CN103765322B - 具有墨粉容器的打印机 - Google Patents

Abstract

在一个示例中，一种打印机包括打印机壳体、用以将墨粉施加到打印基底的光电导体、用以将墨粉施加到光电导体的显影器、用以使光电导体的一些部分暴露于光的光源以及用以将墨粉供应到显影器的墨粉容器。墨粉容器壳体作为承载结构或作为外部特征物被集成到打印机壳体中，和/或光源被集成到墨粉容器中，作为打印机壳体中的单个子组件。

Description

具有墨粉容器的打印机

背景技术

许多激光打印机和其他此类电子照相打印机中使用的打印过程包括将均匀的表面电荷施加到光电导体并且然后将光电导体暴露于成像光，该成像光使光电导体在选定区域中放电以在光电导体上限定静电潜像。通过将墨粉沉积在光电导体的表面上而对该潜像进行显影。墨粉粘附到光电导体的成像区域以形成显影图像，该显影图像被转印到纸张或其他成像基底。墨粉供应通常被容纳在可替换盒中，该盒有时还容纳光电导体和打印机的其他图像显影部件。

附图说明

图1和2分别是透视图和侧视图，示出了电子照相打印机的墨粉容器的一个示例。

图3是沿图2中的线3-3剖切的剖视图。

图4A和4B是沿图2中的线4A/4B-4A/4B剖切的剖视图，示出了图1和2所示的墨粉容器中的上室的两个示例性构造。

图5和6分别是侧视图和剖面透视图，示出了图4B的穹顶构造中的图1-3的墨粉容器的壳体。

图7和8分别是平面图和正面剖视图，示出了电子照相打印机的墨粉容器的另一个示例，其中，墨粉供应室包括沿成像光路的每一侧的塔柱。

图9是侧视图，示出了电子照相打印机和墨粉容器的一个示例，其中，成像光路以锐角升高到水平面上方并且墨粉供应贮器位于成像光路下方。

图10是侧视图，示出了电子照相打印机和墨粉容器的一个示例，其中，废料墨粉室连接到墨粉供应室，使得已用的墨粉可被移动到墨粉供应室。

图11是沿图10中的线11-11剖切的剖视图。

图12和13是透视图，示出了电子照相打印机和墨粉容器的一个示例，其中，成像光模块和墨粉容器被组合成单个子组件，该子组件被集成到打印机壳体中。

图14是图12和13所示打印机和墨粉容器的侧视图。

图15是沿图14中的线15-15剖切的剖视图。

图16是侧视图，示出了电子照相打印机的墨粉容器的另一个示例。

图17是图16的打印机中的墨粉容器的透视图。

图18和19是沿图17中的线18-18和19-19剖切的剖视图。

在一些情况中例如通过省略交叉影线和一些背景结构对剖视图进行了简化以更好地表示某些特征。遍及所有附图，相同的部件数字用于指代相同或相似的部件。

具体实施方式

本发明的示例被研发出来以增大一些电子照相打印机中的墨粉供应容量而不必同时增大打印机的尺寸（或者减小为了适应增大的墨粉供应容量所需的打印机尺寸）。较大的墨粉供应量降低了用户在打印机的预期使用寿命期间购买替换墨粉供应盒的需求。在一些示例中，新的墨粉供应容器被足够地放大，以消除用户更换原始墨粉容器的需求，而不需要同时增大打印机的尺寸。在一些示例中，墨粉容器可被构造为不可去除的部件，这简化了打印机结构并且通过不再需要去除用尽的墨粉盒并且用新的墨粉盒来替换它而简化了用户操作。而且，作为不可去除的部件，墨粉容器可以作为承载构件和/或作为打印机外部的一部分被集成到打印机结构中，从而替换掉常规的分离的承载结构和/或外部特征物。

新型墨粉容器的一些示例促进了新颖的打印机使用模式的实施，其中，可以根据需要递增地购买打印容量以帮助用户控制打印成本。在这些示例中，相同的墨粉容器可用于固定页面数量打印机或者用于可变页面数量打印机，在固定页面数量打印机中，仅仅给打印机供应满足固定页面数量所需的墨粉量，在可变页面数量打印机中，用户可使用初始供应给打印机的墨粉购买额外的打印容量。

