TWI606317B - 具有用於定位磁性感測器之嚙合構件的用於電子照相成像裝置之可替換單元 - Google Patents

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TWI606317B
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布萊恩 史考特 卡本特
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Description

具有用於定位磁性感測器之嚙合構件的用於電子照相成像裝置之可替換單元
本發明大體上係關於成像裝置，且更特定言之係關於具有用於定位磁性感測器之嚙合構件的用於電子照相成像裝置之可替換單元。
在電子照相列印過程期間，將充電旋轉光導鼓選擇性地曝露於雷射光束。曝露於雷射光束的光導鼓之區域放電，產生待列印於光導鼓上的紙張之靜電潛像。隨後藉由光導鼓上的潛像靜電地吸收碳粉顆粒，在鼓上產生經著色影像。直接地藉由光導鼓或間接地藉由中間轉印構件將經著色影像轉印至列印媒體(例如，紙張)。隨後使用熱量及壓力將碳粉定影至該媒體以完成列印。
成像裝置之碳粉供應器通常儲存於較成像裝置具有更短壽命的一或多個可替換單元中。需要將可替換單元之各種特性傳達至成像裝置以進行適當操作。舉例而言，由於此等可替換單元用完碳粉，因此必須替換或再填充該等單元以繼續列印。因此，可能需要將可替換單元中剩餘的碳粉之量傳達至成像裝置以警告使用者可替換單元接近空狀態或防止在 單元為空之後列印，從而防止損害成像裝置。可能需要將可替換單元之其他特性(諸如碳粉類型、碳粉色彩、碳粉容量、可替換單元序號、可替換單元類型等)傳達至成像裝置。
一種根據一個實例具體實例的用於電子照相成像裝置之可替換單元包括一殼體，該殼體具有定位於該殼體之第一側與第二側之間的頂部、底部、前部及後部。該殼體具有用於儲存碳粉之儲集器。可旋轉軸定位於該儲集器內且具有旋轉軸線。該儲集器中之磁體可回應於該軸之旋轉而移動。嚙合構件定位於該殼體之頂部之外部上。該嚙合構件與儲集器中的磁體之移動路徑中的一點對準。該嚙合構件具有前表面，該前表面為無阻礙的以在將可替換單元***至成像裝置中期間接觸支撐磁性感測器的成像裝置中的殼體且將其推動至磁性感測器之操作位置。
在一些具體實例中，磁體可回應於該軸之旋轉而圍繞該軸之旋轉軸線旋轉。在一些具體實例中，嚙合構件關於該軸之旋轉軸線與磁體軸向對準。具體實例包括其中磁體在嚙合構件定位在殼體之外部上的位置處最緊密接近於形成儲集器的殼體之內表面而通過的彼等。在一些具體實例中，嚙合構件自殼體的頂部向上突出。具體實例包括其中嚙合構件之前表面包括彼此軸向間隔且沿殼體之前至後方向彼此對準的一對前嚙合表面的彼等。具體實例亦包括其中嚙合構件包括面向彼此的一對側嚙合表面的彼等，該等側嚙合表面彼此軸向間隔且沿殼體之前至後方向彼此對準。在一些具體實例中，斜面定位於嚙合構件之前部的殼體之外部上且通往嚙合構件。該斜面之頂表面隨著斜面朝向嚙合構件延伸而向上傾斜。平面頂表 面可自斜面之後端向後延伸至嚙合構件。當碳粉匣在其操作性定向上時，該平面頂表面可實質上水平。
一種根據另一實例具體實例的用於電子照相成像裝置之可替換單元包括殼體，該殼體具有定位於該殼體之第一側與第二側之間的頂部、底部、前部及後部。該殼體具有用於儲存碳粉之儲集器。可旋轉軸定位於該儲集器內且具有旋轉軸線。磁體連接至該軸且可回應於該軸之旋轉而圍繞該旋轉軸線旋轉。嚙合構件定位於該殼體之頂部之外部上。該嚙合構件關於該軸之旋轉軸線與磁體軸向對準。該嚙合構件具有向前面向部分，該向前面向部分為無阻礙的以在將可替換單元***至成像裝置中期間接觸且對準支撐磁性感測器的成像裝置中的殼體。
一種根據另一實例具體實例的用於電子照相成像裝置之可替換單元包括殼體，該殼體具有定位於該殼體之第一側與第二側之間的頂部、底部、前部及後部。該殼體具有用於儲存碳粉之儲集器。可旋轉軸定位於該儲集器內且具有旋轉軸線。該儲集器中之磁體可回應於該軸之旋轉而移動。嚙合構件定位於該殼體之頂部之外部上。該嚙合構件經組態以在將可替換單元***至成像裝置中期間將成像裝置中之磁性感測器與儲集器中的磁體之移動路徑中的一點對準。
20‧‧‧成像系統
22‧‧‧成像裝置
24‧‧‧電腦
26‧‧‧通信鏈路
28‧‧‧控制器
29‧‧‧電子記憶體
30‧‧‧列印引擎
31‧‧‧雷射掃描單元
32‧‧‧成像單元
33‧‧‧清潔器單元
34‧‧‧顯影劑單元
35‧‧‧碳粉匣
36‧‧‧使用者介面
37‧‧‧定影器
38‧‧‧媒體饋入系統
39‧‧‧媒體輸入盤
40‧‧‧掃描儀系統
44‧‧‧處理電路
45‧‧‧處理電路
50‧‧‧通信鏈路
51‧‧‧通信鏈路
52‧‧‧通信鏈路
53‧‧‧通信鏈路
54‧‧‧通信鏈路
55‧‧‧通信鏈路
60‧‧‧電子記憶體
62‧‧‧輸入裝置
64‧‧‧顯示監視器
66‧‧‧成像驅動器
100‧‧‧碳粉匣
102‧‧‧殼體
104‧‧‧儲集器
105‧‧‧碳粉
106‧‧‧頂部
108‧‧‧底座
110‧‧‧第一側壁
112‧‧‧第二側壁
114‧‧‧前壁
116‧‧‧後壁
117‧‧‧底部
118‧‧‧第一端蓋
120‧‧‧第二端蓋
122‧‧‧導引件
124‧‧‧支腳
126‧‧‧把手
128‧‧‧出口埠
130‧‧‧主介面齒輪
132‧‧‧驅動軸
134‧‧‧驅動齒輪
136‧‧‧螺鑽
136a‧‧‧第一端
136b‧‧‧第二端
138‧‧‧通道
138a‧‧‧開放部分
138b‧‧‧封閉部分
140‧‧‧漿式總成
141‧‧‧固定漿
142‧‧‧臂
142a‧‧‧第一集合
142b‧‧‧第二集合
143‧‧‧臂
144‧‧‧橫向構件
145‧‧‧橫向構件
146‧‧‧緩衝桿
148‧‧‧刮板
150‧‧‧磁體
152‧‧‧指形件
160‧‧‧感測連桿
162‧‧‧前導漿構件
164‧‧‧臂
166‧‧‧漿表面
168‧‧‧磁體
168a‧‧‧磁體
168b‧‧‧磁體
170‧‧‧磁體支架
172‧‧‧臂
176‧‧‧拉伸彈簧
178‧‧‧止動件
180‧‧‧前導表面
182‧‧‧尾隨部分
184‧‧‧前導部分
190‧‧‧嚙合構件
191‧‧‧前表面
192‧‧‧後部
193‧‧‧向前延伸部分
193a‧‧‧內側表面
193b‧‧‧內側表面
194‧‧‧前嚙合表面
195‧‧‧前嚙合表面
196‧‧‧斜面
198‧‧‧平面頂表面
200‧‧‧成像單元
202‧‧‧顯影劑單元
204‧‧‧清潔器單元
206‧‧‧共同框架
208‧‧‧入口埠
210‧‧‧泡沫密封件
300‧‧‧磁性感測器
302‧‧‧殼體
304‧‧‧底部
306‧‧‧頂部
308‧‧‧前部
310‧‧‧後部
312‧‧‧側面
314‧‧‧側面
316‧‧‧框架
318‧‧‧前端
320‧‧‧後端
322‧‧‧開口
324‧‧‧拉伸彈簧
328‧‧‧柱塞
330‧‧‧頂接觸表面
332‧‧‧框架
334‧‧‧凸緣
334a‧‧‧頂表面
334b‧‧‧內表面
335‧‧‧凸緣
335a‧‧‧頂表面
335b‧‧‧內表面
336‧‧‧導引件
337‧‧‧導引件
340‧‧‧楔形尖端
340a‧‧‧底表面
340b‧‧‧側表面
340c‧‧‧側表面
340d‧‧‧後表面
342‧‧‧嚙合表面
343‧‧‧嚙合表面
1190‧‧‧嚙合構件
1191‧‧‧前表面
1192‧‧‧圓柱體
1193‧‧‧圓柱體
1194‧‧‧前嚙合表面
1195‧‧‧前嚙合表面
1196‧‧‧側表面
1197‧‧‧側表面
2190‧‧‧嚙合構件
2191‧‧‧前表面
2192‧‧‧凸緣
2193‧‧‧凸緣
2194‧‧‧前嚙合表面
2195‧‧‧前嚙合表面
2196‧‧‧側表面
2197‧‧‧側表面
3190‧‧‧嚙合構件
3191‧‧‧前表面
