TWI432340B - 碳粉匣轉換裝置及應用其之雷射印表機 - Google Patents

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Description

碳粉匣轉換裝置及應用其之雷射印表機
本發明是有關於一種印表機，且特別是有關於一種印表機的碳粉匣轉換裝置。
隨著雷射印表機、噴墨印表機的價格逐漸降低以及高品質的列印效果，雷射印表機、噴墨印表機逐漸成為個人或家庭必備的電子產品。尤其在照片的列印功能上，已經可以媲美專業相片沖印店的水準，使得個人照片、彩色/黑白文件之影像更接近真實、鮮明的色彩。而且，藉由高傳輸速度的介面(如USB傳輸介面)，可加快印表機在進行大尺寸以及高解析度的列印時的傳輸速度，讓使用者在列印高品質相片時更為方便、有效。
以雷射印表機而言，碳粉供應單元將碳粉附著於感光鼓上以形成影像於紙上，其原理是藉由雷射光照射到感光鼓時，感光鼓上會形成電位差以產生靜電潛像，利用此電位差即可吸附碳粉，然後將靜電潛像轉印至紙張上。然而，由於碳粉供應單元需包括馬達、齒輪組以及轉換架(Rack)等驅動單元，其將四種顏色(黃色、洋紅色、青色、黑色)的碳粉匣固定在轉換架的圓周表面上，並以馬達和齒輪組帶動而旋轉，因而機械結構與操作較為複雜。基於上述的驅動單元的價格相當昂貴，占了雷射印表機總成本的百分比高，故有待進一步簡化機械結構和降低維修成本。
有鑑於上述之缺失，本發明提供一種碳粉匣轉換裝置，用以簡化機械結構和降低維修成本。
本發明提出一種碳粉匣轉換裝置，適用於一印表機，碳粉匣轉換裝置包括一感光鼓、一碳粉供應單元、一驅動模組。感光鼓其圓周表面可形成一靜電潛像。碳粉供應單元配合感光鼓的轉動而提供碳粉於靜電潛像上，碳粉供應單元具有多個鄰近於感光鼓的圓周表面的碳粉匣。驅動模組配置於感光鼓及碳粉供應單元的同一側，並配合感光鼓的轉動而依序使這些碳粉匣相對在感光鼓的徑向方向上移動，其中驅動模組包括一用以抵接這些碳粉匣的操作件，操作件具有一形成在感光鼓的徑向方向上的定位槽，供定位於定位槽中的一碳粉匣相對於其他碳粉匣更接近感光鼓的圓周表面。
本發明提出一種應用上述碳粉匣轉換裝置的雷射印表機。
在本發明之一實施例中，上述之操作件為一轉盤，定位槽形成在轉盤的環狀表面。
在本發明之一實施例中，上述之驅動模組更包括一皮帶，皮帶驅動轉盤在感光鼓的轉動方向上旋轉。
在本發明之一實施例中，上述之操作件為一中空轉盤，定位槽形成在中空轉盤的一外環狀表面，且中空轉盤的一內環狀表面具有多個凸齒。
在本發明之一實施例中，上述之驅動模組更包括一齒 輪，齒輪位於中空轉盤的內側，齒輪與這些凸齒相互嚙合，以驅動中空轉盤在感光鼓的轉動方向上旋轉。
在本發明之一實施例中，上述之操作件為一轉盤，定位槽形成在轉盤的一外環狀表面，且轉盤的外環狀表面還具有多個凸齒。
在本發明之一實施例中，上述之驅動模組更包括一齒輪，齒輪位於轉盤的外側，齒輪與這些凸齒相互嚙合，以驅動轉盤在感光鼓的轉動方向上旋轉。
在本發明之一實施例中，上述之操作件為一長板，定位槽形成在長板相對遠離感光鼓的一外側表面，而長板的移動方向相對垂直於這些碳粉匣的移動方向。
在本發明之一實施例中，上述之這些碳粉匣分別以一固定桿配合定位槽的位置改變而依序定位在定位槽中。
在本發明之一實施例中，上述之定位槽為V形缺口。
基於上述，本發明利用形成在感光鼓的徑向方向上的定位槽來改變感光鼓與各別的碳粉匣的間距，並藉由定位槽的位置改變而使碳粉匣的固定桿依序滑入定位槽中及滑出定位槽外，如此即可完成碳粉匣的轉換作業。也由於驅動模組所需的配置空間小，且構件相對於習知的驅動單元減少許多，容易維修及保養，故可簡化驅動模組的機械結構及降低維修成本。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為本發明第一實施例之碳粉匣轉換裝置的組裝示意圖。圖2為本發明第二實施例之碳粉匣轉換裝置的組裝示意圖。
