具有接合特征部以致动显影单元快门的墨粉盒的制作方法

具有接合特征部以致动显影单元快门的墨粉盒的制作方法
【专利摘要】根据一个示例性实施例的墨粉盒包括壳体，壳体具有用于保存墨粉的储粉仓。输出端口设置在壳体的前部上，用于将墨粉从储粉仓通过显影单元上的输入端口输送到显影单元。从壳体的前部凸出的第一接合构件被设置成提供当墨粉盒被插入成像设备中时开始打开显影单元的输入端口上的快门的初始力。从壳体的前部凸出的第二接合构件朝向壳体的侧部中的一个与第一接合构件隔开，且被设置成提供当墨粉盒插入成像设备中更多时继续打开显影单元的输入端口上的快门的力。
【专利说明】具有接合特征部以致动显影单元快门的墨粉盒
[0001] 背景
[0002] 1.公开的领域
[0003] 本发明一般地涉及电子照相打印机，并且更特别地涉及用于显影单元的快门 (shutter)和具有接合特征部以致动快门的墨粉盒。
[0004] 2.相关技术描述
[0005] 为了减少通常容纳在用于成像设备（image forming device)的墨粉盒内的部件 过早地更换，墨粉盒制造商已经开始将具有较长寿命的部件与具有较短寿命的那些部件 分成独立的可更换单元。相对较长寿命的部件例如显影辊、墨粉添加器辊（toner adder roll)和刮片被放置在一个可更换单元（"显影单元"）中。与被容纳在显影单元中的部件 相比消耗得相对地快的成像设备的墨粉供应品设置在以与显影单元紧密配合的墨粉盒的 形式的独立的可更换单元中的储粉仓（reservoir)中。在这种配置中，与常规的墨粉盒相 t匕，容纳在墨粉盒中的部件的数量有所减少。
[0006] 具有独立的墨粉盒和显影单元的成像设备容易发生墨粉盒的输出端口和显影单 元的输入端口之间的墨粉泄漏。当墨粉盒从显影单元分离并从成像设备移除时，最经常发 生墨粉泄漏。当墨粉泄漏发生时，成像设备的操作、移动或者运输可以导致墨粉从显影单元 的输入端口逸出。泄漏的墨粉可以污染成像设备的内表面和外表面两者，不仅导致不清洁， 在一些情况下，还导致可靠性问题或者打印瑕疵。因此，需要一种具有快门的显影单元，该 快门用于确保在墨粉盒被移除时墨粉不从显影单元逸出。
[0007] 提供这样的快门提出了几个挑战。首先，显影单元必须相对于其对应的感光鼓精 确地放置。否则，可能发生印刷瑕疵，例如在显影辊与感光鼓瞬间地分离并且未向鼓提供墨 粉的情况下的"白色间隙"。因此，必须密切地控制显影单元上的受力平衡。其次，显影单元 的输入端口上的快门的打开和关闭时机必须精确地对应于墨粉盒的插入或移出以及墨粉 盒的输出端口上的对应的快门的打开和关闭。第三，在部件的整个使用寿命期内并且贯穿 零件公差和盒插入路径的范围，墨粉盒的输出端口上的快门和显影单元的输入端口上的快 门两者必须根据盒的插入和移除而可靠地打开和关闭。
[0008] 概述
[0009] 根据一个示例性实施例，和成像设备的显影单元一起使用的墨粉盒包括壳体，壳 体具有前部、后部、顶部、底部和一对侧部。壳体还具有用于保存墨粉的储粉仓。输出端口 位于壳体的前部上，用于将墨粉从储粉仓通过显影单元上的输入端口输送到显影单元。从 壳体的前部凸出的第一接合构件被设置成提供当墨粉盒被插入成像设备中时开始打开显 影单元的输入端口上的快门的初始力。从壳体的前部凸出的第二接合构件朝着壳体的侧部 中的一个与第一接合构件隔开并设置成提供当墨粉盒插入成像设备中更多时继续打开显 影单元的输入端口上的快门的力。
[0010] 根据另一个示例性实施例，和成像设备的显影单元一起使用的墨粉盒包括壳体， 壳体具有前部、后部、顶部、底部和一对侧部。壳体还具有用于保存墨粉的储粉仓。输出端 口位于壳体的前部上，用于将墨粉从储粉仓通过显影单元上的输入端口输送到显影单元。 第一接合构件从壳体的前部凸出。第一接合构件具有第一导向坡状前表面，第一坡状前表 面当其沿墨粉盒的前部向上延伸时向前凸出更多。第一坡状前表面引向被设置在第一坡状 前表面上方的第一垂直前表面。第二接合构件从壳体的前部凸出，并且朝向壳体的侧部中 的一个与第一接合构件隔开。第二接合构件具有第二导向坡状前表面，第二导向坡状前表 面当其沿墨粉盒的前部向上延伸时向前凸出更多。第二坡状前表面引向被设置在第二坡状 前表面上方的第二垂直前表面。第二坡状前表面的至少一部分和第二垂直前表面比第一垂 直前表面向前凸出得多。对准构件被设置在壳体的前部上，该对准构件具有第一坡状侧表 面，第一坡状侧表面随着第一坡状侧表面沿壳体的前部向上延伸而朝着壳体的侧部中的一 个侧部凸出更多。第一坡状侧表面引向被设置在第一坡状侧表面上方的第二坡状侧表面。 第二坡状侧表面朝向壳体的侧部的凸出程度随着第二坡状侧表面沿壳体的前部向上延伸 而减小。
[0011] 附图简要描述
[0012] 附图被包含到本说明书中并形成本说明书的一部分，阐释了本公开的一些方面， 并且与描述一起用于解释本公开的原理。
[0013] 图1是根据一个示例性实施例的成像设备的内部的示意性侧视图。
[0014] 图2是四个图像站（imaging station)的透视图，每个图像站具有根据一个示例 性实施例的用于和成像设备一起使用的墨粉盒和显影单元。
[0015] 图3是根据一个示例性实施例的显影单元的输入端口上的快门的透视图。
[0016] 图4是图3中展示的显影单元上的快门的侧视图。
