УЗЕЛ ДЕРЖАТЕЛЯ, ИМЕЮЩИЙ ПОЗИЦИОНИРУЮЩИЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ СХЕМЫ ОБРАБОТКИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ С КОМПЛЕКТУЮЩИМ ИЗДЕЛИЕМ УСТРОЙСТВА ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
UNIT OF HOLDER WITH POSITIONING STRUCTURAL ELEMENTS FOR PROCESSING CIRCUIT USED WITH COMPONENT OF IMAGING DEVICE

Предпосылки создания изобретения
1. Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится в основном к комплектующим изделиям, используемым в электрофотографических устройствах формирования изображения, а более конкретно - к держателю для заключения в нем схемы обработки, устанавливаемой на комплектующем изделии в устройстве формирования изображения и имеющей управляющие позиционированием конструктивные элементы.
2. Описание предшествующего уровня техники
Чтобы сократить преждевременные замены компонентов, используемых в устройстве формирования изображения, фирмы-изготовители картриджей с тонерами начали отделять компоненты, имеющие больший срок службы, от компонентов, имеющих меньший срок службы, получая отдельные сменные блоки. Компоненты с относительно бульшим сроком службы, такие, как проявочный валик, валик подачи тонера, ракельный нож и фотопроводящий барабан, расположены в одном сменном комплектующем изделии, который обычно называют «блоком формирования изображения». Источник тонера устройства формирования изображения, истощаемый относительно быстро по сравнению с компонентами, заключенными в блоке формирования изображения, обеспечивается в резервуаре в отдельном сменном комплектующем изделии в виде картриджа с тонером, который сопрягается с блоком формирования изображения. В этой конфигурации количество компонентов, заключенных в картридже с тонером, сокращается по сравнению с традиционными картриджами с тонером.
В такие комплектующие изделия встроена схема обработки, используемая для хранения такой информации о комплектующем изделии, как срок службы, переменные печати, и т.д. Схема обработки смонтирована на схемной плате на комплектующем изделии так, что контакты на схемной плате сопрягаются с соответствующими контактами в устройстве формирования изображения, когда комплектующее изделие устанавливают в устройстве формирования изображения. Чтобы устройство формирования изображения могло осуществлять связь со схемой обработки, между схемой обработки на комплектующем изделии и устройством формирования изображения должно быть создано электрическое соединение. По этой причине важно точно располагать схемную плату на комплектующем изделии относительно контактов соединителя в устройстве формирования изображения. Возможно затруднение, заключающееся в том, что схемные платы для этой схемы обработки могут иметь разброс размеров и несколько базирующих конструктивных элементов. Кроме того, допуски в размерах каркаса устройства формирования изображения могут приводить к ненадлежащему позиционированию контактов соединителя устройства формирования изображения и схемной платы схемы обработки комплектующего изделия друг относительно друга. Помимо этого, чтобы установить надежное электрическое соединение, контакты соединителя устройства формирования изображения должны оказывать нажим на схемную плату схемы обработки комплектующего изделия. Однако соблюдение равновесия сил между картриджем с тонером и блоком формирования изображения требует осторожности, поскольку дисбаланс сил может вызывать дефекты печати. Кроме того, возможны многократные установки этих комплектующих изделий в принтер на протяжении сроков их службы, в течение которых на клеммах схемной платы устройства обработки комплектующего изделия могут оседать загрязняющие вещества, такие, как тонер, бумажная пыль, и т.д. Эти загрязняющие вещества действуют подобно наждачной бумаге, когда оказываются между соединительными штырьками устройства формирования изображения и контактами или клеммами на схемной плате схемы обработки, что вызывает износ контактирующих поверхностей штырьков и клемм, а в некоторых случаях приводит к сбою схемы обработки.
Соответственно, следует понять, что желателен держатель, имеющий управляющие позиционированием конструктивные элементы, которые дают возможность точного выравнивания для установления надежного электрического соединения между схемой обработки комплектующего изделия и устройством формирования изображения при одновременной минимизации внешних сил, действующих на комплектующее изделие, и создании возможности удаления загрязняющих веществ с поверхностей контакта схемной платы схемы обработки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном возможном варианте осуществления узел держателя выполнен с возможностью установки на внешней поверхности вставляемого комплектующего изделия устройства формирования изображения. Узел держателя содержит схемную плату, имеющую схему обработки с множеством контактов, и держатель, имеющий верхнюю часть, имеющую обращенную вниз поверхность, имеющую первую и вторую опоры, идущие от нее, и установочную платформу, расположенную между первой и второй опорами. Установочная платформа содержит пару противоположных боковых стенок, расположенных между первой и второй опорами и проходящих между передней стороной и задней стороной держателя, причем передняя сторона обращена в направлении вставления комплектующего изделия в устройство формирования изображения, и заднюю стенку, расположенную поперечно паре противоположных боковых стенок и рядом с задней стороной держателя, при этом пара противоположных боковых стенок и поперечная задняя стенка образуют полость для заключения в ней схемной платы. Участок задней стенки и участок, по меньшей мере, одной боковой стенки пары противоположных боковых стенок образуют плоскость установки, причем схемная плата установлена в плоскости установки, а сама плоскость установки отстоит от обращенной вниз поверхности верхней части, и держатель, когда он установлен на комплектующем изделии, отстоит от внешней поверхности комплектующего изделия. Участки задней стенки и упомянутой, по меньшей мере, одной боковой стенки пары противоположных боковых стенок также определяют ориентирную точку для указания местонахождения угла схемной платы на держателе и для выравнивания множества контактов схемной платы относительно держателя. Верхняя часть, первая и вторая опоры ограничивают проем для заключения между ними соединителя, который устанавливается внутри устройства формирования изображения и электрически связан с контроллером в устройстве формирования изображения. Соединитель имеет множество электропроводных соединительных штырьков. Предусмотрено крепежное приспособление для съемного крепления держателя к комплектующему изделию, а на держателе предусмотрено выравнивающее средство, которое входит в зацепление с соответствующим выравнивающим средством на комплектующем изделии, определяя опорный ориентир для держателя, когда его устанавливают на комплектующем изделии, для выравнивания держателя с комплектующим изделием. Когда узел держателя устанавливают на комплектующем изделии, а комплектующее изделие вставляют в устройство формирования изображения, первая и вторая опоры выравнивают множество соединительных штырьков соединителя с соответствующими из множества контактов схемной платы для электрического межсоединения с контроллером.
На одной стенке пары противоположных боковых стенок могут быть предусмотрены деформируемые ребра, способствующие посадке с натягом на боковой край схемной платы, который прикладывает силу к схемной плате, смещая ее к другой боковой стенке пары противоположных боковых стенок. На паре противоположных боковых стенок и задней поперечной стенке могут быть предусмотрены выемки, причем соответствующие нижние поверхности выемок образуют плоскость установки для схемной платы внутри полости, а боковая поверхность выемки в задней стенке и боковая поверхность одной боковой стенки пары противоположных боковых стенок образуют ориентирную точку. Напротив задней поперечной стенки можно также предусмотреть переднюю поперечную стенку, идущую от обращенной вниз поверхности верхней части и имеющую второе множество деформируемых ребер, способствующих посадке с натягом на передний край схемной платы и прикладывающих вторую силу вдоль переднего края схемной платы, смещая схемную плату к задней поперечной стенке.
Можно также предусмотреть установочную бобышку для схемной платы, идущую от нижней поверхности верхней части внутри полости. Установочная бобышка имеет верхнюю поверхность, по существу, копланарную с плоскостью установки и принимающую крепежную деталь, удерживающую схемную плату внутри полости. В держателе можно также предусмотреть проводящий блок-контакт для короткого замыкания двух соединительных штырьков из множества соединительных штырьков соединителя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеупомянутые и другие признаки и преимущества различных вариантов осуществления, а также способ достижения этих преимуществ, станут яснее и понятнее при обращении к прилагаемым чертежам.
На фиг. 1 представлена блок-схема системы формирования изображения в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.
На фиг. 2 представлена упрощенная принципиальная схема соединителей, схемы обработки и контроллера устройства формирования изображения.
На фиг. 3 представлено перспективное изображение возможного картриджа с тонером и блока формирования изображения, заключенных в каркасе.
На фиг. 4 представлено перспективное изображение выравнивающих и установочных конструктивных элементов на обращенной вниз поверхности верхней части согласно одной возможной конфигурации для возможного держателя.
На фиг. 5 представлен частичный вид сбоку картриджа с тонером, иллюстрирующий возможный держатель для устройства обработки, установленный на торцевой крышке картриджа с тонером, показанного на фиг. 3.
На фиг. 6 представлен частичный вид сверху возможного держателя, показанного на фиг. 5, со вставленным соединителем.
На фиг. 7 представлен вид в плане обращенной вниз поверхности возможного держателя согласно фиг. 4, включая возможную подставку блок-контакта.
