КАРТРИДЖ С ТОНЕРОМ, ИМЕЮЩИЙ ВВОДИМЫЕ В ЗАЦЕПЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ В ДЕЙСТВИЕ ЗАТВОРА ПРОЯВОЧНОГО БЛОКА Российский патент 2017 года по МПК G03G15/06 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Данное изобретение относится в основном к электрофотографическим принтерам, а конкретнее к затвору для проявочного блока и картриджу с тонером, имеющему вводимые в зацепление конструктивные элементы для приведения этого затвора в действие.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Чтобы сократить преждевременные замены компонентов, традиционно заключаемых внутри картриджа с тонером для устройства формирования изображения, изготовители картриджей с тонерами начали отделять компоненты, имеющие больший срок службы, от компонентов, имеющих меньший срок службы, компонуя их в отдельные заменяемые блоки. Компоненты, срок службы которых относительно больше, такие как валик проявителя, валик подмешивания тонера и ракельный нож, расположены в одном заменяемом блоке («проявочном блоке»). Источник тонера устройства формирования изображения, который расходуется относительно быстро по сравнению с компонентами, заключенными в проявочном блоке, предусмотрен в резервуаре в отдельном заменяемом блоке в виде картриджа с тонером, сопрягаемого с проявочным блоком. В этой конфигурации количество компонентов, заключенных в картридже с тонером, сокращается по сравнению с традиционными картриджами с тонером.

Устройства формирования изображения, имеющие отдельные картридж с тонером и проявочный блок, подвержены утечке тонера между выпускным отверстием картриджа с тонером и впускным отверстием проявочного блока. С утечкой тонера чаще всего сталкиваются, когда картридж с тонером отделяют от проявочного блока и извлекают из устройства формирования изображения. Когда это происходит, манипулирование устройством формирования изображения, перемещение или транспортировка этого устройства могут вызывать выброс тонера из впускного отверстия проявочного блока. Утекший тонер может загрязнять как внутренние, так и внешние поверхности устройства формирования изображения, что приводит не только к отсутствию чистоты, но и - в некоторых случаях - к претензиям по поводу надежности или дефектам печати. Соответственно, желателен проявочный блок, имеющий затвор для гарантии отсутствия выброса тонера из проявочного блока при извлечении картриджа с тонером.

Наличие такого затвора создает несколько проблем. Во-первых, следует точно позиционировать проявочный блок относительно соответствующего ему фотопроводящего барабана. В противном случае могут возникать дефекты печати, такие как «непропечатывание» («white gapping»), где проявочный валик моментально отделяется от фотопроводящего барабана и не подает тонер на барабан. Соответственно, необходим строгий контроль равновесия сил на проявочном блоке. Во-вторых, требуется точная синхронизация открывания и закрывания затвора на впускном отверстии проявочного блока относительно вставления и извлечения картриджа с тонером, а также относительно открывания и закрывания соответствующего затвора на выпускном отверстии картриджа с тонером. В-третьих, и затвор на выпускном отверстии картриджа с тонером, и затвор на впускном отверстии проявочного блока должны надежно открываться и закрываться при вставлении и извлечении в течение срока службы компонентов и по всему диапазону допусков деталей и траекторий вставления картриджа.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Картридж с тонером для использования с проявочным блоком устройства формирования изображения в соответствии с одним возможным вариантом осуществления включает в себя корпус, имеющий переднюю, заднюю, верхнюю, нижнюю и пару боковых сторон. Корпус также имеет резервуар для хранения тонера. На передней стороне корпуса расположено выпускное отверстие для переноса тонера из резервуара в проявочный блок через впускное отверстие в проявочном блоке. Первый вводимый в зацепление элемент, выступающий из передней стороны корпуса, расположен с возможностью приложения начальной силы для начала открывания затвора на впускном отверстии проявочного блока, когда картридж с тонером вставляют в устройство формирования изображения. Второй вводимый в зацепление элемент, выступающий из передней стороны корпуса, смещен к одной из боковых сторон корпуса от первого вводимого в зацепление элемента и расположен с возможностью приложения силы для продолжения открывания затвора на впускном отверстии проявочного блока, когда картридж с тонером вставляют дальше в устройство формирования изображения.