[0017] 图5是根据一个示例性实施例的与显影单元一起使用的下部密封构件和快门壳 体的透视图。
[0018] 图6是根据一个示例性实施例的图3中展示的显影单元上的快门处于打开位置时 的透视图。
[0019] 图7是根据一个示例性实施例的与显影单元一起使用的墨粉盒的透视图。
[0020] 图8是图7中展示的墨粉盒的一部分的正视图。
[0021] 图9是图7中展示的墨粉盒的一部分的侧视图。
[0022] 图10是根据一个示例性实施例的墨粉盒在其被插入到成像设备中以与显影单元 紧密配合时的透视图。
[0023] 图11A和图11B分别是根据一个示例性实施例的墨粉盒接近其在成像设备中的固 定位置（seated position)时的侧视图和透视图。
[0024] 图12A和图12B是图11A和图11B中展示的墨粉盒朝向其在成像设备中的固定位 置前进更多的透视图。
[0025] 图13是根据一个示例性实施例的与具有包括圆角边缘的接合构件的显影单元一 起使用的墨粉盒的底部平面图。
[0026] 图14A和图14B是图11A和图11B中展示的墨粉盒被完全插入到成像设备中并与 显影单元紧密配合的透视图。
[0027] 图15A到图15E是沿着图11A中的线15-15截取的顺序横截面视图，展示了在根 据一个示例性实施例的墨粉盒的插入过程中通过墨粉盒上的对准构件来定位显影单元。
[0028] 图16A到图16E是顺序正视图，展示了在根据一个示例性实施例的墨粉盒的输入 端口上的快门在插入墨粉盒过程中的致动。
[0029] 详细描述
[0030] 在下面的描述中，对附图做出参考，其中同样的数字代表同样的元件。足够详细地 描述的实施例使本领域技术人员能够实现本公开。可以理解的是，其它的实施例可以被应 用，并且可以做出工艺的、电学的、和机械的改变等而不偏离本公开的范围。举例仅仅代表 可能的变体。一些实施例的部分和特征可以被包括在其它的实施例中或代替其它的实施例 的那些部分和特征。因此，下面的描述将不被理解为限制性意义，并且本公开的范围仅由所 附权利要求和其等同物来限定。
[0031] 图1阐释了示例性的成像设备20的内部的示意性视图。成像设备20包括壳体 22,壳体22具有顶部24、底部25、前部26和后部27。壳体22包括置于其中的一个或多个 输入托盘28。托盘28被设置尺寸成容纳一擦介质片（media sheet)。如本文使用的，术语 介质意味着不仅包括纸张，还包括标签、信封、织物、照相纸或者任何其它所需的基底。托盘 28优选地是可拆卸的以用于重新填装。控制面板30可以被放置在壳体22上。利用控制面 板30,用户能够输入命令并且通常控制成像设备20的操作。例如，用户可以输入命令来切 换模式（例如，彩色模式、单色模式）、查看已打印图像的数目等。介质通道32延伸穿过成 像设备20,用于通过图像转印过程移动介质片。介质通道32包括单面打印通道（simplex path) 34,并且可以包括双面打印通道36。介质片通过拾取机构38从托盘28引入到单面 打印通道34中。在所示的示例性实施例中，拾取机构38包括位于可枢转的臂42的端部处 的辊40。辊40旋转以使介质片从托盘28移动且进入到介质通道32中。介质片然后通过 多个传送辊沿着介质通道32移动。介质片也可以通过具有一个或多个辊48的手动供给部 46而被引入到介质通道32中。
[0032] 成像设备20包括图像转印部分，图像转印部分包括一个或多个图像站50。每个图 像站50包括盒100和显影单元200,显影单元200安装在共同的感光单元300上。每个墨 粉盒100包括用于保存墨粉的储粉仓102和输出端口，输出端口与对应的显影单元200的 输入端口相连通，用于将墨粉从储粉仓102输送到显影单元200,如下面更详细地讨论的。 一个或多个搅拌构件可以放置在储粉仓102内以辅助移动墨粉。每个显影单元200包括墨 粉储粉仓202和墨粉添加器辊204,墨粉添加器辊204将墨粉从储粉仓202移动到显影辊 206。感光单元300包括用于每个图像站50的充电辊304和感光（PC)鼓302。PC鼓302 大体上相互平行地安装。为了清楚的目的，只在图像站50中的一个上标注了显影单元200、 PC鼓302和充电辊304。在阐释的示范性实施例中，除了墨粉的颜色外，每个图像站50实 质上是相同的。
[0033] 每个充电辊304和对应的PC鼓302形成了夹缝（nip)。例如，在印刷过程中，充 电辊304将PC鼓302的表面充电至特定的电压，比如，-1000伏。来自与每个图像站50相 关联的打印头52的激光束然后指向PC鼓302的表面，并且对激光束接触到的那些区域选 择性地放电，以形成潜像（latent image)。在一个实施例中，PC鼓302上被激光束照射的 区域被放电至大约-300伏。与对应的PC鼓302形成夹缝的显影辊206然后将墨粉输送到 PC鼓302,以形成墨粉图像。计量设备例如刮片组件可以用于计量输送到显影辊206上的 墨粉，并在墨粉输送到PC鼓302之前在墨粉上施加所需的充电。墨粉被吸引到由来自打印 头52的激光束放电的PC鼓302表面的区域。
