КАРТРИДЖ ПРОЯВЛЕНИЯ, УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И СПОСОБ УСТАНОВКИ/УДАЛЕНИЯ КАРТРИДЖА ПРОЯВЛЕНИЯ В/ИЗ УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
DEVELOPER CARTRIDGE, IMAGE FORMING APPARATUS AND METHOD OF INSTALLING/REMOVING DEVELOPER CARTRIDGE INTO/FROM IMAGE FORMING APPARATUS

Предпосылки создания изобретения
Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству формирования изображения и способу установки/удаления картриджа проявления для использования в устройстве формирования изображения в/из устройство формирования изображения.
Уровень техники
В целом устройство формирования изображения осуществляет печать, выполняя следующие этапы: формирование электростатического изображения на фоточувствительном носителе, создание изображения, проявленного тонером, при нанесении тонера на созданное скрытое электростатическое изображение и последующий перенос изображения, проявленного тонером, на носитель печатной информации, например бумагу.
В таком устройстве формирования изображения фоточувствительный носитель и блок проявки, который подает тонер на фоточувствительный носитель, являются расходными печатными материалами, которые необходимо заменять после заданного количества напечатанных копий. Чтобы облегчить замену фоточувствительного носителя и блока проявки, обычно их изготавливают в виде единого узла. Далее узел, в который объединены фоточувствительный носитель и блок проявки, будет называться картриджем проявления.
При установке картриджа проявления в корпус устройства формирования изображения фоточувствительный носитель картриджа проявления входит в контакт с роликом переноса изображения. В процессе работы, по мере прохождения носителя печатной информации между фоточувствительным носителем и роликом переноса изображения, проявленное тонером изображение, созданное на фоточувствительном носителе, переносится на носитель печатной информации.
Чтобы должным образом перенести изображение, проявленное тонером, с фоточувствительного носителя на носитель печатной информации, положение фоточувствительного носителя должно оставаться неизменным относительно ролика переноса изображения. В частности, для выполнения печати с высоким качеством при использовании устройства формирования изображения, имеющего заменяемый пользователем картридж проявления, заданное положение фоточувствительного носителя, входящего в состав картриджа проявления, который установлен в корпусе устройства формирования изображения с возможностью его замены после использования, должно сохраняться неизменным относительно ролика переноса изображения, установленного в корпусе устройства формирования изображения.
Сущность изобретения
Настоящим изобретением предлагается устройство формирования изображения, снабженное картриджем проявления, и способ установки/удаления картриджа проявления в/из устройство формирования изображения, которые могут обеспечить сохранение неизменного положения фоточувствительного носителя, входящего в состав картриджа проявления, относительно ролика переноса изображения после замены картриджа проявления.
Дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут отчасти указаны в приведенном ниже описании и отчасти станут очевидными из этого описания либо могут быть выявлены при реализации этого изобретения на практике.
Приведенные выше и/или другие особенности и преимущества настоящего изобретения могут быть обеспечены предлагаемым устройством формирования изображения, соответствующим вариантам реализации настоящего изобретения, которое включает нижний главный корпус устройства формирования изображения; картридж проявления, установленный в упомянутом нижнем главном корпусе и включающий фоточувствительный носитель; верхний главный корпус устройства формирования изображения, установленный с возможностью удаления с верхней стороны нижнего главного корпуса и включающий верхний прижимной элемент, предназначенный для прижатия картриджа проявления в направлении вниз; и нижний прижимной элемент, установленный в нижнем главном корпусе и предназначенный для прижатия картриджа проявления в направлении вверх, где в случае задания оси вращения фоточувствительного носителя картриджа проявления в качестве центра поворота момент силы, прикладываемый к картриджу проявления верхним прижимным элементом, и момент силы, прикладываемый к картриджу проявления нижним прижимным элементом, действуют в противоположных направлениях друг к другу.
Картридж проявления может быть установлен с возможностью поворота относительно нижнего главного корпуса.
Картридж проявления может включать выступы основания, расположенные на обеих боковых поверхностях; нижний главный корпус может включать опорные выемки для поддержки упомянутых выступов основания; и картридж проявления может поворачиваться вокруг выступов основания под действием момента силы, создаваемого нижним прижимным элементом или верхним прижимным элементом.
Нижний главный корпус может дополнительно включать нижний ограничитель для ограничения поворота картриджа проявления.
Верхний прижимной элемент может включать по меньшей мере одно из следующего: прижимной элемент картриджа проявления и элемент подключения памяти.
Нижний прижимной элемент может включать по меньшей мере одно из следующего: ролик переноса изображения и ведущее зубчатое колесо.
При вращении фоточувствительного носителя моменты силы, прикладываемые к картриджу проявления верхним прижимным элементом и нижним прижимным элементом, могут поддерживаться в равновесии.
Когда фоточувствительный носитель начинает вращаться, картридж проявления может незначительно поворачиваться в одном направлении относительно нижнего главного корпуса.
При открывании верхнего главного корпуса картридж проявления может незначительно поворачиваться в том же направлении, что и при вращении фоточувствительного носителя.
При закрывании верхнего главного корпуса, служащего крышкой для нижнего главного корпуса, картридж проявления может незначительно поворачиваться в направлении, противоположном направлению при открывании верхнего главного корпуса.
Кроме того, приведенные выше и/или другие особенности и преимущества настоящего изобретения могут быть обеспечены предлагаемым способом удаления картриджа проявления из устройства формирования изображения, который включает следующие этапы: при открывании верхнего главного корпуса устройства формирования изображения незначительно поворачивают картридж проявления, установленный в нижнем главном корпусе устройства формирования изображения в одном направлении относительно упомянутого нижнего главного корпуса; и вынимают картридж проявления из нижнего главного корпуса.
Кроме того, приведенные выше и/или другие особенности и преимущества настоящего изобретения могут быть обеспечены предлагаемым способом удаления картриджа проявления из устройства формирования изображения, который включает следующие этапы: при остановке ведущего зубчатого колеса, вращающего фоточувствительный носитель картриджа проявления, установленного в нижнем главном корпусе устройства формирования изображения, незначительно поворачивают картридж проявления в одном направлении относительно упомянутого нижнего главного корпуса; при открывании верхнего главного корпуса устройства формирования изображения незначительно поворачивают картридж проявления в направлении, противоположном упомянутому направлению предыдущего поворота, относительно нижнего главного корпуса; и вынимают картридж проявления из нижнего главного корпуса.