3192‧‧‧凸緣
3194‧‧‧前嚙合表面
4190‧‧‧嚙合構件
4191‧‧‧凹口
4192‧‧‧後壁
4194‧‧‧前嚙合表面
4195‧‧‧前嚙合表面
4196‧‧‧平面頂表面
4197‧‧‧側壁
4198‧‧‧側壁
5132‧‧‧軸
5140‧‧‧漿總成
5141‧‧‧漿
5168‧‧‧永久磁體
5170‧‧‧磁體支架
5172‧‧‧臂
併入說明書中並且形成說明書之一部分的附圖說明本發明之若干態樣，並且與說明書一起用於解釋本發明之原理。
圖1為根據一個實例具體實例的成像系統之方塊圖。
圖2為根據一個實例具體實例的碳粉匣及成像單元之透視圖。
圖3為圖2中所展示的碳粉匣之正面透視圖。
圖4為圖2及圖3中所展示的碳粉匣之後方透視圖。
圖5為展示用於將碳粉保持於其中的圖2至圖4中所展示的碳粉匣之分解圖。
圖6為根據一個實例具體實例的安裝在成像裝置中的碳粉匣之橫截面側視圖。
圖7為根據一個實例具體實例的磁性感測器殼體之底部透視圖。
圖8為圖7中所展示的磁性感測器殼體之頂部透視圖。
圖9為根據一個實例具體實例的圖2至圖5中所展示的碳粉匣之正面透視圖，其中碳粉匣之前壁之一部分經移除以說明儲集器之一部分。
圖10為根據一個實例具體實例的圖9中所展示的碳粉匣之嚙合構件之頂部平面圖。
圖11為碳粉匣進入成像裝置時其側向正視圖。
圖12為進一步***至成像裝置中的碳粉匣之側向正視圖，其中碳粉匣接觸磁性感測器殼體。
圖13為進一步***至成像裝置中的碳粉匣之側向正視圖，其中碳粉匣已將磁性感測器殼體移動至其最終垂直位置。
圖14A及圖14B分別為進一步***至成像裝置中的碳粉匣之側向正視圖及頂部截面視圖，其中碳粉匣之嚙合構件接近磁性感測器殼體。
圖15A及圖15B分別為進一步***至成像裝置中的碳粉匣之側向正視圖及頂部截面視圖，其中碳粉匣之嚙合構件之嚙合表面接觸磁性感測器殼體之對應嚙合表面。
圖16為完全安裝在成像裝置中的碳粉匣及在其操作位置上的磁性感測器殼體之側向正視圖。
圖17A為根據一個實例具體實例的碳粉匣之第一嚙合構件之頂部平面圖。
圖17B為根據一個實例具體實例的碳粉匣之第二嚙合構件之頂部平面圖。
圖17C為根據一個實例具體實例的碳粉匣之第三嚙合構件之頂部平面圖。
圖17D為根據一個實例具體實例的碳粉匣之第四嚙合構件之正面透視圖。
圖18為根據一個實例具體實例的碳粉匣之漿式總成之透視圖。
圖19A至19C為根據一個實例具體實例的說明處於不同碳粉位準的感測連桿之操作的碳粉匣之橫截面側視圖。
圖20為根據另一實例具體實例的碳粉匣之漿式總成之透視圖。
在以下描述中，參考隨附圖示，其中相同編號表示相同元件。該等具體實例經足夠詳細地描述以使得熟習此項技術者能夠實踐本發明。應理解，可採用其他具體實例，且可在不脫離本發明之範疇的情況下進行過程、電力及機械更改等。實例僅代表可能的變體。一些具體實例之部分及特徵可包括於其他之彼等中或由其取代。因此，以下描述不以限制意義進行且僅藉由所附申請專利範圍及其等效物來定義本發明之範疇。
現參考圖式且特定而言參考圖1，展示描繪根據一個實例具 體實例的成像系統20之方塊圖。成像系統20包括成像裝置22及電腦24。成像裝置22經由通信鏈路26與電腦24通信。如本文所使用，術語「通信鏈路」大體上係指促進多個組件之間的電子通信且可使用有線或無線技術操作且可包括經由網際網路之通信的任何結構。
在圖1中所展示的實例具體實例中，成像裝置22為多功能機器(有時被稱作一體式(AIO)裝置)，該多功能機器包括控制器28、列印引擎30、雷射掃描單元(LSU)31、成像單元32、碳粉匣35、使用者介面36、媒體饋入系統38、媒體輸入盤39以及掃描儀系統40。成像裝置22可經由標準通信協定(諸如通用串列匯流排(USB)、乙太網或IEEE 802.xx)與電腦24通信。成像裝置22可為(例如)包括一體化掃描儀系統40的電子照相印表機/影印機或獨立電子照相印表機。
控制器28包括處理器單元以及相關聯的電子記憶體29。處理器可包括呈微處理器或中央處理單元形式的一或多個積體電路，且可形成為一或多個特殊應用積體電路(ASIC)。記憶體29可為任何揮發性或非揮發性記憶體或其組合，諸如(例如)隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體及/或非揮發性RAM(NVRAM)。替代地，記憶體29可呈獨立記憶體(例如，RAM、ROM及/或NVRAM)、硬碟機、CD或DVD驅動器或便於與控制器28一起使用的任何記憶體裝置的形式。控制器28可為(例如)經合併之印表機及掃描儀控制器。
在所說明之實例具體實施中，控制器28經由通信鏈路50與列印引擎30通信。控制器28經由通信鏈路51與成像單元32及其上的處理電路44通信。控制器28經由通信鏈路52與碳粉匣35及其上之處理電路 45通信。控制器28經由通信鏈路53與媒體饋入系統38通信。控制器28經由通信鏈路54與掃描儀系統40通信。使用者介面36經由通信鏈路55以通信方式耦接至控制器28。處理電路44、45可提供分別與成像單元32及碳粉匣35相關的認證函數、安全及操作聯鎖、操作參數及利用率資訊。控制器28處理列印及掃描資料且在列印期間操作列印引擎30及在掃描期間操作掃描儀系統40。
視情況選用之電腦24可為(例如)包括電子記憶體60(諸如RAM、ROM及/或NVRAM)、輸入裝置62(諸如鍵盤及/或滑鼠)及顯示監視器64的個人電腦。電腦24亦包括處理器、輸入/輸出(I/O)介面，且可包括至少一個大容量資料儲存裝置，諸如硬碟機、CD-ROM及/或DVD單元(圖中未展示)。電腦24亦可為除個人電腦(諸如平板電腦)、智慧型電話或其他電子裝置之外能夠與成像裝置22通信的裝置。
在所說明的實例具體實例中，電腦24在其記憶體中包括軟體程式(包括充當用於成像裝置22的成像驅動器66(例如，印表機/掃描儀驅動器軟體)的程式指令)。成像驅動器66經由通信鏈路26與成像裝置22之控制器28通信。成像驅動器66促進成像裝置22與電腦24之間的通信。成像驅動器66之一個態樣可為(例如)將格式化之列印資料提供至成像裝置22，且更特定言之提供至列印引擎30以列印影像。成像驅動器66之另一態樣可為(例如)促進來自掃描儀系統40的經掃描之資料之收集。
在一些情況下，可能需要以獨立模式操作成像裝置22。在獨立模式下，成像裝置22能夠在無電腦24之情況下起作用。因此，成像驅動器66或類似驅動器之全部或一部分可位於成像裝置22之控制器28中， 以便在獨立模式下操作時適應列印及/或掃描功能性。
列印引擎30包括均安裝在成像裝置22內的雷射掃描單元(LSU)31、碳粉匣35、成像單元32及定影器37。成像單元32可移動地安裝在成像裝置22中且包括容納碳粉儲槽及碳粉遞送系統的顯影劑單元34。在一個具體實例中，碳粉遞送系統採用通常被稱作單組件顯影系統的系統。在此具體實例中，碳粉遞送系統包括將碳粉自碳粉儲槽提供至顯影劑輥的碳粉添加器輥。刮刀片在顯影劑輥之表面上提供一層計量均勻的碳粉碳。在另一具體實例中，碳粉遞送系統採用通常被稱作雙組件顯影系統之系統。在此具體實例中，顯影劑單元34之碳粉儲槽中之碳粉與磁性載體珠粒混合。磁性載體珠粒可包覆有聚合膜以提供摩擦電性質，從而在碳粉與磁性載體珠粒於碳粉儲槽中混合時將碳粉吸引至載體珠粒。在此具體實例中，顯影劑單元34包括磁性輥，該磁性輥經由使用磁場將其上具有碳粉之磁性載體吸引至磁性輥。
成像單元32亦包括容納光導鼓及廢棄碳粉移除系統的清潔器單元33。碳粉匣35可移除地安裝在與成像單元32之顯影劑單元34呈嚙合關係的成像裝置22中。碳粉匣35上之出口埠與顯影劑單元34上之入口埠連通，允許定期自碳粉匣35輸送碳粉以再供應顯影劑單元34中之碳粉儲槽。