На фиг. 8 представлен возможный держатель согласно фиг. 7, имеющий блок-контакт, и установленную на нем схему обработки.
На фиг. 9 представлен частичный вид сбоку картриджа с тонером согласно фиг. 3, иллюстрирующий возможный держатель, установленный на торцевую крышку картриджа.
На фиг. 10 представлен частичный вид сбоку торцевой крышки, показанной на фиг. 9, при этом возможный держатель показан открепленным, чтобы продемонстрировать управляющие позиционированием конструктивные элементы на картридже с тонером.
На фиг. 11A-16A и 11B-16B представлены последовательные виды, иллюстрирующие вставление соединителя в возможный держатель во время установки картриджа с тонером в блоке формирования изображения устройства формирования изображения.
На фиг. 11A-16A представлены частичные виды сбоку торцевой крышки картриджа с тонером и соединителя во время вставления; на фиг. 13A-16A верхняя часть возможного держателя снята, чтобы показать вставление соединителя внутрь возможного держателя.
На фиг. 11B-16B представлены сечения на видах сверху торцевой крышки, возможного держателя и соединителя во время вставления картриджа с тонером в блок формирования изображения.
На фиг. 11А и 11B показана задняя поверхность соединителя, установленного внутри устройства формирования изображения и изначально вводимого в зацепление с наклонной поверхностью на торцевой крышки картриджа с тонером.
На фиг. 12A и 12B представлен передний конец соединителя, вводимого в зацепление с первым сегментом боковых направляющих стенок, расположенных на торцевой крышке картриджа с тонером спереди держателя, по мере продолжения вставления картриджа с тонером.
На фиг. 13A и 13B представлен передний конец соединителя, входящий в переднюю сторону возможного держателя и начинающий входить в зацепление со скошенной поверхностью на торцевой крышке картриджа с тонером ниже верхней части возможного держателя.
На фиг. 14A и 14B показаны крыловидные направляющие на сторонах соединителя, входящие в зацепление с наклонной поверхностью первого сегмента каждой из боковых направляющих стенок для подъема задней стороны соединителя с отходом от торцевой крышки к схемной плате схемы обработки.
На фиг. 15A и 15B показаны соединительные штырьки соединения, инициирующие контакт с клеммами на схемной плате схемы обработки по мере продолжения вставления.
На фиг. 16A и 16B показаны соединительные штырьки и схемная плата схемы обработки в их рабочем положении, когда картридж с тонером сочленен с блоком формирования изображения в его рабочем положении внутри устройства формирования изображения.
На фиг. 17A и 17Е изображены альтернативные конфигурации для выравнивающих средств между держателями и картриджем с тонером или блоком формирования изображения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Нижеследующее подробное описание и чертежи иллюстрируют варианты осуществления в достаточной мере, чтобы специалисты в данной области техники могли осуществить данное изобретение на практике. Следует понять, что изобретение не ограничивается подробностями конструкции и расположением компонентов, приводимыми в нижеследующем описании или иллюстрируемыми на чертежах. Изобретение может быть воплощено в других вариантах осуществления и может быть практически реализовано различными путями. Например, другие варианты осуществления могут включать в себя конструктивные, хронологические, электрические, технологические и другие изменения. Примеры просто являются образцами возможных вариантов осуществления. Отдельные компоненты и функции предусматриваются по выбору, если не оказываются явно необходимыми, а последовательность операций можно изменять. Участки и конструктивные элементы согласно некоторым вариантам осуществления могут быть включены в другие варианты осуществления или заменять их. Объем притязаний заявки охватывает прилагаемую формулу изобретения и все имеющиеся эквиваленты. Поэтому нижеследующее описание не следует рассматривать в ограничительном смысле, а объем притязаний данного изобретения ограничен прилагаемой формулой изобретения.
Следует также понять, что фразеология и терминология, употребляемые здесь, приводятся с целью описания, и их не следует считать носящими ограничительный характер. Употребление здесь терминов «включающий в себя», «содержащий» или «имеющий» и их вариантов означает охват перечисляемых затем предметов и их эквивалентов, а также дополнительных предметов. Если нет других ограничений, то термины «соединенный», «сочлененный» и «установленный», а также их варианты, употребляются здесь в широком смысле и охватывают все непосредственные и косвенные соединения, сочленения и установки. Кроме того, термины «соединенный» и «сочлененный», а также их варианты, не ограничиваются физическими или механическими соединениями и сочленениями.
Термины, связанные с расположением в пространстве, такие как «верхняя часть», «нижняя часть», «передняя сторона», «задняя сторона», «тыльная сторона» и «боковая сторона», «под», «ниже», «нижний», «над», «верхний» и т.п., употребляются для упрощения описания с целью пояснения позиционирования одного элемента относительно второго элемента. Эти термины в общем случае употребляются для указания положения элемента в предназначенном для него рабочем положении внутри устройства формирования изображения. Например, передняя сторона блока формирования изображения или картриджа - это та часть из двух, которая первой попадает в устройство формирования изображения в направлении вставления. Ее также можно назвать набегающей частью или передним краем. Аналогично, задняя сторона или тыльная сторона того же элемента или задняя кромка может находиться за передним краем на пути вставления. Кроме того, такие термины, как «первый», «второй», и т.п., употребляются для описания различных элементов, областей, секций, и т.д., и их не следует считать носящими ограничительный характер. В том смысле, в каком он употребляется здесь, термин «изображение» охватывает любую печатную или цифровую форму текста, графики или их совокупности. По всему тексту описания, сходные термины относятся к сходным элементам.
Обращаясь теперь к чертежам, а в частности - к фиг. 1, отмечаем, что здесь воспроизводится блок-схема системы 20 формирования изображения в соответствии с одним возможным вариантом осуществления. Система 20 формирования изображения включает в себя устройство 22 формирования изображения и компьютер 24. Устройство 22 формирования изображения осуществляет связь с компьютером 24 по каналу 26 связи. В том смысле, в каком он употребляется здесь, термин «канал связи», вообще говоря, относится к любой структуре, которая облегчает электронную связь между несколькими компонентами, может работать с использованием проводной или беспроводной технологии и может предусматривать связь через Internet.
В возможном варианте осуществления, показанном на фиг. 1, устройство 22 формирования изображения является многофункциональной машиной (которую иногда называют устройством типа «все в одном» (AIO)), которая включает в себя контроллер 28, средство 30 печати, лазерный сканирующий блок (ЛСБ) 31, блок 32 формирования изображения, картридж 35 с тонером, пользовательский интерфейс 36, систему 38 подачи носителя, входной лоток 39 для носителя и систему 40 сканера. Устройство 22 формирования изображения может осуществлять связь с компьютером 24 посредством стандартного протокола связи, например, такого, как универсальная последовательная шина (USB), Ethernet или IEEE 802.xx. Устройство 22 формирования изображения может быть, например, электрофотографическим принтером и копировальным устройством, включающим в себя встроенную систему 40 сканера, или автономным электрофотографическим принтером.
Контроллер 28 включает в себя процессорный блок и связанное с ним запоминающее устройство 29 и может быть выполнен в виде одной или нескольких интегральных схем прикладной ориентации (ИСПО). Запоминающее устройство 29 может быть энергозависимым или энергонезависимым запоминающим устройством или, например, такой их совокупностью, как совокупность оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), флэш-памяти и/или энергонезависимого ОЗУ (ЭНОЗУ (NVRAM)). В альтернативном варианте, запоминающее устройство 29 может быть выполнено в виде отдельного электронного запоминающего устройства (например, ОЗУ, ПЗО и/или ЭНОЗУ), накопителя на жестких дисках, накопителя на компакт-дисках или универсальных цифровых дисках, или любого устройства обработки, удобного для использования с контроллером 28. Контроллер 28 может быть, например, объединенным контроллером принтера и сканера.
В иллюстрируемом возможном варианте осуществления контроллер 28 осуществляет связь со средством 30 печати по каналу 50 связи. Контроллер 28 осуществляет связь с блоком 32 формирования изображения и находящейся на нем схемой 44 обработки, делая это по каналу 51 связи. Контроллер 28 осуществляет связь с картриджем 35 с тонером и находящейся в нем схемой 45 обработки, делая это по каналу 52 связи. Контроллер 28 осуществляет связь с системой 38 подачи носителя, делая это по каналу 53 связи. Контроллер 28 осуществляет связь с системой 40 сканера, делая это по каналу 54 связи. Пользовательский интерфейс 36 подключен с возможностью связи к контроллеру 28 через канал 55 связи. Схемы 44, 45 обработки могут обеспечивать функции аутентификации, защитные и рабочие блокировки, информацию о рабочих параметрах и использовании, связанную с блоком 32 формирования изображения и картриджем 35 с тонером, соответственно. Контроллер 28 обрабатывает данные печати и сканирования и задействует средство 30 печати во время печати и систему 40 сканера во время сканирования.