Кроме того, приведенные выше и/или другие особенности и преимущества настоящего изобретения могут быть обеспечены предлагаемым способом установки картриджа проявления в устройство формирования изображения, который включает следующие этапы: устанавливают картридж проявления в нижний главный корпус устройства формирования изображения; и при закрывании верхнего главного корпуса устройства формирования изображения, служащего крышкой для нижнего главного корпуса, незначительно поворачивают картридж проявления в одном направлении относительно нижнего главного корпуса.
Способ установки картриджа проявления в устройство формирования изображения согласно варианту реализации настоящего изобретения может дополнительно включать следующий этап: при повороте ведущего зубчатого колеса, предназначенного для вращения фоточувствительного носителя картриджа проявления, незначительно поворачивают картридж проявления в направлении, противоположном упомянутому направлению предыдущего поворота, относительно нижнего главного корпуса.
Кроме того, приведенные выше и/или другие особенности и преимущества настоящего изобретения могут быть обеспечены предлагаемым картриджем проявления, установленным в устройстве формирования изображения, который включает корпус, имеющий на верхней поверхности прижимаемую часть и прижимаемый устройством формирования изображения при установке картриджа проявления в это устройство; выступы основания, созданные на обеих боковых поверхностях упомянутого корпуса; фоточувствительный носитель, установленный в корпусе с возможностью вращения и имеющий часть, открытую с нижней стороны корпуса; и ведомое зубчатое колесо фоточувствительного носителя, установленное соосно фоточувствительному носителю, где при установке картриджа проявления в устройство формирования изображения моменты силы, прикладываемые к фоточувствительному носителю и ведомому зубчатому колесу фоточувствительного носителя, и момент силы, прикладываемый к прижимаемой части, имея центр приложения на оси выступов основания, действуют в противоположных направлениях относительно друг друга.
Корпус может включать множество прижимаемых частей, а это множество прижимаемых частей может включать опорную прижимную часть, прижимаемую прижимным элементом картриджа проявления, установленным в устройстве формирования изображения, и контактную часть памяти картриджа проявления, которая контактирует с элементом подключения памяти, установленным в устройстве формирования изображения.
Кроме того, приведенные выше и/или другие особенности и преимущества настоящего изобретения могут быть обеспечены предлагаемым картриджем проявления, установленным в устройстве формирования изображения, который включает корпус, имеющий две опорные прижимные части и контактную часть, сформированную на верхней поверхности этого корпуса; фоточувствительный носитель, установленный в корпусе с возможностью вращения и имеющий часть, открытую с нижней стороны корпуса; и ведомое зубчатое колесо фоточувствительного носителя, установленное соосно фоточувствительному носителю, где при установке картриджа проявления в устройство формирования изображения сила, действующая на верхние стороны упомянутых двух опорных прижимных частей и контактную часть, заставляет корпус поворачиваться в одном направлении вокруг оси вращения фоточувствительного носителя, а сила, прикладываемая к нижней поверхности фоточувствительного носителя роликом переноса изображения, заставляет корпус поворачиваться в противоположном направлении.
Кроме того, приведенные выше и/или другие особенности и преимущества настоящего изобретения могут быть обеспечены предлагаемым фоточувствительным носителем для картриджа проявления, который установлен в устройстве формирования изображения с возможностью удаления, где упомянутый картридж проявления включает корпус, имеющий опорные прижимные части, сформированные на верхней поверхности этого корпуса и прижимаемые прижимным элементом картриджа проявления, установленным в устройстве формирования изображения, при установке этого картриджа в устройство формирования изображения, и контактную часть памяти картриджа проявления, созданную на верхней поверхности упомянутого корпуса и контактирующую с элементом подключения памяти, установленным в устройстве формирования изображения; и выступы основания, сформированные на обеих боковых поверхностях корпуса, при этом этот фоточувствительный носитель включает ведомое зубчатое колесо фоточувствительного носителя, установленное с возможностью вращения в упомянутом корпусе соосно фоточувствительному носителю и входящее в зацепление с ведущим зубчатым колесом устройства формирования изображения, где при установке картриджа проявления в устройство формирования изображения и начале вращения ведущего зубчатого колеса этого устройства моменты силы, действующие на опорные части прижима и контактную часть памяти картриджа проявления, и момент силы, действующий на ведомое зубчатое колесо фоточувствительного носителя, имея центр приложения на оси выступов основания, действуют в противоположных направлениях относительно друг друга.
Кроме того, приведенные выше и/или другие особенности и преимущества настоящего изобретения могут быть обеспечены предлагаемым устройством формирования изображения, включающим корпус, картридж проявления, в котором размещен фоточувствительный носитель и который установлен в упомянутом корпусе с возможностью поворота, приводной механизм, механически соединенный с картриджем проявления для перемещения фоточувствительного носителя и поворота картриджа проявления.
Кроме того, приведенные выше и/или другие особенности и преимущества настоящего изобретения могут быть обеспечены предлагаемым способом создания изображения, включающим следующие этапы: перемещают картридж, установленный в корпусе устройства формирования изображения из первого положения во второе положение, переносят изображение с фоточувствительного носителя, размещенного внутри картриджа, на носитель печатной информации, расположенный снаружи картриджа, пока картридж находится в упомянутом втором положении.