電子照相列印過程在所屬領域中為熟知的，且因此在本文中簡要描述。在列印操作期間，雷射掃描單元31在清潔器單元33中之光導鼓上產生潛像。藉由顯影劑輥(在單組件顯影系統之情況下)或藉由磁性輥(在雙組件顯影系統之情況下)將碳粉自顯影劑單元34中之碳粉儲槽轉印 至光導鼓上之潛像，以產生經著色影像。隨後，將經著色影像自媒體輸入盤39轉印至由成像單元32接收之媒體板片以進行列印。可藉由光導鼓或藉由自光導鼓接收碳粉之中間轉印構件直接將碳粉轉印至媒體板片。藉由廢棄碳粉移除系統自光導鼓移除碳粉殘餘物。碳粉影像經接合至定影器37中之媒體板片，且隨後發送至輸出位置或發送至一或多個加工選項(諸如雙工器、裝訂器或沖孔器)。
現參考圖2，展示根據一個實例具體實例的碳粉匣100及成像單元200。成像單元200包括安裝在共同框架206上之顯影劑單元202及清潔器單元204。如上文所論述，成像單元200及碳粉匣100各自可移除地安裝在成像裝置22中。成像單元200首先可滑動地***至成像裝置22中。隨後將碳粉匣100***至成像裝置22中且至與成像單元200之顯影劑單元202成嚙合關係的框架206上，如圖2中所展示的箭頭所指示。此佈置允許在不移動成像單元200之情況下在替換空的碳粉匣100時輕易地移除及再***碳粉匣100。亦可按需要輕易地移除成像單元200以維護、維修或替換與顯影劑單元202、清潔器單元204或框架206相關聯的組件或以清除媒體堵塞。
參考圖2至圖5，碳粉匣100包括具有用於儲存碳粉之封閉儲集器104(圖5)的殼體102。殼體102可包括安裝於底座108上之頂部或蓋106。底座108包括連接至鄰接前壁114及後壁116及底部117的第一側壁110及第二側壁112。在一個具體實例中，頂部106經超聲焊接至底座108，從而形成封閉的儲集器104。第一端蓋118及第二端蓋120可分別安裝至側壁110及112，且可包括導引件122以幫助將碳粉匣100***至與顯影劑單 元202嚙合的成像裝置22中。第一端蓋118及第二端蓋120可經卡扣安裝到位或由螺釘或其他緊固件附接。導引件122在成像裝置22內的對應通道內行進。支腳124亦可設置於底座106或端蓋118、120之底部117上以幫助將碳粉匣100***至成像裝置22中。由框架206收納支腳124以促進碳粉匣100與顯影劑單元202之嚙合。把手126可設置於碳粉匣100之頂部106或底座108上以幫助自成像單元200及成像裝置22***及移除碳粉匣100。出口埠128定位於碳粉匣100之前壁114上用於自碳粉匣100退出碳粉。
參考圖5，多個驅動齒輪容納於端蓋118與側壁110之間形成的空間內。主介面齒輪130與成像裝置22中之驅動系統嚙合，該驅動系統將扭力提供給主介面齒輪130。漿式總成140可旋轉地安裝在碳粉儲集器104內，其中漿式總成140之驅動軸132之第一端及第二端分別經由側壁110、112中之對準開口延伸。驅動齒輪134設置於驅動軸132之第一端上，該驅動軸132直接地或經由一或多個中間齒輪與主介面齒輪130嚙合。襯套可設置於驅動軸132之每一端上，在此處其穿過側壁110、112。
具有第一端136a及第二端136b以及螺旋形螺釘螺紋之螺鑽136定位於沿側壁110、112之間的前壁114之寬度延伸的通道138中。通道138可一體地成型為前壁114之一部分或形成為附接至前壁114之單獨組件。當碳粉匣100安裝於成像裝置22中時，通道138通常連同碳粉匣100在定向上水平。螺鑽136之第一端136a經由側壁110延伸，且驅動齒輪(圖中未展示)設置於第一端136a上，第一端136a直接地或經由一或多個中間齒輪與主介面齒輪130嚙合。通道138可包括開放部分138a及封閉部分138b。開放部分138a向碳粉儲集器104開放，且自側壁110朝向螺鑽136 之第二端136b延伸。通道138之封閉部分138b自側壁112延伸且封閉視情況選用之擋板及螺鑽136之第二端136b。在此具體實例中，出口埠128定位於通道138之封閉部分138b之底部，以使得重力將幫助碳粉經由出口埠128退出。擋板可在阻擋碳粉退出出口埠128的封閉位置與允許碳粉退出出口埠128的開放位置之間移動。
當漿式總成140旋轉時，其將碳粉自碳粉儲集器104遞送至通道138之開放部分138a中。當螺鑽136旋轉時，其將通道138中接收之碳粉遞送至通道138之封閉部分138b中，其中碳粉通過出口埠128進入顯影劑單元202(圖2)中之對應入口埠208。在一個具體實例中，顯影劑單元202之入口埠208由泡沫密封件210包圍，泡沫密封件210截獲殘餘碳粉且防止出口埠128與入口埠208之間的介面處的碳粉洩漏。
成像裝置22中之驅動系統包括驅動馬達及自驅動馬達至驅動齒輪的驅動變速器，當碳粉匣100安裝於成像裝置22中時，驅動齒輪與主介面齒輪130嚙合。成像裝置22中之驅動系統可包括經編碼裝置，諸如編碼器輪(例如，耦接至驅動馬達之軸)及相關聯之寫碼讀取器(諸如紅外感測器)以感測經編碼裝置之運動。寫碼讀取器與控制器28通信以允許控制器28追蹤主介面齒輪130、螺鑽136以及漿式總成140之旋轉量。
儘管圖2至圖5中所展示之實例具體實例包括呈碳粉匣100及成像單元200之形式的一對可替換單元，但應瞭解，成像裝置之一或多個可替換單元可視需要採用任何合適組態。舉例而言，在一個具體實例中，用於成像裝置、顯影劑單元以及清潔器單元之主碳粉供應器容納於一個可替換單元中。在另一具體實例中，用於成像裝置及顯影劑單元之主碳粉供 應器設置於第一可替換單元中，且清潔器單元設置於第二可替換單元中。此外，儘管上文所論述之實例成像裝置22包括一個碳粉匣及對應成像單元，在經組態以彩色列印的成像裝置之情況下，單獨的可替換單元可用於所需的每一碳粉色彩。舉例而言，在一個具體實例中，成像裝置包括四個碳粉匣及四個對應成像單元，每一碳粉匣含有特定碳粉色彩(例如，黑色、青色、黃色以及洋紅色)且每一成像單元對應碳粉匣中之一者以允許彩色列印。
圖6為根據一個實例具體實例的安裝在成像裝置22中的碳粉匣100之橫截面側視圖。漿式總成140包括至少一個永久磁體(諸如圖6中所展示之磁體150、168a及168b)，該磁體回應於驅動軸132及漿式總成140之旋轉而在儲集器104內移動。如下文更詳細地論述，永久磁體將關於碳粉匣100之資訊傳達至成像裝置22之控制器28。成像裝置22包括當碳粉匣100安裝於成像裝置22中時經定位以在軸132之旋轉期間偵測永久磁體之運動的磁性感測器300。磁性感測器300與控制器28電子通信。在所展示之實例具體實例中，磁性感測器300鄰近於殼體102之頂部106而定位。在其他具體實例中，磁性感測器300鄰近於底部117、前壁114、後壁116或側壁110或112而定位。在磁性感測器300鄰近於頂部106、底部117、前壁114或後壁116而定位之彼等具體實例中，當軸132旋轉時，一或多個磁體鄰近於頂部106、底部117、前壁114或後壁116之內表面而定位。在磁性感測器300鄰近於側壁110或112而定位之彼等具體實例中，磁體鄰近於側壁110或112之內表面而定位。磁性感測器300可為能夠偵測磁場之存在或不存在的任何合適裝置。舉例而言，磁性感測器300可為霍爾效應感 測器，其為回應於磁場而改變其電輸出的換能器。
磁性感測器300由可在成像裝置22內移動的殼體302支撐。如下文更詳細地論述，殼體302朝向碳粉匣100之***路徑中之初始位置偏置，以使得當碳粉匣100安裝於成像裝置22中時，碳粉匣100上之嚙合構件(出於明晰之目的，圖6中未展示)接觸殼體302且將殼體302移動到位以偵測儲集器104中之一或多個永久磁體。在將碳粉匣100安裝至成像裝置22中後，藉由碳粉匣100進行之殼體302之定位使得關於安裝在成像裝置22中的每一單獨碳粉匣100之永久磁體的磁性感測器300之精確定位，而無關於不同碳粉匣100之間的製造變化。若替代地殼體302定位於成像裝置22中之固定位置處，視不同碳粉匣100之間的物理變化而定，磁性感測器300可不恰當定位以偵測給定碳粉匣100之一或多個永久磁體。
