具有墨粉容器的印表機的製作方法

2023-05-11 22:12:36 2

本申請是2014年2月19日提交的、名稱為「具有墨粉容器的印表機」、申請號為201180072943.x的中國專利申請的分案申請。

背景技術：

許多雷射印表機和其他此類電子照相印表機中使用的列印過程包括將均勻的表面電荷施加到光電導體並且然後將光電導體暴露於成像光，該成像光使光電導體在選定區域中放電以在光電導體上限定靜電潛像。通過將墨粉沉積在光電導體的表面上而對該潛像進行顯影。墨粉粘附到光電導體的成像區域以形成顯影圖像，該顯影圖像被轉印到紙張或其他成像基底。墨粉供應通常被容納在可替換盒中，該盒有時還容納光電導體和印表機的其他圖像顯影部件。

附圖說明

圖1和2分別是透視圖和側視圖，示出了電子照相印表機的墨粉容器的一個示例。

圖3是沿圖2中的線3-3剖切的剖視圖。

圖4a和4b是沿圖2中的線4a/4b-4a/4b剖切的剖視圖，示出了圖1和2所示的墨粉容器中的上室的兩個示例性構造。

圖5和6分別是側視圖和剖面透視圖，示出了圖4b的穹頂構造中的圖1-3的墨粉容器的殼體。

圖7和8分別是平面圖和正面剖視圖，示出了電子照相印表機的墨粉容器的另一個示例，其中，墨粉供應室包括沿成像光路的每一側的塔柱。

圖9是側視圖，示出了電子照相印表機和墨粉容器的一個示例，其中，成像光路以銳角升高到水平面上方並且墨粉供應貯器位於成像光路下方。

圖10是側視圖，示出了電子照相印表機和墨粉容器的一個示例，其中，廢料墨粉室連接到墨粉供應室，使得已用的墨粉可被移動到墨粉供應室。

圖11是沿圖10中的線11-11剖切的剖視圖。

圖12和13是透視圖，示出了電子照相印表機和墨粉容器的一個示例，其中，成像光模塊和墨粉容器被組合成單個子組件，該子組件被集成到印表機殼體中。

圖14是圖12和13所示印表機和墨粉容器的側視圖。

圖15是沿圖14中的線15-15剖切的剖視圖。

圖16是側視圖，示出了電子照相印表機的墨粉容器的另一個示例。

圖17是圖16的印表機中的墨粉容器的透視圖。

圖18和19是沿圖17中的線18-18和19-19剖切的剖視圖。

在一些情況中例如通過省略交叉影線和一些背景結構對剖視圖進行了簡化以更好地表示某些特徵。遍及所有附圖，相同的部件數字用於指代相同或相似的部件。

具體實施方式

本發明的示例被研發出來以增大一些電子照相印表機中的墨粉供應容量而不必同時增大印表機的尺寸(或者減小為了適應增大的墨粉供應容量所需的印表機尺寸)。較大的墨粉供應量降低了用戶在印表機的預期使用壽命期間購買替換墨粉供應盒的需求。在一些示例中，新的墨粉供應容器被足夠地放大，以消除用戶更換原始墨粉容器的需求，而不需要同時增大印表機的尺寸。在一些示例中，墨粉容器可被構造為不可去除的部件，這簡化了印表機結構並且通過不再需要去除用盡的墨粉盒並且用新的墨粉盒來替換它而簡化了用戶操作。而且，作為不可去除的部件，墨粉容器可以作為承載構件和/或作為印表機外部的一部分被集成到印表機結構中，從而替換掉常規的分離的承載結構和/或外部特徵物。

新型墨粉容器的一些示例促進了新穎的印表機使用模式的實施，其中，可以根據需要遞增地購買列印容量以幫助用戶控制列印成本。在這些示例中，相同的墨粉容器可用於固定頁面數量印表機或者用於可變頁面數量印表機，在固定頁面數量印表機中，僅僅給印表機供應滿足固定頁面數量所需的墨粉量，在可變頁面數量印表機中，用戶可使用初始供應給印表機的墨粉購買額外的列印容量。

