专利名称：激光打印机用显影盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光打印机用显影盒。该显影盒由粉仓、搅拌架、送粉辊 和显影辊为结构基础，用于容储预定量的显影剂例如碳粉和在工作状态下由显 影辊把碳粉均匀地布设于被装配在打印机中的感光鼓之表面上。眾汉不电子照相成像设备，例如激光打印机，是通过激光扫描照射带有预定的均 匀电势的感光鼓，在其表面形成静电潜像。将该静电潜像以预定的碳粉进行显 影，进而将经过显影的图像转印到纸张上，之后把转印获得的图像定影，成为 肉眼能够观察的可视图像，由此实现图像一一信号一一图像之间的转换。常见的激光打印机，在其机壳内设置有充电辊、感光鼓、激光扫描机构、 显影盒、转印辊和定影辊等。其中，感光鼓由充电辊充电至预定的分布均匀的 电势，并接受和响应由激光扫描机构发射的激光束，在其表面形成对应于待打 印图像的静电潜像。显影盒在其内设的容器中存储碳粉，并利用送粉辊和显影 辊将碳粉传送至带有静电潜像的感光鼓并达到均匀覆盖静电潜像的状态。感光 鼓上所形成的可视图像通过转印辊转印到位于感光鼓和转印辊之间的纸张上， 最后利用定影辊把纸张上的碳粉图像予以定影。通常，作为显影机构的显影盒，其所使用的显影剂例如碳粉是一种消耗性 的材料。具有一定容储量限制的碳粉在经过一定数量纸张的打印消耗之后随即 告罄，致使更换、补充碳粉成为一项经常性的工作。不同的生产厂商出于不同 的设计构思，会提出多种结构形式的产品设计方案。例如，把送粉辊和显影辊 等组配在-- 起，设计成一个独立单元，可称之为显影单元或者显影盒；把感光 鼓、废粉收集仓、充电辊等组配在一起，设计成一个独立单元，可称之为感应 装置，或者成像装置；或者把用于容储一定量碳粉的粉仓分隔设计成一个独立 单元，可称之为碳粉盒，或者把送粉辊、显影辊和容储一定量碳粉的粉仓集中 设计为一个整体，得到一个集碳粉供应、布设和碳粉储藏诸多功能于一体的显 影盒。这种分体设计构思能够根据各单元的技术特性充分而合理地利用其技术 潜能，也能为生产、储运和消费者选购等环节带来较大的便利。然而，生产商虽然较为全面地考虑了显影单元、感应装置、碳粉盒和显影 盒的配置关系，但在显影剂的使用进程监测方面却还存在有待改进的环节。除 了采用重量监测和搅拌架扭矩监测显影盒中碳粉容量的方法外，还有一种光学 监测方法。重量监测方法是把显影盒粉仓中碳粉的消耗状况同满装碳粉的状态
进行比较，以获取粉仓中碳粉在打印过程中的实际储量。因此，碳粉重量监测 方法需要称量显影盒的精确空仓重量和满装碳粉时的重量，并辅以极精密的重 量检测机构，以致造成打印机或显影盒结构复杂，体积庞大。对于利用搅拌架 的扭矩随显影盒粉仓中碳粉总量的变化来监测打印过程中碳粉实际储量或剩余 量的方法，其检测单元构造的复杂程度和配置关系的精确性要求只有超过重量 监测方式而无不及。光学监测方法较之前两种方式能够降低机械构造的复杂程 度和机件配置关系的精确性要求。例如，釆用位于显影盒外部的发光元件发射 的红外光沿平行于显影盒内部的显影辊中轴之方向穿入显影盒粉仓，随即在粉 仓内前行一段路程后，由位于显影盒外部相对一侧的光接受器接收从显影盒粉 仓中穿出的光线，并把对应于无光或少光的状态，亦即光线被显影盒粉仓内的 碳粉遮蔽的状态，译读为显影盒粉仓内容储有足够量的碳粉；把对应于有光或光线全部透出的状态，亦即光线在显影盒粉仓内几乎无阻碍穿行的状态，译读 为显影盒粉仓内碳粉不足或己经告罄，提醒用户更换显影盒或者补充碳粉。