Картридж с тонером для использования с проявочным блоком устройства формирования изображения в соответствии с еще одним возможным вариантом осуществления включает в себя корпус, имеющий переднюю, заднюю, верхнюю, нижнюю и пару боковых сторон. Корпус также имеет резервуар для хранения тонера. На передней стороне корпуса расположено выпускное отверстие для переноса тонера из резервуара в проявочный блок через впускное отверстие в проявочном блоке. Из передней стороны корпуса выступает первый вводимый в зацепление элемент. Первый вводимый в зацепление элемент имеет первую набегающую наклонную переднюю поверхность, которая выступает дальше вперед, когда движется вверх по передней стороне картриджа с тонером. Первая наклонная передняя поверхность ведет к первой вертикальной передней поверхности, расположенной выше первой наклонной передней поверхности. Второй вводимый в зацепление элемент выступает из передней стороны корпуса и смещен к одной из боковых сторон корпуса от первого вводимого в зацепление элемента. Второй вводимый в зацепление элемент имеет вторую набегающую наклонную переднюю поверхность, которая выступает дальше вперед, когда движется вверх по передней стороне картриджа с тонером. Вторая наклонная передняя поверхность ведет ко второй вертикальной передней поверхности, расположенной выше второй наклонной передней поверхности. Вторая вертикальная передняя поверхность и, по меньшей мере, участок второй наклонной передней поверхности выступают дальше вперед, чем первая вертикальная передняя поверхность. На передней стороне корпуса расположен выравнивающий элемент, который имеет первую наклонную боковую поверхность, выступающую дальше к одной из боковых сторон корпуса, когда первая наклонная боковая поверхность движется вверх по передней стороне корпуса. Первая наклонная боковая поверхность ведет ко второй наклонной боковой поверхности, расположенной выше первой наклонной боковой поверхности. Выступание второй наклонной боковой поверхности к боковой стороне корпуса уменьшается по мере движения второй наклонной боковой поверхности вверх по передней стороне корпуса.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Прилагаемые чертежи, включенные в описание и составляющие его часть, иллюстрируют несколько аспектов данного изобретения и вместе с описанием служат для пояснения принципов данного изобретения.

На фиг. 1 представлен схематический вид сбоку внутреннего строения устройства формирования изображения в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.

На фиг. 2 представлено перспективное изображение четырех станций формирования изображения, каждая из которых имеет картридж с тонером и проявочный блок для использования с устройством формирования изображения в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.

На фиг. 3 представлено перспективное изображение затвора на впускном отверстии проявочного блока в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.

На фиг. 4 представлен вид сбоку затвора на проявочном блоке, показанном на фиг. 3.

На фиг. 5 представлено перспективное изображение нижнего уплотнительного элемента и затвора корпуса для использования с проявочным блоком в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.

На фиг. 6 представлено перспективное изображение затвора на проявочном блоке, показанном на фиг. 3, в открытом положении в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.

На фиг. 7 представлено перспективное изображение картриджа с тонером для использования с проявочным блоком в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.

На фиг. 8 представлен вид спереди участка картриджа с тонером, показанного на 7.

На фиг. 9 представлен вид сбоку участка картриджа с тонером, показанного на 7.

На фиг. 10 представлено перспективное изображение картриджа с тонером, когда он вставлен в устройство формирования изображения, сопрягаемое с проявочным блоком, в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.

На фиг. 11A и 11B представлены вид сбоку и перспективное изображение соответственно картриджа с тонером, когда он достигает своего посадочного положения в устройстве формирования изображения в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.

