匣盒100流入顯影劑單元200中。在閉合位置，閘檔230阻擋入口埠222，從而防止碳粉漏出顯影劑單元200。
參考圖3及圖4，下密封構件232附接至閘檔230之底表面 且密封閘檔230與閘檔外殼部分220之間的介面。上密封構件234附接至閘檔230之頂表面，且當安裝匣盒100時密封閘檔230與匣盒100之間的介面。下密封構件232及上密封構件234可隨閘檔230一起移動。當閘檔230在閉合位置與打開位置之間滑動時，下密封構件232抵靠閘檔外殼部分220之頂表面224滑動。在一實施例中，下密封構件232與上密封構件234由彈性體泡沫材料形成，該材料諸如可購自Rogers Corporation,Rogers,Connecticut,USA的PORON®。然而，下密封構件232與上密封構件234可由提供有效碳粉密封之任何適合材料組成，只要閘檔230相對於閘檔外殼部分220自由滑動即可。
一對拉伸彈簧236、238定位於閘檔230之相對側上，該等拉伸彈簧使閘檔230朝向圖3展示之閉合位置偏置。彈簧236、238於一末端連接至自閘檔230延伸之支腳。圖3展示彈簧236的連接至自閘檔230延伸之支腳240的末端236a；彈簧238之連接大體上相同，但在圖3中被遮蓋。彈簧236、238之另一末端連接至安裝於閘檔外殼部分220上的各自錨固件244、246。再次，圖3中展示彈簧236之末端236b，但未展示彈簧238之末端。在所示之示例實施例中，錨固件244、246分別藉由諸如螺釘248、250之緊固件安裝至閘檔外殼部分220；然而，可使用任何適合的安裝方法，諸如藉由將錨固件244、246焊接至閘檔外殼部分220或藉由使錨固件244、246與閘檔外殼部分220整體形成。彈簧236、238使錨固件244、246抵靠閘檔230偏置。除提供用於彈簧236、238之附接點之外，錨固件244、246係充當限制閘檔230於其返回圖3展示之閉合位置時的滑動運動的止擋件。
參考圖4，展示閘檔外殼部分220的側視圖，其中閘檔230 安裝於閘檔外殼部分220上。錨固件244、246自圖4中移除以更明確地顯示閘檔230及閘檔外殼部分220之特徵。如所示，閘檔外殼部分220包括一對位於入口埠222之相對側上的突脊226、227。閘檔230包括頂部部分252及一對側面部分254、256，該等側面部分254、256自頂部部分252向下延伸。支腳240、242由每一側部分254、256的鄰近主外殼部分214之各自節段形成。閘檔230亦包括一對凸耳258、260，該等凸耳分別自側面部分254、256延伸。凸耳258、260折向下且分別接觸突起226、227之底表面。下密封構件232被夾在閘檔230之頂部部分252與閘檔外殼部分220之頂表面224之間。在一實施例中，自閘檔外殼部分220之頂表面224至閘檔230的頂部部分252之底表面的距離小於下密封構件232之標稱厚度，使得下密封構件232受壓縮以確保閘檔230與閘檔外殼部分220之間的介面獲密封。閘檔230包括臂262，該臂遠離閘檔外殼部分220自側面部分256延伸。閘檔230亦包括唇緣264，該唇緣係形成於頂部部分252上距離主外殼部分214最遠之邊緣處。如以下更詳細地論述，臂262及唇緣264經定位以接收來自碳粉匣100上的一對對應接合特徵的致動力，以當安裝碳粉匣100時打開閘檔230。