[0034] 中间转印机构（ITM) 54邻近于图像站50布置。在该实施例中，ITM54被形成为环 带（endless belt)，该环带围绕着驱动辊56、张力辊58和支承辊60传动。在成像操作中， 如图1中观察到的，ITM 54在顺时针方向移动经过图像站50。PC鼓302中的一个或多个 在第一转印夹缝62处将以PC鼓302的相应颜色的墨粉图像施加到ITM 54。在一个实施例 中，正电压场将墨粉图像从PC鼓302吸附到移动中的ITM 54的表面。ITM 54旋转并从图 像站50收集一个或者多个墨粉图像，且然后在形成于转印辊66和由支承辊60支撑的ITM 54之间的第二转印夹缝64处，将墨粉图像传送到介质片。
[0035] 当介质片移动穿过第二转印夹缝64时，前进穿过单面打印通道34的介质片从 ITM 54接收墨粉图像。带有墨粉图像的介质片然后沿着介质通道32移动并进入定影区域 (fuser area) 68中。定影区域68包括形成夹缝72以将墨粉图像粘附到介质片的定影棍或 带70。定影的介质片然后经过位于定影区域68下游的出口辊74。出口辊74可以在向前 或者反向方向上转动。在向前方向上，出口辊74将介质片从单面打印通道34移动到成像 设备20的顶部24上的输出区域76。在反向方向上，出口辊74将介质片移动到双面打印通 道36中以用于介质片的第二面上的成像。
[0036] 相比于可以包括多个图像站50的彩色成像设备20,单色成像设备20可以包括单 独的图像站50。图2阐释了一组四个图像站50,每个图像站50包括各自的盒100、显影单 元200、和安装在PC单元300的框架306中的PC鼓302。在一个实施例中，框架306由压 制的金属板制造，以引起精确控制PC鼓302相对于另一个PC鼓302和相对于ITM带54、打 印头52和成像设备20内的驱动模块的位置。框架306包括中心开口，该中心开口被设置 尺寸成接纳显影单元200并使显影辊206和其各自的PC鼓302紧密配合。
[0037] 图3展示了根据一个示例性实施例的显影单元200的更详细的透视图。显影单元 200可拆卸地安装在成像设备20中，例如安装在上文所讨论的框架306中。上文所讨论的 储粉仓202、墨粉添加器辊204和显影辊206设置在显影单元200的壳体210内。壳体210 包括从显影壳体210的侧面部分212延伸的快门壳体部分220。在一个实施例中，快门壳体 部分220通过合适的紧固件例如螺钉（未显示）附接到显影壳体210的主壳体部分214。 作为替代方法，快门壳体部分220可以经超声波焊接到主壳体部分214,或者与主壳体部分 214-体化形成。可旋转的螺旋推运器（auger)(未显不）从主壳体部分214伸入到快门壳 体部分220中，以便将墨粉从快门壳体部分220移动到主壳体部分214。快门壳体部分220 包括输入端口 222 (见图5)，输入端口 222允许墨粉从盒100进入显影单元200。快门230 位于快门壳体部分220的顶面224上，并且在打开位置（图6)和关闭位置（图3)之间可 滑动地移动。在打开位置，快门230允许墨粉从盒100通过输入端口 222流入到显影单元 200中。在关闭位置，快门230阻挡输入端口 222,防止墨粉从显影单元200逸出。
[0038] 参考图3和图4,下部密封构件232附接到快门230的底面，并且密封快门230和 快门壳体部分220之间的接口。上部密封构件234附接到快门230的顶面，并且当安装盒 100后，密封快门230和盒100之间的接口。下部密封构件232和上部密封构件234是与快 门230 -起可移动的。当快门230在关闭位置和打开位置之间滑动时，下部密封构件232抵 着快门壳体部分220的顶面224滑动。在一个实施例中，下部密封构件232和上部密封构 件234由弹性泡沫材料例如从美国康涅狄格州罗杰斯市的Rogers公司可购得的PORON ιΡ 形成。然而，下部密封构件232和上部密封构件234可以由在快门230相对于快门壳体部 分220自由滑动时提供有效的墨粉密封的任何合适的材料构成。
[0039] -对延伸弹簧236、238设置在快门230的相对的侧部上，使得快门230朝向图3 中所示的关闭位置偏置。弹簧236、238在一端处连接到从快门230延伸的支腿（leg)。图 3展示了连接到从快门230延伸的支腿240的弹簧236的端部236a ;对于弹簧238的连接 方式实质上是一样的，只是在图3中被遮挡。弹簧236、238的另一端连接到安装在快门壳 体部分220上的相应的锚固件244、246。此外，图3中展示了弹簧236的端部236b而没有 展示弹簧238。在阐释的示例性实施例中，锚固件244、246分别通过紧固件诸如螺钉248、 250安装到快门壳体部分220 ;然而，可以使用任何合适的安装方法，例如将锚固件244、246 焊接到快门壳体部分220,或者将锚固件244、246与快门壳体部分220 -体化形成。弹簧 236、238使快门230抵着锚固件244、246偏置。除了为弹簧236、238提供附接点，锚固件 244、246还用作阻挡物以限制当快门230返回图3所示的关闭位置时快门230的滑动运动。