На фиг. 12А и 12В представлены перспективные изображения картриджа с тонером, показанного на фиг. 11A и 11B, продвинутого дальше к его посадочному положению в устройстве формирования изображения.

На фиг. 13 представлен вид снизу картриджа с тонером для использования с проявочным блоком, имеющего вводимый в зацепление элемент, который включает в себя закругленный край в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.

На фиг. 14А и 14В представлены перспективные изображения картриджа с тонером, показанного на фиг. 11A и 11B, полностью вставленного в устройство формирования изображения и сопряженного с проявочным блоком.

На фиг. 15А - 15E представлены последовательные сечения, проведенные вдоль линии 15-15 на фиг. 11A и показывающие позиционирование проявочного блока выравнивающим элементом на картридже с тонером во время вставления картриджа с тонером в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.

На фиг. 16А - 16T представлены последовательные виды спереди, показывающие приведение в действие затвора на впускном отверстии картриджа с тонером во время вставления картриджа с тонером в соответствии с одним возможным вариантом осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В нижеследующем описании делаются ссылки на прилагаемые чертежи, где одинаковые позиции обозначают одинаковые элементы. Варианты осуществления описаны достаточно подробно, чтобы позволить специалистам в данной области техники воплотить данное изобретение на практике. Следует понимать, что могут быть использованы другие варианты осуществления и что в рамках объема притязаний данного изобретения могут быть внесены в него технологические, электрические и механические изменения, и т.д. Примеры являются лишь типичными вариантами. Части и конструктивные элементы некоторых вариантов осуществления могут быть включены в части и конструктивные элементы других вариантов осуществления или заменены ими. Поэтому нижеследующее описание не следует воспринимать в ограничительном смысле, а объем притязаний данного изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

На фиг. 1 изображен схематический вид внутренней части возможного устройства 20 формирования изображения.

Устройство 20 формирования изображения включает в себя корпус 22, имеющий верхнюю 24, нижнюю 25, переднюю 26 и заднюю 27 стороны. Корпус 22 включает в себя один или несколько расположенных в нем подающих лотков 28. Размеры лотков 28 обеспечивают содержание в них стопы листов носителя. В том смысле, в каком он употребляется здесь, термин «носитель» следует считать охватывающим не только бумагу, но и этикетки, конверты, ткани, фотобумагу или любую другую желаемую подложку. Лотки 28 предпочтительно являются извлекаемыми для пополнения. На корпусе 22 может быть размещена панель 30 управления. С помощью панели 30 управления пользователь получает возможность вводить команды и осуществлять общее управление работой устройства 20 формирования изображения. Например, пользователь может вводить команды переключения режимов (например, цветной режим, монохроматический режим) просмотра некоторого количества печатаемых изображений и т. д. Через устройство 20 формирования изображения проходит траектория 32 носителя для перемещения листов носителя на протяжении процесса переноса изображения. Траектория 32 носителя включает в себя симплексную траекторию 34 и может включать в себя дуплексную траекторию 36. Лист носителя поступает на симплексную траекторию 34 из лотка 28 посредством подбирающего механизма 38. В иллюстрируемом возможном варианте осуществления подбирающий механизм 38 включает в себя валик 40, расположенный на конце поворотного рычага 42. Валик 40 вращается, перемещая лист носителя из лотка 28 на траекторию 32 носителя. Лист носителя затем движется по траектории 32 носителя посредством различных валиков транспортировки. Листы носителя также могут подаваться на траекторию 32 носителя посредством органа 46 ручной подачи, имеющего один или несколько валиков 48.