請先參考圖1，本實施例之碳粉匣轉換裝置10可應用在各種感光型態的雷射印表機或其他利用感光鼓110來轉印圖像的印表機中，其中由多個碳粉匣102~105所組成的碳粉供應單元100，例如包括四種顏色(黃色、洋紅色、青色、黑色，簡寫為YMCK)的碳粉匣。這些碳粉匣102~105鄰近於感光鼓110的圓周表面112，並與感光鼓110的圓周表面112保持適當的間距，例如2~3釐米。碳粉供應單元100可配合感光鼓110的轉動而依序提供不同顏色的碳粉於感光鼓110上。簡言之，感光鼓110配合進紙方向依某一特定方向旋轉(在本實施例中為順時針旋轉)，並經過佈電後，感光鼓110表面會形成一層均勻的電荷，然後經由曝光後，感光鼓110的表面會形成電位差，也就是形成一靜電潛像114於圓周表面112。當碳粉接觸接觸到感光鼓110的圓周表面112時，就會因為電場的關係而成像於感光鼓110的表面。因此，當感光鼓110表面帶靜電的區域經過碳粉供應單元100時，碳粉供應單元100所提供的碳粉將被吸附至感光鼓110上靜電電位較高的區域。
為了簡化印表機內的碳粉匣轉換裝置10的機械結構及操作，本實施例將驅動模組120配置於碳粉供應單元100的一側，以最少的構件來簡化機械操作上的步驟，並使驅 動模組120所需的配置空間能降到最低，減少佔用印表機的內部空間。如圖1所示，驅動模組120包括一抵接四個碳粉匣102~105的操作件122，此操作件122例如是一轉盤122a，配置於感光鼓110及碳粉供應單元100的同一側。轉盤122a的中心點可位於感光鼓110的軸線方向上，轉盤122a的半徑略大於感光鼓110的半徑，可使四個碳粉匣102~105的固定桿106彈性地承靠在轉盤122a的環狀表面時，各個碳粉匣102~105的底部仍可與感光鼓110的圓周表面112保持適當的間距，例如2.1~3釐米。值得注意的是，轉盤122a的環狀表面上具有一定位槽124，例如是向下朝感光鼓110的徑向方向凹陷的V形缺口，其開口的尺寸略大於其深度，且定位槽124的底面為圓弧表面較為適當。定位槽124的深度約可為1~2釐米。當感光鼓110受到馬達(未繪示)驅動而轉動時，轉盤122a可配合感光鼓110的轉動而轉動一角度，例如感光鼓110旋轉一圈(360度)，轉盤122a可配合感光鼓110的轉動而順時針或逆時針旋轉一角度(例如20度)，依此類推。轉盤122a每次旋轉一角度，定位槽124的位置也會跟著變化。藉由定位槽124在位置上的變化，可讓四個碳粉匣102~105中其中一個碳粉匣的固定桿106位於定位槽124中，等到轉盤122a再次旋轉一角度時，原先位於定位槽124中的碳粉匣102的固定桿106被順勢滑出定位槽124外，而另一個碳粉匣103的固定桿106剛好沿著斜面順勢滑入定位槽124內，如此即可完成碳粉匣102~105的轉換作業。
此外，如圖2所示，抵接四個碳粉匣102~105的操作件122可以是一長板122b，其位於感光鼓110及碳粉供應單元100的同一側，長板122b的長度可大於感光鼓110的半徑或大於感光鼓110的直徑，可使四個碳粉匣102~105的固定桿106彈性地承靠在長板122b相對遠離感光鼓110的一外側表面126時，各個碳粉匣102~105的底部仍可與感光鼓110的圓周表面112保持適當的間距。值得注意的是，長板122b的外側表面126上具有一定位槽124，例如是朝感光鼓110的徑向方向凹陷的V形缺口，其開口的尺寸略大於其深度，且定位槽124的底面為圓弧表面較為適當。定位槽124的深度約可為1~2釐米。本實施例與上述第一實施例中的轉盤122a不同之處在於：轉盤122a是順時鐘或逆時鐘旋轉，而長板122b是在其長度方向上直線移動，且長板122b的移動方向相對垂直於碳粉匣102~105在感光鼓110的徑向方向上的移動方向。長板122b配合感光鼓110的轉動每次移動一個線段，以改變定位槽124的位置，使各個碳粉匣102~105的固定桿106依序滑入定位槽124中及滑出定位槽124外。如此即可完成碳粉匣102~105的轉換作業。