这种光学监测方法需要红外光线沿显影盒长边或平行于显影辊中轴的方向 在粉仓内行进。为了提高显影盒粉仓内碳粉余量的检测精度，光学监测机构发 射的光线应当尽可能接近显影盒粉仓底壁，亦即在工作状态下碳粉依自身重力 自然堆积的粉仓壁，使位于显影盒粉仓底壁和光线之间不能对光线施加影响的 碳粉量保持在尽可能少的状态。使用这种光学监测方法的显影盒，需要配设相 应的透光窗，同时为保证透光窗的透光效果， 一般要对透光窗采取例如刮片之 类的清洁件擦除透光窗表面黏附的碳粉。在清洁透光窗时，刮片周期性地刮擦 透光窗壁，在刮片刮过透光窗之后到其二次刮过透光窗之前，显影盒粉仓内的 碳粉往往不能立即填充到透光窗所在的粉仓底部，尤其是在显影盒粉仓内的碳 粉大部分被耗用，透光窗的至少一部分被显露在碳粉堆外部之后，更是如此， 致使透光窗在该期间处于高透光状态，光束得以几乎无衰减地从显影盒粉仓内 透出，以致在显影盒粉仓仍然保有相当数量碳粉的情况下，打印机会把这种状 态误读为碳粉告罄，造成不必要的浪费。实用新型内容本实用新型目的在于提供一种激光打印机用显影盒，该显影盒旨在解决其 透光窗不能及时反映显影盒粉仓内碳粉余量的问题，提高打印机监测碳粉盒粉 仓内碳粉余量的反馈速度，减少粉仓内碳粉的残留量。本实用新型的激光打印机用显影盒，包括用于容纳碳粉的粉仓、用于搅拌 碳粉的搅拌架、把碳粉输运至显影辊的送粉辊、调节显影辊表面碳粉层厚度的 出粉刀、把碳粉布设于感光鼓表面的显影辊。粉仓位于显影辊轴向的两个仓壁 上各设置有一个透光窗。搅拌架以其中轴平行于显影辊轴向且可以绕该中轴旋 转的方式位于粉仓内，并在其沿显影辊轴向的两端各设置有一块用于刮除透光 窗朝向粉仓内腔之表面上的碳粉的叶片。在粉仓内壁上，于至少一个透光窗的 铅垂向上方设置有凹区。前述激光打印机用显影盒，其搅拌架沿显影辊轴向同设置有凹区的透光窗 临近的一端设置有弹性导粉片。导粉片在搅拌架旋转方向上位于叶片的下游。较好地，前述激光打印机用显影盒，其导粉片在搅拌架直径方向上的宽度 小于前述凹区在相同方向上的宽度。较佳地，前述激光打印机用显影盒，其导粉片在搅拌架中轴方向上于搅拌 架旋转经过前述凹区时深入到该凹区中。择优地，前述激光打印机用显影盒，其粉仓内壁上于两个透光窗的铅垂向 上方各设置有一个凹区。优选地，前述激光打印机用显影盒，在其搅拌架沿平行于显影辊轴向的两 端分别设置有弹性导粉片。两块导粉片在搅拌架旋转方向上同时位于与其对应 的叶片的下游段。优化地，前述激光打印机用显影盒，其两块导粉片在搅拌架直径方向上的 宽度小于与其对应的凹区在相同方向上的宽度。更好地，前述激光打印机用显影盒，其两块导粉片在搅拌架中轴方向上于 搅拌架旋转经过凹区时深入到与其对应的凹区中。本实用新型的激光打印机用显影盒，在粉仓内透光窗的上方设置了凹区。 在搅拌架搅拌碳粉的过程中，碳粉会不断地进入到该凹区中，同时也从该凹区 中不断自由跌落。跌落的碳粉在透光窗附近形成碳粉堆，或者在碳粉跌落过程 中在透光窗附近形成雾化气氛。