[0040] 参考图4,展示了快门壳体部分220和安装在其上的快门230的侧视图。从图4移 除了锚固件244、246,从而更清晰地显示快门230和快门壳体部分220的特征。如所示的， 快门壳体部分220包括位于输入端口 222的相对的侧部上的一对凸耳（ledge) 226、227。快 门230包括顶部252和从顶部252向下延伸的一对侧部254、256。支腿240、242是由每个 侧部254、256的靠近主壳体部分214的相应的部分形成的。快门230还包括分别从侧部 254、256延伸的一对突出部（tab)258、260。突出部258、260分别从下方包围并接触凸耳 226、227的底面。下部密封构件232夹在快门230的顶部252和快门壳体部分220的顶面 224之间。在一个实施例中，从快门壳体部分220的顶面224到快门230的顶部252的底面 的距离小于下部密封构件232的标称厚度，使得下部密封构件232被压缩以确保快门230 和快门壳体部分220之间的接口被密封。快门230包括从侧部256远离快门壳体部分220 延伸的臂262。快门230还包括形成在顶部252的距主壳体部分214最远的边缘处的唇缘 (lip) 264。如下面更详细地讨论的，臂262和唇缘264被设置成接收来自墨粉盒100上的 对应的一对接合特征部的致动力，从而在安装墨粉盒1〇〇时打开快门230。
[0041] 图5展示了快门壳体部分220,其中快门230和上部密封构件234被移除，使得更 清晰地阐释下部密封构件232。输入端口 222以虚线展示，从而阐释了其在快门壳体部分 220的顶面224上处于下部密封构件232的下面的位置。展示了下部密封构件232处于关 闭位置，其本体覆盖并阻挡了输入端口 222。下部密封构件包括穿过其本体的内部的开口 233,开口 233具有与输入端口 222的大小和形状相似的大小和形状。在阐释的示例性实施 例中，快门壳体部分220的顶面224包括升高部分（raised portion) 224a，该升高部分224a 围绕着输入端口 222,从而确保下部密封构件232被充分地压缩以密封输入端口 222。顶面 224在处于快门230的滑动通道中的部分224b和224c中的输入端口 222的每侧上的提升 低于升高部分224a，这是由于与输入端口 222相比，密封在这些区域中不太关键。坡状部分 224d、224e分别提供从部分224b、224c到升高部分224a的渐变的过渡。降低顶面224在 部分224b和224c中的高度减小了下部密封构件232在这些区域的压缩。这减少了在致动 快门230的过程中下部密封构件232上的来自顶面224的不希望的阻力（drag)，并且降低 了致动快门230所需的总能量。在一个实施例中，升高部分224a的提升高出部分224b和 224c大约0. 25mm，并且下部密封构件的标称压缩量为大约0. 6mm。
[0042] 图6展示了快门230处于打开位置的俯视透视图。快门230和上部密封构件234 分别包括开口 231、235,开口 231、235的大小和形状与下部密封构件232的开口 233相似。 当快门230打开时，快门230滑向图6中所示的左侧，直到开口 231、233、235位于输入端口 222的上方，从而允许墨粉从墨粉盒100流动到快门壳体部分220中，使得墨粉然后可以被 吸进主壳体部分214中。快门壳体部分220包括位于最远离主壳体部分214的快门壳体部 分220的边缘处的切去部（cutout) 228。切去部228包括后边缘228a和两个侧边缘228b、 228c。如以下更详细地讨论的，切去部228设置成允许墨粉盒100上的接合特征部在安装 墨粉盒100时接触唇缘264并致动快门230。
[0043] 在阐释的示例性实施例中，快门230还包括泡沫构件266,泡沫构件266靠近主壳 体部分214设置在快门230的顶部252上。泡沫构件266辅助吸收当墨粉盒100被移除和 快门230移向关闭位置时从墨粉盒100逸出的任何墨粉。泡沫构件266可以包括柔性的、 开孔的（open cell)、聚合物（例如聚氨酯）泡沫，例如可以从美国宾夕法尼亚州的梅地亚 的 FXI 购得的 SUPER SEAL FOAM。
[0044] 图7展示了墨粉盒100的透视图。墨粉盒100包括壳体104,壳体104具有顶部 105、底部106、前部107、后部108和一对侧部109、110,并形成在其中的储粉仓102。在一 个实施例中，壳体104包括端盖111，端盖111通过例如超声波焊接而在盒100的后部108 处安装在主壳体112上。把手113可以设置在顶部105上，以便于盒100在插入和从成像 设备20移出期间的抓取和操控。在一个实施例中，把手113枢转地附接到壳体104。壳体 104包括主体部分114和延伸部分116。延伸部分116设置在壳体104的底部106处。如 图7所阐释的，在前部107和后部108之间量得的延伸部分116的深度W '小于主体部分 114的深度W。墨粉盒100包括在顶部105和底部106之间量得的总高度。在一个实施例 中，延伸部分116包括小于主体部分114的高度。