Краткое описание чертежей
Эти и/или другие особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидными и будут более понятны из приведенного ниже описания вариантов его реализации, рассмотренных совместно с сопровождающими чертежами, из которых:
Фиг.1 - вид в разрезе устройства формирования изображения согласно примерному варианту выполнения;
Фиг. 2 - вид в разрезе устройства формирования изображения согласно фиг.1, поясняющий процесс удаления картриджа проявления из устройства формирования изображения;
Фиг.3 - вид в перспективе верхнего главного корпуса устройства формирования изображения согласно фиг.1;
Фиг.4 - увеличенный вид в разрезе той части картриджа проявления, которую прижимает прижимной элемент картриджа проявления, входящий в состав устройства формирования изображения согласно фиг.1;
Фиг.5 - вид в перспективе картриджа проявления, установленного в устройстве формирования изображения согласно фиг. 1;
Фиг.6 - концептуальное представление, поясняющее действие моментов силы на картридж проявления при повороте ведущего зубчатого колеса в устройстве формирования изображения, согласно примерному варианту выполнения;
Фиг.7 - концептуальное представление, поясняющее действие моментов силы на картридж проявления при открывании верхнего главного корпуса в устройстве формирования изображения, согласно примерному варианту выполнения; и
Фиг.8 - концептуальное представление, поясняющее действие моментов силы на картридж проявления при отсутствии поворота ведущего зубчатого колеса в устройстве формирования изображения, согласно примерному варианту выполнения.
Подробное описание предпочтительных вариантов реализации
Далее будут подробно описаны варианты выполнения настоящего изобретения, примеры которых изображены на сопровождающих чертежах, на которых одинаковые элементы обозначены одними и теми же ссылочными позициями. Эти варианты выполнения настоящего изобретения рассмотрены ниже для пояснения настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.
Фиг.1 представляет собой вид в разрезе устройства формирования изображения согласно примерному варианту выполнения настоящего изобретения, а фиг.2 представляет собой вид в разрезе устройства формирования изображения согласно фиг.1, поясняющий процесс удаления картриджа проявления из устройства.
Как показано на фиг.1 и 2, устройство 1 создания изображения согласно примерному варианту выполнения настоящего изобретения содержит нижний главный корпус 10, верхний главный корпус 80 и картридж проявления 70.
Нижний главный корпус 10 содержит нижний кожух 11, узел 20 подачи носителя печатной информации, роликовый узел 30 транспортировки, ролик 40 переноса изображения, термофиксатор 50 и узел 60 выгрузки.
Нижний кожух 11 формирует внешний вид нижнего главного корпуса 10, а также защищает от воздействия и служит опорой для узла 20 подачи носителя печатной информации, роликового узла 30 транспортировки, ролика 40 переноса изображения, термофиксатора 50 и узла 60 выгрузки.
Узел 20 подачи носителя печатной информации установлен в нижнем кожухе 11 и перемещает носитель Р печатной информации, в данном случае листы бумаги. В передней части узла 20 подачи носителя печатной информации установлен захватывающий ролик 21, предназначенный для захвата и подачи носителя Р печатной информации по одному листу. Кроме того, в узле 20 подачи и носителя печатной информации установлен датчик 23 обнаружения носителя печатной информации, предназначенный для определения того, перемещается ли носитель Р печатной информации.
В данном случае роликовый узел 30 транспортировки содержит пары 31 и 32 транспортирующих роликов и транспортирует носитель Р печатной информации, захваченный узлом 20 подачи носителя печатной информации, к ролику 40 переноса изображения. Каждый из транспортирующих роликов в парах 31 и 32 может представлять собой ведущий транспортирующий ролик и опорный транспортирующий ролик, которые вращаются и контактируют друг с другом. В примерном варианте выполнения настоящего изобретения роликовый узел 30 транспортировки содержит две пары 31 и 32 транспортирующих роликов, но это число может быть изменено при необходимости.
Ролик 40 переноса изображения переносит проявленное тонером изображение, созданное на фоточувствительном носителе 75, на носитель Р печатной информации и обладает упругостью. Хотя это и не показано, ролик 40 переноса изображения может прижиматься вверх упругими элементами.
В нижнем кожухе 11, поблизости от обоих концов ролика 40 переноса изображения выполнены опорные выемки 13 (см. фиг.5), служащие опорой для выступов 73 основания картриджа проявления 70 (будут описаны ниже). Когда выступы 73 основания картриджа проявления 70 находятся в опорных выемках 13, фоточувствительный носитель 75 картриджа проявления 70 может контактировать с роликом 40 переноса изображения. В этом случае опорные выемки 13 нижнего главного корпуса 10 выполнены таким образом, чтобы сделать возможным поворот картриджа проявления 70 на заданный угол вокруг выступов 73 основания. Таким образом, картридж проявления 70 может поворачиваться относительно нижнего главного корпуса 10. Чтобы ограничить угол поворота картриджа проявления 70, нижний главный корпус 10 содержит нижний ограничитель 19, ограничивающий поворот картриджа проявления 70 в направлении против часовой стрелки. Нижний ограничитель 19 установлен в таком положении в нижнем кожухе 11, которое необходимо для ограничения поворота картриджа проявления 70 в направлении против часовой стрелки.
С одной стороны ролика 40 переноса изображения установлено ведущее зубчатое колесо 15, передающее движущую силу фоточувствительному носителю 75 картриджа проявления 70. Ведущее зубчатое колесо 15 приводится во вращение электродвигателем (не показан), установленным в нижнем главном корпусе 10. Конструкция, предназначенная для передачи движущей силы фоточувствительному носителю 75 через ведущее зубчатое колесо 15, приводится во вращение электродвигателем. Такие конструкции передачи движущей силы и электродвигатель могут быть любого подходящего типа, включая хорошо известные в данной области техники.
Когда ведущее зубчатое колесо 15 вращается, сила вращения этого колеса вызывает вращение фоточувствительного носителя 75.
Если ведущее зубчатое колесо 15 в соответствии с фиг.6 вращается в направлении по часовой стрелке, это вызывает вращение фоточувствительного носителя 75 против часовой стрелки. Соответственно, это вызывает поворот картриджа проявления 70 вверх (т.е. против часовой стрелки) вокруг выступов 73 основания.
В примерном варианте выполнения со стороны ролика 40 переноса изображения, установленного в нижнем главном корпусе 10 устройства 1 формирования изображения, на картридж проявления 70 действует прижимающая сила, направленная вверх. То есть ролик 40 переноса изображения служит нижним прижимным элементом, который прижимает картридж проявления 70 вверх.
В дополнение к этому ведущее зубчатое колесо 15, как показано на фиг.6, вызывает поворот картриджа проявления 70 в направлении против часовой стрелки вокруг выступов 73 основания. Это означает, что картридж проявления 70 прижимается вверх ведущим зубчатым колесом 15. Соответственно, ведущее зубчатое колесо 15 также служит нижним прижимным элементом, который прижимает картридж проявления 70 вверх.