圖7及圖8展示根據一個實例具體實例的殼體302。在此具體實例中，殼體302鄰近於如圖6中所示之殼體102之頂部106而定位。殼體302包括當碳粉匣100安裝於成像裝置22中時面向殼體102之頂部106的底部304以及背向碳粉匣100之頂部306。如圖7中所展示，在所說明之具體實例中，磁性感測器300曝露於殼體302之底部304上以允許偵測碳粉匣100之一或多個永久磁體。殼體302包括面向碳粉匣100***至成像裝置22中的方向的後部310以及與後部310相對的前部308。殼體302亦包括一對側面312、314。
殼體302鬆弛地安裝至框架316，框架316固定定位在成像裝置22中。殼體302在框架316之前端318與框架316之後端320之間的框架316中的開口322內可向前及向後滑動。殼體302諸如(例如)藉由一 或多個拉伸彈簧324而朝向後端320偏置。在所說明之具體實例中，拉伸彈簧324在一端處附接至殼體302且在相對端處附接至框架316之後端320。可使用其他合適的偏置構件(例如，具有將殼體302朝向後端320偏置的彈性性質的一或多個壓縮彈簧或材料)。殼體302可相對於框架316垂直向上及向下移動且(例如)藉由一或多個壓縮彈簧向下偏置。在所說明之具體實例中，壓縮彈簧(圖中未展示)定位於殼體302與柱塞328之間，柱塞328鬆弛地附接至殼體302且可相對於殼體302向上及向下移動。柱塞328之頂接觸表面330與成像裝置22之框架332(圖6)之底側按壓接觸。可使用其他合適的偏置構件(例如，具有將殼體302向下偏置的彈性性質的一或多個拉伸彈簧或材料)。殼體302亦可在開口322內以邊至邊移動。
在所說明之實例具體實例中，框架316包括在開口322之相對側上的一對凸緣334、335，該等凸緣自前端318至後端320運行。殼體302包括沿殼體302之前至後方向沿殼體302之側面312、314運行的一對對應導引件336、337。殼體302上的向下偏置(例如，產生於柱塞328與框架332之間的接觸的自壓縮彈簧作用於殼體302的力)推動導引件336、337之底表面分別與凸緣334、335之頂表面334a、335a接觸。當導引件336、337之底表面與凸緣334、335之頂表面334a、335a接觸時，凸緣334、335之頂表面334a、335a亦導引殼體302之前至後滑動移動。凸緣334、335之內表面334b、335b限框架316相對於殼體302之邊至邊移動。
如圖7中所展示，在所說明之具體實例中，殼體302包括在其後部310處之楔形尖端340。尖端340之底表面340a隨底表面340a自後部310向前部308延伸而進一步向下突出。尖端340之側表面340b、340c 隨側表面340b、340c自後部310向前部308延伸而進一步向外突出。尖端340可包括如所說明之平面後表面340d或彎曲的或尖的後表面340d。在所說明之具體實例中，殼體302亦包括一對面向後的嚙合表面342、343。在一個具體實例中，嚙合表面342、343自碳粉匣100上之對應嚙合構件接收觸以將殼體302移動至其操作位置，其中磁性感測器300與儲集器104中之永久磁體對準，如下文更詳細地論述。
參考圖9及圖10，展示前壁114之一部分經移除的碳粉匣100以說明儲集器104之一部分。碳粉匣100包括定位在殼體102的外部上之嚙合構件190，以接觸殼體302及將其移動到位，以便磁性感測器300偵測儲集器中之一或多個永久磁體。在所說明之實例具體實例中，嚙合構件190自殼體102之頂部106向上突出；然而，視成像裝置22中的磁性感測器300之位置及儲集器104中的一或多個永久磁體之位置而定，嚙合構件190可定位在殼體102上之其他位置中。在所說明之實例具體實例中，嚙合構件190包括U形突起；然而，嚙合構件190可採取任何合適形式。
在一個具體實例中，儲集器104中之一或多個永久磁體經定位以在嚙合構件190定位在殼體102之外部上的位置處最緊密接近於殼體102之內表面而通過。在磁性感測器300鄰近於底部117、前壁114、後壁116或側壁110或112而定位之一些具體實例中，嚙合構件190關於驅動軸132與漿式總成140之一或多個永久磁體(例如，磁體150、168a及168b)軸向對準。嚙合構件190之前表面191為無阻礙的以允許前表面191在將碳粉匣100***至成像裝置22中期間直接接觸殼體302。在所說明之實例具體實例中，嚙合構件190包括形成「U」形底部的後部192以及彼此軸向間 隔開且形成「U」形上部的一對向前延伸部分193。在所說明之實例具體實例中，嚙合構件190之前表面191包括定位於向前延伸部分193之最前端的一對前嚙合表面194、195。在一個具體實例中，前嚙合表面194、195在殼體102之前至後方向上彼此對準。嚙合表面194、195經定位以在碳粉匣100***至成像裝置22中時直接接觸殼體302之嚙合表面342、343，從而將殼體302移動至其操作位置，如下文更詳細地論述。在所說明之實例具體實例中，向前延伸部分193包括面向彼此且在殼體102之前至後方向上彼此對準的內側表面193a、193b。
碳粉匣100亦可包括定位於嚙合構件190之正面上且通往嚙合構件190且關於驅動軸132與漿式總成140之永久磁體軸向對準的引入斜面196。時斜面196之頂表面隨斜面196朝向嚙合構件190延伸而向上傾斜。在一個具體實例中，斜面196之頂表面為實質上平坦的且包括實質上恆定的斜率。碳粉匣100可包括自嚙合構件190向前延伸且關於驅動軸132與漿式總成1401之一或多個永久磁體軸向對準的平面頂表面198。在所說明之具體實例中，斜面196通往平面頂表面198，平面頂表面198自斜面196至嚙合構件190之後部192沿殼體102之頂部106繼續向後。在一個具體實例中，當碳粉匣100在其操作定向(亦即，當其完全安裝在成像裝置22中時碳粉匣100之定向)上時，平面頂表面198實質上水平。
圖11至圖16為說明當碳粉匣100***至成像裝置22中時碳粉匣100之嚙合構件190與磁性感測器300之殼體302之間的相互作用的時序圖。圖11展示在接觸磁性感測器300之殼體302之前進入成像裝置22時的碳粉匣100。如圖11中所展示，殼體302相對於框架316中之開口322 之後端320向後偏置。殼體302亦相對於凸緣334、335之頂表面334a、335a向下偏置，其中柱塞328之頂接觸表面330與成像裝置22之框架332之底面接觸。
圖12展示進一步***至成像裝置22中之碳粉匣100。當碳粉匣100初次接觸殼體302時，碳粉匣100之引入斜面196接觸殼體302之尖端340之楔形底表面340a。當碳粉匣100前進時，引入斜面196跨越尖端340之楔形底表面340a滑動，從而將向上的力施加於殼體302，其克服殼體302上之向下偏置，使得殼體302逐漸向上提昇。如圖13中所展示，一旦斜面196之後端到達殼體302之底部304，殼體302即到達其最終垂直位置。當碳粉匣100進一步前進時，平面頂表面198跨越殼體302之底部304滑動且嚙合構件朝向殼體302前進。
參考圖14A及圖14B，當碳粉匣100進一步前進時，殼體302之後部310到達嚙合構件190。若殼體302在邊至邊方向上未與碳粉匣100對準，則嚙合構件190之向前延伸部分193之內側表面193a、193b直接接觸尖端340之楔形側表面340b、340c中之一或兩者。嚙合構件190之向前延伸部分193之內側表面193a、193b與尖端340之側表面340b、340c之間的接觸使當碳粉匣100前進時殼體302與嚙合構件190在邊至邊方向上對準。圖15A及圖15B展示在邊至邊方向上與嚙合構件190對準的殼體302以及前進至嚙合表面194、195已開始接觸殼體302之對應面向後的嚙合構件342、343的點的碳粉匣100。當碳粉匣100進一步前進時，底部304與平面頂表面198之間的接觸保持殼體302相對於碳粉匣100的垂直定位，且嚙合構件190之向前延伸部分193之內側表面193a、193b確保殼體302相對 於碳粉匣100之邊至邊對準得以保持。