这样，用于检测碳粉保有量的光学检测器所包 括的发光元件发射的红外线之类的光束经过棱镜型的透光窗折射进入粉仓后， 将会受到碳粉堆或者雾化碳粉的阻隔或者漫反射，再接着从另一个透光窗透出 粉仓后由光接受器接收，完成显影盒粉仓中碳粉保有量的检测。由于改变了检 测光的传播条件，同时可考虑把透光窗设置于粉仓纵向侧壁临近底壁的部位， 使得检测光几乎可以抵达粉仓底壁。这样前述碳粉堆或者雾化碳粉能够遮挡透 光窗或减弱检测光束的有效传播量，以致光学检测器都能够拾取到显影盒粉仓 内存留有碳粉的信号，进而保持打印机处于正常待机工作状态。换言之，只有 在显影盒粉仓内的碳粉被几乎完全耗尽的状态下，透光窗才不会受到外界的影 响，进而使检测光全部透射过透光窗而到达光接受器，使光学检测器拾取到显 影盒粉仓内碳粉已经耗尽的信号，进而向打印机发出更换显影盒或补充碳粉的
指令。可见，该显影盒不仅能够准确地探知显影盒粉仓内的碳粉保有量状态， 而且能够在碳粉保有量刚刚足以影响透光窗的状态下做出显影盒粉仓内碳粉实 际储量的判断，因而具有精确性高的特点，由此可以在更换显影盒时避免产生 过多的残余碳粉存留于显影盒中。图面说明
图1本实用新型激光打印机用显影盒结构分解示意图。图2本实用新型激光打印机用显影盒透视图。 图3a本实用新型激光打印机用显影盒之搅拌架透视图。 图3b本实用新型激光打印机用显影盒搅拌架局部透视图。 图4a本实用新型激光打印机用显影盒局部透视图一。 图4b本实用新型激光打印机用显影盒局部透视图—。
具体实施方式
参见
图1，并结合图2、 3、 4，示出本实用新型激光打印机用显影盒1及 其相关零部件结构。图中，描述显影盒1的参照方向以该显影盒1安装于激光 打印机中的状态作为参照系。在安装状态下，显影盒1的构成件，即显影辊 105，其中轴平行于水平面。该显影盒1的外观大体呈长条形的半圆柱状盒 子，其长度方向a上的横截面，即平行于显影辊105中轴之方向上的横截面大 约呈半圆形。其主要构成部件包括粉仓101、搅拌架102、送粉辊103、出粉刀 104、显影辊105和端罩106。其中，粉仓IOI由包括顶盖109在内的若干侧壁包围构成，用于容纳预定 量的碳粉(图中未示出)。顶盖109以可拆卸的方式安装于粉仓101壳体上。 具体安装时，顶盖109通过其结合面上设置的-.圈框形凸起插入到粉仓101接 合部的对应框形凹槽lll中。搅拌架102的两个轴端分别可旋转地支承于粉仓101座落于长度方向a上 的两个垂直侧壁107、 108上。搅拌架102的中轴平行于显影辊105的轴向。 搅拌架102的送粉部件120位于粉仓101内部。搅拌架102的轴端之一在打印 机(参见
图1所示)提供的旋转力矩驱动下带动搅拌架102沿图2中所示方向 P做顺时针旋转，把碳粉推进至送粉辊103所在的区域。在搅拌架102沿平行 于显影辊105中轴方向的两端(参见图3a所示)，各设置有一块叶片in，用 于刮除下文描述的透光窗U6朝向粉仓101内腔之表面十.的碳粉。送粉辊103是其中段包覆有一层泡沫多孔材料例如海绵的圆辊。该包覆海 绵的送粉辊段位于粉仓101内部。送粉辊103两个轴端分别可旋转地支承于粉