Между роликом 40 переноса изображения и роликовым узлом 30 транспортировки установлен датчик 41 подачи, предназначенный для обнаружения носителя печатной информации, который проходит между роликом 40 переноса изображения и фоточувствительным носителем 75.
Термофиксатор 50 закрепляет перенесенное проявленное тонером изображение на носителе печатной информации за счет воздействия на этот носитель нагреванием и давлением и содержит прижимной ролик 52 и нагревающий ролик 51.
Узел 60 выгрузки, после закрепления изображения термофиксатором 50, выгружает носитель печатной информации наружу из устройства 1 формирования изображения и этот узел содержит выводной ролик и опорный выводной ролик.
Между узлом 60 выгрузки и термофиксатором 50 установлен датчик 61 выгрузки для обнаружения выгружаемого через термофиксатор 50 носителя печатной информации.
Верхний главный корпус 80 установлен для закрывания верхней поверхности нижнего главного корпуса 10. В описанном выше примерном варианте выполнения верхний главный корпус 80 шарнирно соединен с нижним главным корпусом 10 и содержит верхний кожух 81, узел 100 сканирования и узел 90 экспонирования.
Верхний кожух 81 позволяет верхнему главному корпусу 80 закрывать верхнюю поверхность нижнего главного корпуса 10 и служит опорой для узла 100 сканирования и узла 90 экспонирования. Как показано на фиг.3, с одной стороны верхнего кожуха 81 установлены два верхних шарнирных элемента 83, которые содержат соответственно стержни 83а шарниров. Хотя это и не показано, в нижнем кожухе 11 нижнего главного корпуса 10 созданы два нижних шарнирных элемента, которые соответствуют двум верхним шарнирным элементам 83 и содержат отверстия шарниров, в которые вставляют стержни 83а шарниров. Таким образом, верхний главный корпус 80 можно поворачивать на заданный угол вокруг стержней 83а шарниров относительно нижнего главного корпуса 10.
Узел 100 сканирования служит для сканирования документа и содержит модуль 101 сканирования, который при сканировании документа перемещается линейно, и подставку 103 для документа, на которой размещают документ. Модуль 101 сканирования и подставка 103 для документа могут быть идентичны или аналогичны соответствующим компонентам планшетного сканера, используемого в обычном многофункциональном устройстве.
Узел 90 экспонирования создает скрытое электростатическое изображение на фоточувствительном носителе путем облучения лазерным лучом на основе полученных данных печати. Узел 90 экспонирования может быть идентичен или аналогичен узлу экспонирования, используемому в обычном устройстве формирования изображения. На нижней поверхности верхнего кожуха 81 выполнено отверстие 82 экспонирования (см. фиг.3), через которое проходит лазерный луч, испускаемый узлом 90 экспонирования.
Верхний главный корпус 80 содержит прижимной элемент 87, прижимающий картридж проявления 70 при опускании верхнего главного корпуса 80, чтобы закрыть верхнюю поверхность нижнего главного корпуса 10. Прижимной элемент 87 картриджа проявления установлен на нижней поверхности верхнего главного корпуса 80 и прижимает картридж проявления 70 вниз, в результате чего фоточувствительный носитель 75 картриджа проявления 70 начинает контактировать с роликом 100 переноса изображения. В примерном варианте выполнения, как показано на фиг.3, на нижней поверхности верхнего главного корпуса 80 установлены два прижимных элемента 87, расположенных на заданном расстоянии друг от друга.
Как показано на фиг.4, прижимной элемент 87 картриджа проявления содержит прижимной рычаг 87а и прижимную пружину 87b. Один конец прижимного рычага 87а с возможностью поворота установлен на верхнем главном корпусе 80, а другой его конец проходит от нижней поверхности верхнего главного корпуса 80 и упруго поддерживается прижимной пружиной 87b. На нижней поверхности другого конца прижимного рычага 87а может быть создана выступающая часть 87с, обеспечивающая фиксированное прижатие картриджа проявления 70. Соответственно, при закрывании верхнего главного корпуса 80, чтобы закрыть верхнюю поверхность нижнего главного корпуса 10, выступающая часть 87с, созданная на упомянутом другом конце прижимного рычага 87а, входящего в состав прижимного элемента 87 картриджа проявления, прижимает опорную часть 72 прижима корпуса 71 картриджа проявления 70. Как и в случае всех элементов в этом примерном варианте выполнения, конструкция прижимного элемента 87 картриджа проявления, описанная выше, является только примерной. Может применяться любая конструкция прижимного элемента 87 картриджа проявления, которая позволяет этому элементу прижимать картридж проявления 70 при закрывании верхнего главного корпуса 80 нижнего главного корпуса 10.
Кроме того, верхний главный корпус 80 содержит элемент 85 подключения памяти, установленный на нижней поверхности этой части. Элемент 85 подключения памяти соединяет память картриджа проявления (не показано), установленную в печатном картридже 70, с блоком управления (не показан) устройства 1 формирования изображения, в результате чего блок управления может считывать данные из памяти картриджа проявления. Соответственно, при закрывании верхнего главного корпуса 80, чтобы закрыть верхнюю поверхность нижнего главного корпуса 10, элемент 85 подключения памяти начинает контактировать с контактной частью 77 памяти картриджа проявления. Контактная часть 77 памяти картриджа проявления содержит четыре контакта 77а, состоящие из трех сигнальных контактов и одного контакта питания, поэтому элемент 85 подключения памяти также содержит четыре соединительных контакта 85а, соответствующих контактам 77а контактной части 77 памяти картриджа проявления. Соответствующий соединительный контакт 85а выполнен в виде полукруга и изготовлен из металла, проводящего электрические сигналы. В дополнение к этому элемент 85 подключения памяти обладает упругостью, поэтому при закрывании верхнего главного корпуса 80, чтобы закрыть верхнюю поверхность нижнего главного корпуса 10, элемент 85 подключения памяти начинает контактировать с контактной площадкой 77 памяти картриджа проявления. Таким образом, когда верхний главный корпус 80 закрывают, чтобы закрыть верхнюю поверхность нижнего главного корпуса 10, элемент 85 подключения памяти прижимает контактную часть 77 картриджа проявления 70 вниз.