[0045] 墨粉盒100包括输出端口 122,用于将墨粉通过输入端口 222输送到显影单元 200。输出端口 122形成为在壳体104的前部107上在主体部分114上的面向向下的开口。 输出端口 122包括密封构件124,当盒100安装到成像设备20中时，密封构件124与快门 230的上部密封构件234紧密配合。与上部密封构件234类似，密封构件124包括开口 126， 开口 126被设计成允许墨粉从输出端口 122流入到输入端口 222中的大小和形状。输出端 口 122包括设置在其中的快门127,快门127控制是否允许墨粉从储粉仓102流出输出端 口 122。快门127可以在关闭位置和打开位置之间可旋转，在关闭位置，阻止墨粉离开输出 端口 122,在打开位置，允许墨粉流出输出端口 122。快门127通过偏心弹簧（over-center spring)(未显示）朝向关闭位置偏置来防止墨粉逸出，除非墨粉盒100被安装在成像设 备22内。快门127包括圆柱形的本体，该圆柱形的本体具有中空的内部和排出开口（exit opening)。在关闭位置，排出开口位于远离输出端口 122以阻止墨粉移动。在打开位置， 快门127的排出开口对准输出端口 122以允许墨粉移动。在一个实施例中，快门127是题 目为 "Shutter for a Toner Cartridge for use with an Image Forming Device，'的第 7, 606, 520号美国专利中所展示和描述的类型，该专利已经被转让给本申请的受让人。快 门127包括暴露于壳体104的前部107上的面128。面128包括杯状的凹槽130,如以下更 详细地讨论的，当墨粉盒100插入到成像设备20中时，杯状的凹槽130接触显影单元20上 的对应的接合特征部，从而控制快门在关闭位置和打开位置间的旋转。以带角度的凸出部 (projection)的形式的引导件131设置在主体部分114的前部107上。引导件131朝向侧 部110与快门127隔开，并且如以下更详细地讨论的，帮助确保当盒100被插入时正确地打 开快门127。
[0046] 墨粉盒100还包括设置在壳体104的前部107上的驱动齿轮132。驱动齿轮132 与成像设备20上对应的齿轮相啮合并从成像设备20上对应的齿轮接收旋转动力，以便为 设置在储粉仓102内的各种旋桨和/或搅拌器和螺旋推运器提供旋转动力，从而将墨粉移 到输出端口 122。在阐释的示例性实施例中，驱动齿轮132被部分地遮挡，其中仅几个齿暴 露于主体部分114的底部上。驱动齿轮132在输出端口 122上方设置在壳体104的主体部 分114上。
[0047] 在多个墨粉盒100与单个成像设备20 -起使用的情况下，墨粉盒100可以包括键 状结构134,键状结构134防止墨粉盒100被插进错误的位置。例如，在成像设备20中的每 个墨粉盒100提供不同颜色墨粉的情况下，例如在使用具有黑色、青色、黄色和品红色的墨 粉的墨粉盒的情况下，键状结构134防止每个墨粉盒100被插进与任何其它颜色对应的位 置。例如，键状结构134防止含有青色墨粉的墨粉盒100被放置在用于黑色、黄色或者品红 色的墨粉盒的位置。在阐释的示例性实施例中，键状结构134设置在壳体104的延伸部分 116的前部107上。
[0048] 墨粉盒100还可以包括电连接器136,电连接器136具有用于与成像设备20的控 制器进行通信的处理电路。处理电路可以提供与墨粉盒100相关的认证功能、安全和操作 互锁、运行参数和使用信息。在阐释的示例性实施例中，电连接器136设置在壳体104的底 部106中的凹入部138中。当墨粉盒100被装进成像设备20中时，电连接器136上的触点 与对应的触点相耦合以建立通往成像设备20的控制器的通信链路。在一个实施例中，电连 接器 136 是题目为 "Cartridge with a Movable Electrical Connector，'的第 7, 272, 336 号美国专利中所展示和描述的类型，该专利已经被转让给本申请的受让人。
[0049] 墨粉盒100还可以包括多个对准构件140,当墨粉盒100在由图7中箭头A所示的 方向插入时，对准构件140将墨粉盒100与显影单元200对准。例如，对准构件140可以包 括从壳体104的侧部109U10向外地凸出的凸出部和/或形成为侧部109U10中的凹陷部 的长形槽的组合，凸出部和长形槽分别与对应的槽和/或凸出部紧密配合，从而确保墨粉 盒100的精确定位。例如，对准构件140帮助确保输出端口 122与显影单元200的输入端 口 222紧密配合，确保驱动齿轮132与成像设备20中的对应的驱动齿轮紧密配合，和确保 电连接器136与对应的电触点紧密配合。
[0050] 墨粉盒100还包括第一接合构件150和第二接合构件160,第一接合构件150和 第二接合构件160在延伸部分116的前部107上相互隔开，以用于当墨粉盒100插入成像 设备20中时，致动显影单元200上的快门230。接合构件150和160从延伸部分116的前 部107凸出。图8和图9分别展示了墨粉盒100特写的正视图和侧视图，以更清晰地阐释 接合构件150和160的特征。在阐释的示例性实施例中，接合构件150和160被形成为与 壳体104整体地形成的窄肋。作为替代方法，接合构件150、160可以例如通过一个或多个 紧固件或者粘合剂附接到壳体104的前部107。接合构件150在壳体104的前部107上与 输出端口 122水平对齐。接合构件160朝向延伸部分116的前部107的中心（S卩，朝向侧 部110)与接合构件150隔开。