Компьютер 24, который - по выбору - может быть, например, персональным компьютером, сервером сети, планшетным компьютером, смартфоном или другим ручным электронным устройством, включающим в себя запоминающее устройство 60, такое, как энергозависимое и/или энергонезависимое запоминающее устройство, устройство 62 ввода, такое, как клавиатура и/или мышь, и дисплей, такой, как монитор 64. Компьютер 24 также включает в себя процессор, интерфейсы ввода-вывода (В/В), и может включать в себя, по меньшей мере, одно устройство хранения данных большого объема, такое, как накопитель на жестких дисках, запоминающее устройство на компакт-диске или модуль универсального цифрового диска (не показаны).
Компьютер 24 включает в себя находящуюся в его запоминающем устройстве программу программного обеспечения, включающую в себя команды программы, которые функционируют как драйвер 66 формирования изображения, например, это может быть программное обеспечение принтера и сканера, для устройства 22 формирования изображения. Драйвер 66 формирования изображения связан с контроллером 28 устройства 22 формирования изображения через канал 26 связи. Драйвер 66 формирования изображения облегчает связь между устройством 22 формирования изображения и компьютером 24. Одним аспектом драйвера 66 формирования изображения может быть, например, выдача отформатированных данных печати в устройство 22 формирования изображения, а конкретнее - в средство 30 печати, для печати изображения. Еще одним аспектом драйвера 66 формирования изображения может быть, например, облегчение сбора данных сканирования из системы 40 сканера.
В некоторых обстоятельствах может оказаться желательным задействовать устройство 22 формирования изображения в автономном режиме. В этом автономном режиме устройство 22 формирования изображения способно функционировать без компьютера 24. Соответственно, в случае работы в автономном режиме, весь драйвер 66 формирования изображения или его часть, или аналогичный драйвер, может находиться в контроллере 28 устройства 22 формирования изображения, оказываясь приспособленным к функциональным возможностям печати и/или сканирования
Средство 30 печати включает в себя лазерный сканирующий блок (ЛСБ) 31, картридж 35 с тонером, блок 32 формирования изображения, и термозакрепляющее устройство 37, причем все они установлены внутри устройства 22 формирования изображения. Блок 32 формирования изображения и картридж 35 с тонером опираются в своих рабочих положениях на каркас 90 (см. фиг. 3), что позволяет оперативно сопрягать картридж 35 с тонером с блоком 32 формирования изображения, минимизируя любые неуравновешенные нагружающие силы, прикладываемые со стороны картриджа 35 с тонером к блоку 32 формирования изображения. Блок 32 формирования изображения установлен с возможностью снятия в каркас 90 устройства 22 формирования изображения и включает в себя проявочный блок 34, в котором заключены сборник тонера и система подачи тонера. Система подачи тонера включает в себя валик подачи тонера, который обеспечивает подачу тонера из сборника тонера на проявочный валик. Ракельный нож обеспечивает дозируемый равномерный слой тонера на поверхности проявочного валика. Блок 32 формирования изображения также включает в себя блок 33 очистки, в котором заключен фотопроводящий барабан и система удаления отработанного тонера. Картридж 35 с тонером тоже установлен с возможностью снятия в каркасе 90 блока 32 формирования изображения, будучи сопряженным с проявочным блоком 34 блока 32 формирования изображения. Выходное отверстие в картридже 35 с тонером сообщается с входным отверстием в проявочном блоке 34, обеспечивая периодическую подачу тонера из картриджа 35 с тонером для пополнения сборника тонера в проявочном блоке 34. И блок 34 формирования изображения и картридж 35 с тонером являются сменными комплектующими изделиями для устройства 22 формирования изображения.
Электрофотографический процесс формирования изображения хорошо известен в данной области техники и поэтому будет описан вкратце. Во время операции формирования изображения лазерный сканирующий блок 31 создает скрытое (латентное) изображение на фотопроводящем барабане в блоке 33 очистки. Тонер переносится из сборника тонера в проявочном блоке 34 к скрытому изображению на фотопроводящем барабане посредством проявочного валика для создания изображения, проявленного тонером. Изображение, проявленного тонером, затем переносится на лист носителя, получаемый в блоке 32 формирования изображения из входного лотка 39 для носителя. Затем проводят термозакрепление изображения, проявленного тонером, на листе носителя в термозакрепляющем устройстве 37 и посылают этот лист в место выдачи или в одно или несколько таких средств, предусматриваемых по выбору, как дуплексер, степлер или дырокол. Остатки тонера удалятся с фотопроводящего барабана посредством системы удаления отработанного тонера, заключенной внутри блока 33 очистки. По мере расходования тонера из проявочного блока 34 происходит перенос тонера из картриджа 35 с тонером в проявочный блок 34. Контроллер 28 обеспечивает координацию этих действий, проводимых во время процесса формирования изображения.
Обращаясь к фиг. 2, отмечаем, что здесь показана упрощенная схема 70 соединения между контроллером 28 и первой и второй схемами 44, 45 обработки, установленными на держателях 80, 82 на блоке 32 формирования изображения и картридже 35 с тонером, соответственно. В каналах 51, 52 связи предусмотрены первый и второй соединители, 56, 57, соответственно, установленные на установочном каркасе 90 (показанном штрихпунктирными линиями), для введения в зацепление со схемами 44, 45 обработки соответственно. Установочный каркас 90 обычно выполнен из металлической пластины, имеющей, по меньшей мере, две отстоящих друг от друга и выровненных боковых панели, содержащие рельсовые направляющие или желобки 94-97 (см. фиг. 3), которые используются для поддержания блока 32 формирования изображения и картриджа 35 с тонером. Для изготовления установочного каркаса 90 можно использовать и другие сочетания материалов, включая пластмассу. Первый и второй соединители 56, 57 расположены на установочном каркасе 90 рядом с рабочими положениями блока 32 формирования изображения и картриджа 35 с тонером, соответственно, внутри устройства 22 формирования изображения и введены в зацепление с держателями 80, 82 и схемами 44, 45 обработки, что рассмотрено здесь подробнее.
Каждый из первого и второго соединителей 56, 57 имеет множество соединительных штырьков 58, вводимых в зацепление с соответствующим множеством контактных площадок или клемм 59, предусмотренных в схемах 44, 45 обработки. В возможном варианте осуществления, каждая из схем 44, 45 обработки имеет четыре клеммы 59, обеспечивающих соединения для заземления, электропитания и передач данных, такие, как 2-проводная шина. Как показано, два дополнительных соединительных штырька 58 и клеммы 59 соединяют между собой предусматриваемые по выбору блок-контакты 48, 49 с контроллером 28. Количество соединительных штырьков 58 и клемм 59 - это вопрос проектного решения. Блок-контакты 48, 49 предусмотрены для того, чтобы гарантировать установку и блока 32 формирования изображения, и картриджа 35 с тонером в их соответствующие рабочие положения внутри устройства 22 формирования изображения до включения лазера в ЛСБ 31. В одной форме, блок-контакты, 48, 49 являются металлическими накоротко замыкающими стержнями, которые установлены на блоке 32 формирования изображения и картридже 35 с тонером и соединяют между собой или накоротко замыкают два соответствующих соединительных штырька в соединителях 56, 57, соответственно. Если обе пары соединительных штырьков не замкнуты накоротко, тракт электропитания к лазеру разомкнут, и лазер включить нельзя. Можно использовать и другие формы блок-контактов 48, 49, такие как оптические прерыватели, емкостные или индуктивные датчики, и это - вопрос проектного решения.
Как известно, установочный каркас 90 используется для установления взаиморасположения в пространстве блока 32 формирования изображения, в частности, фотопроводящего барабана, и либо носителя, на котором надлежит провести печать, либо элемента для промежуточного переноса, на который переносят изображение, проявленное тонером, и его соединителя 56. Установочный каркас 90, наряду с позиционирующими конструктивными элементами на картридже 35 с тонером, устанавливает взаиморасположение в пространстве картриджа 35 с тонером и блока 32 формирования изображения и его соединителя 57. В свою очередь, выравнивающие конструктивные элементы на каждом из блока 32 формирования изображения и картриджа 35 с тонером входят в зацепление с соответственными выравнивающими конструктивными элементами, которые можно найти на держателях 80, 82, для базирования держателей 80, 82 относительно блока 32 формирования изображения и картриджа 35 с тонером, соответственно. И последнее: позиционирующие конструктивные элементы на держателях 80, 82 определяют местонахождение схемных плат для схем 44, 45 обработки, а также предусматриваемых по выбору блок-контактов 48, 49 на держателях 80, 82, обеспечивающих введение соединителей 56, 57 в механический и электрический контакт со схемами 44, 45 обработки и блок-контактами 48, 49, соответственно.