将参照电子照相打印机来描述新型墨粉容器和新型打印机构造，该电子照相打印机具有扫描激光打印机的典型成像光路，其中，对墨粉容器进行放大是特别困难的。然而，新型墨粉容器和新型打印机构造的示例不限于扫描激光打印机。也可以在LED扫描条和其他类型的电子照相打印机中实施一些示例。本文件所使用的“打印机”指的是然后打印装置，包括但不限于“打印机”、“复印机”、MFP（多功能打印机）和AiO（多合一打印机）。附图和以下描述所示的示例说明了本发明但是并不限制本发明，本发明被限定在说明书所附的权利要求中。

图1和2分别是透视图和立面图，示出了具有墨粉容器12的电子照相打印机10。参照图1和2，打印机10包括壳体14，壳体14形成打印机10的外部并且总体上支撑打印机10的操作部件。本文件所使用的打印机“壳体”包括打印机中的承载和其他支撑结构以及打印机的外部特征物。在许多电子照相打印机中，将均匀的表面电荷施加到光电导体并且然后将光电导体暴露于成像光，该成像光使光电导体在选定区域中放电以在光电导体上限定静电潜像。通过将墨粉沉积在光电导体的表面上而对该潜像进行显影。墨粉粘附到光电导体的成像区域以形成显影图像，该显影图像被转印到纸张或其他成像基底。

因此，并且特别参照图2，打印机10包括：具有光敏表面的光电导体辊16，潜像在光敏表面上形成并且墨粉图像在光敏表面上显影；充电辊18，其用于将均匀的表面电荷施加到光电导体16；激光器或其他合适的光源20，其用于将光电导体16暴露于成像光，以便使光电导体16在期望图案中放电；和显影辊22，其用于将墨粉施加到光电导体16。尽管光敏元件16、充电装置18和显影单元22被示作为辊，但每个元件也可以使用其他合适的机构或构造。因此，图2中的打印机10的构造仅仅表示了电子照相打印机中的这些操作部件的一种示例性构造。而且，尽管图2中的打印机10的构造代表了单色打印机，新型墨粉容器12的该示例和其他示例也可在彩色打印机中实施。

在图1和2所示的示例中，光源20被容纳在模块24中，模块24还可容纳例如透镜、反射镜、电路和/或将光束26沿水平光路28准确地投射到光电导体16上所需的其他部件。

再次特别参照图2，从堆30拾取一片纸或其他打印基底并且沿着基底路径32将其从输入托盘34供给到输出托盘36。使用例如拾取辊38、供给辊40和输出辊42从堆30拾取每个基底片材并且沿路径32供给。当每个片材在光电导体16和转印辊44之间通过时，墨粉被施加到每个片材。对于干墨粉电子照相打印过程而言，当片材经过定影辊46之间的压印区（nip）时，墨粉附着到片材上，定影辊46同时向打印基底施加热量和压力。

图3是沿图2中的线3-3剖切的剖视图。图4A和4B是沿图2中的线4A/4B-4A/4B剖切的剖视图，示出了容器12的一部分的两个示例性构造。图5和6分别是侧视图和剖面透视图，示出了图4B的穹顶构造中的墨粉容器12的壳体。现在参照图2-6，墨粉容器12包括用于保持新鲜墨粉的墨粉供应贮器48、用于保持已用墨粉的废料贮器50、以及料斗52，新鲜墨粉被从料斗52直接供应到显影辊22。贮器48中的旋转桨板51将新鲜墨粉从供应贮器48扫到料斗52中。（桨板51的旋转由图2中的方向箭头和虚线指示）。清洁叶片53将残留的墨粉从旋转的光电导体16刮到废料墨粉贮器50中。贮器48、50和料斗52由容器壳体60的各自内部区域54、56和58限定。壳体60的外部区域62限定了围绕光路28的开口64，开口64允许成像光束26不受阻挡地行进到光电导体16。

墨粉供应贮器48的特征可以是具有互相连接的下室66和上室68。下室66位于照明模块24和成像光路28下方并且在打印机10的后部在光电导体16附近从料斗52纵向地向前延伸到打印机10的前部附近。因此，下室66纵向地延伸一距离，该距离大于光路28的长度。（光路28的长度由沿着从光电导体16径向向外到光源20的直线的距离限定）。