圖5展示閘檔外殼部分220，其中移除閘檔230及上密封構件234以更明確地示出下密封構件232。入口埠222以虛線展示以示出其在閘檔外殼部分220之頂表面224上位於下密封構件232下方的位置。下密封構件232展示為處於閉合位置，其中該構件之主體覆蓋並阻擋入口埠222。下密封構件包括貫穿其主體之內部部分的開口233，該開口具有相似於入口埠222之開口的尺寸及形狀。在所示之示例實施例中，閘檔外殼部分220之頂表面224包括上升部分224a，該上升部分環繞入口埠222以確保下密 封構件232獲充分壓縮來密封入口埠222。在入口埠222的每一側上，頂表面224於部分224b及224c(該等部分出於閘檔230之滑動路徑中)中的高度低於上升部分224a的高度，因為與入口埠222相比，此等區域中密封之重要性較低。斜坡部分224d、224e提供自部分224b、224c分別至上升部分224a之逐漸過渡。減小頂表面224於部分224b及224c中的高度使下密封構件232於該等區域中的壓縮減少。此舉減小在閘檔230之致動期間頂表面224對下密封構件232的不需要的拖曳且降低致動閘檔230所需的總能量。在一實施例中，上升部分224a之高度高於部分224b及224c約0.25mm，且下密封構件之標稱壓縮為約0.6mm。
圖6展示閘檔230在打開位置的頂部透視圖。閘檔230及上密封構件234分別包括開口231、235，該等開口相似於下密封構件232中之開口233來定尺寸及成形。當閘檔230打開時，如圖6中所見，閘檔230滑動至左側直至開口231、233、235定位於入口埠222上，以便允許碳粉自碳粉匣100流入閘檔外殼部分220中，使得碳粉隨後可被吸入主外殼部分214。閘檔外殼部分220包括位於閘檔外殼部分220距離主外殼部分214最遠之邊緣處的切口228。切口228包括後邊緣228a及兩個側邊緣228b、228c。如以下更詳細地論述，切口228經定位以當安裝碳粉匣100時允許碳粉匣100上之接合特徵接觸唇緣264且致動閘檔230。
在所示之示例實施例中，閘檔230亦包括泡沫構件266，該泡沫構件定位於閘檔230鄰近主外殼部分214之頂部部分252上。泡沫構件266有助於當碳粉匣100經移除且閘檔230移動至閉合位置時吸收漏出碳粉匣100之任何碳粉。泡沫構件266可包括可撓性開孔型聚合物(例如，聚胺 酯)泡沫，諸如可購自FXI,Media,Pennsylvania,USA之SUPER SEAL FOAM。
圖7展示碳粉匣100之透視圖。碳粉匣100包括外殼104，該外殼具有頂部105、底部106、前部107、後部108及一對側面109、110且於其中形成儲器102。在一實施例中，外殼104由端蓋111構成，該端蓋諸如藉由超聲波焊接而安裝於匣盒100之後部108處的主外殼112上。把手113可定位於頂部105上以在插入及移除成像裝置20期間便於抓握及操縱匣盒100。在一實施例中，把手113樞軸附接至外殼104。外殼104包括主區段114及延伸區段116。延伸區段116定位於外殼104之底部106。如圖7所示，在前部107與後部108之間量測的延伸區段116之深度W'小於主區段114之深度W。碳粉匣100包括在頂部105與底部106之間量測的總高度。在一實施例中，延伸區段116包括比主區段114更小的高度。
碳粉匣100包括出口埠122以用於經由入口埠222將碳粉轉移至顯影劑單元200。出口埠122以主區段114上的面朝下開口形成於外殼104之前部107上。出口埠122包括密封構件124，當匣盒100安裝於成像裝置20中時，該密封構件與閘檔230之上密封構件234配合。與上密封構件234相似，密封構件124包括開口126，該開口經定尺寸及成形以允許碳粉自出口埠122流入入口埠222中。出口埠122包括定位於其中之閘檔127，該閘檔調節是否允許碳粉自儲器102流出出口埠122。閘檔127可於防止碳粉退出出口埠122之閉合位置與允許碳粉流出出口埠122之打開位置之間轉動。