Обращаясь теперь к фиг. 3, отмечаем, что здесь показаны картридж 35 с тонером и блок 32 формирования изображения в одном возможном варианте осуществления. Блок 32 формирования изображения включает в себя проявочный блок 34 и блок 33 очистки, прикрепленные к каркасу 206. Блок 32 формирования изображения можно сначала вставить посредством скольжения в установочный каркас 90 внутри устройства 22 формирования изображения в направлении вставления, указанном стрелкой. Блок 32 формирования изображения показан в его рабочем положении РП1, обозначенном черным треугольником. Блок 32 формирования изображения может быть снабжен парой крыловидных направляющих 208, 210, установленных на обеих сторонах каркаса 206 и/или блока 33 очистки, для направления блока 32 формирования изображения по пути вставления и для позиционирования блока 32 формирования изображения внутри установочного каркаса устройства 22 формирования изображения. Крыловидные направляющие 208, 210 поддерживаются в желобках или рельсовых направляющих 94, 95, показанных штрихпунктирными линиями, в боковых пластинах установочного каркаса 90.
Картридж 35 с тонером показан вставляемым в установочный каркас в указанном направлении вставления, следуя по которому он направляется каркасом 206, будучи сопряженным с проявочным блоком 34 блока 32 формирования изображения в его рабочем положении РП2, обозначенном черным треугольником. В рабочем положении РП2 выходное отверстие в передней стенке 114 и примыкающей второй боковой стенке 112 картриджа 35 с тонером выровнено с входным отверстием 207 проявочного блока 34. На сторонах картриджа 100 с тонером предусмотрена пара направляющих 126, 128, поддерживаемых в желобках или рельсовых направляющих 96, 97, указанных штрихпунктирными линиями, в установочном каркасе 90. Эта компоновка позволяет легко извлекать и повторно вставлять картридж 35 с тонером, например - при замене опорожненного картриджа 35 с тонером, без необходимости извлечения блока 32 формирования изображения. Хотя рельсовые направляющие или желобки 94, 96 и 95, 97 показаны как являющиеся отдельными, рельсовые направляющие или желобки 94, 96 и 95, 97 могут представлять собой непрерывную рельсовую направляющую или непрерывный желобок в установочном каркасе.
Если под блоком 32 формирования изображения происходит замятие носителя, картридж 35 с тонером и блок 32 формирования изображения можно легко извлечь, чтобы обеспечить доступ к месту замятия носителя. При желании, проявочный блок 34, блок 33 очистки и каркас 206 также можно легко извлечь с целью технического обслуживания, ремонта или замены компонентов, связанных с проявочным блоком 34, блоком 33 очистки или каркасом 206. Однако следует понять, что замятие, как правило, происходит реже, чем извлечение и повторное вставления картриджа 35 с тонером.
Картридж 35 с тонером включает в себя корпус 102, имеющий заключенный в нем резервуар для хранения в нем некоторого количества тонера. Корпус 102 можно рассматривать как имеющий верхнюю часть или крышку 106, установленную на основании 108. Основание 108 образовано первой и второй боковыми стенками 110, 112, соединенными с примыкающими передней и задней стенками 114, 116 и дном 117. В одном варианте осуществления, верхняя часть 106 приварена посредством ультразвуковой сварки к основанию 108, тем самым образуя закрытый резервуар тонера. Корпус 102 также включает в себя первую и вторую торцевые крышки 118, 120, которые установлены на боковые стенки 110, 112, соответственно. Первая и вторая торцевые крышки 118, 120 могут быть защелкивающимися по месту или крепящимися винтами или другими крепежными деталями к основанию 108. В пределах пространства между торцевой крышкой 118 и боковой стенкой 110, а также между торцевой крышкой 120 и боковой стенкой 112, заключены зубчатые колеса и звенья. Эти зубчатые колеса и звенья используются для работы блок-контактов, которые входят в зацепление с блоком 32 формирования изображения, и для работы системы подачи тонера внутри картриджа 35 с тонером, которая включает в себя узел мешалки для тонера, подающий шнек, зубчатую передачу, и затвор выходного отверстия для картриджа 35 с тонером. В торцевой крышке 118 установлено главное согласующее зубчатое колесо 121 для картриджа 35 с тонером. Главное согласующее зубчатое колесо 121 получает крутящий момент от системы привода, заключенной внутри устройства 22 формирования изображения и, в свою очередь, приводит в действие подающий шнек и узел мешалки тонера посредством одного или нескольких промежуточных зубчатых колес для подачи тонера из картриджа 35 с тонером. В верхней части 106 или основании 108 картриджа 35 с тонером может быть предусмотрена ручка 122, способствующая вставлению картриджа 35 с тонером в блок 32 формирования изображения и устройства 22 формирования изображения и извлечению картриджа из них. Направляющие 126, 128 показаны установленными на первой и второй торцевых крышках 118, 120, соответственно.
Обращаясь к фиг. 3-7 и 9, отмечаем, что на каждом из блока 32 формирования изображения и картриджа 35 с тонером установлен держатель 80, 82, соответственно. На установочном каркасе 90 предусмотрены соответствующие соединители 56, 57 для каждого держателя 80, 82 в рабочих положениях РП1, РП2 блока 32 формирования изображения и картриджа 35 с тонером, соответственно, или в заранее определенном положении смещения около этих положений. В держателе 82 заключены схемная плата 380 и блок-контакт 49, если он есть. Как показано, схемная плата 380 имеет четыре контактные площадки 382-385, каждая из которых соединена со схемой 45 обработки (см. фиг. 9, 13B) и введена в зацепление с соответствующими соединительными штырьками, выступающими из соединителя 57. В соответствии с возможными вариантами осуществления, конструктивные элементы держателей 80, 82 одинаковы, и - из соображений лаконичности изложения - подробно будут описаны только конструктивные элементы держателя 82. Основным различием между держателями 80, 82 является местонахождение на держателе 80 крепежных конструктивных элементов, используемых для установки держателя 80 на блок 32 формирования изображения. Если при этом не отмечено иное, то конструктивные элементы и функциональные возможности держателей 80, 82 идентичны. Аналогичным образом, подробно здесь будут описаны только конструктивные элементы для соединителя 57, который вводится в зацепление с держателем 82, поскольку соединитель 56 является, по существу, таким же.
Возможный держатель 82 рассматривается со ссылками на фиг. 4-6. На фиг. 4 держатель 82 показан в перевернутом положении, чтобы показать предусмотренные на нем несущие и выравнивающие конструкции. Держатель 82 содержит верхнюю часть 302, имеющую первую и вторую опоры 304, 306, идущие от ее обращенной вниз поверхности 308. Первая и вторая опоры 304, 306 разнесены на расстояние W1, согласованное с шириной участка тела соединителя 57, который будет вставлен между внутренними поверхностями 305, 307 опор 304, 306, соответственно. На передней стороне 310 держателя 82 верхняя часть 302, первая и вторая опоры 304, 306 образуют проем 312, огороженный внешней поверхностью 119 торцевой крышки 118, когда держатель 82 установлен. Глубина D1 и высота H1 опор 304, 306 предусмотрены такими, что глубину и высоту участка тела соединителя 57 и его соединительных штырьков, которые вставлены в проем 312 держателя 82, можно согласовать в пространстве 314 (см. фиг. 5) между контактными площадками 382-385 и внешней поверхностью 119 торцевой крышки 118. Возможные глубины D1 находятся в диапазоне от 12 мм до 16 мм. Возможные высоты H1 находятся в диапазоне от 6 мм до 10 мм. Возможные ширины W1 находятся между 10 мм и 30 мм. На дистальных концах 320, 322 опор 304, 306 соответственно предусмотрены крепежные приспособления, такие, как крепежные язычки 316, 318. В крепежных язычках 316, 318 соответственно предусмотрены отверстия 324, 326 для приема крепежных деталей 140, таких, как винты 140, для крепления держателя 82 к внешней поверхности 119 торцевой крышки 118 (см. фиг. 5). Крепежные детали 140 проходят сквозь соответствующие отверстия 142 в торцевой крышке 118 (см. фиг. 10). Местонахождение и размер используемых крепежных язычков 316, 318 и крепежных деталей 140 - это вопрос проектного решения. Вместо крепежных язычков 316, 318 или в дополнение к ним, можно также предусмотреть отверстия 324, 326 в дистальных концах 320, 322 для крепления держателя 82 к картриджу 35 с тонером. При условии соответствующего расположения соединителя 57, можно использовать другие места крепления держателя 82 к картриджу 35 с тонером.