當碳粉匣100繼續前進至其操作位置時，碳粉匣100之嚙合構件190之嚙合表面194、195與殼體302之面向後的嚙合表面342、343之間的接觸克服殼體302上之向後偏置，使得殼體302在朝向框架316之前端318的開口322中滑動。以此方式，嚙合構件190之嚙合表面194、195推動殼體302之面向後的嚙合表面342、343，使得殼體302與碳粉匣100一起向前移動。一旦碳粉匣100完全安裝於成像裝置22中(如圖16中展所示)，殼體302即到達其操作位置，其中磁性感測器300經定位以偵測儲集器104中之一或多個永久磁體。嚙合表面194、195與殼體302之面向後的嚙合表面342、343之間的接觸保持殼體302關於碳粉匣100的前至後定位。當碳粉匣100自成像裝置22移動時，此順序顛倒且殼體302上的向下及向後偏置將殼體302返回至圖11中所展示的位置。雖然圖11至圖16中所說明之實例具體實例展示直接接觸磁性感測器300之殼體302的碳粉匣100之嚙合構件190，但在其他具體實例中，嚙合構件190接觸中間連桿，其又將殼體302自其初始位置移動至其操作位置。
如上文所論述，嚙合構件190可採取許多合適形式。圖17A至圖17D說明若干額外實例。圖17A展示包括自殼體102之頂部106突出的一對圓柱體1192、1193的嚙合構件1190。嚙合構件1190具有包括經定位以接觸殼體302之對應嚙合表面342、343的一對前嚙合表面1194、1195的前表面1191。在一個具體實例中，前嚙合表面1194、1195定位於與上文所論述之嚙合構件190之前嚙合表面194、195實質上相同的位置處。類似於上文所論述之內側表面193a、193b，若在將碳粉匣100***至成像裝置22 中後殼體302未對準，則圓柱體1192、1193之側表面1196、1197經定位以在邊至邊方向上重新對準殼體302。
圖17B展示包括來自殼體102之頂部106的一對大體上為矩形的突起2192、2193的嚙合構件2190。嚙合構件2190具有包括經定位以接觸殼體302之對應嚙合表面342、343的一對前嚙合表面2194、2195的前表面2191。在一個具體實例中，前嚙合表面2194、2195定位於與上文所論述之嚙合構件190之前嚙合表面194、195實質上相同的位置處。類似於上文所論述之內側表面193a、193b，若在將碳粉匣100***至成像裝置22中後殼體302未對準，則矩形突起2192、2193之側表面2196、2197經定位以在邊至邊方向上重新對準殼體302。
圖17C展示包括來自殼體102之頂部106的突起3192的嚙合構件3190。嚙合構件3190具有包括經定位以接觸殼體302之後部310的前嚙合表面3194的前表面3191，前嚙合表面3194在此具體實例中充當殼體302之嚙合表面。在一個具體實例中，嚙合表面3194定位在與上文所論述之嚙合構件190之後部192實質上相同的位置處。
圖17D展示在殼體102之頂部106中包括切口或凹口4191的嚙合構件4190。凹口4191內部的殼體302之頂表面形成類似於上文所論述之平面頂表面196的平面頂表面4196。後壁4192定位在凹口4191之最後端，且可定位在與上文所論述之嚙合構件190之後部192實質上相同的位置處。類似於上文所論述之內側表面193a、193b，若在將碳粉匣100***至成像裝置22中後殼體302未對準，則凹口4191之側壁4197、4198經定位以在邊至邊方向上重新對準殼體302。前嚙合表面4194、4195定位在每一側 壁4196、4197之前部。前嚙合表面4194、4195經定位以接觸殼體302之對應嚙合表面342、343。在一個具體實例中，前嚙合表面4194、4195定位在與上文所論述之嚙合構件190之前嚙合表面194、195實質上相同的位置處。在另一具體實例中，後壁4192經定位以接觸殼體302之後部310，其在此具體實例中充當殼體302之嚙合表面。
如上文所論述，漿式總成140包括至少一個永久磁體，該永久磁體回應於驅動軸132之旋轉在儲集器104內移動且將關於碳粉匣100之資訊傳達至成像裝置22之控制器28。圖18展示根據一個實例具體實例的具有用於更詳細地碳粉位準感測之永久磁體的漿式總成140。在操作中，軸132在由圖18中之箭頭A所展示之方向上旋轉。漿式總成140包括固定至軸132以使得固定漿141隨軸132旋轉的固定漿141。在一個具體實例中，軸132自側壁110延伸至側壁112。在所說明之具體實例中，固定漿141包括自軸132徑向延伸的多個臂142。在所說明之實例具體實例中，固定漿141包括臂142之兩個集合142a、142b。在此具體實例中，在圖18中所說明之位置中，第一集合142a之臂142自軸132朝向後壁116延伸，且第二集合142b之臂142自軸132朝向前壁114延伸。當然，此等定位隨軸132旋轉而變化。每一集合142a、142b之臂142經徑向對準且彼此軸向偏移。第一集合142a之臂142自第二集合142b之臂142沿圓周偏移大約180度。其他具體實例包括自軸132延伸的臂142之一個集合或臂142之兩個以上集合。在其他具體實例中，臂142可不以集合配置。此外，臂142可以任何所需方式自軸132徑向或非徑向延伸。
固定漿141可包括連接至臂142之每一集合142a、142b的橫 向構件144。橫向構件144可跨越集合142a、142b之臂142中之全部或一部分延伸。當軸132旋轉時，橫向構件144幫助臂142攪拌及混合儲集器104中之碳粉。大體上平行於軸132的緩衝桿146可自每一橫向構件144徑向地向外定位且連接至臂142之末端。緩衝桿146在未與殼體102之內表面接觸之情況下極為接近殼體102之內表面而定位以幫助分離在殼體102之內表面附近聚焦之碳粉。刮板148可自橫向構件144以懸臂式方式延伸。刮板148由可撓性材料(諸如聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)材料，例如購自美國弗吉尼亞的切斯特的杜邦帝人薄膜公司(DuPont Teijin Films)的MYLAR®)形成。刮板148與頂部106、前壁114、後壁116以及底部117之內表面形成過盈配合以自儲集器104之內表面擦拭碳粉。當軸132旋轉時，刮板148亦將碳粉推動至通道138之開放部分138a。具體言之，當橫向構件144自底部117至頂部106旋轉超過通道138之開放部分138a時，刮板148與前壁114之內表面之間的過盈配合使得刮板148在刮板148通過通道138之開放部分138a時具有彈性回應，從而朝向通道138之開放部分138a滑動或推動碳粉。額外刮板可設置於軸132之軸向端處的臂142上以按需要自側壁110及112之內表面擦拭碳粉。圖18中所展示之固定漿141之佈置不意欲為限制的。固定漿141可包括突起、攪拌器、漿、刮板及連桿之任何合適組合以按需要攪拌及移動儲集器104中儲存之碳粉。