將參照電子照相印表機來描述新型墨粉容器和新型印表機構造，該電子照相印表機具有掃描雷射印表機的典型成像光路，其中，對墨粉容器進行放大是特別困難的。然而，新型墨粉容器和新型印表機構造的示例不限於掃描雷射印表機。也可以在led掃描條和其他類型的電子照相印表機中實施一些示例。本文件所使用的「印表機」指的是然後列印裝置，包括但不限於「印表機」、「複印機」、mfp(多功能印表機)和aio(多合一印表機)。附圖和以下描述所示的示例說明了本發明但是並不限制本發明，本發明被限定在說明書所附的權利要求中。

圖1和2分別是透視圖和立面圖，示出了具有墨粉容器12的電子照相印表機10。參照圖1和2，印表機10包括殼體14，殼體14形成印表機10的外部並且總體上支撐印表機10的操作部件。本文件所使用的印表機「殼體」包括印表機中的承載和其他支撐結構以及印表機的外部特徵物。在許多電子照相印表機中，將均勻的表面電荷施加到光電導體並且然後將光電導體暴露於成像光，該成像光使光電導體在選定區域中放電以在光電導體上限定靜電潛像。通過將墨粉沉積在光電導體的表面上而對該潛像進行顯影。墨粉粘附到光電導體的成像區域以形成顯影圖像，該顯影圖像被轉印到紙張或其他成像基底。

因此，並且特別參照圖2，印表機10包括：具有光敏表面的光電導體輥16，潛像在光敏表面上形成並且墨粉圖像在光敏表面上顯影；充電輥18，其用於將均勻的表面電荷施加到光電導體16；雷射器或其他合適的光源20，其用於將光電導體16暴露於成像光，以便使光電導體16在期望圖案中放電；和顯影輥22，其用於將墨粉施加到光電導體16。儘管光敏元件16、充電裝置18和顯影單元22被示作為輥，但每個元件也可以使用其他合適的機構或構造。因此，圖2中的印表機10的構造僅僅表示了電子照相印表機中的這些操作部件的一種示例性構造。而且，儘管圖2中的印表機10的構造代表了單色印表機，新型墨粉容器12的該示例和其他示例也可在彩色印表機中實施。

在圖1和2所示的示例中，光源20被容納在模塊24中，模塊24還可容納例如透鏡、反射鏡、電路和/或將光束26沿水平光路28準確地投射到光電導體16上所需的其他部件。

再次特別參照圖2，從堆30拾取一片紙或其他列印基底並且沿著基底路徑32將其從輸入託盤34供給到輸出託盤36。使用例如拾取輥38、供給輥40和輸出輥42從堆30拾取每個基底片材並且沿路徑32供給。當每個片材在光電導體16和轉印輥44之間通過時，墨粉被施加到每個片材。對於幹墨粉電子照相列印過程而言，當片材經過定影輥46之間的壓印區(nip)時，墨粉附著到片材上，定影輥46同時向列印基底施加熱量和壓力。

圖3是沿圖2中的線3-3剖切的剖視圖。圖4a和4b是沿圖2中的線4a/4b-4a/4b剖切的剖視圖，示出了容器12的一部分的兩個示例性構造。圖5和6分別是側視圖和剖面透視圖，示出了圖4b的穹頂構造中的墨粉容器12的殼體。現在參照圖2-6，墨粉容器12包括用於保持新鮮墨粉的墨粉供應貯器48、用於保持已用墨粉的廢料貯器50、以及料鬥52，新鮮墨粉被從料鬥52直接供應到顯影輥22。貯器48中的旋轉槳板51將新鮮墨粉從供應貯器48掃到料鬥52中。(槳板51的旋轉由圖2中的方向箭頭和虛線指示)。清潔葉片53將殘留的墨粉從旋轉的光電導體16刮到廢料墨粉貯器50中。貯器48、50和料鬥52由容器殼體60的各自內部區域54、56和58限定。殼體60的外部區域62限定了圍繞光路28的開口64，開口64允許成像光束26不受阻擋地行進到光電導體16。

墨粉供應貯器48的特徵可以是具有互相連接的下室66和上室68。下室66位於照明模塊24和成像光路28下方並且在印表機10的後部在光電導體16附近從料鬥52縱向地向前延伸到印表機10的前部附近。因此，下室66縱向地延伸一距離，該距離大於光路28的長度。(光路28的長度由沿著從光電導體16徑向向外到光源20的直線的距離限定)。