Для выравнивания держателя 82 с картриджем 35 с тонером или базирования картриджа на держатель используют одно или несколько выравнивающих средств 330 на держателе 82 и соответствующее одно или несколько выравнивающих средств 130 (см. фиг. 10 и 17A-17E) на картридже 35 с тонером. Аналогичные выравнивающие средства 230 на блоке 32 формирования изображения и соответствующие выравнивающие средства 430 на держателе 80 выравнивают держатель 80 с блоком 32 формирования изображения. Предназначенные для винтов 140 отверстия 142 в торцевой крышке 118 не используются для базирования или позиционирования держателя 82 на картридж 35 с тонером из-за наложения допусков между винтами 140 и отверстиями 142 и ввиду эрозии отверстий 142 из-за вставления и извлечения винтов 140, обуславливаемых креплением и откреплением держателя 82. Это утверждение в равной мере применимо к отверстиям, предусмотренным в блоке 32 формирования изображения и используемым под винты 240 для крепления держателя 80 к боковой стенке 219.
Выравнивающие средства 130, 230 в общем случае представляют собой - в одной возможной форме, по меньшей мере, два разнесенных цилиндрических штифта 132, 134 и 232, 234, соответственно, выступающих наружу из внешней поверхности 119 торцевой крышки 118 и внешней боковой поверхности 219 блока 33 очистки. Штифты 132, 134 задают опорный ориентир или линию на картридже 35 с тонером, которая приводит к такому позиционированию держателя 82, что контакты 382-385 оказываются, по существу, параллельными соединительным штырькам соединителя 57, когда вставлены в нем. В держателе 82, отверстие 332 и паз 334 разнесены в соответствии со штифтами 132, 134, соответственно. Дистальные концы штифтов 132, 134 плотно вставлены в отверстие 332 и паз 334, соответственно, когда держатель 82 прикреплен к торцевой крышке 118. Паз 334 позволяет учесть любые изменения допусков при позиционировании штифтов 132, 134 или обеспечить согласованность с такими изменениями в держателе 82. Отверстие 332 и паз 334 могут представлять собой глухие проемы (см. фиг. 9) в верхней части 302 или могут представлять собой сквозные проемы (см. фиг. 3). Сквозные проемы обеспечивают визуальное подтверждение надлежащего приема штифтов 132, 134 в отверстии 332 и пазу 334. Допуски выравнивающих средств 130, 330 строго выдерживаются (как правило, составляют ± 0,03 мм), так что держатель 82 можно точно базировать на картридже 35 с тонером. Для держателя 80, выравнивающие средства 430 можно выполнить, по существу, такими же, как выравнивающие средства 330, Отверстие 432 и паз 434 разнесены, чтобы обеспечить соответствие с целью приема концов штифтов 232, 234, соответственно, выступающих из боковой поверхности 219. Допуски выравнивающих средств 230, 430 тоже строго выдерживаются (как правило, составляют ±0,03 мм), так что держатель 80 точно базируется на блоке 32 формирования изображения. Как поясняется со ссылками на фиг. 17A-17E, для выравнивающих средств 130, 230, 330, 430 можно использовать другие формы и компоновки, и это - вопрос проектного решения. Хотя отверстия и пазы показаны в держателях 80, 82, на держателях 80, 82 можно использовать штифты, а соответствующие отверстия и пазы предусматривать в блоке 32 формирования изображения и картридже 35 с тонером, или в держателях 80, 82 и блоке 32 формирования изображения и картридже 35 с тонером можно предусмотреть комбинации штифтов и отверстий и/или пазов.
Держатель 82 обеспечивает установочную платформу на обращенной вниз поверхности 308 для схемной плата 380, Установочная платформа, обозначенная как единое целое позицией 340, содержит три стенки 342, 344, 346, которые выступают в виде консоли из обращенной вниз поверхности 308. Боковые стенки 342, 344 противоположны друг другу и проходят между передней стороной 310 и задней стороной 311 держателя 82 и, как изображено, в целом параллельны опорам 304, 306. Задняя стенка 346 поперечна противоположным друг другу боковым стенкам 342, 344. Стенки 342, 344, 346 в общем случае образуют полость или карман 348 U-образной формы с открытым концом, обращенным к передней стороне 310 держателя 82. Уступы или выемки 352, 354, 356 сформированы вдоль верхнего участка внутренних поверхностей 342-1, 344-1 и 346-1 стенок 342, 344, 346, чтобы обеспечить установку схемной платы 380, имеющей схему 45 обработки. Высоты H2, H3, H4 уступов 352, 356, 356 соответственно показаны как являющиеся одинаковыми и имеющими такие размеры, что компоненты, устанавливаемые на схемной плате, можно разместить внутри полости 348.
По меньшей мере две из нижних поверхностей 352-1, 354-1, 356-1 уступов 352, 354, 356 создают плоскость 358 установки для схемной платы 380, когда последнюю устанавливают на них. Пересечение плоскости боковой поверхности 356-1 уступа 356 с одной из плоскостей боковых поверхностей 352-2 или 354-2 создает ориентирную точку DP для определения местонахождения угла схемной платы 380 на держателя 82. В соответствии с рассматриваемыми чертежами, ориентирная точка DP показана в пересечении плоскостей боковых поверхностей 352-2 и 356-2. Задний и боковой края 390, 391 схемной платы 380 будут упираться в заднюю и боковую поверхности 356-2, 352-2, соответственно, когда эта плата установлена в держателе 82. Следует отдать себе отчет в том, что, хотя в стенках 342, 344, 346 показаны уступы или выемки, для поддержания схемной платы 380 и создания установочной платформы 340 можно использовать рельсовые направляющие или опоры. Как изображено, схемная плата 380 установлена так, что ее сторона 386 с поверхностью контакта обращена в направлении от обращенной вниз поверхности 308, а сторона 387 с поверхностью для компонентов, имеющая установленную на ней схему 45 обработки, будет заключена в полости 348 (см. фиг. 8, 11B).
Чтобы учесть наложение допусков между шириной схемной платы 380 и боковых стенок 342, 346, одну из боковых стенок снабжают деформируемыми конструктивными элементами 360. Как изображено на фиг. 4, боковая стенка 344 имеет по меньшей мере одно ребро 360, выступающее из боковой поверхности 354-2, при этом показаны два ребра 360, В одном примере, ребра 360 выступает приблизительно 0,5 мм в bottom поверхностью 354-1 из боковой поверхности 354-2. Количество ребер 360 и величина выступания - это вопрос проектного решения. Ширина схемной платы 380 будет больше, чем ширина W4 между боковой поверхностью 352-2 и внутренней поверхностью 344-1, и меньше, чем ширина W2 между боковыми поверхностями 352-2 и 354-2. Ширина одной возможной схемной платы 380 может составлять 11 мм ±0,25 мм. Ширина W3 между дистальными концами ребер 360 и боковой поверхностью 352-1 будет больше, чем ширина W4, но меньше, чем ширина W2. Когда схемную плату 380 устанавливают в полости 348, боковой край 392 платы заставляет ребра 360 деформироваться и создает их посадку с натягом на схемной плате 380 по мере прижима схемной платы 380 с введением ее в контакт с нижними поверхностями 352-1, 354-1, 356-1. Это гарантирует, что противоположный боковой край 391 схемной платы 380 упрется в боковую поверхность 352-1. В полости 348 предусмотрена установочная бобышка 362, имеющая отверстие 364. Для крепления схемной платы 380 в полости 348 и закрепления этой платы на установочную платформу 340, крепежная деталь 393, такая, как винт, пропущена сквозь отверстие 394. При монтаже, поверхность 387 для компонентов схемной платы 380 упирается в нижние поверхности 352-1, 354-1, 356-1, а задний край 390 упирается в боковую поверхность 356-2. Верхнюю поверхность установочной бобышки 362 можно расположить так, что эта поверхность будет копланарной с плоскостью 358 установки, или окажется немного ниже плоскости 358 установки.
На фиг. 7 и 8 показаны дополнительные позиционирующие конструктивные элементы, которые можно предусмотреть в держателе 82. Они включают в себя переднюю поперечную стенку 347, имеющую второй набор деформируемых конструктивных элементов 370, вторую установочную бобышку 366 для блок-контакта 49 и установочный фланец 328, на который перемещены выравнивающие конструктивные элементы 330, предусмотренные вдоль задней стороны 311 держателя 82.
Как показано, передняя стенка 347 огораживает переднюю сторону полости 348. Деформируемые конструктивные элементы 370, такие, как ребра 370, предусмотрены на внутренней поверхности 347-1 передней стенки 347 внутри полости 348 и функционируют аналогично деформируемым конструктивным элементам 360, за исключением того, что расположены вдоль переднего края 389 схемной платы 380 и создают посадку с натягом на схемную плату 380, гарантируя, что задний край 390 схемной платы 380 упирается в боковую поверхность 356-2. Как изображено, два разнесенных ребра 370 выступают в полость 348 из внутренней поверхности 347-1. Возможные ребра 370 могут выступать приблизительно на 0,2 мм. И опять, величина выступания - это вопрос проектного решения. Деформируемые конструктивные элементы или ребра 360, 370 могут быть треугольными, полусферическими или прямоугольными по форме. Можно понять, что ребра 360, 370 могут иметь другие формы, отличающиеся от упомянутых выше, для создания посадки с натягом на схемную плату 380.