在所說明之實例具體實例中，永久磁體150可隨軸132旋轉且可由磁性感測器偵測，如下文更詳細地論述。在一個具體實例中，磁體150由固定漿141連接至軸132。在所說明之實例具體實例中，臂142之第一集合142a包括定位於軸132之一個軸向端處的一對軸向間隔臂143。臂 143初始自軸132徑向地向外延伸且隨後在臂143之末端處與軸132之操作性旋轉方向相反彎曲。橫向構件145與臂143之末端連接且實質上平行於軸132延伸。在所展示之實例具體實例中，磁體150定位在指形件152中，指形件152朝向殼體102之內表面自橫向構件145向外延伸。指形件152最緊密接近於但不接觸殼體102之內表面延伸，以使得磁體150最緊密接近於殼體102之內表面而定位。在一個具體實例中，固定漿141由非磁性材料構成，且磁體150由指形件152中之空腔中的摩擦配合保持。只要磁體150在碳粉匣100之操作期間將不自指形件152移位，磁體150即亦可使用黏合劑或緊固件附接至指形件152。磁體150可為任何合適的大小及形狀以可由磁性感測器偵測。舉例而言，磁體150可為立方形、矩形、八邊形或其他形式的稜鏡、球面或圓柱體、薄片或非晶形物體。在另一具體實例中，指形件152由磁性材料構成，以使得指形件152之主體形成磁體150。磁體150可由任何合適材料(諸如鋼、鐵、鎳等)構成。雖然圖18中所說明之實例具體實例展示磁體150安裝在固定漿141之指形件152上，但磁體150可定位在固定漿141之至軸132的任何合適連桿(諸如橫向構件、臂、突起、指形件、攪拌器、漿等)上，或與固定漿141分離。
感測連桿160安裝至軸132。感測連桿160隨軸132旋轉但可獨立於軸132在一定程度上移動。感測連桿160關於固定漿141且關於向前旋轉止動件與向後旋轉止動件之間的磁體150自由地在軸132上向前及向後旋轉。感測連桿160包括前導漿構件162。在所說明之具體實例中，前導漿構件162由固定漿141之臂143之間及緊鄰固定漿141之臂143而定位的一對臂164連接至軸132。前導漿構件162包括漿表面166，漿表面166嚙 合儲集器104中之碳粉，如下文更詳細地論述。在所說明之實例具體實例中，漿表面166實質上為平坦的且垂直於感測連桿160之運動方向以允許漿表面166衝擊儲集器104中之碳粉。
感測連桿160亦包括一或多個永久磁體168。該(該等)磁體168安裝在感測連桿160之一或多個磁體支架170上，磁體支架170最緊密接近於但不接觸殼體102之內表面而定位。以此方式，該(該等)磁體168最緊密接近於殼體102之內表面而定位，但殼體102之內表面不妨礙感測連桿160之運動。在所說明之具體實例中，磁體支架170由固定漿141之臂143之間及緊鄰固定漿141之臂143而定位的一對臂172連接至軸132。臂172連接至臂164在此具體實例中，在圖18所示之位置中，臂172自軸132向頂部106延伸。當然，臂172之位置隨軸132旋轉而變化。在此具體實例中，磁體支架170在徑向方向上相對較薄，且沿磁體168之旋轉路徑在臂172之末端之間關於軸132沿圓周延伸以在當其通過儲集器104中之碳粉時將磁體支架170上之阻力減至最小。沿軸132之操作性旋轉方向A，前導漿構件162定位於磁體150之前方，磁體150定位於磁體168之前方。
在圖6及圖18所說明之實例具體實例中，兩個磁體168a、168b安裝在磁體支架170上；然而，按需要可使用一個磁體168(如圖5中所展示)或兩個以上磁體168。磁體168a、168b實質上徑向及軸向對準且關於軸132彼此沿圓周隔開。磁體168亦實質上徑向及軸向對準且關於軸132彼此沿圓周隔開。在一個具體實例中，磁體支架170由非磁性材料構成且磁體168由磁性支架170中之一或多個空腔中之摩擦配合保持。只要磁體168在碳粉匣100之操作期間將不自磁體支架170移位，磁體168即亦可使 用黏合劑或緊固件附接至磁體支架170。如上文所論述，磁體168可為任何合適大小及形狀且由任何合適材料構成。磁體支架170可採取許多不同形式，包括臂、突起、連桿、橫向構件等。
在一些具體實例中，由一或多個偏置構件在朝向向前旋轉止動件的操作性旋轉方向上偏置感測連桿160。在所說明之實例具體實例中，由在一個末端處連接至磁體支架170之臂172且在另一末端處連接至固定漿141之臂143的拉伸彈簧176偏置感測連桿160。然而，可按需要使用任何合適的偏置構件。舉例而言，在另一具體實例中，扭轉彈簧在操作性旋轉方向上偏置感測連桿160。在另一具體實例中，壓縮彈簧在一個末端處連接至前導漿構件162之臂164且在另一末端處連接至固定漿141之臂143。在另一具體實例中，當感測連桿160旋轉通過其旋轉路徑之最上點時，感測連桿160藉由重力自由地朝向其向前旋轉止動件下降。在所說明之實例具體實例中，向前旋轉止動件包括自磁體支架170之臂172中之一或兩者之側面軸向延伸的止動件178。止動件178為拱形的且包括前導表面180，前導表面180與固定漿141之臂143接觸以限制感測連桿160關於磁體150在操作性旋轉方向上的運動。在所示之實例具體實例中，向後旋轉止動件包括前導漿構件162之尾隨部分182。前導漿構件162之尾隨部分182與橫向構件145之前導部分184接觸以限制感測連桿160關於磁體150在與操作性旋轉方向相反的方向上的運動。應瞭解，向前及向後旋轉止動件可視需要採取其他形式。
圖19A至圖19C描繪處於不同碳粉位準的磁體150及168之操作，其中出於明晰之目的自碳粉匣100移除嚙合構件190。圖19A至圖 19C描繪沿軸132及漿總成140之旋轉路徑的虛線鐘面以輔助磁體150及168之操作的描述。在一個具體實例中，朝向磁性感測器300之位置定向磁體150、168之極點以促進由磁性感測器300進行之磁體150、168之偵測。磁性感測器300可經組態以偵測北極及南極中之一者或兩者。當磁性感測器300偵測到北極及南極中之一者時，磁體150、168可經定位以使得朝向磁性感測器300定向經偵測到之極點。
當軸132旋轉時感測連桿160及磁體168關於磁體150的運動可用於判定儲集器104中剩餘之碳粉量。在所說明之具體實例中，當軸132旋轉時，固定漿141隨軸132旋轉，使得磁體150在軸132之每一旋轉期間在相同點處通過磁性感測器300。另一方面，感測連桿160(其自由地在其向前旋轉止動件與向後旋轉止動件之間關於軸132旋轉)之運動取決於儲集器104中存在的碳粉105之量。因此，視儲集器104中之碳粉位準而定，磁體168在軸132之旋轉期間在不同點處通過磁性感測器300。因此，在充當參考點的磁體150與提供感測點的磁體168之間的當其通過磁性感測器300時的角分離度或偏移之變化可用於判定儲集器104中剩餘的碳粉之量。在替代性具體實例中，將磁體150連接至軸132的連桿(諸如固定漿141)可獨立於軸132在一定程度上移動；然而，較佳的是，磁體150在軸132之每一旋轉期間在關於軸132的相同位置通過磁性感測器190，以使得可始終關於磁體150之位置測定磁體168之位置。
當碳粉儲集器104相對較滿時，存在於儲集器104中之碳粉105防止感測連桿160在其向後旋轉止動件前方前進。替代地，當軸132旋轉時，感測連桿160由固定漿141經由其旋轉路徑推動。因此，當碳粉儲集 器104相對較滿時，通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的感測連桿160上之磁體168a、168b之間的軸132之旋轉量處於其最大值。換言之，由於感測連桿160在其向後旋轉止動件處，當磁體168a到達磁性感測器300時自磁體168a至磁體150及當磁體168b到達磁性感測器300時自磁體168b至磁體150之角分離度處於其最大極限。
由於儲集器104中之碳粉位準降低，如圖19A所展示，當前導漿構件162自「12點鐘」位置向前旋轉時，感測連桿160自其向後旋轉止動件向前經定位。前導漿構件162在感測連桿160之向後旋轉止動件前方前進，直至漿表面166接觸碳粉105，其停止感測連桿160之前進。在漿總成140包括刮板148之一個具體實例中，刮板148不存在於沿由前導漿構件162跨越之軸132之軸向部分連接至臂142之集合142b的橫向構件144上，以使得在漿表面166在前導漿構件162自「12點鐘」位置向前旋轉之後接觸碳粉105之前碳粉105未經立即分配。在較高碳粉位準處，在磁體168a、168b到達磁性感測器300之前由碳粉105停止前導漿構件162，以使得在通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的磁體168a、168b之間的軸132之旋轉量保持在其最大值。感測連桿160隨後大體上在碳粉105之頂部(或稍微以下)保持靜止，直至固定漿141在感測連桿160之向後旋轉止動件處趕上前導漿構件162且固定漿141恢復推動感測連桿160。