在上述實施例中，定位於定位槽124中的一碳粉匣102相對於其他碳粉匣103~105更接近感光鼓110的圓周表面112，因此其所提供的碳粉將被吸附至感光鼓110的靜電潛像114上，等到所有的碳粉匣102~105均通過上述的操作步驟依序完成之後，吸附在感光鼓110上的碳粉再由轉寫 皮帶(未繪示)一次轉印至紙張上。接著，送印的紙張可經由高壓高熱的方式將轉印於紙張上的碳粉固定於紙張上。感光鼓110的表面上經過轉印的區域可能有殘餘的碳粉，因此需要藉由碳粉移除單元(未繪示)將殘餘的碳粉移除。之後，經移除碳粉的區域可經過靜電移除單元(未繪示)，以將感光鼓110的表面殘留的靜電移除。其中，靜電移除單元可為一強力曝光光源，被強力曝光光源所照射到的區域靜電效應將被消除。等到感光鼓110回復到最初狀態時，可在感光鼓110的表面佈置一均勻的靜電場，使光源可以再次於感光鼓110的表面上形成靜電潛像114，以吸附碳粉並轉印至另一紙張上。
請參考圖3、圖4及圖5，其分別為第一實施例中三種驅動型態的驅動模組120的示意圖。在圖3中，驅動模組120可藉由皮帶128環繞於轉盤122a的外表面，而皮帶128的另一端以皮帶128輪保持張力，並驅動轉盤122a在感光鼓110的轉動方向上旋轉(例如順時鐘旋轉)。在圖4中，驅動模組120可藉由一配置於中空轉盤122c的內側的齒輪132，與中空轉盤122c的一內環狀表面123b上的多個凸齒123c相嚙合，以驅動中空轉盤122c在感光鼓110的轉動方向上旋轉(例如順時鐘旋轉)。定位槽124可形成在中空轉盤122c的一外環狀表面123a。另外，在圖5中，驅動模組120可藉由一配置於轉盤122d的外側的齒輪134，與轉盤122d的一外環狀表面123a上的多個凸齒123c相嚙合，以驅動轉盤122d在感光鼓110的轉動方向上旋轉(例 如順時鐘旋轉)。圖5的轉盤122d不限定為中空狀，亦可為實心的轉盤。
綜上所述，本發明利用形成在感光鼓的徑向方向上的定位槽來改變感光鼓與各別的碳粉匣的間距，並藉由定位槽的位置改變而使碳粉匣的固定桿依序滑入定位槽中及滑出定位槽外，如此即可完成碳粉匣的轉換作業。也由於驅動模組所需的配置空間小，且構件相對於習知的驅動單元減少許多，容易維修及保養，故可簡化驅動模組的機械結構及降低維修成本。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧碳粉匣轉換裝置
102~105‧‧‧碳粉匣
100‧‧‧碳粉供應單元
122a‧‧‧轉盤
122c‧‧‧中空轉盤
123b‧‧‧內環狀表面
124‧‧‧定位槽
112‧‧‧圓周表面
114‧‧‧靜電潛像
122d‧‧‧轉盤
128‧‧‧皮帶
120‧‧‧驅動模組
122‧‧‧操作件
110‧‧‧感光鼓
122b‧‧‧長板
123a‧‧‧外環狀表面
123c‧‧‧凸齒
126‧‧‧外側表面
106‧‧‧固定桿
122‧‧‧操作件
132、134‧‧‧齒輪
130‧‧‧皮帶輪
圖1為本發明第一實施例之碳粉匣轉換裝置的組裝示意圖。
圖2為本發明第二實施例之碳粉匣轉換裝置的組裝示意圖。
圖3、圖4及圖5分別為第一實施例中三種驅動型態的驅動模組的示意圖。
10‧‧‧碳粉匣轉換裝置
102~105‧‧‧碳粉匣
100‧‧‧碳粉供應單元
110‧‧‧感光鼓
112‧‧‧圓周表面
114‧‧‧靜電潛像
120‧‧‧驅動模組
122‧‧‧操作件
122a‧‧‧轉盤
124‧‧‧定位槽
106‧‧‧固定桿

Claims (3)

  1. 一種碳粉匣轉換裝置，包括：一感光鼓，其圓周表面可形成一靜電潛像；一碳粉供應單元，配合該感光鼓的轉動而提供碳粉於該靜電潛像上，該碳粉供應單元具有多個鄰近於該感光鼓的圓周表面的碳粉匣；以及一驅動模組，配置於該感光鼓及該碳粉供應單元的同一側，並配合該感光鼓的轉動而依序使該些碳粉匣相對在該感光鼓的徑向方向上移動，其中該驅動模組包括一用以抵接該些碳粉匣的操作件，該操作件具有一形成在該感光鼓的徑向方向上的定位槽，供定位於該定位槽中的一碳粉匣相對於其他碳粉匣更接近該感光鼓的圓周表面，其中該操作件為一長板，該定位槽形成在該長板相對遠離該感光鼓的一外側表面，而該長板的移動方向相對垂直於該些碳粉匣的移動方向。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之碳粉匣轉換裝置，其中該定位槽為V形缺口。
  3. 一種雷射印表機，包括：如申請專利範圍第1或2項之碳粉匣轉換裝置。
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