В устройстве 1 формирования изображения согласно примерному варианту выполнения при закрывании верхнего главного корпуса 80, чтобы закрыть верхнюю поверхность нижнего главного корпуса 10, прижимной элемент 87 картриджа проявления и элемент 85 подключения памяти, расположенные на верхнем главном корпусе 80, прижимают картридж проявления 70 вниз. То есть прижимной элемент 87 картриджа проявления и элемент 85 подключения памяти служат верхним прижимным элементом, который прижимает картридж проявления 70 вниз.
Как описано выше, в качестве примера указано, что узел 100 сканирования установлен в верхнем главном корпусе 80. Однако верхний главный корпус 80 может не включать узел 100 сканирования. В этом случае верхний главный корпус 80 может служить всего лишь верхней крышкой для нижнего главного корпуса 10.
Когда картридж проявления 70 прижимается вниз верхними прижимными элементами 85 и 87, картридж проявления 70 поворачивается в направлении по часовой стрелке (т.е. в направлении, указанном стрелкой В на фиг.8) вокруг выступов 73 основания. Верхний главный корпус 80 содержит верхний ограничитель 89 (см. фиг.6) для ограничения угла поворота картриджа проявления 70. Верхний ограничитель 89 установлен в таком месте верхнего кожуха 81, чтобы контактировать с корпусом 71 картриджа проявления 70 и ограничивать поворот по часовой стрелке этого картриджа. Таким образом, поворот картриджа проявления 70 ограничивается верхним ограничителем 89 и нижним ограничителем 19. В примерном варианте выполнения верхний ограничитель 89 и нижний ограничитель 19 установлены соответственно в верхнем главном корпусе 80 и нижнем главном корпусе 10 таким образом, чтобы картридж проявления 70 мог поворачиваться в диапазоне приблизительно от 1 до 3 градусов вокруг выступов 73 основания.
Картридж проявления 70 создает проявленное тонером изображение, которое соответствует данным печати, на поверхности фоточувствительного носителя 75 и содержит корпус 71, фоточувствительный носитель 75, ролик проявки (не показан), ролик создания заряда (не показан) и чистящий элемент (не показан).
Корпус 71 служит опорой для ролика проявки и ролика создания заряда таким образом, чтобы они могли вращаться, и, кроме того, в нем хранится заданное количество тонера. На обеих боковых поверхностях корпуса 71 выполнены выступы 73 основания, которые выступают наружу. На фиг.5 показан выступ 73 основания только на одной боковой поверхности, но необходимо понимать, что такой же выступ выполнен на противоположной боковой поверхности корпуса 71. Выступ 73 основания имеет цилиндрическую форму и размещается в опорной выемке 13, которая выполнена в нижнем главном корпусе 10. Выступ 73 основания может быть установлен таким образом, чтобы его ось совпадала с осью С вращения (см. фиг.6) фоточувствительного носителя 75. На верхней поверхности корпуса 71 выполнена прижимаемая часть, которая прижимается верхним прижимным элементом. Соответственно, если в верхнем главном корпусе выполнено несколько верхних прижимных элементов, на корпусе 71 может быть создано несколько прижимаемых частей, соответствующих верхним прижимным элементам. В примерном варианте выполнения на верхней поверхности корпуса 71 выполнена опорная прижимная часть 72, которая прижимается прижимным элементом 87 картриджа проявления. Опорная прижимная часть 72 расположена на заранее определенном расстоянии от оси поворота, и когда прижимной элемент 87 картриджа проявления прижимает опорную прижимную часть 72, картридж проявления 70 поворачивается вокруг выступов 73 основания.
Фоточувствительный носитель 75, на котором лазерным лучом, испускаемым узлом 90 экспонирования, создается скрытое электростатическое изображение, выполнен в виде цилиндра и установлен в корпусе 71 с возможностью вращения. Часть фоточувствительного носителя 75 открыта с нижней стороны корпуса 71, и при установке картриджа проявления 70 в нижний главный корпус 10 устройства 1 формирования изображения она начинает контактировать с роликом 40 переноса изображения. Ведомое зубчатое колесо 74 фоточувствительного носителя, которое получает движущую силу от ведущего зубчатого колеса 15, установлено на той же оси, что и фоточувствительный носитель 75. При размещении картриджа проявления 70 в опорной выемке 12 нижнего главного корпуса 10 ведомое зубчатое колесо 74 входит в зацепление с ведущим зубчатым колесом 15.
Ролик проявки установлен с одной стороны от фоточувствительного носителя 75 внутри корпуса 71 и подает тонер, хранящийся в корпусе 71, на фоточувствительный носитель 75. С одной стороны от ролика проявки может быть установлен ролик подачи тонера, предназначенный для подачи тонера на ролик проявки.
Ролик создания заряда создает на поверхности фоточувствительного носителя 75 заданный потенциал, а чистящий элемент удаляет лишний тонер, остающийся на поверхности фоточувствительного носителя 75. Ролик создания заряда и чистящий элемент могут быть идентичны или аналогичны известным из уровня техники.
Картридж проявления 70 содержит память картриджа проявления, и на верхней поверхности корпуса 71 картриджа проявления расположена контактная часть 77 памяти картриджа проявления, как показано на фиг.5. В примерном варианте выполнения контактная часть 77 включает четыре контакта 77а, а именно три сигнальных контакта и один контакт питания. Так как контактная часть 77 прижимается элементом 85 подключения памяти, она также служит в качестве прижимаемой части. В памяти картриджа проявления хранится информация о состоянии картриджа проявления 70. Например, там хранится такая информация, указывающая состояние картриджа проявления 70, как число напечатанных копий, оставшееся количество тонера, срок службы фоточувствительного носителя 75 и т.д. Соответственно, когда пользователь устанавливает картридж проявления 70 в устройство 1 формирования изображения, блок управления (не показан) этого устройства оценивает состояние картриджа проявления 70, установленного в устройстве 1 формирования изображения, считывая данные из памяти картриджа проявления через элемент 85 подключения памяти, и выводит определенное таким образом состояние в блок отображения информации (не показан), например ЖК-монитор, чтобы сообщить пользователю об упомянутом состоянии. Память картриджа проявления, блок управления и блок отображения информации устройства 1 формирования изображения могут быть идентичны или аналогичны таким же компонентам обычного устройства формирования изображения.