如图3中最佳看到的，下室66和上室68横向地延伸一宽度，该宽度基本等于或大于光电导体16的轴向长度。本文件为了描述墨粉供应贮器48的宽度或墨粉供应贮器48中的室之一的宽度而使用的“基本”指的是能够被投射到光电导体16上的成像光的宽度。因此，下室66构造成基本占据光路28和照明模块24下方的可用空间的全部体积，并且包括两个室66和68的墨粉供应贮器48构造成基本占据光路28周围的可用空间的全部体积。

如图3中最佳看到的，成像光束26扫描或者以其他方式投射经过光电导体16的基本全部轴向长度以形成楔形光路28。容器12中的类似的楔形开口64帮助最大化贮器48的容量。在图4A和4B所示的构造中，上室68的底板70（其是开口64的顶板）被成形为允许上室68中的墨粉被动地（在重力的影响下）流到下室66中。在图4A的构造中，上室底板70形成尖峰72，以促使墨粉沿底板70向下朝向下室66流动。在图4B所示的构造中，上室底板70形成穹顶73，以促使墨粉沿底板70向下朝向下室66流动。

再次参照图2，在容器12的该示例中，成像***的部件可被一起容纳而作为可去除盒的一部分，在该可去除盒中，光电导体16、充电辊18和显影辊22被永久地固定到盒的后部处的容器壳体60。成像光模块24被容纳在盒的前部处，位于贮器48所包围的凹穴中。光模块24自身可以是能够从容器壳体60分开的可去除部件，或者光模块24可以永久地固定到容器壳体60。其他构造也是可能的。对于一个示例而言，容器12可以从成像***部件分开以单独地充当墨粉供应贮器，或者作为可去除盒或者作为不可去除供应容器。

对于较廉价的较低容积的打印机10，诸如图1-6所示的放大的墨粉供应贮器48能够具有足够的容量来存储足够的墨粉以打印对应于打印机的预定预期使用寿命的最小数量的页面。本文件所使用的“预定”指的是在打印机被投入使用之前由例如制造商进行的作为打印机说明书一部分的预期使用寿命的确定。在针对个人和小型企业使用的廉价激光打印机的一个示例中，打印机的预定预期使用寿命可能是大约30000张打印页面。图1-6所示的在此类打印机中使用的墨粉容器12和供应贮器48的构造能够容易地存储足够的墨粉以打印30000张页面，从而能够供应在打印机的整个预定预期使用寿命期间用于打印的墨粉。

图7和8分别是平面图和立面图，示出了墨粉容器12的另一个示例，其中，墨粉供应贮器48包括沿光路28的每一侧的塔柱74、76。因此，在该示例中，由塔柱74和76限定的贮器上室68不在光路28上方延伸。尽管图7和8的塔柱构造相比图1-3所示的构造提供较少的存储容量，但其优点在于具有允许墨粉从上室68移动到下室66中的更简单的设计。

图9是立面图，示出了电子照相打印机10和墨粉容器12，其中，成像光路28被升高并且墨粉供应贮器48位于成像光路28下方。参照图9，成像光模块24被定位在打印机壳体14中的高处，以便使光路28升高到水平面上方的锐角Θ处。该构造在成像路径28下方以及在光模块24下方产生了额外的空间用于存储墨粉。因此，可在完全位于成像光路28下方的单室墨粉供应贮器48中容纳放大的墨粉供应量。

目前，较廉价的激光打印机留下大约10％的墨粉作为废料。因此，在一些构造中希望具有放大的墨粉容器12，以便也增大废料墨粉贮器50的尺寸，如图9所示。替代地，如图8和9的示例所示，随着已用的墨粉在较小的废料贮器50中累积并且随着贮器48中的新鲜墨粉的供应逐渐变少，可使用螺旋钻或其他合适的输送机构78以将废料墨粉返回到供应贮器48中。

参照图10和11，废料贮器50通过沿着开口64两侧的通道80（图9）连接到供应贮器48，开口64围绕成像光路28。如图11中最佳看到的，可使用具有相对的螺旋螺纹的螺旋钻78以将废料墨粉同时向外侧移动到两个通道80，如方向/流动箭头82所示。可以允许被传输到供应贮器48的废料墨粉与剩余的新鲜墨粉混合，或者可以使用供应贮器48中的膜（未示出）来保持废料墨粉与新鲜墨粉分开。

