激光打印机用碳粉筒的制作方法

专利名称：激光打印机用碳粉筒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子照相成像设备例如激光打印机用的碳粉筒，特别是带 有用于传输碳粉的搅拌架、用于储存和供应碳粉之储粉仓和用于容纳由感光鼓 产生的残余碳粉之废粉仓的碳粉筒。
背景技术：
电子照相成像设备，例如激光打印机，其使用价值是通过蕴含有预定信息 的激光束扫描照射带有预定电势的感光鼓，在感光鼓表面形成静电潜像，进而 将该静电潜像以预定的碳粉之类的显影剂进行显影，随即将经过显影获得的碳 粉图像转印到纸张等记录介质上，之后再把转印获得的图像定影，成为肉眼能 够观察的可视图像，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，在其机壳内设置或包含有充电辊、感光鼓、激光扫描 机构、显影辊、转印辊和定影辊等。这些构成单元根据生产商各自的设计目的 和技术思路，最终形成集成度不同的零部件。例如，考虑到各零部件承担的任 务以及技术寿命等因素，将充电辊、感光鼓等制备成一个独立的成像处理单元，或称感光处理单元；激光扫描机构、转印辊和定影辊则被分别直接装设于 打印机中；显影辊和送粉辊等被集成为一个独立的显影单元，亦称显影装置或 显影盒。成像单元和显影单元结合为一个同时具备图像转换能力和图像显影能 力的粉盒后，就可以装入打印机中备用。或者鉴于显影装置内所容储碳粉的一 次性使用特性，而把包含显影辊、送粉辊、储粉仓和废粉仓等的显影装置集中 地设计为一个相对独立的可更换构件，使其同包含充电辊、感光鼓的成像处理 单元或者包括成像处理单元在内的激光打印机保持可拆卸的活动连接方式。或 者进一步把储粉仓和废粉仓结合在一起而设计成独立构件，使其同包含显影 辊、送粉辊的显影单元保持可拆卸的活动连接方式，为及时更换碳粉，充分利 用显影辊、感光鼓等部件的耐用性提供便利。在工作过程中，感光鼓由充电辊充电至预定电势，并响应由激光扫描机构 发射的激光束的照射，在其圆柱形表面上形成对应于待打印图像的静电潜像。碳粉筒在其内设的容器中存储有显影剂例如色粉、墨粉或碳粉，并利用送 粉辊和显影辊将碳粉传送至感光鼓带有静电潜像的对应区域，获得肉眼能够观 察的可视化碳粉图像。感光鼓上形成的碳粉图像通过转印辊转印到在感光鼓和转印辊缝隙之间穿 行的纸张上，最后利用定影辊把纸张上的碳粉图像予以永久定影。对于因集成度不同得到的分体式碳粉筒，它主要利用其内设的储粉仓承担 碳粉的储藏和输运至显影辊的任务，再者利用废粉仓容纳由感光鼓产生的残余 碳粉。这种分体式碳粉筒与包含显影辊、送粉辊的显影单元，以及感光鼓所在 的成像处理单元， 一般采取分开储运的方式，装机时则合体装配。在碳粉筒与 显影单元、成像处理单元装配完毕后，裸露于显影仓侧壁窗口外的显影辊面同 成像处理单元上感光鼓的光敏区域，即裸露鼓面邻接，显影辊携带的碳粉于此 邻接部位被传递至感光鼓，完成静电潜像与碳粉图像的转换。前述碳粉筒，其废粉仓上设置有供残余碳粉流入其内的废粉入口和控制该 入口启/闭状态的开关机构，由感光鼓产生的残余碳粉须经过该入口才能进入废粉仓中。例如第CN200610107795.1号中国发明专利申请，公开了一种保持 供给到图像形成设备的打印过程盒内的显影剂的显影剂盒。该显影剂盒包括新 显影剂室和废弃显影剂室。