閘檔127被過中心彈簧(未示出)偏向閉合位置，以防止在碳粉匣100未安裝於成像裝置22內時碳粉逃離。閘檔127包括圓柱體，該圓柱體具有中空內部及退出開口。在閉合位置，退出開口遠離出口埠122定位以防止 碳粉移動。在打開位置，閘檔127之退出開口與出口埠122對準以允許碳粉移動。在一實施例中，閘檔127具有名稱為「Shutter for a Toner Cartridge for use with Image Forming Device」之美國專利第7,606,520號中展示及描述之類型，該美國專利讓與本申請案之受讓人。閘檔127包括暴露於外殼104之前部107上的面128。面128包括杯形缺口130，如以下更詳細地論述，當碳粉匣100被插入成像裝置20中時，該杯形缺口接觸顯影劑單元200上的對應接合特徵，從而控制閘檔在閉合位置與打開位置之間的轉動。呈有角突起形式之導件131定位於主區段114之前部107上。導件131朝向側面110與閘檔127間隔開，且如以下更詳細地論述，當匣盒100被插入時幫助確保閘檔127適當地打開。
碳粉匣100進一步包括定位於外殼104之前部107上的驅動齒輪132。驅動齒輪132與成像裝置20中的對應齒輪嚙合及接收來自該對應齒輪之旋轉動力，以便將旋轉動力提供至定位於儲器102內的各種輪葉及/或攪動器以及螺鑽，以用於將碳粉移動至出口埠122。在所示之示例實施例中，驅動齒輪132被部分遮擋，僅在其底部部分上暴露出幾個輪齒。驅動齒輪132定位於外殼104的主區段114上，處於出口埠122上方。
在多個碳粉匣100用於單一成像裝置20之情況下，碳粉匣100可包括防止碳粉匣100插入錯誤位置中的鍵控結構134。例如，在成像裝置20中每一碳粉匣100提供不同顏色之碳粉的情況下，諸如在使用具有黑色、青色、黃色及洋紅色碳粉之碳粉匣的情況下，鍵控結構134防止每一碳粉匣100被插入與任何其他顏色對應之位置中。例如，鍵控結構134防止容納青色碳粉之碳粉匣100定位於用於黑色、黃色或洋紅色碳粉匣之 位置中。在所示之示例實施例中，鍵控結構134定位於外殼104之延伸區段116之前部107上。
碳粉匣100亦可包括電連接器136，該電連接器具有用於與成像裝置20之控制器通訊的處理電路。該處理電路可提供鑒定功能、安全性及操作性聯鎖、關於碳粉匣100之操作參數及使用資訊。在所示之示例實施例中，電連接器136定位於外殼104之底部106中的凹座138中。當碳粉匣100安裝於成像裝置20中時，電連接器136上的接點與對應接點配合，以便建立與成像裝置20之控制器的通訊鏈路。在一實施例中，電連接器136具有名稱為「Cartridge with Movable Electrical Connector」之美國專利第7,272,336號中展示及描述之類型，該美國專利讓與本申請案之受讓人。
碳粉匣100亦可包括各種對準構件140，該等對準構件在沿圖7中箭頭A展示之方向插入碳粉匣100期間使碳粉匣100與顯影劑單元200對準。例如，對準構件140可包括自外殼104之側面109、110向外凸出之數個突起及/或形成為側面109、110中之凹陷的數個伸展狹槽的組合，該等突起及/或伸展狹槽分別與對應狹槽及/或突起配合，以便確保碳粉匣100之精確定位。例如，對準構件140幫助確保出口埠122與顯影劑單元200之入口埠222配合、驅動齒輪132與成像裝置20中的對應驅動齒輪配合，及電連接器136與對應電接點配合。