參考圖19B，當儲集器104中之碳粉位準繼續降低時，在前導漿構件162遇到碳粉105之點處，磁體168a由磁性感測器300偵測。因此，通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的磁體168a之間的軸132之旋轉量減小。感測連桿160隨後大體上在碳粉105之頂部(或 稍微以下)保持靜止，磁體168a在磁性感測器300之感測窗口中，直至固定漿141趕上前導漿構件162且恢復推動感測連桿160。因此，前導漿構件162在磁體168b到達磁性感測器300之前由碳粉105停止，以使得通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的磁體168b之間的軸132之旋轉量保持在其最大值。
參考圖19C，由於儲集器104中之碳粉位準進一步降低，在前導漿構件162遇到碳粉105之點處，磁體168a已通過磁性感測器300且磁體168b由磁性感測器300偵測。因此，通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的磁體168a及168b之間的軸132之旋轉量相對於其最大值均降低。因此，應瞭解，相對於磁體150之運動的磁體168a、168b之運動係關於儲集器104中剩餘的碳粉105之量。
在一個具體實例中，在填滿碳粉匣100之後，儲集器104中之碳粉105之初始量經記錄於與處理電路45相關聯之記憶體中。因此，在安裝成像裝置22中之碳粉匣100之後，控制器28能夠判定儲集器104中之初始碳粉位準。替代地，用於特定類型之成像裝置22的每一碳粉匣100可充滿相同量之碳粉，以使得由控制器28使用之儲集器104中之初始碳粉位準對於所有碳粉匣100可為固定值。控制器28隨後基於成像裝置22及/或碳粉匣100之一或多個操作條件估計當自碳粉匣至成像單元200饋入碳粉時儲集器104中剩餘的碳粉之量。在一個具體實例中，當軸132及螺鑽136經旋轉以將碳粉自碳粉匣100傳送至成像裝置200時，基於自碳粉匣104的碳粉105之憑經驗得出的饋入率估算儲集器104中剩餘的碳粉105之量。在此具體實例中，基於如控制器28判定之將旋轉力提供給主介面齒輪130的成 像裝置22之驅動馬達之旋轉量減小剩餘的碳粉105之量之估計值。在另一具體實例中，當碳粉匣100安裝於成像裝置22中時，基於使用碳粉匣100中含有的碳粉之色彩列印的可列印元件(像素)之數目減小剩餘的碳粉105之量之估計值。在另一具體實例中，基於列印的頁碼之數目減小剩餘的碳粉105之量之估計值。
對於特定碳粉匣設計，可憑經驗判定通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的磁體168中之每一者之間發生的軸132之旋轉量減少的儲集器104中剩餘的碳粉105之量。因此，每當磁體150之偵測到與磁體168中之一者之偵測之間的軸132之旋轉量自其最大值減少時，控制器28可基於與通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的對應磁體168之間的軸132之旋轉量之減少相關聯的憑經驗判定之碳粉之量來調整儲集器104中剩餘的碳粉之量之估計值。
舉例而言，當自儲集器104之碳粉105耗盡時，可藉由開始於儲集器104中供應的碳粉105之初始量及減小儲集器104中剩餘的碳粉105之量之估計值來估算儲集器104中之碳粉位準。如上文所論述，可基於一或多個條件(諸如驅動馬達、主介面齒輪130或軸132之旋轉之數目、列印之像素之數目、列印之頁碼之數目等)來減小剩餘的碳粉之估計值。當如控制器28判定之通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的感測連桿160之磁體168a之間的軸132之旋轉量自其最大值減少時，可重新計算剩餘的碳粉之經估計之量。在一個具體實例中，此舉包括使用與通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的磁體168a之間的軸132之旋轉量之減少相關聯的經驗值替換剩餘的碳粉之量之估計值。在 另一具體實例中，重新計算加強剩餘的碳粉之量之現有估計值以及與通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的磁體168a之間的軸132之旋轉量之減小相關聯的經驗值兩者。當使用如上文所論述的一或多個條件耗盡來自儲集器104的碳粉105時，隨後減少儲集器104中剩餘的碳粉105之量之經修改的估計值。當如控制器28判定之通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的感測連桿160之磁體168b之間的軸132之旋轉量自其最大值減少時，可重新計算剩餘的碳粉之經估計之量。如上文所論述，此舉可包括替換剩餘的碳粉之量之估計或重新計算加強剩餘的碳粉之量之現有估計值以及與通過磁性感測器300的磁體150與通過磁性感測器300的磁體168b之間的軸132之旋轉量之減小相關聯的經驗值兩者的估計值。此過程可經重複直至儲集器104無碳粉105。在一個具體實例中，儲集器104中剩餘的碳粉105之量之現有估計值儲存於與碳粉匣100之處理電路45相關聯之記憶體中，以使得在碳粉匣100自一個成像裝置22移除且安裝於另一成像裝置22中之情況下該估計值與碳粉匣100行進。
以此方式，相對於磁體150之運動的磁體168之運動的偵測可充當基於其他條件(諸如上文所述之憑經驗得出的碳粉之饋入率或像素之數目或列印之頁碼)的儲集器104中的碳粉位準之估計值之校正以解釋變化及校正此估計值中的潛在錯誤。舉例而言，基於諸如憑經驗得出的碳粉之饋入率或像素之數目或列印之頁碼的條件的碳粉位準之估計值可在碳粉匣100之使用期限內自儲集器104中剩餘的碳粉105之實際量變化，亦即，碳粉位準之估計值與實際碳粉位準之間的差異可傾向於在碳粉匣100之使用期限內增加。基於相對於磁體150之運動的磁體168之運動重新計算 剩餘的碳粉105之量之估計值幫助校正此變化以提供儲集器104中剩餘的碳粉105之量之更精確估計值。
應瞭解，感測連桿160可包括視需要多少剩餘的碳粉之量之估計值之重新計算需要的任何合適數目之磁體168。舉例而言，感測連桿160可包括彼此沿圓周隔開的兩個以上磁體168，其中更頻繁地需要經估計之碳粉位準之重新計算。替代地，感測連桿160可包括單個磁體168，其中僅一次需要經估計之碳粉位準之重新計算，諸如在儲集器104幾乎為空的點附近。磁體168關於前導漿構件162之位置可經選擇以感測所需之特定碳粉位準(例如，300克剩餘碳粉、100克剩餘碳粉等)。此外，當軸132在碳粉匣100之操作期間以恆定速度旋轉時，可使用由磁性感測器300進行的磁體150與磁體168之偵測之間的時間差替代軸132之旋轉量。在此具體實例中，大於磁體150與磁體168中之一或多者之偵測之間的預定臨限值的時間差可由處理器忽略以解釋列印作業之間的軸132停止。