Когда схемная плата 380 установлена внутри полости 348, передняя стенка 347 проходит в высоту примерно до поверхности 386 контакта или немного заходит за нее и обеспечивает защиту от выкрашивания переднего края 389 схемной платы 380 во время вставления соединителя 57 в держатель 82. Как показано, задняя стенка 346 имеет вырез или выемку 349, так что установочная бобышка 362 и задняя стенка 346 имеют приблизительно одинаковую площадь поперечного сечения. Это позволяет надежнее формовать эти конструктивные элементы. По этой причине, площади поперечных сечений стенок 342, 344, 347 и установочной бобышки 366 и ножек 368-1, 368-2 аналогичны площади поперечного сечения задней стенки 346.
Стенки 342, 344, 346 показаны как три отдельных сегмента, однако можно также использовать одну непрерывную стенку, имеющую три сегмента, как описано, а стенки 342 и 346 могут быть соединены там, где они пересеклись бы друг с другом, или могут быть соединены стенки 344 и 346. Верхние внутренние края стенок 342, 344, 346, 347 и верхние края ребер 360, 370 могут быть скошены для облегчения вставления и установки схемной платы 380 в полость 348.
Установочная бобышка 366 изображена как выполненная в форме поперечного продолжения боковой стенки 344 и проходит от обращенной вниз поверхности 308. Установочная бобышка 366 обеспечивает плоскую установочную поверхность 368 на своей вершине, показанную как пару параллельных ножек 368-1, 368-1, прикрепленных к установочной бобышке 366. Установочная поверхность 368 может представлять собой одну неразрывную плоскость и являться в целом копланарной с плоскостью 358 установки, если предположить, что блок-контакт 49 и схемная плата 380 имеют одинаковую толщину, так что все поверхности контакта на схемной плате 380 и блок-контакте 49 копланарны. Рядом со свободными концами ножек 368-1, 368-1 находится паз 372, предусмотренный в верхней части 302 держателя 82. Паз 372 может быть сквозным пазом или глухим пазом, аналогично отверстию 332 или пазу 334. Тело 395 блок-контакта 49 обычно является прямоугольным в плане. Передний конец 396 блок-контакта 49 загнут и заключен в пазу 372. The Задний конец 397 блок-контакта 49 крепится к установочной бобышке 366 крепежной деталью 398, такой, как винт 398, проходящий сквозь отверстие 399 в блок-контакте и в отверстие 367 установочной бобышки 366. Загибание переднего края 396 в паз 372 уменьшает вероятность того, что передний край 396 натолкнется на соединительный штырек в соединителе 57 во время картриджа с тонером вставления. Блок-контакт 49 изготовлен из электропроводного материала, такого, как нержавеющая сталь, и имеет ширину примерно 5 мм, длину примерно 13 мм и толщину 0,3 мм. Передний участок блок-контакта 49 вставлен примерно на 1,5 мм в паз 373 держателя 82. Размер ширины тела 495 блок-контакта 49 таков, что оно будет взаимно соединять или накоротко замыкать два соседних соединительных штырька в соединитель 57. Форма и размер тела 495 блок-контакта 49 - это вопрос проектного решения.
Как изображено на фиг. 4, плоскость 358 установки показана как в целом параллельная обращенной вниз поверхности 308. Однако уступы 352, 354 могут быть наклонены вниз от передней стороны 310 к задней стороне 311 держателя 82, так что плоскость 358 установки оказывается проходящей под углом относительно обращенной вниз поверхности 308 или внешней поверхности 119 (см. фиг. 11B), чтобы обеспечить больший просвет между передним краем 389 схемной платы 380 и передней стороной соединителя 57, когда соединитель 57 сначала входит в проем 312. Этот угол может находиться в диапазоне примерно от 3 до 8 градусов. Установочная поверхность 368 может проходить под аналогичным углом. Эта компоновка также обеспечивает приложение соединительными штырьками в соединителе 57 постепенно увеличивающегося давления к контактным площадкам 382-385 во время вставления в держатель 82 и к телу 395 блок-контакта 49. Фиг. 7 и 8 также иллюстрируют плоскость 358 установки, проходящую пол углом. В альтернативном варианте, концы 320, 322, первой и второй опор 304, 306 могут проходить под углом, а не иметь уступы 352, 354.
Держатели 80, 82, корпус 102 картриджа с тонером, включающий в себя торцевые крышки 118, 120, и корпус 204 блока очистки представляют собой формованные пластмассовые детали. Можно использовать любую из пластмасс, известных специалистам в данной области техники, например, такую, как акрилонитрилбутадиенстирол (ABS).
Как показано, схемная плата 380 имеет сторону 386 с поверхностью контакта, на которой установлены контакты 382-385, и сторону 387 с компонентами, на которой установлены схемы 45 обработки. Схемная плата 380 имеет множество разнесенных, выровненных контактов или контактных площадок. Как показано, возможная схемная плата 380 имеет четыре выровненные контактные площадки 382-385, которые установлены на стороне 386 первой поверхности или поверхности контакта схемной платы 380, начинаясь на переднем или набегающем краю 389 или рядом с этим краем и проходя к заднему или сбегающему краю 390 схемной платы 380. Как показано, между передними концами контактов 383-385 существует малый зазор, а передний конец контакта 382 проходит ближе к переднему краю 389 схемной платы 380. Это обеспечивает наступление сначала соединения между контактом 382 и соответствующим ему соединительным штырьком в соединителе 57 во время вставления картриджа 35 с тонером, а потом разъединения во время извлечения картриджа 35 с тонером. Клемму 382 можно использовать как клемму заземления. Клемму 383 можно использовать как клемму синхронизации для приема синхросигналов. Клемму 384 можно использовать как клемму передачи данных и/или сигналов управления. Клемму 385 можно использовать как клемму напряжения (Vcc) схемы с общим коллектором для подачи электропитания. Схемная плата 380 может дополнительно включать в себя вычислительные аппаратные средства для хранения параметров комплектующего изделия, включая - но не в ограничительном смысле - количество страниц, которые можно напечатать, дату первого использования и идентификатор комплектующего изделия. Вычислительные аппаратные средства могут включать в себя один или несколько процессоров, логических устройств и запоминающее устройство. Вычислительные аппаратные средства могут также содержать интегральные схемы и цифровые процессоры сигналов, в которых можно хранить и исполнять код встроенной программы.
Схему 45 обработки устанавливают на схемной плате 380 так, чтобы не мешать соединению между клеммами или контактными площадками 382-385 и соответствующими им соединительными штырьками в соединителе 57. Это можно сделать, размещая схему 45 обработки рядом с задним краем 390 на поверхности контакта или первой поверхности 386, либо, как показано, размещая схему 45 обработки на второй поверхности или стороне 387 с компонентами схемной платы 380, при этом электропитание подается на контактные площадки 382-385 посредством схемной платы 380 для соединения со схемой 45 обработки.
Схемную плату 380 устанавливают в держателе 82 так, что контактные площадки 382-385 располагаются, по существу, параллельно направлению вставления картриджа 35 с тонером. Ориентирная точка DP, образуемая пересечением боковых поверхностей 352-2, 356-2, способствует гарантии того, что схемная плата 380 и ее контакты 382-385 оказываются надлежащим образом выровненными в держателе 82. Соединение между соединительными штырьками соединителя 57 и контактными площадками 382-385 представляет собой потайное соединение, не видимое пользователю, вставляющему картридж 35 с тонером в блок 32 формирования изображения. Кроме того, контактные площадки 382-385 имеют ширину приблизительно 1,6 мм и длину примерно 7 мм, а соединительные штырьки имеют ширину приблизительно 2 мм. При заданных малых размерах контактных площадок и соединительных штырьков, точное выравнивание между ними необходимо для гарантии надежного и воспроизводимого электрического соединения. Внутри устройства 22 формирования изображения возможно оседание бумажной пыли и частиц тонера на контакты 382-385 и блок-контакт 49, поэтому соединительные штырьки должны «протирать» участок контактных площадок 382-385 и блок-контакта 49, когда соединитель 57 вставляют в держатель 82.
Определяя направление вставления как проходящее вдоль оси X, а вертикальное направление - как совпадающее с осью Y и ось Z - как перпендикулярную обеим осям X и Y (см. фиг. 3), выясняем, что соединитель 57, когда он установлен на каркасе 90, может поворачиваться вокруг осей X и Y и совершать поступательное движение вдоль оси Z. Как показано на фиг. 6, 11A-16B, соединитель 57 установлен сбоку каркаса 90 на опоре 501, которая выступает в виде консоли вдоль траектории вставления сквозь отверстие 92 в стороне каркаса 90 устройства 22 формирования изображения. В соединителе 57 заключено множество соединительных штырьков, как изображено - шесть выровненных соединительных штырьков 530-535. Можно использовать большее или меньшее количество соединительных штырьков. Отклоняющий элемент 504, такой, как пружина 504, вставленная между телом 502 соединителя 57 и каркасом 90, отклоняет соединитель 57 от стороны каркаса 90 вдоль оси Z и по пути вставления картриджа 35 с тонером, когда картридж движется в желобках 96, 97 каркаса 90. Как показано, пружина 504 демонстрируется вставленной во внутреннее отверстие внутри опоры 501. Можно использовать и другие отклоняющие средства.