碳粉匣100亦包括第一接合構件150及第二接合構件160，該等接合構件在延伸區段116之前部107上彼此間隔開，以用於當碳粉匣100插入成像裝置20中時致動顯影劑單元200上的閘檔230。接合構件150及160自延伸區段116之前部107凸出。圖8及圖9分別展示碳粉匣100之 特寫前部及側面正視圖，以更明確地示出接合構件150及160之特徵。在所示之示例實施例中，接合構件150及160形成為整體形成於外殼104中之窄肋。或者，接合構件150、160可諸如由一或多個緊固件或黏合劑附接至外殼104之前部107。接合構件150在外殼104之前部107上與出口埠122水平對準。接合構件160與朝向延伸區段116之前部107的中心(亦即，朝向側面110)接合構件150間隔開。
接合構件150包括前端面151及一對側面152、153。側面152面向匣盒100之側面109，而側面153面向側面110及接合構件160。前端面151包括前導斜前表面154，隨著該前導斜前表面遠離底部106向上行進，其進一步自前部107向外逐漸凸出。斜前表面154通向大體上垂直延伸之垂直前表面155。因此，斜前表面154定位於垂直前表面155下方。在所示之示例實施例中，接合構件150進一步包括自側面152凸出之對準特徵156。或者，對準特徵156可與接合構件150分開而自外殼104之前部107凸出。對準特徵156包括第一斜側表面157，當該第一斜側表面向上行進時，其進一步自側面152向外逐漸凸出。第一斜側表面157在頂端158終止，接著通向第二斜側表面159。當第二斜側表面159向上行進時，其自側面152之向外凸出逐漸減少。換言之，對準特徵156自側面152逐漸向外彎曲接著向內返回。斜側表面157定位於頂端158下方且頂端158定位於斜側表面159下方。在所示之示例實施例中，對準特徵156之頂端158與前端面151之垂直前表面155垂直對準(亦即，頂端158距離底部106之高度相當於在前部151之垂直前表面155上之點距離該底部之高度)。此外，在所示之示例實施例中，頂端158包括大體上垂直延伸、大體上平行於插入碳粉匣100 之方向的表面。
接合特徵160包括前端面161及一對側面162、163。側面162面向匣盒100之側面109及接合構件150，而側面163面向側面110。前端面161包括前導斜前表面164，當該前導斜前表面遠離底部106向上行進時，其進一步自前部107向外逐漸凸出。前端面161進一步包括垂直前表面165，該垂直前表面165大體上垂直延伸使得其大體上平行於接合特徵150之垂直前表面155。接合特徵160亦可視需要包括前突隆166，斜前表面164在此前突隆處通向垂直前表面165。隆起166比斜前表面164及垂直前表面165自前部107向前凸出更遠。在一實施例中，隆起166比垂直前表面165向前凸出遠大約0.5mm。斜前表面164定位於隆起166下方及隆起166定位於垂直前表面165下方。此外，垂直前表面165及斜前表面164鄰近接合特徵160之垂直前表面165的至少一部分比接合特徵150之垂直前表面155自前部107向外凸出更遠。雖然斜前表面154、164示出為具有大體上平坦、平面表面，但斜前表面154、164中任一者或兩者之所有或一部分可替代地具有彎曲表面。
顯影劑單元200上之閘檔230由碳粉匣100上之接合構件150及160致動。接合構件150提供初始力以開始打開閘檔230，而接合構件160提供剩餘力以在剩餘路程將閘檔230移動至打開位置，且提供將閘檔230固持在打開位置之力。圖10展示當碳粉匣100被首先插入PC單元300之框架306中以用於與顯影劑單元200配合時該碳粉匣之透視圖。匣盒100沿插入箭頭A之方向朝向框架306中的落座位置插入，其中出口埠122與顯影劑單元200之入口埠222配合。如圖10中所示，顯影劑外殼210包括從 該外殼向上延伸之齒輪板216。齒輪板216包括驅動齒輪217，當匣盒100完全插入時，該驅動齒輪217與匣盒100上之驅動齒輪132配合且向驅動齒輪132提供旋轉動力。齒輪板216亦包括朝向碳粉匣100凸出之銷218。銷218經定位以嚙合碳粉匣100之前部107上之缺口130。插入運動導致銷218將閘檔127旋轉至打開位置。