新显影剂室内保持新显影剂。废弃显影剂室内保持 废弃显影剂。入口形成在废弃显影剂室内。废弃显影剂通过入口接收到废弃显 影剂室内。第一打开和关闭构件打开和关闭入口。在显影剂盒接合到打印过程 盒后当操作构件定位到第一位置时，机构驱动第一打开和关闭构件以打开该入 口。在显影剂盒从打印过程盒分离前当操作构件定位到第二位置时，机构驱动 第一打开和关闭构件以关闭入口。该碳粉筒在被装入成像组件后，成像组件的 废粉出口插入其碳粉筒的废粉入口，然后转动碳粉筒的手柄，打开碳粉筒供粉 口向显影单元供粉，同时通过齿轮传动，使碳粉筒废粉入口内的导引件同时旋 转，以打开碳粉筒的废粉入口，接收来自成像组件废粉出口的废粉。这种碳粉 筒，其控制碳粉筒供粉口开/闭状态的密封片被设计成与碳粉筒供粉口同轴的 圆柱形支架。该圆柱形支架位于碳粉筒内部，且开设有同碳粉筒供粉口对应的 长条形开口。这种内置设计方式，使得碳粉筒的结构趋于复杂化，不利于简化 碳粉筒的装配流程和碳粉筒构成部件的生产流程，且圆柱形支架势必占据新显 影剂室的容积，以致降低碳粉的有效储藏空间。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的碳粉筒，该碳粉筒可有效地 简化用于控制碳粉筒出粉口开/闭状态的密封门同碳粉筒的结构配置关系，并 能够维持储粉仓的有效储粉容积。根据上述目的，本实用新型的激光打印机用碳粉筒，包括用于储藏碳粉并 将其供应至显影辊的储粉仓、用于收储由感光鼓产生的残余碳粉的废粉仓和密封门。在碳粉筒装入激光打印机的状态下，储粉仓平行于显影辊的底壁上设置 有沿平行于显影辊中轴方向延伸的出粉口，储粉仓垂直于显影辊的侧壁上设置有可转动的手柄。密封门一端固定于手柄上，其相对端可滑动地支撑于储粉仓 位置相对于手柄的端壁上。密封门上设置有同出粉口对应的连通口。在密封门 同出粉口周围的底壁外表面之间，以密封门可绕手柄中轴转动的方式保持滑动 接触状态。在密封门相对于手柄中轴的第一角位置，连通口同出粉口对齐。在 密封门相对于手柄中轴的第二角位置，连通口同出粉口错开。较好地，前述激光打印机用碳粉筒，在其密封门的连通口内，沿手柄的中 轴方向，设置有至少一条用于分隔该连通口，并在手柄的旋转周向上连接该连 通口两侧壁的连接条。较优地，前述激光打印机用碳粉筒，其密封门同出粉口周围的底壁外表面 之间衬设有弹性垫片。该弹性垫片可以使用海绵之类的多孔材料。本实用新型的激光打印机用碳粉筒，把密封门固定于分别位于碳粉筒纵向 两端的手柄和端壁上，同时在密封门和出粉口周围的底壁外表面两者之间，以 密封门可绕手柄中轴转动的方式，保持两者处于相对滑动接触状态。这样，在 密封门相对于手柄中轴处于第一角位置时，连通口同出粉口对齐，进而储粉仓 经由出粉口、连通口把碳粉供应到成像单元的显影室内。在密封门相对于手柄 中轴处于第二角位置时，连通口同出粉口错开，储粉仓的出粉口得以被密封门 关闭。如此，设置于碳粉筒外部的密封门不仅不会占用储粉仓的内部空间，保 持较高的碳粉容纳能力，而且使得碳粉筒的相应结构得以简化，进而有利于简 化碳粉筒的装配流程和碳粉筒构成部件的生产流程。图面说明