Устройство 20 формирования изображения включает в себя секцию переноса изображения, которая включает в себя одну или несколько станций 50 формирования изображения. Каждая станция 50 формирования изображения включает в себя картридж 100 и проявочный блок 200, установленные на общем фотопроводящем блоке 300. Каждый картридж 100 с тонером включает в себя резервуар 102 для хранения тонера и выпускное отверстие, сообщающееся с впускным отверстием соответствующего проявочного блока 200, для переноса тонера из резервуара 102 в проявочный блок 200, как подробнее описывается ниже. Внутри резервуара 102 возможно расположение одного или нескольких перемешивающих элементов, способствующих перемещению тонера. Каждый проявочный блок 200 включает в себя резервуар 202 тонера и валик 204 подмешивания тонера, который перемещает тонер из резервуара 202 к проявочному валику 206. Фотопроводящий блок 300 включает в себя зарядный валик 304 и фотопроводящий (ФП) барабан 302 для каждой станции 50 формирования изображения. ФП барабаны 302 установлены по существу параллельно друг другу. В целях ясности изображения проявочный блок 200, ФП барабан 302 и зарядный валик 304 обозначены только на одной из станций 50 формирования изображения. В иллюстративном варианте осуществления каждая станция 50 формирования изображения является по существу одной и той же, за исключением цвета тонера.

Каждый зарядный валик 304 образует зону контакта с соответствующим ФП барабаном 302.

Во время операции печати зарядный валик 304 заряжает поверхность ФП барабана 302 до заданного напряжения, например такого как 1000 вольт. Затем луч лазера из печатающей головки 52, связанной с каждой станцией 50 формирования изображения, направляется к поверхности ФП барабана 302 и избирательно разряжает области, с которыми он контактирует, для формирования скрытого (латентного) изображения. В одном варианте осуществления области на ФП барабане 302, освещаемые лучом лазера, разряжаются приблизительно до -300 вольт.

Затем проявочный валик 206, который образует зону контакта с соответствующим ФП барабаном 302, переносит тонер на ФП барабан 302 для формирования тонерного изображения. Для дозирования тонера, подаваемого на проявочный валик 206, и подачи желаемого заряда на тонер до его переноса на ФП барабан 302, может использоваться дозирующее устройство, такое как узел ракельного ножа. Тонер притягивается к областям поверхности ФП барабана 302, разряжаемым лучом лазера из печатающей головки 52.

Рядом со станциями 50 формирования изображения расположен механизм 54 промежуточного переноса (МПП). В этом варианте осуществления МПП 54 выполнен как бесконечная лента, пропущенная вокруг ведущего валика 56, натяжного валика 58 и опорного валика 60. Во время операций формирования изображения МПП 54 движется мимо станций 50 формирования изображения в направлении по часовой стрелке, как видно на фиг. 1. Один или несколько ФП барабанов 302 наносят тонерные изображения в их соответствующих цветах на МПП 54 в первой зоне 62 контакта переноса. В одном варианте осуществления поле положительных напряжений притягивает тонерное изображение с ФП барабанов 302 к поверхности движущегося МПП 54. МПП 54 вращается и собирает одно или несколько тонерных изображений со станций 50 формирования изображения и потом переносит тонерные изображения на лист носителя во второй зоне 66 контакта переноса, образованной между валиком 66 переноса и МПП 54, который поддерживается опорным валиком 60.

Лист носителя, продвигающийся по симплексной траектории 34, получает тонерное изображение с МПП 54, когда тот движется через вторую зону 64 контакта переноса. Затем лист носителя с тонерным изображением движется по траектории 32 носителя и попадает в область 68 термического закрепления. Область 68 термического закрепления включает в себя валики или ленты 70 термического закрепления, которые образуют зону 72 контакта для сцепления тонерного изображения с листом носителя. После этого лист носителя, подвергнутый термическому закреплению, проходит через выходные валики 74, которые расположены дальше по ходу от области 68 термического закрепления. Выходные валики 74 могут вращаться в любом из направлений вперед или назад. Вращаясь в направлении вперед, выходные валики 74 перемещают лист носителя с симплексной траектории 34 в область 76 вывода на верхней стороне 24 устройства 20 формирования изображения. Вращаясь в направлении назад, выходные валики 74 перемещают лист носителя на дуплексную траекторию 36 для формирования изображения на второй стороне листа носителя.