圖11A及圖11B展示碳粉匣100，該碳粉匣接近其於落座位置，其中PC單元300被移除以更明確地示出匣100與顯影劑單元200之間的相互作用。如插入箭頭A之方向所指示，碳粉匣100沿垂直向下的方向移動。如圖11所示，當碳粉匣100向下移動時，接合構件150之斜前表面154接觸閘檔230上之唇緣264。當碳粉匣100繼續向前時，唇緣264與接合構件150之間的接觸點沿斜前表面154向上行進，從而導致閘檔230(以及上密封構件234及下密封構件232)開始朝向打開位置(如圖11中所見，朝向左邊)滑動。具體而言，來自斜前表面154的力克服由彈簧236、238施加至閘檔230之偏置力，從而使彈簧236、238伸長。如圖11B所示，當斜前表面154首先接觸閘檔230之唇緣264時，接合構件160與閘檔230間隔開且不接觸該閘檔。當碳粉匣100進一步向下移動時，接合構件150在閘檔外殼部分220中的切口228內(圖6)行進。
圖12A及圖12B展示朝向其落座位置進一步向前之碳粉匣100，其中為明確起見再次移除PC單元300。如圖12A中所示，當碳粉匣100繼續向前時，接合構件160之斜前表面164接觸自閘檔230延伸之臂262。當碳粉匣100繼續向下移動時，臂262與接合構件160之間的接觸點沿斜前表面164向上朝向垂直前表面165行進。此舉導致閘檔230繼續朝向 打開位置(如圖12B中所見，朝向左邊)滑動。當臂262沿斜前表面164繼續向上行進時，唇緣264與斜前表面154分開且閘檔230滑動遠離接合構件150。當碳粉匣100進一步向前時，接合構件150之垂直前表面155進入切口228內並與後邊緣228a間隔開。同時，如圖12B所示，對準特徵156接觸側邊緣228b且將力施加於大體上垂直於閘檔230之移動方向的閘檔外殼部分220上。如以下更詳細地論述，對準特徵156對側邊緣228b的力使顯影劑單元200相對於匣100定位，以使得出口埠122與入口埠222對準，且使得銷218由缺口130收納以便打開閘檔127。
當碳粉匣100繼續向前時，臂262繼續沿斜前表面164向上行進直至臂262越過隆起166且到達垂直前表面165，該情況下，閘檔230處於其最終打開位置。隆起166導致閘檔230過度行進一微小量，從而幫助使下密封構件232相對於閘檔外殼部分220之頂表面224平直，以便在閘檔230之最終打開位置中，當自側面觀察時(如圖11A)，下密封構件232更接近矩形。矩形形狀(與有角平行四邊形形狀相對)最小化碳粉在下密封構件232中附著開口233之壁的可能性，且限制碳粉流入閘檔外殼部分220中。此外，當下密封構件232變得平直時，下密封構件232中的大部分剪切力獲解除，從而顯著地減少為將閘檔230固持在其最終打開位置，垂直前表面165必須對臂262施加之力。作用於顯影劑單元200之力的減少增加抵抗諸如「白間隙」之列印缺陷的系統強健性。隆起166亦向使用者提供匣盒100已到達其在框架306中的落座位置之觸覺反饋。具體而言，當使用者推動碳粉匣100進入框架306時，當臂262自斜前表面164經過隆起166過渡至垂直前表面165時，匣盒100將「扣合」進入適當位置。在一實施例中， 如圖13中所示，接合構件160中介於前端面161與側面162之間的邊緣168係經圓弧成型或磨圓而非形成尖銳轉角。此舉減少臂262與邊緣168之間的摩擦，且進而減小當隨時間而不斷插入及移除碳粉匣100時對接合構件160之磨損。