感測連桿160不限於圖18中所展示之形狀及架構，且可採取所需的許多形狀及大小。具有與儲集器104中之碳粉嚙合的漿表面166的前導漿構件162亦可採取所需的許多形狀及大小。舉例而言，在一個具體實例中，漿表面166相對於感測連桿160之運動方向成角。舉例而言，漿表面166可為V形且具有形成V型輪廓之凹陷部分的前表面。在另一具體實例中，漿表面166包括具有一連串輪齒的梳狀部分，該等輪齒彼此軸向間隔以減小感測連桿與碳粉之間的摩擦。漿表面166之表面積亦可視需要變化。
雖然圖19A至圖19C中所說明之實例具體實例展示定位於 相對於漿總成140約「12點鐘」處的磁性感測器300，但磁性感測器300視需要可定位於漿總成140之旋轉路徑中的其他處。舉例而言，磁性感測器300可藉由改變磁體150及磁體168關於前導漿構件162之位置180度而定位於相對於漿總成140的約「6點鐘」處。
儘管上文所述之實例具體實例採用碳粉匣之儲集器中之感測連桿及固定連桿，應瞭解，各自具有磁體的感測連桿及固定連桿可用於判定在任何儲集器或儲存成像裝置22中之碳粉的儲槽(諸如成像單元之儲集器或廢棄碳粉之儲存區域)中的碳粉位準。
此外，用於碳粉位準感測的永久磁體之組態不限於圖18及圖19A至圖19C中所展示之實例具體實例。舉例而言，在另一具體實例中，具有永久磁體的漿安裝於驅動軸132上且可獨立於驅動軸132旋轉，如美國公佈專利申請案第2014/0169806號所描述，該申請案讓與於與本申請案相同的受讓人。在此具體實例中，漿經由其旋轉路徑由安裝於驅動軸132上之驅動構件推動且自由地經受由儲集器104中存在之碳粉之阻力在驅動構件前方下降。因此，應瞭解，漿(以及附接至漿的永久磁體)之運動取決於儲集器104中之碳粉之量。
圖20展示漿總成5140之另一實例具體實例。在此具體實例中，碳粉匣包括漿5141，漿5141固定至軸5132以使得漿5141隨軸5132旋轉。漿5141包括安裝於一或多個磁體支架5170上之一或多個永久磁體5168。磁體5168最緊密接近於但不接觸碳粉匣之殼體之內表面而定位，如上文所論述。在所說明之實例具體實例中，磁體支架5170由一對臂5172連接至軸5132。在所示之實例具體實例中，兩個磁體5168安裝於磁體支架 5170上；然而，可視需要使用多於或少於兩個磁體5168。磁體5168可以多種方式定向、成形及安裝至軸5132，如上文所論述。在此具體實例中，當軸5132旋轉時，磁性感測器300偵測磁體5168。以此方式，磁性感測器300可用於偵測成像裝置中之碳粉匣之存在且確認軸5132適當地旋轉，從而排除額外感測器之需要以執行此等功能。磁性感測器300可用於藉由當軸5132旋轉時量測第一磁體之偵測與第二磁體之偵測之間的時間差來判定軸5132之旋轉速度。磁體5168之佈置可視需要傳達碳粉匣100之額外特性。舉例而言，附接至軸5132的磁體5168之數目可指示碳粉匣100之特性。借助於實例，一個磁體5186可指示含有黑色碳粉的碳粉匣，兩個磁體5168可指示含有青色碳粉的碳粉匣，三個磁體5168可指示含有黃色碳粉的碳粉匣，且四個磁體5168可指示含有洋紅色碳粉的碳粉匣。此外，磁體5168之間的間距可指示碳粉匣100之特性。舉例而言，磁體5168之間的第一間距(例如，45度)可指示低容量碳粉匣，且磁體5168之間的第二間距(例如，90度)可指示高容量碳粉匣。磁體5168之佈置之各種其他態樣可傳達碳粉匣100之特徵，且各種其他特徵可視需要編碼於磁體5168中。
前述描述說明本發明之各種態樣。其不意欲為詳盡的。相反地，其經選擇以說明本發明之原理及其實際應用以使得一般熟習此項技術者能夠採用本發明，包括自然遵循地其不同修改。所有修改及變體涵蓋在本發明之範疇內，如所附申請專利範圍所判定。相對明顯的修改包括將各種具體實例之一或多個特徵與其他具體實例之特徵合併。
100‧‧‧碳粉匣
102‧‧‧殼體
106‧‧‧頂部
108‧‧‧底座
114‧‧‧前壁
118‧‧‧第一端蓋
120‧‧‧第二端蓋
122‧‧‧導引件
124‧‧‧支腳
128‧‧‧出口埠
190‧‧‧嚙合構件
196‧‧‧斜面
198‧‧‧平面頂表面

Claims (16)

  1. 一種用於一電子照相的成像裝置之可替換單元，其包含：一殼體，其具有定位於該殼體之一第一側與一第二側之間的一頂部、一底部、一前部及一後部，該殼體具有用於儲存碳粉的一儲集器；一可旋轉的軸，其定位於該儲集器內且具有一旋轉軸線；一磁體，其位於該儲集器中，可回應於該軸之旋轉而移動；以及一嚙合構件，其定位於該殼體之該頂部之一外部上，該嚙合構件與該儲集器中的該磁體之一移動路徑中的一點對準，該嚙合構件具有一前表面，該前表面為無阻礙的以在將該可替換單元***至該成像裝置中期間接觸支撐一磁性感測器的該成像裝置中的一殼體且將其推動至該磁性感測器之一操作位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之可替換單元，其中該磁體可回應於該軸之旋轉而圍繞該軸之該旋轉軸線旋轉。
  3. 如申請專利範圍第1項之可替換單元，其中該嚙合構件關於該軸之該旋轉軸線與該磁體軸向對準。
  4. 如申請專利範圍第1項之可替換單元，其中該磁體在該嚙合構件定位於該殼體之該外部上的一位置處最緊密接近於形成該儲集器的該殼體之一內表面而通過。
  5. 如申請專利範圍第1項之可替換單元，其中該嚙合構件自該殼體之該頂部向上突出。
  6. 如申請專利範圍第1項之可替換單元，其中該嚙合構件之該前表面包括彼此軸向間隔且沿該殼體之一前至後方向彼此對準的一對前嚙合表 面。
  7. 如申請專利範圍第1項之可替換單元，其中該嚙合構件包括面向彼此的一對側嚙合表面，所述側嚙合表面彼此軸向間隔且沿該殼體之一前至後方向彼此對準。
  8. 如申請專利範圍第1項之可替換單元，其進一步包含一斜面，該斜面定位於該嚙合構件之前部的該殼體之該外部上且通往該嚙合構件，該斜面之一頂表面隨著該斜面朝向該嚙合構件延伸而向上傾斜。
  9. 如申請專利範圍第8項之可替換單元，其進一步包含一平面頂表面，該平面頂表面自該斜面之一後端向後延伸至該嚙合構件，當該碳粉匣在其操作性定向上時，該平面頂表面實質上水平。
  10. 一種用於一電子照相的成像裝置之可替換單元，其包含：一殼體，其具有定位於該殼體之一第一側與一第二側之間的一頂部、一底部、一前部及一後部，該殼體具有用於儲存碳粉之一儲集器；一可旋轉的軸，其定位於該儲集器內且具有一旋轉軸線；一磁體，其連接至該軸且可回應於該軸之旋轉而圍繞該旋轉軸線旋轉；以及一嚙合構件，其定位於該殼體之該頂部之一外部上，該嚙合構件關於該軸之該旋轉軸線與該磁體軸向對準，該嚙合構件具有一向前面向部分，該向前面向部分為無阻礙的以在將該可替換單元***至該成像裝置中期間接觸且對準支撐一磁性感測器的該成像裝置中的一殼體。
  11. 如申請專利範圍第10項之可替換單元，其中該磁體在該嚙合構件定位於該殼體之該外部上的一位置處最緊密接近於形成該儲集器的該殼體 之一內表面而通過。
  12. 如申請專利範圍第10項之可替換單元，其中該嚙合構件自該殼體之該頂部向上突出。
  13. 如申請專利範圍第10項之可替換單元，其中該嚙合構件之該前表面包括彼此軸向間隔且沿該殼體之一前至後方向彼此對準的一對前嚙合表面。
  14. 如申請專利範圍第10項之可替換單元，其中該嚙合構件包括面向彼此的一對側嚙合表面，所述側嚙合表面彼此軸向間隔且沿該殼體之一前至後方向彼此對準。
  15. 如申請專利範圍第10項之可替換單元，其進一步包含一斜面，該斜面定位於該嚙合構件之前部的該殼體之該外部上且通往該嚙合構件，該斜面之一頂表面隨著該斜面朝向該嚙合構件延伸而向上傾斜。
  16. 如申請專利範圍第15項之可替換單元，其進一步包含一平面頂表面，該平面頂表面自該斜面之一後端向後延伸至該嚙合構件，當該碳粉匣在其操作性定位上時，該平面頂表面實質上水平。
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