Далее со ссылкой на фиг.6-8 будет описан способ установки картриджа проявления 70 в устройство 1 формирования изображения и моменты силы, действующие на этот картридж.
При установке картриджа проявления 70 в устройство 1 формирования изображения верхний главный корпус 80 поднимают, поворачивая вокруг стержня 83а шарнира, как показано на фиг.2, и картридж проявления 70 устанавливают в нижний главный корпус 10. При этом выступы 73 основания картриджа проявления 70 размещаются в опорных выемках 13 нижнего главного корпуса 10.
На фиг.7 изображена сила, действующая на картридж проявления 70 при открывании верхнего главного корпуса 80, когда этот картридж установлен в нижнем главном корпусе 10. Как показано на фиг.7, фоточувствительный носитель 75 картриджа проявления 70 контактирует с роликом 40 переноса изображения. При смещении вверх ролика 40 переноса изображения сохраняется его упругая поддержка, в результате чего картридж проявления 70 прижимается вверх упомянутым роликом 40 переноса изображения. Таким образом, обеспечивается поддержка картриджа проявления 70 при его упругом смещении вверх под действием ролика 40 переноса изображения.
В этом состоянии, если верхний главный корпус 80 закрывают, чтобы закрыть верхнюю поверхность нижнего главного корпуса 10, верхний главный корпус 80 поворачивается вниз вокруг стержня 83а шарнира. Когда верхний главный корпус 80 закрывает верхнюю поверхность нижнего главного корпуса 10 (закрытое положение), верхние прижимные элементы 85 и 87 прижимают картридж проявления 70 вниз. А именно, прижимной элемент 87 картриджа проявления прижимает картридж проявления 70 вниз за счет давления на верхние поверхности по обеим сторонам корпуса 71 картриджа проявления, а элемент 85 подключения памяти прижимает картридж проявления 70 вниз за счет давления на контактную часть 77 памяти картриджа проявления.
Как показано на фиг.8, точка прижатия корпуса 71 картриджа проявления прижимным элементом 87 картриджа проявления находится на расстоянии r1 от центра С выступа 73 основания в направлении, перпендикулярном направлению действия силы F1, а точка прижатия контактной части 77 памяти картриджа проявления элементом 85 подключения памяти находится на расстоянии r2 от центра С выступа 73 основания в направлении, перпендикулярном действию силы F2. Это вызывает поворот картриджа проявления 70 в направлении по часовой стрелке. То есть со стороны прижимного элемента 87 картриджа проявления и элемента 85 подключения памяти на картридж проявления 70 действуют моменты M1 и М2 силы, вызывающие поворот картриджа 70 в направлении по часовой стрелке вокруг выступа 73 основания.
В этом случае, если предположить, что сила, с которой прижимной элемент 87 картриджа проявления прижимает картридж проявления 70, равна F1, а сила, с которой элемент 85 подключения памяти прижимает контактную часть 77 памяти картриджа проявления, равна F2, то моменты M1 и М2 могут быть определены следующим образом: M1=F1·r1, M2=F2·r2.
С другой стороны, на картридж проявления 70 в направлении вверх действует вертикальная составляющая (см. фиг.6-8) силы F3, прикладываемой роликом 40 переноса изображения. Как показано на фиг.8, так как точка фоточувствительного носителя 75, прижимаемая роликом 40 переноса изображения, расположена на расстоянии r3 от центра С выступа 73 основания в направлении, перпендикулярном направлению силы F3, то ролик 40 переноса изображения вызывает поворот картриджа проявления 70 в направлении против часовой стрелки. То есть на картридж проявления 70 действует момент М3 силы со стороны ролика 40 переноса изображения, который вызывает поворот картриджа проявления 70 в направлении против часовой стрелки вокруг выступа 73 основания. Соответственно, если предположить, что вертикальная составляющая силы, прикладываемой со стороны ролика 40 к фоточувствительному носителю 75, равна F3, то момент М3 силы может быть определен следующим образом: M3=F3·r3. Заметим, что момент, создаваемый горизонтальной составляющей силы, прикладываемой со стороны ролика 40 переноса изображения к фоточувствительному носителю 75, может снизить момент М3. Однако этот случай здесь не рассматривается, так как предполагается, что горизонтальная составляющая силы со стороны ролика 40 переноса изображения компенсируется равной по величине и противоположно направленной силой (и, следовательно, моментом) со стороны ведущего зубчатого колеса 15, находящегося в неподвижном состоянии (т.е. сила со стороны ведущего зубчатого колеса 15, не обусловленная его вращением).
Если сумма моментов M1 и М2 силы, создаваемых прижимным элементом 87 картриджа проявления и элементом 85 подключения памяти, больше момента М3 силы, создаваемого роликом 40 переноса изображения, то картридж проявления 70 поворачивается по часовой стрелке, как указано стрелкой В на фиг.8, вокруг выступа 73 основания при закрывании верхним главным корпусом 80 нижнего главного корпуса 10. В этом случае поворот картриджа проявления 70 по часовой стрелке ограничивается верхним ограничителем 89, установленным на верхнем главном корпусе 80. А именно, при закрывании верхним главным корпусом 80 нижнего главного корпуса 10 картридж проявления 70, установленный в нижнем главном корпусе 10, поворачивается на небольшую величину. Если картридж проявления 70 поворачивается на небольшую величину, содержащийся в нем тонер встряхивается из-за удара, и это предотвращает уплотнение тонера.