Устройство 20 формирования одноцветного изображения может включать в себя единственную станцию 50 формирования изображения по сравнению с устройством 20 формирования цветного изображения, которое может включать в себя несколько станций 50 формирования изображения. На фиг. 2 изображен комплект из четырех станций 50 формирования изображения, каждая из которых включает в себя соответствующий картридж 100, проявочный блок 200 и ФП барабан 302, установленные на каркасе 306 ФП блока 300. В одном варианте осуществления каркас 306 изготовлен из штампованных металлических пластин, которые приводят к возможности точного управления местоположением ФП барабанов 302 относительно друг друга и относительно ленты 54 МПП, печатающей головки 52 и модулей привода внутри устройства 20 формирования изображения. Каркас 306 включает в себя центральное отверстие, размер которого обеспечивает прием проявочных блоков 200 и сопряжение проявочных валиков 206 с их соответствующими ФП барабанами 302.

На фиг. 3 подробнее показано перспективное изображение проявочного блока 200 в соответствии с одним возможным вариантом осуществления. Проявочный блок 200 установлен с возможностью извлечения в устройстве 20 формирования изображения, например в каркасе 306, упомянутом выше. Резервуар 202, валик 204 подмешивания тонера и проявочный валик 206, о которых шла речь выше, расположены внутри корпуса 210 проявочного блока 200. Корпус 210 включает в себя участок 220 затвора корпуса, который проходит от бокового участка 212 корпуса 210 проявочного блока. В одном варианте осуществления участок 220 затвора корпуса крепится к основному участку 214 корпуса 210 проявочного блока подходящими крепежными деталями, такими как винты (не показаны). В альтернативном варианте участок 220 затвора корпуса может быть приварен посредством ультразвуковой сварки к основному участку 214 корпуса или выполнен как единое целое с основным участком 214 корпуса. Из основного участка 214 корпуса на участок 220 затвора корпуса выступает вращающийся шнек (не показан) для перемещения тонера от участка 220 затвора корпуса к основному участку 214 корпуса. Участок 220 затвора корпуса включает в себя впускное отверстие 222 (см. фиг. 5), которое позволяет тонеру попасть в проявочный блок 200 из картриджа 100. Затвор 230 расположен на верхней поверхности 224 участка 220 затвора корпуса и перемещается посредством скольжения между открытым положением (фиг. 6) и закрытым положением (фиг. 3). В открытом положении затвор 230 позволяет тонеру вытекать из картриджа 100 в проявочный блок 200 через впускное отверстие 222. В закрытом положении затвор 230 блокирует впускное отверстие 222, предотвращая выброс тонера из проявочного блока 200.

Обращаясь к фиг. 3 и 4, к нижней поверхности затвора 230 крепится нижний уплотнительный элемент 232, уплотняющий поверхность раздела между затвором 230 и участком 220 затвора корпуса. К верхней поверхности затвора 230 крепится верхний уплотнительный элемент 234, уплотняющий поверхность раздела между затвором 230 и картриджем 100, когда картридж 100 установлен. Нижний уплотнительный элемент 232 и верхний уплотнительный элемент 234 перемещаются с затвором 230. Когда затвор 230 скользит между закрытым положением и открытым положением, нижний уплотнительный элемент 232 скользит по верхней поверхности 224 участка 220 затвора корпуса. В одном варианте осуществления нижний уплотнительный элемент 232 и верхний уплотнительный элемент 234 выполнены из эластомерного пеноматериала, такого как PORON^®, поставляемый Rogers Corporation, г. Роджерс, штат Коннектикут, США. Вместе с тем, нижний уплотнительный элемент 232 и верхний уплотнительный элемент 234 могут состоять из любого подходящего материала, который обеспечивает эффективное уплотнение тонера в той мере, в какой затвор 230 может беспрепятственно скользить относительно участка 220 затвора корпуса.