图1本实用新型激光打印机用碳粉筒透视图一。图2本实用新型激光打印机用碳粉筒透视图二。图3本实用新型激光打印机用碳粉筒局部透视图一。图4本实用新型激光打印机用碳粉筒局部透视图二。图5本实用新型激光打印机用碳粉筒局部结构分解示意图。图6本实用新型激光打印机用碳粉筒局部透视图三。图7本实用新型激光打印机用碳粉筒局部剖视图。图8a本实用新型激光打印机用碳粉筒之双螺旋管透视图一。图8b本实用新型激光打印机用碳粉筒之双螺旋管透视图二。图9本实用新型激光打印机用碳粉筒之端罩透视图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型激光打印机用碳粉筒结构及其工作过 程。所有附图中，相同的标记被用来指代相同的零部件、特征或者结构。实施 例介绍过程中针对的具体结构或零部件仅做为本领域技术人员理解本实用新型 激光打印机用碳粉筒的参考性例证，本领域技术人员在该技术方案的启示下还 可以做出不超出本实用新型激光打印机用碳粉筒技术范围和实质的各种等同技 术构造。由此如果用这种示例性说明来限制本实用新型激光打印机用碳粉筒权 利要求所囊括的保护范围是不适宜的，在本实用新型技术方案启示下获得的等 同技术构造方案仍属于本实用新型激光打印机用碳粉筒权利要求的保护范围。参见
图1 9，示出本实用新型激光打印机用碳粉筒及其相关零部件或者特征的结构状态。该碳粉筒A主要由以下构件组成储粉仓l、废粉仓2。 参见
图1、 2、 3、 5，储粉仓1采用聚乙烯之类的塑料作为原材料，以模塑 方式制备。其外形约呈长箱体形状。它由若干个侧壁包围形成，仅在箱体长边 方向上形成敞口 113 (见图5所示)，并用形状对应的端盖102以相互对插的 方式同敞口 113结合，再经过焊接或者粘接后封闭，以形成用于容纳碳粉的空 腔。其中，在碳粉筒A装入图中未示出的激光打印机的状态下，长箱体103的 长边方向平行于激光打印机的显影辊中轴方向。
图1、 2中，端盖102通过其 上的若干个卡口 106 (见图3)扣接于在长箱体103对应部位设置的相应卡扣 107 (
图1、 2、 3所示)上，并在它们对接后，于端盖102和长箱体103相互 接触的部位通过焊接或者粘接方式保持两者之间的密封。该长箱体103较长的 底部侧壁向外膨胀呈半圆柱体101 (见图5所示)。半圆柱体101的轴向同长 箱体103的长边方向保持一致。在对应于半圆柱体101的部位，储粉仓1的内 腔也被设计成其横截面呈半圆柱形状的长箱体形式的内腔。在对应于储粉仓1 半圆柱形内腔的底部侧壁上，开设有沿半圆柱体101轴向延伸一定长度的窗口 104 (见图5所示)。该窗口 104是碳粉筒A在对接图中未示出的打印机成像 单元时，向成像单元提供碳粉之类显影剂的碳粉流动通道，亦可称为碳粉筒A 的出粉口。窗口 104沿半圆柱体101轴向具有适当的长度，通常该长度与图中 未示出的激光打印机显影辊长度适应，因此，窗口 104沿半圆柱体101轴向间 隔一定距离就设置有一块连接窗口 104横向两壁的加强筋105，以防止窗口 104发生形变(见图5所示)。参见图3、 4，在储粉仓1的半圆柱形内腔中，设置有同储粉仓1半圆柱形 内腔壁表面保持滑动接触状态的碳粉搅拌架4 (图3、 4中，为了更清楚地显示 碳粉搅拌架4的结构状态，没有绘出储粉仓1的长箱体103和半圆柱体101部分。读者可以结合其它附图例如