如圖3中最佳看到的，下室66和上室68橫向地延伸一寬度，該寬度基本等於或大於光電導體16的軸向長度。本文件為了描述墨粉供應貯器48的寬度或墨粉供應貯器48中的室之一的寬度而使用的「基本」指的是能夠被投射到光電導體16上的成像光的寬度。因此，下室66構造成基本佔據光路28和照明模塊24下方的可用空間的全部體積，並且包括兩個室66和68的墨粉供應貯器48構造成基本佔據光路28周圍的可用空間的全部體積。

如圖3中最佳看到的，成像光束26掃描或者以其他方式投射經過光電導體16的基本全部軸向長度以形成楔形光路28。容器12中的類似的楔形開口64幫助最大化貯器48的容量。在圖4a和4b所示的構造中，上室68的底板70(其是開口64的頂板)被成形為允許上室68中的墨粉被動地(在重力的影響下)流到下室66中。在圖4a的構造中，上室底板70形成尖峰72，以促使墨粉沿底板70向下朝向下室66流動。在圖4b所示的構造中，上室底板70形成穹頂73，以促使墨粉沿底板70向下朝向下室66流動。

再次參照圖2，在容器12的該示例中，成像系統的部件可被一起容納而作為可去除盒的一部分，在該可去除盒中，光電導體16、充電輥18和顯影輥22被永久地固定到盒的後部處的容器殼體60。成像光模塊24被容納在盒的前部處，位於貯器48所包圍的凹穴中。光模塊24自身可以是能夠從容器殼體60分開的可去除部件，或者光模塊24可以永久地固定到容器殼體60。其他構造也是可能的。對於一個示例而言，容器12可以從成像系統部件分開以單獨地充當墨粉供應貯器，或者作為可去除盒或者作為不可去除供應容器。

對於較廉價的較低容積的印表機10，諸如圖1-6所示的放大的墨粉供應貯器48能夠具有足夠的容量來存儲足夠的墨粉以列印對應於印表機的預定預期使用壽命的最小數量的頁面。本文件所使用的「預定」指的是在印表機被投入使用之前由例如製造商進行的作為印表機說明書一部分的預期使用壽命的確定。在針對個人和小型企業使用的廉價雷射印表機的一個示例中，印表機的預定預期使用壽命可能是大約30000張列印頁面。圖1-6所示的在此類印表機中使用的墨粉容器12和供應貯器48的構造能夠容易地存儲足夠的墨粉以列印30000張頁面，從而能夠供應在印表機的整個預定預期使用壽命期間用於列印的墨粉。

圖7和8分別是平面圖和立面圖，示出了墨粉容器12的另一個示例，其中，墨粉供應貯器48包括沿光路28的每一側的塔柱74、76。因此，在該示例中，由塔柱74和76限定的貯器上室68不在光路28上方延伸。儘管圖7和8的塔柱構造相比圖1-3所示的構造提供較少的存儲容量，但其優點在於具有允許墨粉從上室68移動到下室66中的更簡單的設計。

圖9是立面圖，示出了電子照相印表機10和墨粉容器12，其中，成像光路28被升高並且墨粉供應貯器48位於成像光路28下方。參照圖9，成像光模塊24被定位在印表機殼體14中的高處，以便使光路28升高到水平面上方的銳角θ處。該構造在成像路徑28下方以及在光模塊24下方產生了額外的空間用於存儲墨粉。因此，可在完全位於成像光路28下方的單室墨粉供應貯器48中容納放大的墨粉供應量。

目前，較廉價的雷射印表機留下大約10％的墨粉作為廢料。因此，在一些構造中希望具有放大的墨粉容器12，以便也增大廢料墨粉貯器50的尺寸，如圖9所示。替代地，如圖8和9的示例所示，隨著已用的墨粉在較小的廢料貯器50中累積並且隨著貯器48中的新鮮墨粉的供應逐漸變少，可使用螺旋鑽或其他合適的輸送機構78以將廢料墨粉返回到供應貯器48中。