На противоположных сторонах затвора 230 расположена пара пружин 236, 238 растяжения, которые отклоняют затвор 230 к закрытому положению, показанному на фиг. 3. Пружины 236, 238 соединены одним концом с ножками, которые выступают из затвора 230. На фиг. 3 показан конец 236a пружины 236, соединенный с ножкой 240, выступающей из затвора 230; соединение для пружины 238 является по существу таким же, но оно не видно на фиг. 3. Другой конец пружин 236, 238 соединен с соответствующей опорой 244, 246, установленной на участке 220 затвора корпуса. И опять конец 236b пружины 236 на фиг. 3 показан, а конец пружины 238 - нет. В иллюстрируемом возможном варианте осуществления опоры 244, 246 установлены на участке 220 затвора корпуса посредством крепежных деталей, таких как винты 248, 250 соответственно; вместе с тем, можно использовать любой подходящий способ, такой как приваривание опор 244, 246 к участку 220 затвора корпуса или выполнение опор 244, 246 как единого целого с участком 220 затвора корпуса. Пружины 236, 238 отклоняют затвор 230 к опорам 244, 246. В дополнение к обеспечению точки крепления для пружин 236, 238 опоры 244, 246 служат в качестве стопоров для ограничения движения скольжения затвора 230, когда тот возвращается в закрытое положение, показанное на фиг. 3.

Обращаясь к фиг. 4, показан вид сбоку участка 220 затвора корпуса с установленным на нем затвором 230. Опоры 244, 246 на фиг. 4 не показаны, чтобы яснее отобразить конструктивные элементы затвора 230 и участка 220 затвора корпуса. Как показано, участок 220 затвора корпуса включает в себя пару уступов 226, 227 на противоположных сторонах впускного отверстия 222. Затвор 230 включает в себя верхний участок 252 и пару боковых участков 254, 256, которые проходят вниз от верхнего участка 252. От соответствующего сегмента каждого бокового участка 254, 256 вблизи основного участка 214 корпуса идут сформированные ножки 240, 242. Затвор 230 также включает в себя пару язычков 258, 260, которые проходят от боковых участков 254, 256, соответственно. Язычки 258, 260 завернуты под нижнюю поверхность уступов 226, 227 соответственно и контактируют с ней. Нижний уплотнительный элемент 232 заключен между верхним участком 252 затвора 230 и верхней поверхностью 224 участка 220 затвора корпуса. В одном варианте осуществления расстояние от верхней поверхности 224 участка 220 затвора корпуса до нижней поверхности верхнего участка 252 затвора 230 меньше, чем номинальная толщина нижнего уплотнительного элемента 232, так что нижний уплотнительный элемент 232 сжат, гарантируя, что поверхность раздела между затвором 230 и участком 220 затвора корпуса уплотнена. Затвор 230 включает в себя рычаг 262, который выступает из бокового участка 256, отходя от участка 220 затвора корпуса. Затвор 230 также включает в себя губку 264, сформированную на краю верхнего участка 252, наиболее удаленном от основного участка 214 корпуса. Как подробнее рассматривается ниже, рычаг 262 и губка 264 располагаются с возможностью восприятия приводящей в действие силы от соответствующей пары вводимых в зацепление конструктивных элементов на картридже 100 с тонером с целью открывания затвора 230, когда картридж 100 с тонером установлен.