图1、 2、 5来理解相应结构特征)。碳粉搅拌架4带有同储粉仓1的半圆柱形内腔形状对应的叶片401。叶片401固定于转 轴402上，并可以在激光打印机提供的扭矩的驱动下随转轴402转动。叶片 401具有同前述作为碳粉筒A之碳粉流动通道的窗口 104沿半圆柱体101轴向 长度对应的长度，其沿半圆柱体101直径方向的外端缘同窗口 104的周边内壁 之间保持接触。在碳粉筒A的组装状态下，转轴402的一端穿过储粉仓1同端 盖102所在位置相对的侧壁后与具有杠杆作用的手柄403连接。转轴402的另 一端以可滑动的方式抵靠于端盖102面向储粉仓1内腔的表面上，或者以可以 旋转的方式支承于在端盖102面向储粉仓1内腔的纵向壁上设置的支撑端口 111上(参见图7所示)，并进而越过端盖102穿入废粉仓2后与下文描述的 旋转轴204同轴地对接。这样，当传动齿轮405接收打印机传来的旋转扭矩以 驱使旋转轴204旋转时，碳粉搅拌架4带动叶片401旋转，使储粉仓1内腔中 的碳粉处于蓬松流动的状态。参见图5、 6，利用位于储粉仓1外部的密封门3控制窗口 104的开启/关 闭状态。密封门3上设置有同窗口 104对应的连通口 303。密封门3通过其一 端301以插入在手柄403柱面上设置的对接槽406的方式固定于手柄403上， 其相对端302可滑动地支撑于储粉仓1的位置相对于手柄403的端壁上，确切 地说，就是储粉仓1的端盖102 (见图6)上。密封门3以可绕手柄403中轴 转动的方式，保持同窗口 104周围的底壁外表面之间处于滑动接触状态。这 样，在密封门3相对于手柄403的中轴转动至第一角位置时，连通口 303同窗 口 104对齐，储粉仓1通过窗口 104、连通口 303同外界连通。在密封门3相 对于手柄403的中轴转动至第二角位置时，连通口 303同窗口 104错开，储粉 仓1连通外界的碳粉通道被关闭。如此，操作者通过手柄403可以控制密封门 3以储粉仓1的半圆柱形内腔或者手柄403的中心线为轴作一定角度的转动， 使密封门3的连通口 303部分或者全部地同前述作为碳粉筒A之碳粉流动通道 的窗口 104交叠或对齐，或者使密封门3的连通口 303同前述作为碳粉筒A之 碳粉流动通道的窗口 104完全错开，以打开或者关闭前述作为碳粉筒A之碳粉 流动通道的窗口 104。在连通口 303同作为碳粉筒A之碳粉流动通道的窗口 104完全错开的状态下，密封门3只有同窗口 104周围的底壁外表面之间形成 密封接触，才能防止碳粉泄漏。为了提高密封门3同窗口 104周围的底壁外表 面之间的密封特性，通常在密封门3同窗口 104周围的底壁外表面之间衬设海 绵之类的弹性垫片112。该弹性垫片112通常被粘接于窗口 104周围的底壁外 表面上。出于加强密封门3自身强度的考虑，在密封门3的连通口 303内，沿手柄403的中轴方向，设置有三条用于分隔连通口 303，并在手柄403的旋转 圆周方向上连接连通口 303两侧壁的连接条304。参见图3、 4，在储粉仓1的长箱体形内腔中，另外设置有驱动轴108。驱 动轴108沿储粉仓1的箱体长边方向延伸，其一端穿过储粉仓1同端盖102所 在位置相对的侧壁后支承于第一半齿轮109上。第一半齿轮109同设置于手柄 403上的第二半齿轮404啮合。第二半齿轮404的中轴同碳粉搅拌架4的转轴 402中轴重合。这样，当操作者通过手柄403控制密封门3转动时，第二半齿 轮404就带动第一半齿轮109转动，促使驱动轴108转动。在储粉仓1的端盖102外部，设置有同储粉仓1的横向断面形状大体相同 的端罩201。端盖102的开口就是通过形状对应的端罩201以相互对插方式结 合，再经过焊接或者粘接后得以封闭的。