[0051] 接合构件150包括前面（front face) 151和一对侧面152、153。侧面152面向盒 100的侧部109,且侧面153面向侧部110和接合构件160。前面151包括导向坡状前表面 154,导向坡状前表面154随着其远离底部106向上延伸而从前部107逐渐向外凸出更多。 坡状前表面154引向大体上垂直地延伸的垂直前表面155。因此，坡状前表面154设置在 垂直前表面155的下方。在阐释的示例性实施例中，接合构件150还包括从侧面152凸出 的对准特征部156。作为替代，对准特征部156可以独立于接合构件150从壳体104的前 部107凸出。对准特征部156包括第一坡状侧表面157,第一坡状侧表面157当其向上延伸 时从侧面152逐渐向外凸出更多。第一坡状侧表面157终止于顶端（peak)158处，且然后 引向第二坡状侧表面159。第二坡状侧表面159从侧面152的向外凸出程度随着其向上延 伸而逐渐减少。换句话说，对准特征部156从侧面152逐渐地向外弯，并且然后向内。坡状 侧表面157设置在顶端158下方，且顶端158设置在坡状侧表面159下方。在阐释的示例 性实施例中，对准特征部156的顶端158与前面151的垂直前表面155垂直地对齐（即，顶 端158距底部106的高度等于前面151的垂直前表面155上的某个点距底部106的高度）。 此外，在阐释的示例性实施例中，顶端158包括大体上垂直地、大体上平行于墨粉盒100的 插入方向延伸的表面。
[0052] 接合特征部160包括前面161和一对侧面162、163。侧面162面向盒100的侧部 109和接合构件150,且侧面163面向侧部110。前面161包括导向坡状前表面164,该导向 坡状前表面164当其远离底部106向上延伸时从前部107逐渐向外凸出更多。前面161还 包括大体上垂直地延伸的垂直前表面165,使得垂直前表面165大体上平行于接合特征部 150的垂直前表面155。接合特征部160还可以可选择地包括向前凸出的凸起（bump) 166， 在凸起166处，坡状前表面164引向垂直前表面165。凸起166比坡状前表面164和垂直前 表面165从前部107向前凸出更多。在一个实施例中，凸起166比垂直前表面165多向前 凸出了 0. 5mm。坡状前表面164设置在凸起166的下面，且凸起166设置在垂直前表面165 的下面。此外，靠近接合特征部160的垂直前表面165的坡状前表面164的至少一部分和 垂直前表面165比接合特征部150的垂直前表面155从前部107向外凸出得多。尽管坡状 前表面154、164被阐释为具有大体上平坦、平整的表面，但代替地，坡状前表面154、164中 的任一个或两者的全部或一部分可以具有弯曲的表面。
[0053] 显影单元200上的快门230由墨粉盒100上的接合构件150和160致动。接合构 件150提供开始打开快门230的初始力，且接合构件160提供剩下的将快门230移动到打 开位置的剩余力和将快门230保持在打开位置的力。图10展示了墨粉盒100当被开始插 入PC单元300的框架306中以与显影单元200紧密配合时的透视图。盒100在插入箭头A 的方向上朝向框架306中的固定位置插入，在该固定位置处，输出端口 122与显影单元200 的输入端口 222紧密配合。如图10所示，显影壳体210包括从其向上延伸的齿轮盘（gear plate) 216。齿轮盘216包括驱动齿轮217,当盒100被完全插入时，驱动齿轮217与盒100 上的驱动齿轮132啮合并向驱动齿轮132提供旋转动力。齿轮盘216还包括朝向墨粉盒 100凸出的销218。销218被设置成接合墨粉盒100的前部107上的凹槽130。插入动作引 起销218将快门127旋转到打开位置。
[0054] 图11A和图11B展示了墨粉盒100接近其固定位置时的情形，其中PC单元300被 移除以更清晰地阐释盒100与显影单元200之间的相互作用。墨粉盒100在如由插入箭头 A的方向所指示的垂直向下方向上移动。如图11A中所示，当墨粉盒100向下移动时，接合 构件150的坡状前表面154接触快门230上的唇缘264。当墨粉盒100继续前进时，唇缘 264和接合构件150之间的接触点沿着坡状前表面154向上移动，造成快门230(以及上部 密封构件234和下部密封构件232)开始朝向打开位置滑动（到如图11A中所见的左方）。 明确地讲，来自坡状前表面154的力克服了由弹簧236、238施加到快门230的偏置力，从而 延伸了弹簧236、238。如图11B中所示，当坡状前表面154首先接触快门230的唇缘264 时，接合构件160远离快门230隔开，且未接触到快门230。当墨粉盒100进一步向下移动 时，接合构件150在快门壳体部分220中的切去部228(见图6)内运动。