仓101座落于长度方向a上的两个侧壁107、 108上。送粉辊103的轴端之一 在打印机(图中未示出)提供的旋转力矩驱动下带动送粉辊103旋转，通过其 海绵层同显影辊105表面的摩擦接触把碳粉输送至显影辊105表面。显影辊105是采用磁性材料制备的圆辊。其主体部分位于同粉仓101连结 的显影室112中(见图2)，且保持辊面的一部分位于沿显影室112平行于长 度方向a开设的显影窗口 110内， 一部分位于显影窗口 110夕卜。其两个轴端分 别可旋转地支承于粉仓101座落于长度方向a上的两个侧壁107、 108上。显 影室112同粉仓101之间，通过在分隔它们两者的隔板114上形成的碳粉通孔 113得以相互连通。显影辊105的轴端之一在打印机(图中未示出)提供的旋 转力矩驱动下带动显影辊105旋转。在显影辊105旋转过程中，通过其自身的 磁性从送粉辊103的海绵层中吸附经过磁化带有磁性的碳粉。吸附于显影辊 105表面的碳粉层经过在显影室112中设置的出粉刀104的调节后，在显影辊 105直径方向上取得相同厚度，进而沿显影辊105中轴方向获得均匀的分布， 并由显影辊105从显影室112内被带出至显影室112之外。位于显影辊105表 面上对应于显影窗口 110背对显影室112的碳粉层成为可以输往感光鼓(图中 未示出)表面的显影剂。
图1中，在粉仓101的侧壁108外端面上，设置了一组由多个齿轮构成的 扭矩传输机构115。该传输机构115把打印机(图中未示出)提供的旋转力矩 分别传递至搅拌架102、送粉辊103和显影辊105，促使其它们各自绕自身中 轴旋转。在传输机构115的外端部，进一步采用端罩106通过螺栓之类的紧固 件对其予以封盖，使传输机构115中的各个齿轮得以形成轴向定位。参见图2、 4a、 4b，于粉仓101的侧壁107、 108内表面上，同用于检测碳 粉保有量的光学检测器所包括的发光元件所发射的红外光线传播方向对应的部 位，分别设置利用可透过红外光线材料制备的透光窗116。透光窗116以热熔 或粘接方式被固定于侧壁107、 108的相应开孔中，取代了该开孔所在部位原 有的仓壁，进而成为侧壁107、 108的一部分。侧壁107、 108上透光窗116之 间的连线平行于显影辊105的中轴。因此，打印机上设置的发光元件所发射的 红外光线沿平行于显影辊105中轴的方向传播。在粉仓101的侧壁107、 108 内表面上，于两个透光窗116的铅垂向上方各设置有一块凹陷区域118。凹陷 区域118在侧壁107、 108上具有凹槽的形式，它们并未贯通侧壁107、 108。 在搅拌架102搅拌碳粉的过程中，其叶片117随搅拌架102作同步旋转，旋转 的方向如图2所示顺时针方向P 。因此在叶片117旋转过程中，它首先经过粉 仓101的底部，然后到达透光窗116，然后抵达凹陷区域118。这样，叶片117
可以在粉仓101底部刮起一定量的碳粉，并在随后的旋转过程中把刮起的碳粉送入凹陷区域118中，随着叶片117刮过凹陷区域118，刚刚送入其中的碳粉 因为缺乏有效的支撑而自凹陷区域118中滑落堆积于透光窗116下方的粉仓 101底壁上，或者是透光窗116下方的原有碳粉上，从而阻挡透光窗116，或 者形成雾状碳粉尘以遮蔽透光窗116。参见图2、 3a、 3b，在搅拌架102的旋转方向13上，于叶片117的下游段 对应地设置弹性的导粉片119。导粉片119可以采用塑料膜片的形式，也可以 是毛刷的方式。两块导粉片119分别位于搅拌架102沿平行于显影辊105中轴 方向的两端。在搅拌架102直径方向上，两块导粉片119的宽度小于与其对应 的凹陷区域118在相同方向上的宽度。