图1中，端罩201通过其上的卡口202 (见图9)扣接于在端盖102对应部位设置的卡扣110 (见图3)上的形 式，被扣接或者粘接于端盖102上，并在端罩201和端盖102两者的对接部位 通过焊接或者粘接方式保持两者之间的密封，至此，端罩201和端盖102共同 包围形成废粉仓2，参见
图1 2、 4、 6、 7、 9。参见图3、 7，在端罩201扣接于端盖102上之后，于废粉仓2内对应于转 轴402的位置设置旋转轴204。旋转轴204 —端支承于在端盖102背对储粉仓 1内腔的纵向壁上设置的支撑端口 205 (见图7所示)上，另一端穿过端罩201 背对储粉仓1内腔的纵向壁后，可旋转地支承于端罩201背对储粉仓1的侧壁203 (见
图1、 9所示)上，且该端头的延伸末端穿出端罩201背对储粉仓1的 侧壁203后于其上以固定的方式设置有与旋转轴204同轴的结构完整的传动齿 轮405。传动齿轮405的任务是接收激光打印机传来的旋转扭矩，以驱使旋转 轴204旋转(见
图1、 3、 7所示)。上文描述的驱动轴108的另一端也同样穿过端盖102后支承于端罩201背 对储粉仓1的侧壁203上。在侧壁203支承驱动轴108的位置，设置有废粉入 口 206。本实施例中，废粉入口 206具有如下的形状，它是在侧壁203上以凹 入废粉仓2内腔的方式所形成的小圆柱207之圆柱壁上开设的沿小圆柱207周 向延伸的通孔。驱动轴108的另一端支承于侧壁203上，具体为驱动轴108的 另一端支承于在小圆柱207之轴向端壁上设置的接插孔208 (见图9)中，并 在其延伸出接插孔208之外的末端上固定有引导件209 (见图3)。引导件209 是形状对应于小圆柱207之圆柱腔的圆柱管。引导件209的管壁上设置有开口 210。引导件209的外壁直径稍小于小圆柱207之圆柱腔，其内壁直径稍大于 设置于成像单元上的圆管形废粉出口，亦即引导件209插接于小圆柱207之内管中。如此引导件209可以在小圆柱207之圆柱腔中作圆周方向的转动(参见 图3、 7、 9所示)。在引导件209转动过程中，其上的开口 210在整个转动行 程中同废粉仓2的废粉入口 206保持连通。引导件209的任务是通过转动方式 驱动图中未示出的成像单元打开或者关闭同感光鼓工作时产生的与废粉运输对 应的设置于成像单元上的废粉出口，使产生于感光鼓上的残余碳粉得以从此废 粉出口流出或者被阻隔，进而依次经由引导件209上的开口 210和废粉仓2的 废粉入口 206流入废粉仓2内，或者被阻隔于成像单元的废粉出口内而不能自 成像单元流出。这样，在操作者通过手柄403控制密封门3转动，第二半齿轮404带动第 一半齿轮109转动的过程中，驱动轴108随之发生转动，最终驱使位于驱动轴 108端部的引导件209也同步转动，完成前述引导件209打开或者关闭成像单元的圆管形废粉出口的任务。见图7、 8a、 8b，同时参阅