[0055] 图12A和图12B展示了墨粉盒100朝向其固定位置进一步前进，其中为了清晰起 见，PC单元300也被移除。如图12A所示，当墨粉盒100继续前进时，接合构件160的坡状 前表面164接触从快门230延伸的臂262。当墨粉盒100继续向下移动时，臂262和接合构 件160之间的接触点朝向垂直前表面165沿着坡状前表面164向上移动。这引起快门230 继续朝向打开位置滑动（到如图12B中所见的左方）。当臂262沿着坡状前表面164继续 向上移动时，唇缘264与坡状前表面154分离，且快门230远离接合构件150滑动。当墨粉 盒100进一步前进时，接合构件150的垂直前表面155在远离后边缘228a隔开的切去部228 内通过。同时，如图12B所示，对准特征部156接触侧边缘228b，并在快门壳体部分220上 施加了大体上正交于快门230的运动方向的力。如以下更详细地讨论的，侧边缘228b上的 来自对准特征部156的力将显影单元200相对于盒100定位，使得输出端口 122与输入端 口 222对准，并且使得销218由凹槽130接纳，从而打开快门127。
[0056] 当墨粉盒100继续前进时，臂262继续沿着坡状前表面164向上移动，直到臂262 在凸起166上通过并到达垂直前表面165,此时快门230处于其最终的、打开位置。凸起166 引起快门230多移动了少许，这帮助下部密封构件232相对于快门壳体部分220的顶面224 拉直，从而在快门230的最终的、打开位置下，当从侧面（如图11A)观察时，下部密封构件 232更接近矩形。矩形形状（与成角度的平行四边形形状相比）减小了墨粉附着到下部密 封构件232的开口 233的壁的可能性，并限制墨粉流动到快门壳体部分220。此外，当下部 密封构件232拉直时，下部密封构件232中的大部分剪切应力被消除，这显著地减少了垂直 前表面165必须施加在臂262上以保持快门230处于其最终的、打开位置的力。减少作用 在显影单元200上的力，增加了防止打印瑕疵例如"白色间隙"的系统鲁棒性。凸起166还 向用户提供了盒100已经到达其在框架306中的固定位置的触觉反馈。明确地讲，当用户 将墨粉盒100推进框架306中时，在臂262从坡状前表面164经过凸起166移到垂直前表 面165时，盒100将"卡合"到合适位置中。在一个实施例中，如图13所示，接合构件160的 在前面161和侧面162之间的边缘168是圆角的或被倒圆，而不是形成尖的拐角。这减小 了臂262和边缘168之间的摩擦，且进而减少了由于墨粉盒100随着一段时间的插入和移 除而发生的接合构件160上的磨损。
[0057] 图14A和图14B展示了完全插入并与显影单元200紧密配合的墨粉盒100,其中为 了清晰起见，PC单元300也被移除。如图14A所示，臂262抵靠着垂直前表面165以保持 快门230处于打开位置。如图14A和图14B所示，包围输入端口 222的上部密封构件234 与包围输出端口 122的密封构件124紧密配合，以防止墨粉在其从盒100流动到显影单元 200时的泄漏。此外，对准特征部156与切去部228的后边缘228a和侧边缘228b、228c隔 开，使得接合构件150不在显影单元200上施加不需要的力，该力可干扰显影辊206相对于 其对应的PC鼓302的精确定位。代替地，由盒100施加在快门230上的力大体上平行于显 影辊206的轴。在该方向上的力对显影单元200的受力平衡的影响小于其它力，并且因此 减小了显影辊206相对于PC鼓302不对准的可能性，该不对准可造成打印瑕疵。
[0058] 当墨粉盒100被移除时，接合构件150和160与快门230脱离，允许弹簧236、238 抵着锚固件244、246将快门230返回到关闭位置。由弹簧236、238施加的力足够克服下部 密封构件232和快门壳体部分220的顶面224之间的摩擦。当墨粉盒100被移除并且快门 230处于关闭位置时，开口 231、233、235处于快门壳体部分220的顶面224上方，并远离切 去部228隔开（图3和图5)。这有助于防止在盒100被移除时从墨粉盒100的输出端口 122逸出的任何残留墨粉掉落到成像设备20中并可能污染成像设备20。而是，该墨粉中的 大多数将由泡沫构件266收集或者被截获到顶面224上由开口 231、233、235形成的区域 中。相反地，如果开口 231、233、235处于切去部228的上方，那么来自盒100的残留墨粉将 趋向于通过切去部228掉落并落到成像设备20中。
[0059] 图15A到图15E展示了沿着图11A中的线15-15截取的横截面视图，且更详细地 阐释了在盒100插入过程中对准特征部156与快门壳体部分220之间的相互作用。图15A 展示了墨粉盒100距其固定位置大约24_。如图15A所示，当墨粉盒100最初被插入时，接 合构件150进入快门壳体部分220中的切去部228。当盒100前进更多时，侧边缘228b接 触坡状侧表面157并沿着坡状侧表面157向上移动，直至到达顶端158 (如图15B所示，图 15B展示了墨粉盒100距其固定位置大约13mm)。如以下结合图16A到图16E所讨论的，当 侧边缘228b与顶端158接触时，对准特征部156在显影单元200上施加了最大的偏置力， 以确保销218接触凹槽130来致动快门127。当盒100继续前进时，侧边缘228b沿坡状侧 表面159向上移动（如图15C所示，图15C展示了墨粉盒100距其固定位置大约8mm)，直至 坡状侧表面159与侧边缘228b分离（如图1?所示，图1?展示了墨粉盒100距其固定位 置大约4_)。图15E展示了墨粉盒100处于其最终的固定位置，其中对准特征部156远离 快门壳体部分220隔开，从而避免在显影单元200上施加不需要的力。