Если устройство 1 формирования изображения включают после закрывания верхнего главного корпуса 80, ведущее зубчатое колесо 15 приводится во вращение электродвигателем. Если ведущее зубчатое колесо 15 вращается, ведомое зубчатое колесо 74 фоточувствительного носителя, которое находится в зацеплении с упомянутым зубчатым колесом 15, приводится им во вращение. Как показано на фиг.6, если ведущее зубчатое колесо 15 вращается по часовой стрелке, это вызывает вращение ведомого зубчатого колеса 74 фоточувствительного носителя в направлении против часовой стрелки. Так как ведомое зубчатое колесо 74 фоточувствительного носителя установлено соосно с выступом 73 основания картриджа проявления 70, то ведущее зубчатое колесо 15 вызывает поворот картриджа проявления 70 в направлении против часовой стрелки вокруг упомянутого выступа 73 основания. То есть, если ведущее зубчатое колесо 15 приводится в действие для вращения фоточувствительного носителя 75, на картридж проявления 70 начинает действовать часть момента М4 силы со стороны ведущего зубчатого колеса 15, передаваемая за счет обеспечивающего вращение соединения на основе трения фоточувствительного носителя 75 с картриджем проявления 70, и этот картридж поворачивается в направлении против часовой стрелки вокруг выступа 73 основания. В этом случае, если предположить, что расстояние от центра С выступа 73 основания до точки, где ведущее зубчатое колесо 15 начинает контактировать с ведомым зубчатым колесом 74 фоточувствительного носителя, равно r4, то момент М4 силы может быть определен следующим образом: M4=F4·r4.
При этом, если ведущее зубчатое колесо 15 вращается, момент М4 силы, создаваемый ведущим зубчатым колесом 15, и/или сила трения в соединении фоточувствительного носителя 75 с картриджем проявления 70 могут быть заданы таким образом, чтобы картридж проявления 70 мог поворачиваться против часовой стрелки, как указано стрелкой А на фиг.7, вокруг выступа 73 основания под действием суммы из момента М3 силы, создаваемого роликом 40 переноса изображения, и части момента М4 силы, создаваемого ведущим зубчатым колесом 15. Если зубчатое колесо 15 вращается, картридж проявления 70 может поворачиваться в направлении (как указано стрелкой В на фиг.8), противоположном тому направлению, в котором этот картридж повернулся при закрывании верхнего главного корпуса 80.
Поворот картриджа проявления 70 против часовой стрелки ограничивается нижним ограничителем 19, установленным в нижнем главном корпусе 10. Таким образом, даже если момент М4 силы, создаваемый ведущим зубчатым колесом 15 и передаваемый картриджу проявления, имеет очень большую величину, поворот картриджа проявления 70 против часовой стрелки ограничивается нижним ограничителем 19. То есть картридж проявления 70, установленный в нижнем главном корпусе 10, поворачивается на небольшую величину, когда фоточувствительный носитель 75 приводится во вращение ведущим зубчатым колесом 15. Если, как указано выше, картридж проявления 70 поворачивается на небольшую величину, то тонер, содержащийся в этом картридже, встряхивается, что предотвращает его уплотнение.
Момент М4 силы, создаваемый ведущим зубчатым колесом 15, может быть задан таким образом, чтобы все силы, действующие на картридж проявления 70 при вращении ведущего зубчатого колеса 15, поддерживались в равновесии. Если поддерживается равновесие моментов силы, положение картриджа проявления 70 остается неизменным, что обеспечивает сохранение неизменным положения фоточувствительного носителя 75 этого картриджа относительно ролика 40 переноса изображения. Соответственно, проявленное тонером изображение на фоточувствительном носителе 75 картриджа проявления 70 может в устойчивом режиме переноситься на носитель печатной информации, проходящий между фоточувствительным носителем 75 и роликом 40 переноса изображения.
Однако предпочтительно, чтобы часть момента М4 силы, передаваемая картриджу проявления 70 и создаваемая ведущим зубчатым колесом 15, имела такую величину, при которой поворот картриджа проявления 70 ограничивался нижним ограничителем 19, в результате чего положение этого картриджа оставалось бы неизменным. В этом случае необходимо, чтобы часть момента М4 силы, передаваемая картриджу проявления 70, имела бы достаточную величину, чтобы преодолеть моменты, действующие на этот картридж в противоположном направлении. В результате этого проявленное тонером изображение на фоточувствительном носителе могло бы в устойчивом режиме переноситься на носитель печатной информации.
Далее, со ссылкой на фиг.7 и 8 будет описан способ удаления картриджа проявления 70, установленного в устройстве формирования изображения, и моменты силы, действующие на картридж проявления 70 при его удалении из устройства формирования изображения.
Если электродвигатель останавливается во время работы устройства 1 формирования изображения, то останавливается ведущее зубчатое колесо 15. В этом случае, как показано на фиг.8, момент М4 силы, создаваемый ведущим зубчатым колесом 15, не действует на картридж проявления 70, и на этот картридж действуют только моменты M1 и М2 силы, создаваемые прижимным элементом 87 картриджа проявления и элементом 85 подключения памяти, а также момент М3 силы, создаваемый роликом 40 переноса изображения. В этом случае, так как моменты M1 и М2 силы, создаваемые прижимным элементом 87 картриджа проявления и элементом 85 подключения памяти, больше момента М3 силы, создаваемого роликом 40 переноса изображения, картридж проявления 70 поворачивается по часовой стрелке вокруг выступа 73 основания, как указано стрелкой В. При этом поворот этого картриджа в направлении по часовой стрелке ограничивается верхним ограничителем, расположенным в верхнем главном корпусе 80. В результате картридж проявления 70 поворачивается на небольшую величину по часовой стрелке вокруг выступа 73 основания. При повороте картриджа проявления 70 тонер, хранящийся в этом картридже, встряхивается из-за удара, в результате чего обеспечивается его плавная подача.
В этом состоянии, если верхний главный корпус 80, закрывающий верхнюю поверхность нижнего главного корпуса 10, поднимается вверх с поворотом, как показано на фиг.1, происходит открывание верхнего главного корпуса 80 относительно нижнего главного корпуса 10, как показано на фиг.2. При этом на картридж проявления 70 действует только момент М3 силы, создаваемый роликом 40 переноса изображения, как показано на фиг.7. В результате картридж проявления 70 поворачивается против часовой стрелки, как указано стрелкой А, вокруг выступа 73 основания за счет момента М3 силы, действующего на ролик 40 переноса изображения. То есть картридж проявления 70 поворачивается в направлении, противоположном тому направлению (как указано стрелкой В на фиг.8), в котором этот картридж повернулся, когда остановилось ведущее зубчатое колесо 15.