Обращаясь к фиг. 9-10, отмечаем, что в соответствии с возможным вариантом осуществления на внешней поверхности 119 торцевой крышки 118 предусмотрены различные направляющие для направления соединителя 57 при достижении выравнивания с держателем 82, когда вставляют картридж 35 с тонером. Эти направляющие включают в себя наклонный участок поверхности или наклонный участок 180 на внешней поверхности 119 торцевой крышки 118 на передней стороне держателя 82. Наклонный участок 180 поверхности наклонен наружу и назад от передней стенки 114 к внешней поверхности 119. В одном варианте осуществления, наклонный участок 180 поверхности наклонен под углом примерно 12 градусов относительно внешней поверхности 119 торцевой крышки 118. Между наклонным участком 180 поверхности и передней стороной 310 держателя 82 находятся приближающиеся к последней противоположные направляющие стенки 183, 184, за которыми следует пара скошенных поверхностей или наклонных участков 185, 186, а от внешней поверхности 119 торцевой крышки 118 проходит соответствующая пара опор 187, 188. Скошенные поверхности 185, 186 и опоры 187, 188 расположены между первой и второй опорами 304, 306 держателя 82. Противоположные направляющие стенки 183, 184 расположены на противоположных сторонах проема 312 держателя 82. Каждая из направляющих стенок 183, 184 может иметь скошенный первый сегмент 183-1, 184-1, имеющий плоскую поверхность 183-3, 184-3, наклоненную наружу относительно внешней поверхности 119 торцевой крышки 118, и второй сегмент 183-2, 184-2, имеющий верхнюю плоскую поверхность 183-4, 184-4, по существу, параллельную внешней поверхности 119. Первые сегменты 183-1, 184-1 направляющих стенок 183, 184 тоже наклонены относительно держателя 82 и сходятся внутрь к первой и второй опорам 306, 304, соответственно, держателя 82. На внешних поверхностях направляющих стенок 183, 184 можно предусмотреть множество опорных ребер 190 для придания жесткости направляющим стенкам 183, 184 торцевой крышки 118. Первые сегменты 183-1, 184-1 способствуют введению соединителя 57 в состояние выравнивания с держателем 82.
Каждая из опор 187, 188 имеет верхние плоские поверхности 187-1, 188-1, которые отстоят от поверхности 386 контакта схемной платы 380, когда держатель 82 и схемная плата 380 установлены. Этот промежуток вмещает передний участок соединителя 57 и соединительные штырьки 530-535, когда картридж 35 с тонером установлен. Имеющие наклон - скошенные - поверхности 185, 186 проходят между внешней поверхностью 119 и верхними плоскими поверхностями 187-1, 188-1. Как показано на фиг. 11B, имеющие наклон - скошенные - поверхности 185, 186 оканчиваются на краю, отстоящем от поверхности 386 контакта и между передним краем и задним краем поверхности 386 контакта. Плоские поверхности 187-1, 188-1, по существу, параллельны по отношению к внешней поверхности 119 и проходят от заднего края скошенных поверхностей 185, 186 к задней стенке 116. Хотя показана пара разнесенных и выровненных скошенных поверхностей 185, 186 и соответствующих опор 187, 188, можно также предусмотреть одну скошенную поверхность и опору, находящиеся ближе к середине между первой и второй опорами 304, 306.
Как показано на фиг. 5, когда держатель 82 установлен на торцевой крышке 118, между ними образуется проем или карман 312. Как показано на фиг. 6, в кармане 312 заключен соединитель 57, установленный сбоку каркаса 90 устройства 22 формирования изображения, когда картридж 35 с тонером находится в рабочем положении РП2. Соединитель 57 соединен с каркасом 90 посредством соединительного элемента 501, который проходит от тела 502 соединителя 57 в отверстие 92 в каркасе 90. Соединительный элемент 501 можно и поворачивать и наклонять, т.е. можно придавать ему качательное движение внутри отверстия 92, допуская возможность того же воздействия на соединитель 57. Между каркасом 90 и телом 502 внутри соединительного элемента 501 расположен отклоняющий элемент 504 для принудительного отвода соединителя 57 от каркаса 90 по пути вставления картриджа 35. Тело 502 соединителя 57, по существу, параллельно каркасу 90 и внешней поверхности 119 торцевой крышки 118.
На фиг. 11A-16A представлены последовательные виды, иллюстрирующие вставление соединителя 57 в держатель 82, описываемое со ссылками на плоскости X и Y, во время вставления картриджа 35 с тонером в устройство 22 формирования изображения. На этих чертежах показаны положения соединителя 57 относительно управляющих позиционированием конструктивных элементов торцевой крышки 118, держателя 82 и схемной платы 380 во время вставления соединителя. На фиг. 11B-16B представлены последовательные виды, иллюстрирующие вставление соединителя 57 в держатель 82, описываемое со ссылками на плоскости X и Z. На фиг. 13A-16A верхняя часть 302 держателя 82 не показана, чтобы можно было лучше видеть вставление соединителя 57 в держатель 82. Вставление соединителя 57 в держатель 82 сравнимо с посадкой самолета на палубе авианосца - тем, что в течение процесса вставления движутся оба компонента - соединитель 57 и картридж 35 с тонером.
На фиг. 11A и 11B показана задняя поверхность 506 тела 502 на соединителе 57, скользящая по наклонной поверхности 180 в течение начальных стадий процесса вставления картриджа. Наклонная поверхность 180 демпфирует начальное соударение между передней стороной 518 соединителя 57 и картриджем 35 во время вставления. Передняя сторона 518 может быть скошена внутрь от боковых поверхностей 522, 524 и, как показано, вверх от задней поверхности 506. Как показано на фиг. 11B, контакт между соединителем 57 и наклонной поверхностью 180 заставляет соединительный элемент 501 совершать качательное движение в отверстии 92 и сжимает отклоняющий элемент 504, обеспечивая выравнивание задней поверхности 506 соединителя 57 с наклонной поверхностью 180. Как показано на фиг. 11 A, средняя линия 508 соединителя 57 не выровнена со средней линией 313 держателя 57, а показана образующей острый угол с ней. Как изображено на рассматриваемом чертеже, благодаря весу соединительных проводов (не показаны), которые должны крепиться к заднему концу 520 соединителя 57, соединитель 57 немного повернут кверху, так что средняя линия 508 соединителя 57 располагается под углом относительно средней линии 313 держателя 82. Соединитель 57 также можно поворачивать вниз. Соединительный элемент 501 и отверстие 92 ограничивают поворот соединителя 57 вокруг средней линии 313 величинами в диапазоне 45 градусов или менее. Кроме того, провода 537, которые представляют собой канал 52 связи и соединены с каждым из соединительных штырьков 530-535 на заднем конце 518, также должны ограничивать дугу поворота, по которой может двигаться соединитель 57, когда не вставлен в держатель 82. В целях ясности изображения, провода 537 на фиг. 12A-16A не показаны. Соединительные штырьки 530-535 установлены на теле 502 наподобие свесов, имеющих возможность поворота вокруг точки опоры, F. Можно также устанавливать соединительные штырьки 530-535 как консоли.
Когда задний конец 520 соединителя 57 проходит мимо верхнего края наклонной поверхности 180, задняя поверхность 506 соединителя 57 выравнивается с внешней поверхностью 119. Во время дальнейшего вставления картриджа 35 с тонером по меньшей мере одна из направляющих стенок 183, 184 контактирует по меньшей мере с одной из боковых поверхностей 522, 524, соответственно, соединителя 57, так что соединитель 57 поворачивается и становится выровненным вертикально по отношению к средней линии 313 проема 312 и держателя 82. Как показано на фиг. 12A, 12B, боковая поверхность 524 соединителя 57 контактирует с направляющей стенкой 184. Средняя линия 508 соединителя 57, по существу, параллельна средней линии 313 держателя 82, но смещена от средней линии 313. Когда вставление картриджа 35 с тонером продолжается, направляющие стенки 183, 184 ориентируют соединитель 57 так, что средняя линия 508 и средняя линия 313, по существу, совпадают, когда соединитель 57 попадает в держатель 82.