На фиг. 5 показан участок 220 затвора корпуса, а затвор 230 и верхний уплотнительный элемент 234 не показаны, чтобы яснее проиллюстрировать нижний уплотнительный элемент 232. Впускное отверстие 222 показано пунктирными линиями, чтобы проиллюстрировать его положение на верхней поверхности 224 участка 220 затвора корпуса под нижним уплотнительным элементом 232. Нижний уплотнительный элемент 232 показан в закрытом положении, в котором его тело накрывает и блокирует впускное отверстие 222. Нижний уплотнительный элемент включает в себя отверстие 233, которое проделано сквозь участок внутренности тела этого элемента, а его размеры и форма аналогичны размерам и форме впускного отверстия 222. В иллюстрируемом возможном варианте осуществления верхняя поверхность 224 участка 220 затвора корпуса включает в себя приподнятый участок 224a, который окружает впускное отверстие 222, гарантируя, что нижний уплотнительный элемент 232 эффективно сжимается, уплотняя впускное отверстие 222. Возвышение верхней поверхности 224 на каждой стороне впускного отверстия 222 на участках 224b и 224c, которые находятся на траектории скольжения затвора 230, ниже, чем приподнятый участок 224a, поскольку уплотнение в этих областях менее критично по сравнению с впускным отверстием 222. Наклонные участки 224d, 224e обеспечивают плавный переход от участков 224b, 224c соответственно к приподнятому участку 224a. Уменьшение возвышения верхней поверхности 224 на участках 224b и 224c уменьшает сжатие нижнего уплотнительного элемента 232 в этих областях. Это снижает нежелательное торможение, воздействующее на нижний уплотнительный элемент 232 со стороны верхней поверхности 224 во время приведения в действие затвора 230, и понижает совокупную энергию, необходимую для приведения затвора 230 в действие. В одном варианте осуществления возвышение приподнятого участка 224a оказывается примерно на 0,25 мм выше, чем участки 224b и 224c, а номинальное сжатие нижнего уплотнительного элемента составляет примерно 0,6 мм.

На фиг. 6 показано перспективное изображение сверху затвора 230 в открытом положении. Затвор 230 и верхний уплотнительный элемент 234 включают в себя отверстия 231, 235 соответственно, размеры и форма которых аналогичны размерам и форме отверстия 233 в нижнем уплотнительном элементе 232. Когда затвор 230 открывается, затвор 230 скользит влево, если смотреть на фиг. 6, до тех пор, пока отверстия 231, 233, 235 не оказываются поверх впускного отверстия 222, позволяя тонеру вытекать из картриджа 100 с тонером на участок 220 затвора корпуса, так что после этого возможно всасывание тонера на основной участок 214 корпуса. Участок 220 затвора корпуса включает в себя вырез 228 на краю участка 220 затвора корпуса, наиболее удаленном от основного участка 214 корпуса. Вырез 228 включает в себя задний край 228a и два боковых края 228b, 228c. Как подробнее рассматривается ниже, вырез 228 располагается так, что обеспечивает вхождение вводимого в зацепление конструктивного элемента на картридже 100 с тонером в контакт с губкой 264 и приведение затвора 230 в действие, когда картридж 100 с тонером установлен.

В иллюстрируемом возможном варианте осуществления затвор 230 также включает в себя пенопластовый элемент 266, расположенный на верхнем участке 252 затвора 230 вблизи основного участка 214 корпуса. Пенопластовый элемент 266 способствует просачиванию любого тонера, выбрасываемого из картриджа 100 с тонером, когда извлекают картридж 100 с тонером и перемещают затвор 230 в закрытое положение. Пенопластовый элемент 266 может включать в себя гибкий пенополимер (например, пенополиуретан) с открытыми порами, такой как SUPER SEAL FOAM, поставляемый фирмой FXI, г. Медиа, штат Пенсильвания, США.