图1 4、 9，在废粉仓2内，于废粉入口 206 铅垂向下方，并且对应于半圆柱体101中轴的位置上，设置有第一螺旋管211 和第二螺旋管212。第一螺旋管211和第二螺旋管212的轴向均垂直于从废粉 入口 206内依靠其自身重力下落的废粉的自然沉降方向，而平行于半圆柱体 101的轴向。第一螺旋管211的中轴同第二螺旋管212的中轴重合。第一螺旋 管211的内径大于第二螺旋管212的外径，就是说第一螺旋管211套置于第二 螺旋管212外围。第一螺旋管211和第二螺旋管212轴向同一端的径向中心分 别固定于旋转轴204的径向中心。第一螺旋管211和第二螺旋管212的螺旋旋 进方向同时指向远离废粉入口 206的方向，本实施方式中，第一螺旋管211和 第二螺旋管212的螺旋旋进方向同时由废粉仓2指向储粉仓1。沿第一螺旋管 211的直径方向，第一螺旋管211的外部边缘，即其圆周面的对应部份同废粉 仓2沿铅垂向的底壁内表面保持接触。如此，在传动齿轮405接收打印机传来 的旋转扭矩以驱使旋转轴204旋转的过程中，第一螺旋管211和第二螺旋管 212同时随旋转轴204的转动发生同向旋转，进而以螺旋推进方式把从废粉入 口 206中垂落的废粉推向废粉仓2临近储粉仓1所在的一侧，以保持废粉仓2 位于废粉入口 206下方的区域始终处于无废粉累积或者仅有极少废粉累积的状 态。通常，沿废粉入口 206中废粉的沉降方向，即废粉仓2的铅垂向，第一螺 旋管211的整体位置介于废粉入口 206和废粉仓2沿铅垂向的底壁之间；当 然，把废粉入口 206的位置调整到第一螺旋管211的环圈以内和第二螺旋管 212环圈以外，也能够很好地把废粉推离其自然堆积区域。
权利要求1. 激光打印机用碳粉筒，包括用于储藏碳粉并将其供应至显影辊的储粉仓、用于收储由感光鼓产生的残余碳粉的废粉仓和密封门，所述储粉仓在所述碳粉筒装入所述激光打印机的状态下平行于显影辊的底壁上设置有沿平行于所述显影辊中轴方向延伸的出粉口，所述储粉仓在所述碳粉筒装入所述激光打印机的状态下垂直于所述显影辊的侧壁上设置有可转动的手柄，所述密封门一端固定于所述手柄上而相对端可滑动地支撑于所述储粉仓位置相对于所述手柄的端壁上，所述密封门上设置有同所述出粉口对应的连通口，其特征是在所述密封门同所述出粉口周围的所述底壁外表面之间以所述密封门可绕所述手柄中轴转动的方式保持滑动接触状态，在所述密封门相对于所述手柄中轴的第一角位置所述连通口同所述出粉口对齐，在所述密封门相对于所述手柄中轴的第二角位置所述连通口同所述出粉口错开。
2. 根据权利要求1所述的激光打印机用碳粉筒，其特征是所述连通口内 沿所述手柄中轴方向设置有至少一条用于分隔所述连通口并在所述手柄的旋转 周向上连接所述连通口两侧壁的连接条。
3. 根据权利要求1或2所述的激光打印机用碳粉筒，其特征是所述密封 门同所述出粉口周围的所述底壁外表面之间衬设有弹性垫片。
专利摘要本实用新型是激光打印机用碳粉筒，包括储粉仓、废粉仓和密封门。储粉仓底壁上设置有出粉口，侧壁上设置有手柄。密封门一端固定于手柄上，相对端可滑动地支撑于储粉仓位置相对于手柄的端壁上。密封门上设置有连通口。在密封门同出粉口周围的底壁外表面之间，以密封门可绕手柄中轴转动的方式保持滑动接触状态。在密封门相对于手柄中轴的第一角位置，连通口同出粉口对齐。在密封门相对于手柄中轴的第二角位置，连通口同出粉口错开。该碳粉筒结构简洁，其储粉仓容积利用效率高。
文档编号G03G15/08GK201087852SQ200720054530
公开日2008年7月16日 申请日期2007年7月19日 优先权日2007年7月19日
发明者龙清江 申请人:珠海天威技术开发有限公司