參照圖10和11，廢料貯器50通過沿著開口64兩側的通道80(圖9)連接到供應貯器48，開口64圍繞成像光路28。如圖11中最佳看到的，可使用具有相對的螺旋螺紋的螺旋鑽78以將廢料墨粉同時向外側移動到兩個通道80，如方向/流動箭頭82所示。可以允許被傳輸到供應貯器48的廢料墨粉與剩餘的新鮮墨粉混合，或者可以使用供應貯器48中的膜(未示出)來保持廢料墨粉與新鮮墨粉分開。

圖12-15示出了電子照相印表機10和墨粉容器12，其中，成像光模塊24和墨粉容器12被組合成單個子組件84，該子組件84被集成到印表機殼體14中。(在圖13中，印表機殼體14的一側被去除以示出墨粉容器12的內部。)在一些示例中，新型的放大的墨粉容器12使得有可能消除對於可更換墨粉盒的需求，這進而允許將墨粉容器12作為永久特徵物集成到印表機10的結構和/或外部中。

參照圖12-15，墨粉供應貯器48包括較小的下室66，較小的下室66通過沿著開口64兩側的通道86連接到較大的上室68，開口64圍繞成像光路28。在容器12的該示例中，下室66以及安裝有光電導體16、充電輥18和顯影輥22的容器殼體60的後部採用與常規墨粉供應盒相同的構造。容器12的該構造有助於使新型容器適於用在已有印表機殼體中。螺旋鑽或其他合適的輸送機構88將上室68中的墨粉移動到通道86，在那裡，墨粉會掉落到下室66中。如在圖15的剖視圖中最佳看到的，可使用具有相對的螺旋螺紋的螺旋鑽88以將墨粉同時移動到兩個通道86，如方向/流動箭頭90所示。

在圖12-15所示的示例中，上室68的底板70是基本水平的，以幫助最大化存儲容量。最終，隨著上室68中的墨粉供應大大減少，剩餘墨粉將不再在重力的單獨促動下流動到螺旋鑽88。因此，使用可塌陷襯裡或其他合適的輸送機構92以將上室68中的墨粉移動到螺旋鑽88，在那裡，墨粉可被傳輸到下室66。可塌陷襯裡92由柔性片材94形成，其內襯室68和卷繞輥96。片材94的一端在螺旋鑽88附近固定到室底板70並且另一端固定到輥96。隨著室68中的墨粉供應被消耗，片材94被卷繞到輥96上以使片材94縮短並且縮小上室68的體積，從而將剩餘墨粉朝向螺旋鑽88移動。圖14中的片材94的虛線指示了塌陷襯裡92。

成像光模塊24被緊固到容器殼體60或者被以其他方式集成到容器12中，以形成單個子組件84。容器子組件84被緊固到印表機殼體14或者被以其他方式集成到印表機殼體14中，作為承載結構和/或作為外部特徵物。在圖12-14所示的示例中，容器殼體60(作為子組件84的一部分)在印表機殼體側壁98、100之間延伸(並且包括印表機殼體側壁98、100)，越過印表機殼體14的前部和內部部分，以提供印表機10的橫向結構性支撐。因此，側壁98、100形成了印表機殼體14的一部分和容器殼體60的一部分，並且幫助限定墨粉供應貯器48。而且，在該示例中，容器殼體60的外側頂部和前部部分102、104分別形成了輸出託盤36和印表機殼體14的上前外部。

圖16是立面圖，示出了電子照相印表機10的新型墨粉容器12的另一個示例。圖17是圖16的印表機的墨粉容器12的透視圖。圖18和19是沿圖17中的線18-18和19-19剖切的剖視圖。除了上貯器室68的傾斜底板70允許墨粉被動地(在重力的影響下)向下移動到螺旋鑽88之外，圖16-19所示的容器12的構造類似於圖12-15的構造。傾斜底板減少了供應容量，但是通過消除對於可塌陷襯裡或其他此類用於幫助將墨粉移動到螺旋鑽88的主動輸送機構的需求而簡化了設計。

如在本說明書開始部分提到的，附圖所示的和以上描述的示例說明了本發明但並不限制本發明。其他示例、實施例和實施方式也是可能的。因此，前面的描述不應被認為限制本發明的範圍，本發明的範圍被限定在所附權利要求中。