在搅拌架102的中轴方向上，两块导粉 片119的外端均分别抵靠于粉仓101的侧壁107、 108内表面上。在这种配置 状态下，当搅拌架102旋转经过凹陷区域118时，两块导粉片119的末端将沿 着搅拌架102的中轴方向弹入与其对应的凹陷区域118中，把前述叶片117刮 入凹陷区域118的尚未完全滑落的碳粉赶出至凹陷区域118之外，以增加碳粉 在透光窗116下方的堆积程度或者雾化程度，进一步提高粉仓101内存留碳粉 对检测光束的干扰程度，把粉仓101内干扰检测光束的碳粉需要量限制在极低 的水准，以尽可能使粉仓101内无残留碳粉存在。
权利要求1.激光打印机用显影盒，包括用于容纳碳粉的粉仓、用于搅拌碳粉的搅拌架、把碳粉输运至显影辊的送粉辊、调节显影辊表面碳粉层厚度的出粉刀、把碳粉布设于感光鼓表面的显影辊，所述粉仓位于所述显影辊轴向的两个仓壁上各设置有一个透光窗，所述搅拌架以其中轴平行于所述显影辊轴向且可以绕所述中轴旋转的方式位于所述粉仓内并在其沿所述显影辊轴向的两端各设置有一块用于刮除所述透光窗朝向所述粉仓内腔之表面上的碳粉的叶片，其特征是在所述粉仓内壁上于至少一个所述透光窗的铅垂向上方设置有凹区。
2. 根据权利要求1所述的激光打印机用显影盒，其特征是在所述搅拌架 沿平行于所述显影辊轴向同设置有所述凹区的所述透光窗临近的一端设置有弹 性导粉片，所述导粉片在所述搅拌架旋转方向上位于所述叶片的下游。
3. 根据权利要求2所述的激光打印机用显影盒，其特征在于所述导粉片 在所述搅拌架直径方向上的宽度小于所述凹区在相同方向上的宽度。
4. 根据权利要求3所述的激光打印机用显影盒，其特征是所述导粉片在 所述搅拌架中轴方向上于所述搅拌架旋转经过所述凹区时深入到所述凹区中。
5. 根据权利要求1所述的激光打印机用显影盒，其特征是在所述粉仓内 壁上于两个所述透光窗的铅垂向上方各设置有一个凹区。
6. 根据权利要求5所述的激光打印机用显影盒，其特征是在所述搅拌架 沿平行于所述显影辊轴向的两端分别设置有弹性导粉片，两块所述导粉片在所 述搅拌架旋转方向上同时位于与其对应的所述叶片的下游段。
7. 根据权利要求6所述的激光打印机用显影盒，其特征在于两块所述导 粉片在所述搅拌架直径方向上的宽度小于与其对应的所述凹区在相同方向上的宽度。
8. 根据权利要求7所述的激光打印机用显影盒，其特征是两块所述导粉 片在所述搅拌架中轴方向上于所述搅拌架旋转经过所述凹区时深入到与其对应 的所述凹区中。
专利摘要本实用新型是激光打印机用显影盒，包括用于容纳碳粉的粉仓、用于搅拌碳粉的搅拌架、把碳粉输运至显影辊的送粉辊、调节显影辊表面碳粉层厚度的出粉刀、把碳粉布设于感光鼓表面的显影辊。粉仓沿显影辊轴向的两个仓壁上各设置有一个透光窗。搅拌架以其中轴平行于显影辊轴向且可以绕该中轴旋转的方式位于粉仓内，并在其沿显影辊轴向的两端各设置有一块用于刮除透光窗朝向粉仓内腔之表面上的碳粉的叶片。在粉仓内壁上，于至少一个透光窗的铅垂向上方设置有凹区。该显影盒可有效降低粉仓中碳粉的残存量。
文档编号G03G15/08GK201054073SQ20072005326
公开日2008年4月30日 申请日期2007年6月20日 优先权日2007年6月20日
发明者龙 林, 金本友 申请人:珠海天威技术开发有限公司