图12-15示出了电子照相打印机10和墨粉容器12，其中，成像光模块24和墨粉容器12被组合成单个子组件84，该子组件84被集成到打印机壳体14中。（在图13中，打印机壳体14的一侧被去除以示出墨粉容器12的内部。）在一些示例中，新型的放大的墨粉容器12使得有可能消除对于可更换墨粉盒的需求，这进而允许将墨粉容器12作为永久特征物集成到打印机10的结构和/或外部中。

参照图12-15，墨粉供应贮器48包括较小的下室66，较小的下室66通过沿着开口64两侧的通道86连接到较大的上室68，开口64围绕成像光路28。在容器12的该示例中，下室66以及安装有光电导体16、充电辊18和显影辊22的容器壳体60的后部采用与常规墨粉供应盒相同的构造。容器12的该构造有助于使新型容器适于用在已有打印机壳体中。螺旋钻或其他合适的输送机构88将上室68中的墨粉移动到通道86，在那里，墨粉会掉落到下室66中。如在图15的剖视图中最佳看到的，可使用具有相对的螺旋螺纹的螺旋钻88以将墨粉同时移动到两个通道86，如方向/流动箭头90所示。

在图12-15所示的示例中，上室68的底板70是基本水平的，以帮助最大化存储容量。最终，随着上室68中的墨粉供应大大减少，剩余墨粉将不再在重力的单独促动下流动到螺旋钻88。因此，使用可塌陷衬里或其他合适的输送机构92以将上室68中的墨粉移动到螺旋钻88，在那里，墨粉可被传输到下室66。可塌陷衬里92由柔性片材94形成，其内衬室68和卷绕辊96。片材94的一端在螺旋钻88附近固定到室底板70并且另一端固定到辊96。随着室68中的墨粉供应被消耗，片材94被卷绕到辊96上以使片材94缩短并且缩小上室68的体积，从而将剩余墨粉朝向螺旋钻88移动。图14中的片材94的虚线指示了塌陷衬里92。

成像光模块24被紧固到容器壳体60或者被以其他方式集成到容器12中，以形成单个子组件84。容器子组件84被紧固到打印机壳体14或者被以其他方式集成到打印机壳体14中，作为承载结构和/或作为外部特征物。在图12-14所示的示例中，容器壳体60（作为子组件84的一部分）在打印机壳体侧壁98、100之间延伸（并且包括打印机壳体侧壁98、100），越过打印机壳体14的前部和内部部分，以提供打印机10的横向结构性支撑。因此，侧壁98、100形成了打印机壳体14的一部分和容器壳体60的一部分，并且帮助限定墨粉供应贮器48。而且，在该示例中，容器壳体60的外侧顶部和前部部分102、104分别形成了输出托盘36和打印机壳体14的上前外部。

图16是立面图，示出了电子照相打印机10的新型墨粉容器12的另一个示例。图17是图16的打印机的墨粉容器12的透视图。图18和19是沿图17中的线18-18和19-19剖切的剖视图。除了上贮器室68的倾斜底板70允许墨粉被动地（在重力的影响下）向下移动到螺旋钻88之外，图16-19所示的容器12的构造类似于图12-15的构造。倾斜底板减少了供应容量，但是通过消除对于可塌陷衬里或其他此类用于帮助将墨粉移动到螺旋钻88的主动输送机构的需求而简化了设计。

如在本说明书开始部分提到的，附图所示的和以上描述的示例说明了本发明但并不限制本发明。其他示例、实施例和实施方式也是可能的。因此，前面的描述不应被认为限制本发明的范围，本发明的范围被限定在所附权利要求中。

Claims (13)

1.一种打印机，包括：

打印机壳体；

光电导体，所述光电导体被支撑在所述打印机壳体中，以将墨粉施加到打印基底；

显影器，所述显影器被支撑在所述打印机壳体中，以将墨粉施加到所述光电导体；

光源，所述光源用以使所述光电导体的一些部分暴露于光；和

墨粉容器，所述墨粉容器用以将墨粉供应到所述显影器，所述墨粉容器具有容器壳体，所述容器壳体包围墨粉供应贮器，所述墨粉供应贮器操作性地连接到所述显影器，以及以下中的一项或多项：