В этом состоянии, если пользователь вынимает картридж проявления 70 из нижнего главного корпуса 10, удаление картриджа проявления 70 завершается. При этом пользователь может легко вынуть картридж проявления 70 из нижнего главного корпуса 10, так как ролик 40 переноса изображения прижимается вверх к этому картриджу.
Далее, со ссылкой на фиг.1 будет описана работа устройства формирования изображения, имеющего описанную выше конструкцию, соответствующую примерному варианту выполнения.
Если получены команда печати и данные печати, устройство 1 формирования изображения включает узел 90 экспонирования, испускающий лазерные лучи в соответствии с данными печати.
Лазерные лучи, созданные узлом 90 экспонирования, проходят через отверстие 82 экспонирования (см. фиг.3), выполненное в верхнем главном корпусе 80, и направляются на фоточувствительный носитель 75 картриджа проявления 70, установленный в нижнем главном корпусе 10, в результате чего на поверхности этого носителя возникает скрытое электростатическое изображение, соответствующее данным печати. Скрытое электростатическое изображение, созданное на фоточувствительном носителе 75, проявляется как проявленное тонером изображение при подаче этого тонера роликом проявки. При этом ведущее зубчатое колесо 15 приводит во вращение фоточувствительный носитель 75. Силы трения в контакте фоточувствительного носителя 75 с картриджем проявления 70 вызывают поворот этого картриджа в направлении против часовой стрелки (см. фиг.6-8) до тех пор, пока картридж проявления не прижмется к нижнему ограничителю 19.
Если получена команда печати, устройство 1 формирования изображения задействует узел 20 подачи носителя печатной информации для захвата и транспортировки носителя печатной информации к роликовому узлу 30 транспортировки по одному листу. Датчик 21 обнаружения носителя печатной информации определяет, загружен ли носитель Р печатной информации в узел 20 подачи носителя печатной информации.
Носитель Р печатной информации, захваченный узлом 20 подачи носителя печатной информации, проходит через две пары транспортирующих роликов 31 и 32, а затем подается между фоточувствительным носителем 75 и роликом 40 переноса изображения. Датчик 41 подачи обнаруживает носитель печатной информации, который подается между фоточувствительным носителем 75 и роликом 40 переноса изображения.
Когда носитель печатной информации подается между фоточувствительным носителем 75 и роликом 40 переноса изображения, проявленное тонером изображение, созданное на фоточувствительном носителе 75, переносится на носитель печатной информации. При этом положение картриджа проявления 70 сохраняется неизменным при помощи верхних прижимных элементов, которые в данном случае включают элемент 85 подключения памяти и прижимной элемент 87 картриджа проявления, и нижних прижимных элементов, которые в данном случае включают ведущее зубчатое колесо 15 и ролик 40 переноса изображения, в результате также сохраняется неизменным положение фоточувствительного носителя 75 относительно ролика 40 переноса изображения. Соответственно, проявленное тонером изображение, созданное на фоточувствительном носителе 75 картриджа проявления 70, в устойчивом режиме переносится на носитель печатной информации.
Носитель печатной информации, на который перенесено проявленное тонером изображение, перемещается в термофиксатор 50. При прохождении носителя печатной информации между прижимным роликом 52 и нагревающим роликом 51 термофиксатора проявленное тонером изображение закрепляется на носителе печатной информации.
Носитель печатной информации, на котором завершена фиксация тонера, выгружается узлом 60 выгрузки наружу из устройства 1 формирования изображения. При этом датчик 61 выгрузки обнаруживает выгружаемый носитель печатной информации.
Согласно описанным выше вариантам выполнения устройства формирования изображения и способу установки картриджа проявления в устройство формирования изображения и удаления картриджа из устройства, если картридж проявления установлен в устройстве формирования изображения, может сохраняться неизменным положение фоточувствительного носителя, входящего в состав этого картриджа, относительно ролика переноса изображения. Соответственно, проявленное тонером изображение на фоточувствительном носителе может в устойчивом режиме переноситься на носитель печатной информации.
В дополнение к этому в описанных выше вариантах выполнения устройства формирования изображения и способе установки картриджа проявления в устройство формирования изображения и удаления картриджа из устройства картридж проявления поворачивается на небольшую величину при установке этого картриджа или приведении в действие фоточувствительного носителя, в результате чего тонер, хранящийся в печатном картридже, встряхивается из-за удара. Соответственно, предотвращается уплотнение тонера, и тонер плавно подается роликом проявки.
Кроме того, при открывании верхнего главного корпуса для удаления картриджа проявления из устройства формирования изображения сила, создаваемая верхними прижимными элементами для прижатия этого картриджа, исчезает, и на картридж проявления действует только сила, создаваемая нижними прижимными элементами, в результате чего картридж проявления можно легко удалить из устройства формирования изображения.
Хотя изображены и рассмотрены всего лишь несколько вариантов реализации настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет очевидно, что в этих вариантах могут быть сделаны изменения, не нарушающие принципы этого изобретения и не противоречащие сущности этого изобретения, объем которого определен приложенными пунктами формулы изобретения и их эквивалентами. В том виде, как он используется в этом описании, термин "предпочтительно" не имеет исключающего смысла и означает "предпочтительно, но не ограничиваясь". Термины, используемые в пунктах формулы изобретения, должны восприниматься в их наиболее широком понимании, согласующемся с общей концепцией изобретения, изложенной в этом описании. Например, термины "соединенный" и "подключенный" (и их производные) используются для указания как непосредственных, так и опосредованных соединений/подключений. В качестве другого примера термины "имеющий" и "включающий", их производные и аналогичные термины или фразы для указания принадлежности используются как синонимы термина "содержащий" (т.е. все эти термины считаются "открытыми" терминами) - только фразы "состоящий из" и "состоящий по существу из" должны восприниматься как "закрытые". Пункты формулы изобретения не должны пониматься в рамках шестого параграфа раздела 112, если только в пункте не появляется фраза "средство для", с указанием соответствующей функции, и в этом пункте не указана приемлемая конструкция для выполнения такой функции.