[0060] 图16A到图16E展示了与图15A到图15E中所展示的那些相同的盒100插入的间 隔时间，但是从盒100的正面进行观察。如以上所讨论的，当墨粉盒100朝向其固定位置前 进时，对准特征部156使显影单元200偏置到右边，如在图16A到图16E中观察到的，从而将 销218与凹槽130对准。进一步地，如图16B所示，如果销218相对于凹槽130未对准，则 引导件131将接触销218并朝向凹槽130推动销218。图16C展示了销218接触凹槽130。 图16D展示了快门127通过销218和快门127的偏心弹簧来旋转到打开位置，使得销218 接触杯状凹槽130的相对的侧部。图16E展示了盒100完全插入，其中快门127完全打开。 在该位置，销218远离快门127隔开，使得销218不接触盒100,从而防止在显影单元200上 施加来自盒100的不需要的力。快门127保持在该位置，直至盒100被移除。移除使得凹 槽130再次接触销218,这使快门127旋转到关闭位置。
[0061] 前面的描述阐释了本公开的多个方面。该描述不意在是排他性的。而是，其被选 择成阐释本公开和其实践应用的原理，以使本领域普通技术人员能够使用本公开，包括其 本质上遵循的各种修改。所有的修改和变体都被考虑在本公开的范围内，如由所附权利要 求确定的。相对明显的修改包括将多个实施例的一个或多个特征与其它实施例的特征进行 结合。
【权利要求】
1. 一种墨粉盒，用于和成像设备的显影单元一起使用，包括： 壳体，其具有前部、后部、顶部、底部和一对侧部，所述壳体具有用于保存墨粉的储粉 仓； 输出端口，其位于所述壳体的所述前部上，用于将墨粉从所述储粉仓通过所述显影单 元上的输入端口输送到所述显影单元； 第一接合构件，其从所述壳体的所述前部凸出，被设置成提供当所述墨粉盒被插入所 述成像设备中时开始打开所述显影单元的所述输入端口上的快门的初始力；以及 第二接合构件，其从所述壳体的所述前部凸出，朝向所述壳体的侧部中的一个侧部与 所述第一接合构件隔开，并且被设置成提供当所述墨粉盒插入所述成像设备中更多时继续 打开所述显影单元的所述输入端口上的所述快门的力。
2. 如权利要求1所述的墨粉盒，其中所述第一接合构件在所述壳体的所述前部上与所 述输出端口是水平对齐的。
3. 如权利要求1所述的墨粉盒，其中所述第一接合构件和所述第二接合构件中的每一 个包括导向坡状前表面，所述坡状前表面随着其沿所述壳体的所述前部向上延伸时向前凸 出更多。
4. 如权利要求3所述的墨粉盒，其中所述第二接合构件的所述坡状前表面引向被设置 在所述第二接合构件的所述坡状前表面的上方的所述第二接合构件的垂直前表面。
5. 如权利要求4所述的墨粉盒，其中所述第二接合构件包括向前凸出的凸起，所述凸 起将所述第二接合构件的所述坡状前表面和所述第二接合构件的所述垂直前表面分离。
6. 如权利要求4所述的墨粉盒，其中形成于所述第二接合构件的所述坡状前表面和面 向所述第一接合构件的所述第二接合构件的侧表面之间的所述第二接合构件的边缘是被 倒圆的。
7. 如权利要求4所述的墨粉盒，其中所述第二接合构件的所述垂直前表面和所述第二 接合构件的所述坡状前表面的至少一部分比所述第一接合构件向前凸出得多。
8. 如权利要求3所述的墨粉盒，其中所述第一接合构件的所述坡状前表面引向被设置 在所述第一接合构件的所述坡状前表面的上方的所述第一接合构件的垂直前表面。
9. 如权利要求1所述的墨粉盒，还包括位于所述壳体的所述前部上的对准构件，用于 当所述墨粉盒被插入所述成像设备中时定位所述显影单元，所述对准构件具有第一坡状侧 表面，所述第一坡状侧表面当所述第一坡状侧表面沿所述壳体的所述前部向上延伸时向旁 边凸出更多，所述第一坡状侧表面引向被设置在所述第一坡状侧表面上方的第二坡状侧 面，所述第二坡状侧表面的凸出程度随着所述第二坡状侧表面沿所述壳体的所述前部向上 延伸而减小。
10. 如权利要求9所述的墨粉盒，其中所述对准构件从所述第一接合构件的侧表面凸 出。
11. 如权利要求10所述的墨粉盒，其中所述对准构件从所述第一接合构件的远离所述 第二接合构件的侧表面凸出。
12. -种墨粉盒，用于和成像设备的显影单元一起使用，包括： 壳体，其具有前部、后部、顶部、底部和一对侧部，所述壳体具有用于保存墨粉的储粉 仓； 输出端口，其位于所述壳体的所述前部上并且面向所述壳体的所述底部，用于将墨粉 从所述储粉仓通过所述显影单元上的输入端口输送到所述显影单元，所述输出端口设置在 所述壳体的所述前部上，更靠近所述一对侧部中的第一侧部；和 从所述壳体的所述前部凸出的坡状接合构件，所述坡状接合构件朝向所述壳体的所述 底部与所述输出端口隔开，并且朝向所述一对侧部中的第二侧部与所述输出端口隔开，所 述坡状接合构件具有前表面，所述前表面随着所述前表面沿所述壳体的所述前部向上延伸 而向前凸出更多。
【文档编号】G03G15/06GK104272196SQ201380022840
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年4月26日 优先权日:2012年4月30日
【发明者】罗纳德·威拉德·贝克, 斯蒂芬·安德鲁·布朗, 迈克尔·克雷格·里姆豪斯, 大卫·李·梅里菲尔德 申请人:利盟国际有限公司