圖14A及圖14B展示碳粉匣100完全插入顯影劑單元200且與其配合，再次為明確起見移除PC單元300。如圖14A中所示，臂262抵靠垂直前表面165靜止，從而將閘檔230固持在打開位置。如圖14A及圖14B所示，環繞入口埠222之上密封構件234與環繞出口埠122之密封構件124配合，以防止當碳粉自匣盒100流至顯影劑單元200時碳粉之洩漏。另外，對準特徵156與切口228之後邊緣228a及側邊緣228b、228c間隔開，使得接合構件150不對顯影劑單元200施加不合需要之力，該不合需要之力可干擾顯影劑滾筒206相對於其對應PC磁鼓302之精確定位。替代地，由匣盒100施加於閘檔230上的力大體上平行於顯影劑滾筒206之軸線。沿此方向的力比其他力對顯影劑單元200之力平衡的影響要小，且因此減小可導致列印缺陷的顯影劑滾筒206相對於PC磁鼓302對準不當之可能性。
當移除碳粉匣100時，接合構件150及160脫離閘檔230，從而允許彈簧236、238使閘檔230返回至抵靠錨固件244、246之閉合位置。由彈簧236、238施加之力足以克服下密封構件232與閘檔外殼部分220之頂表面224之間的摩擦。當碳粉匣100被移除及閘檔230在閉合位置時，開口231、233、235定位於閘檔外殼部分220之頂表面224上且與切口228間隔開(圖3及圖5)。此舉幫助防止漏出碳粉匣100之出口埠122的任何殘餘碳粉在移除匣100時落入並潛在地污染成像裝置20。確切言之，該碳粉 之大部分將由泡沫構件266收集或遭捕獲抵靠於頂表面224中由開口231、233、235形成之區域。若開口231、233、235替代地定位於切口228上，則來自匣100之殘餘碳粉將趨向於下落穿過切口228並進入成像裝置20。
圖15A至圖15E更詳細展示沿圖11A中的線15-15之橫截面視圖，且示出匣盒100插入期間對準特徵156與閘檔外殼部分220之間的相互作用。圖15A展示碳粉匣100距離其落座位置近似24mm。如圖15中所示，當碳粉匣100首先插入時，接合構件150進入閘檔外殼部分220中的切口228。當匣盒100進一步向前時，側邊緣228b接觸斜側表面157及沿該斜側表面向上行進直至其到達頂端158(如圖15B中所示，該圖展示碳粉匣100距離其落座位置近似13mm)。如以下結合圖16A至圖16E所論述，當側邊緣228b接觸頂端158時，對準特徵156對顯影劑單元200施加最大偏置以確保銷218接觸缺口130來致動閘檔127。當匣盒100繼續向前時，側邊緣228b沿斜側表面159向上行進(如圖15C中所示，該圖展示碳粉匣100距離其落座位置近似8mm)直至其與側邊緣228b分開(如圖15D中所示，該圖展示碳粉匣100距離其落座位置近似4mm)。圖15E展示處於其最終落座位置之碳粉匣100，其中對準特徵156與閘檔外殼部分220間隔以避免對顯影劑單元200施加不合需要之力。
圖16A至圖16E展示與圖15A至圖15E中所示匣盒100插入間隔相同的間隔，但為距離匣盒100之前部的間隔。如以上論述，當碳粉匣100向前朝向其落座位置時，如圖16A至圖16E中所見，對準特徵156使顯影劑單元200偏置至右側，以便使銷218與缺口130對準。此外，如圖16B中所示，若銷218相對於缺口130對準不當，則導件131將接觸銷218 及將銷218推向缺口130。圖16C展示銷218接觸缺口130。圖16D展示閘檔127由閘檔127之銷218及過中心彈簧旋轉至打開位置，以使得銷218接觸杯形缺口130之相對側。圖16E展示匣盒100完全插入，其中閘檔127完全打開。在此位置，銷218與閘檔127間隔開以使得銷218不接觸匣盒100，以便防止匣盒100對顯影劑單元200的不合需要之力。閘檔127保持在此位置直至匣盒100被移除。該移除導致缺口130再次接觸銷218，從而將閘檔127旋轉至閉合位置。