На фиг. 13A, 13B передний конец 518 соединителя 57 показан начинающим входить в зацепление со скошенными поверхностями 185, 186. Когда передняя сторона 518 тела 502 соединителя 57 поднимается с внешней поверхности 119 торцевой крышки 118 по скошенным поверхностям 185, 186, соединительные штырьки 530-535 соединителя 57 направляются так, что вступают в контакт с контактными площадками 382-385 схемной платы 380 и тела 390 защитного блок-контакта 49. Опора 501 позволяет телу 502 соединителя 57 поворачиваться, когда передний конец 518 контактирует со скошенными поверхностями 185, 186. Крыловидные направляющие 540, 541, выступающие из боковых поверхностей 522, 524, соответственно, соединителя 57, начинают входить в зацепление с наклонными поверхностями 183-3, 184-3, соответственно, направляющих стенок 183, 184, когда продолжается вставление картриджа 35 с тонером. По мере продолжения вставления картриджа с тонером, крыловидные направляющие 540, 541 оказываются поверх плоских поверхностей 183-4, 184-4, соответственно, направляющих стенок 183, 184, как показано на фиг. 14B, так что тело 502 соединителя 57 возвращается в положение, где оно, по существу, параллельно внешней поверхности 119 или обращенной вниз поверхности 308 держателя 82. Это обуславливает подъем конца 520 соединителя 57 с внешней поверхности 119 и расположение его ближе к верхней части 302 держателя 82.
На фиг. 14A и 14B передний конец 518 соединителя 57 показан приближающимся к плоским поверхностям 187-1, 188-1, а соединительные штырьки 530-535 - начинающими входить в контакт на поверхности 386 контакта схемной платы 380 и теле 390 блок-контакта 49. Дальнейшее вставление картриджа 35 с тонером приводит к введению тела 502 в зацепление с плоскими поверхностями 187-1, 188-1 и тем самым - к созданию электрических соединений с клеммами 382-385 схемной платы 380 и тела 390 блок-контакта 49 и соответствующими соединительными штырьками 530-535 соединителя 57. Как показано на фиг. 14A, боковые поверхности 522, 524 тела 502 соединителя 57 посредством скольжения входят в зацепление с соответствующим внутренними поверхностями 307, 305 опор 306, 304, вертикально выравнивая соединитель 57 вдоль оси Y внутри держателя 82. В этот момент соединительные штырьки 530-533 располагаются спереди назад у средних линий контактных площадок 382-385, а соединительные штырьки 534-535 располагаются спереди назад у средней линии тела 390 блок-контакта 49. Плоские поверхности 187-1, 188-1 размещают тело 502 соединителя 57 в его заключительном рабочем положении по отношению к внешней поверхности 119 вдоль оси Z и схемной платы 380. С этого момента, дальнейшее вставление картриджа 35 с тонером приводит к скольжению соединительных штырьков 530-535 поперек соответствующих клемм схемной платы 380 и тела 390 блок-контакта 49. Это движение скольжения создает протирающее воздействие, предназначенное для того, чтобы соскрести слой оксида или загрязняющего вещества и повысить надежность зацепления между соединительными штырьками 530-535 и контактными площадками 382-385 и телом 390, соответственно. В одном варианте осуществления, соединительный штырек 530 заземления проходит расстояние примерно 4,7 мм, а соединительные штырьки 531-535, не являющиеся заземляющими, проходят расстояние примерно 2 мм до того, как соединитель 57 полностью сядет в держатель 82.
На фиг. 15A, 15B, соединитель 57 показан вблизи его положения почти полного вставления внутри держателя 82. Как показано пунктирной линией L, соединительные штырьки 530-535 начали отклоняться (вдоль оси Z, как показано) от точки опоры, F, благодаря попаданию задней поверхности 506 тела 502 на плоские поверхности 187-1, 188-1. Это отклонение увеличивает силу контакта между соединительными штырьками 530-535 и схемной платой 380 и блок-контактом 49. Скос вдоль передней стороны 518 тела 502 способствует направлению тела 502 в положение поверх плоских поверхностей 187-1, 188-1.
На фиг. 16A и 16B показано заключительное рабочее положение соединителя 57 внутри держателя 82. В заключительном рабочем положении, задняя поверхность 506 соединителя 57 выравнивается с плоскими поверхностями 187-1, 188-1, боковые поверхности 522, 524 соединителя 57 выравниваются со второй и первой опорами 306, 304. Соединительные штырьки 530-535 достигли своего заключительного отклоненного положения около точки опоры, F, благодаря попаданию задней поверхности 506 тела 502 на плоские поверхности 187-1, 188-1. В заключительном рабочем положении, дальнейшее вставление соединителя 57 в держатель 82 предотвращается за счет того, что крыловидные направляющие 540, 541 упираются в переднюю сторону второй и первой опор 506, 504, соответственно. В этом положении, средняя линия 508 соединителя 57 коллинеарна со средней линией 313 держателя 82.
Как упоминалось выше, конструктивные элементы держателей 80, 82 одинаковы. Как показано на фиг. 3, с помощью крепежных деталей, таких, как винты 240, держатель 80 можно крепить снаружи на боковую поверхность 219 блока 32 формирования изображения. Кроме того, в соответствии с возможным вариантом осуществления, перед входом 252 кармана, образованного держателем 80 и боковой поверхностью 219, расположен наклонный участок 280. В одном варианте осуществления, наклонный участок 280 может быть образован множеством выровненных и разнесенных наклонных ребер 281. В еще одном варианте осуществления, наклонный участок 280 содержит единственное ребро, имеющее наклонную поверхность. Позади наклонного участка 280 и впереди держателя 80 находится наклонная поверхность 282. Наклонный участок 280 и поверхность 282 способствуют подъему соединителя 57 и вступлению его в контакт со схемной платой, установленной на обращенную вниз поверхность верхней части держателя 80. Как видно на фиг. 3, верхняя и нижняя направляющие стенки 283, 284 могут быть предусмотрены на наклонной поверхности 282 и могут функционировать аналогично направляющим стенкам 183, 184.
Фиг. 17A-17E иллюстрируют различные альтернативные конфигурации для выравнивающих средств 130, 230, 330, 430 между держателями 80, 82, и картриджем 35 с тонером или блоком 32 формирования изображения. Фиг. 17A-17E иллюстрируют эти конфигурации как находящиеся между держателем 82 и торцевой крышкой 118 картриджа 35 с тонером. Как будет совершенно очевидно, между держателем 80 и блоком 32 формирования изображения можно использовать любую из таких проиллюстрированных конфигураций. На фиг. 17A показано, что штифт 132 проходит от внешней поверхности 119 торцевой крышки 118 в отверстие 332, как описано выше. Вместе с тем, как показано, штифт 333 проходит от обращенной вниз поверхности 308 верхней части 302 в паз 133 в торцевой крышке 118. На фиг. 17B, штифт 333 и паз 133 являются такими, как описанные ранее и показано на фиг. 17A. Второй штифт 335 проходит от обращенной вниз поверхности 308 верхней части 302 в отверстие 135, предусмотренное в торцевой крышке 118. На фиг. 17C-17E иллюстрируется одиночное выравнивающее средство. На фиг. 17C показано, что штифт 333A проходит от обращенной вниз поверхности 308 верхней части 302 и вступает в зацепление с пазом 133A, предусмотренным во внешней поверхности 119 торцевой крышки 118. Штифт 333A является в целом прямоугольным и плоским и плотно садится в паз 133A. Ширина штифта 333A - это вопрос проектного решения. Для штифта 333A и паза 133A можно использовать и другие формы, такие, как криволинейная или в виде угольника. Фиг. 17D иллюстрирует компоновку штифта и паза, перевернутую по отношению к той, которая показана на фиг. 17C. На фиг. 17D показано, что единственный штифт 134A проходит наружу от внешней поверхности 119 торцевой крышки 118, а его конец заключен в соответствующем пазу 334A, предусмотренном в обращенной вниз поверхности 308 верхней части 302. На фиг. 17E показана еще одна альтернативная компоновка с использованием единственного штифта. На фиг. 17E показан штифт 134B, аналогичный штифту 134A, причем каждый его конец заключен в паз 133A во внешней поверхности 119 торцевой крышки 118 и в паз 334B в обращенной вниз поверхности 308 верхней части 302. Противоположные концы штифта 134 могут иметь одинаковый размер или могут иметь разные размеры, гарантируя, что штифт 134B ориентирован надлежащим образом, когда его концы вставлены в соответствующие им пазы. Каждый из пазов 133A и 334B имеет размер, обеспечивающий прием конца штифта 134В соответствующего размера. Как показано, паз 334B и соответствующий конец штифта 134B изображены меньшими, чем паз 133A и другой конец штифта 134B.
Вышеизложенное описание нескольких вариантов осуществления представлено в целях иллюстрации. Его не следует считать носящим исключительный характер или ограничивающим заявку точными раскрытыми формами воплощения, и в свете вышеизложенного очевидно, что возможны многие модификации и изменения. Понятно, что в рамках объема притязаний изобретения его можно воплотить способами, отличающимися от тех, которые конкретно приведены здесь. Предполагается, что объем притязаний заявки определяется прилагаемой формулой изобретения.