所述容器壳体作为承载结构被集成到所述打印机壳体中；

所述容器壳体作为外部特征物被集成到所述打印机壳体中；或

所述光源被集成到所述墨粉容器中，作为所述打印机壳体中的单个子组件，

其中：

所述容器壳体的外部限定开口，所述光从所述光源通过所述开口行进到所述光电导体；并且

所述容器壳体的内部限定所述供应贮器，所述供应贮器围绕所述开口并且包括在所述开口下方横向地延伸的下室和在所述开口上方横向地延伸的上室，所述上室至少在所述开口的两侧沿着所述开口的全部长度连接到所述下室。

2.如权利要求1所述的打印机，其中，所述容器壳体作为不可去除的承载结构被集成到所述打印机壳体中。

3.如权利要求2所述的打印机，其中，所述光源被集成到所述容器壳体中，以形成所述打印机壳体中的单个不可去除的子组件。

4.如权利要求1所述的打印机，其中，所述容器壳体作为不可去除的外部特征物被集成到所述打印机壳体中。

5.如权利要求1所述的打印机，其中，所述容器壳体作为不可去除的承载结构和外部特征物被集成到所述打印机壳体中。

6.如权利要求5所述的打印机，其中，所述光源被集成到所述容器壳体中，以形成所述打印机壳体中的单个不可去除的子组件。

7.如权利要求1所述的打印机，其中，所述光源被集成到所述容器壳体中，以形成所述打印机壳体中的单个子组件。

8.一种打印机，包括：

打印机壳体；

光电导体，所述光电导体被支撑在所述打印机壳体中，以将墨粉施加到打印基底；

显影器，所述显影器被支撑在所述打印机壳体中，以将墨粉施加到所述光电导体；

光源，所述光源用以使所述光电导体的一些部分暴露于光；和

墨粉容器，所述墨粉容器用以将墨粉供应到所述显影器，所述墨粉容器具有容器壳体，所述容器壳体包围墨粉供应贮器，所述墨粉供应贮器操作性地连接到所述显影器，所述容器壳体作为承载结构被集成到所述打印机壳体中，并且所述供应贮器所具有的容量足以存储足够的墨粉以打印对应于所述打印机的预定预期使用寿命的最小数量的页面，

其中：

所述容器壳体的外部限定开口，所述光从所述光源通过所述开口行进到所述光电导体；并且

所述容器壳体的内部限定所述供应贮器，所述供应贮器围绕所述开口并且包括在所述开口下方横向地延伸的下室和在所述开口上方横向地延伸的上室，所述上室至少在所述开口的两侧沿着所述开口的全部长度连接到所述下室。

9.如权利要求8所述的打印机，其中，所述墨粉供应贮器的至少一部分纵向地延伸大于所述光源和所述光电导体之间的距离的距离，并且横向地延伸所述光电导体的基本全部轴向长度。

10.如权利要求8所述的打印机，其中，所述最小数量的页面多于30000张页面。

11.一种打印机，包括：

光电导体，所述光电导体用以将墨粉施加到打印基底；

显影器，所述显影器用以将墨粉施加到所述光电导体；

光源，所述光源用以使所述光电导体的一些部分暴露于光；和

墨粉容器，所述墨粉容器用以将墨粉供应到所述显影器，所述墨粉容器具有容器壳体，所述容器壳体安装有所述光源并且包围墨粉供应贮器，

其中：

所述容器壳体的外部限定开口，所述光从所述光源通过所述开口行进到所述光电导体；并且

所述容器壳体的内部限定所述供应贮器，所述供应贮器围绕所述开口并且包括在所述开口下方横向地延伸的下室和在所述开口上方横向地延伸的上室，所述上室至少在所述开口的两侧沿着所述开口的全部长度连接到所述下室。

12.如权利要求11所述的打印机，其中，所述墨粉容器作为不可去除的承载结构被集成到所述打印机中。

13.如权利要求11所述的打印机，其中，所述墨粉容器作为不可去除的外部特征物被集成到所述打印机中。