前述描述說明本揭露內容之各種觀點。該描述內容並非意欲為詳盡的。確切言之，該描述內容係選擇來說明本揭露內容之原理及其實際應用，以便允許一般技藝人士能夠使用本揭露內容，包括固然隨之得到的各種修改。所有修改及改變皆涵蓋於由附加申請專利範圍決定的本揭露內容之範疇內。相對明顯的修改包括將各種實施例之一或多個特徵與其他實施例之特徵的組合。
A‧‧‧箭頭
W‧‧‧深度
W'‧‧‧深度
100‧‧‧碳粉匣/匣盒
104‧‧‧外殼
105‧‧‧頂部
106‧‧‧底部
107‧‧‧前部
108‧‧‧後部
109‧‧‧側面
110‧‧‧側面
111‧‧‧端蓋
112‧‧‧主外殼
113‧‧‧把手
114‧‧‧主區段
116‧‧‧延伸區段
122‧‧‧出口埠
124‧‧‧密封構件
126‧‧‧開口
127‧‧‧閘檔
128‧‧‧面
130‧‧‧缺口
131‧‧‧導件
132‧‧‧驅動齒輪
134‧‧‧鍵控結構
136‧‧‧電連接器
138‧‧‧凹座
140‧‧‧對準構件
150‧‧‧接合構件
151‧‧‧前部
152‧‧‧側面
154‧‧‧斜前表面
155‧‧‧垂直前表面
156‧‧‧對準特徵
157‧‧‧第一斜側表面
158‧‧‧頂端
159‧‧‧第二斜側表面
160‧‧‧接合構件
161‧‧‧前部
162‧‧‧側面
164‧‧‧斜前表面
165‧‧‧垂直前表面
166‧‧‧前突隆/隆起

Claims (20)

  1. 一種與成像裝置之顯影劑單元一起使用的碳粉匣，該碳粉匣包含：一外殼，其具有一前部、一後部、一頂部、一底部及一對側面，該外殼具有一用於收裝碳粉之儲器；一出口埠，其位於該外殼之該前部上以用於將碳粉自該儲器經由該顯影劑單元上的一入口埠而轉移至該顯影劑單元；一第一接合構件，其自該外殼之該前部凸出，該第一接合構件經定位以提供一初始力，用以在該碳粉匣被插入該成像裝置中時，開始打開該顯影劑單元之該入口埠上的一閘檔；以及一第二接合構件，其自該外殼之該前部凸出，該第二接合構件朝向該外殼之該等側面之一與該第一接合構件間隔開，且該第二接合構件經定位以提供一力，用以在該碳粉匣進一步插入該成像裝置中時，繼續打開該顯影劑單元之該入口埠上的該閘檔。
  2. 如申請專利範圍第1項之碳粉匣，其中該第一接合構件在該外殼之該前部上與該出口埠水平對準。
  3. 如申請專利範圍第1項之碳粉匣，其中該第一接合構件及該第二接合構件中每一者皆包括一前導斜前表面，當該前導斜前表面沿該外殼之該前部向上行進時該前導斜前表面進一步向前凸出。
  4. 如申請專利範圍第3項之碳粉匣，其中該第二接合構件之該斜前表面通向定位於該第二接合構件之該斜前表面上方的該第二接合構件的一垂直前表面。
  5. 如申請專利範圍第4項之碳粉匣，其中該第二接合構件包括一前向 突隆，該前向突隆使該第二接合構件之該斜前表面與該第二接合構件之該垂直前表面分開。
  6. 如申請專利範圍第4項之碳粉匣，其中該第二接合構件之介於該第二接合構件之該斜前表面與該第二接合構件之面向該第一接合構件的一側表面之間形成的一邊緣係經呈圓形的。
  7. 如申請專利範圍第4項之碳粉匣，其中該第二接合構件之該垂直前表面及該第二接合構件之該斜前表面之至少一部分比該第一接合構件向前凸出更遠。
  8. 如申請專利範圍第3項之碳粉匣，其中該第一接合構件之該斜前表面通向定位於該第一接合構件之該斜前表面上方的該第一接合構件的一垂直前表面。
  9. 如申請專利範圍第1項之碳粉匣，其進一步包括一對準構件，該對準構件位於該外殼之該前部上，以用於當該碳粉匣插入該成像裝置中時定位該顯影劑單元，其中該對準構件具有一第一斜側表面，當該第一斜側表面沿該外殼之該前部向上行進時，該第一斜側表面進一步側向凸出，該第一斜側表面通向定位於該第一斜側表面上方的一第二斜側表面，當該第二斜側表面沿該外殼之該前部向上行進時，該第二斜側表面之該突起減小。
  10. 如申請專利範圍第9項之碳粉匣，其中該對準構件自該第一接合構件的一側表面凸出。
  11. 如申請專利範圍第10項之碳粉匣，其中該對準構件自該第一接合構件之該側表面凸出而遠離該第二接合構件。
  12. 一種用於與成像裝置之顯影劑單元一起使用的碳粉匣，該碳粉匣包 含：一外殼，其具有一前部、一後部、一頂部、一底部及一對側面，該外殼具有一用於收裝碳粉之儲器；一出口埠，其位於該外殼之該前部上且面向該外殼之該底部，以用於將碳粉自該儲器經由該顯影劑單元上的一入口埠而轉移至該顯影劑單元；一第一接合構件，其自該外殼之該前部凸出，該第一接合構件具有一第一前導斜前表面，當該第一前導斜前表面沿該碳粉匣之該前部向上行進時該第一前導斜前表面進一步向前凸出，第一斜前表面通向定位於第一斜前表面上方的第一垂直前表面；以及一第二接合構件，其自該外殼之該前部凸出，該第二接合構件朝向該外殼之該等側面之一與該第一接合構件間隔開，該第二接合構件具有一第二前導斜前表面，當該第二前導斜前表面沿該碳粉匣之該前部向上行進時該第二前導斜前表面進一步向前凸出，第二斜前表面通向定位於第二斜前表面上方的第二垂直前表面，該第二垂直前表面及第二斜前表面之至少一部分比第一垂直前表面向前凸出更遠。
  13. 如申請專利範圍第12項之碳粉匣，其中該第一接合構件在該外殼之該前部上與該出口埠水平對準。
  14. 如申請專利範圍第12項之碳粉匣，其中該第二接合構件包括一前向突隆，該前向突隆使該第二斜前表面與該第二垂直前表面分開。
  15. 如申請專利範圍第12項之碳粉匣，其中該第二接合構件之介於該第二斜前表面與該第二接合構件之面向該第一接合構件的一側表面之間形成的一邊緣係經呈圓形的。
  16. 如申請專利範圍第12項之碳粉匣，其進一步包括一對準構件，該對準構件位於該外殼之該前部上，該對準構件具有一第一斜側表面，當該第一斜側表面沿該外殼之該前部向上行進時，該第一斜側表面進一步朝向該外殼的其中一側面，該第一斜側表面通向定位於該第一斜側表面上方的一第二斜側表面，當該第二斜側表面沿該外殼之該前部向上行進時，該第二斜側表面之該突起減小。
  17. 如申請專利範圍第16項之碳粉匣，其中該對準構件自該第一接合構件的一側表面凸出。
  18. 如申請專利範圍第17項之碳粉匣，其中該對準構件自該第一接合構件之該側表面凸出而遠離該第二接合構件。
  19. 如申請專利範圍第17項之碳粉匣，其中該對準構件是垂直地對準該第一垂直前表面。
  20. 一種用於與成像裝置之顯影劑單元一起使用的碳粉匣，該碳粉匣包含：一外殼，其具有一前部、一後部、一頂部、一底部及一對側面，該外殼具有一用於收裝碳粉之儲器；一出口埠，其位於該外殼之該前部上且面向該外殼之該底部，以用於將碳粉自該儲器經由該顯影劑單元上的一入口埠而轉移至該顯影劑單元，該出口埠定位於該外殼之該前部上，更接近該一對側面之一第一側面；以及一斜接合構件，其自該外殼之該前部凸出，該斜接合構件朝向該外殼之該底部與該出口埠間隔開，且朝向該一對側面之一第二側面與該出口埠 間隔開，該斜接合構件具有一前表面，當該前表面沿該外殼之該前部向上行進時，該前表面進一步遠離該外殼的該前部向前凸出。
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