На фиг. 7 показано перспективное изображение картриджа 100 с тонером. Картридж 100 с тонером включает в себя корпус 104, имеющий верхнюю 105, нижнюю 106, переднюю 107, заднюю 108 и пару боковых сторон 109, 110 и образует внутри себя резервуар 102. В одном варианте осуществления корпус 104 содержит торцевую крышку 111, установленную с помощью таких средств, как ультразвуковая сварка, на основном корпусе 112 на задней стороне 108 картриджа 100. На верхней стороне 105 может быть установлена рукоятка 113, облегчающая захват картриджа 100 и манипуляции с ним во время вставления в устройство 20 формирования изображения и извлечения из него. В одном варианте осуществления рукоятка 113 шарнирно крепится к корпусу 104. Корпус 104 включает в себя основную секцию 114 и расширительную секцию 116. Расширительная секция 116 расположена на нижней стороне 106 корпуса 104. Как иллюстрируется на фиг. 7, глубина Wʹ расширительной секции 116, измеренная между передней стороной 107 и задней стороной 108, меньше, чем глубина W основной секции 114. Картридж 100 с тонером имеет габаритную высоту, измеряемую между верхней стороной 105 и нижней стороной 106. В одном варианте осуществления расширительная секция 116 имеет меньшую высоту, чем основная секция 114.

Картридж 100 с тонером включает в себя выпускное отверстие 122 для переноса тонера в проявочный блок 200 через впускное отверстие 222. Выпускное отверстие 122 выполнено как обращенное вниз отверстие в основной секции 114 на передней стороне 107 корпуса 104. Выпускное отверстие 122 включает в себя уплотнительный элемент 124, который сопрягается с верхним уплотнительным элементом 234 затвора 230, когда картридж 100 вставлен в устройство 20 формирования изображения. Подобно верхнему уплотнительному элементу 234 уплотнительный элемент 124 включает в себя отверстие 126, размеры и форма которого позволяют тонеру вытекать из выпускного отверстия 122 во впускное отверстие 222. Выпускное отверстие 122 включает в себя расположенный в нем затвор 127, который устанавливает, позволено ли тонеру вытекать из выпускного отверстия 122 резервуара 102. Затвор 127 можно поворачивать между закрытым положением, в котором он предотвращает выход тонера из выпускного отверстия 122, и отрытым положением, в котором он позволяет тонеру вытекать из выпускного отверстия 122. Затвор 127 отклоняется в закрытое положение посредством уравновешивающей пружины (не показана) для предотвращения выброса тонера до тех пор, пока картридж 100 с тонером не будет вставлен внутрь устройства 22 формирования изображения. Затвор 127 включает в себя цилиндрическое тело, имеющее полую внутренность и выходное отверстие. В закрытом положении выходное отверстие отстоит от выпускного отверстия 122, предотвращая движение тонера. В открытом положении выходное отверстие затвора 127 выровнено с выпускным отверстием 122, обеспечивая движение тонера. В одном варианте осуществления затвор 127 является затвором того типа, который показан и описан в патенте US № 7606520 под названием «Shutter for a Toner Cartridge for use with an Image Forming Device», который переуступлен правопреемнику данной заявки. Затвор 127 включает в себя лицевую поверхность 128, которая раскрыта на передней стороне 107 корпуса 104. Лицевая поверхность 128 включает в себя чашевидную выемку 130, которая контактирует с соответствующим, вводимым в зацепление конструктивным элементом на проявочном блоке 200, когда картридж 100 с тонером вставлен в устройство 20 формирования изображения, для управления поворотом затвора между закрытым и открытым положениями, как подробнее рассматривается ниже. На передней стороне 107 основной секции 114 расположена направляющая 131. Направляющая 131 отстоит от затвора 127 к боковой стороне 110 и способствует гарантии того, что затвор 127 отрывается должным образом, когда картридж 100 вставляют так, как подробнее рассматривается ниже.

Картридж 100 с тонером дополнительно включает в себя ведущее зубчатое колесо 132, расположенное на передней стороне 107 корпуса 104. Ведущее зубчатое колесо 132 введено в зацепление с соответствующим зубчатым колесом в устройстве 20 формирования изображения и получает от этого зубчатого колеса крутящий момент, чтобы сообщить этот крутящий момент различным лопастям и/или мешалкам и шнеку, расположенным внутри резервуара 102, для перемещения тонера к выпускному отверстию 122. В иллюстрируемом возможном варианте осуществления ведущее зубчатое колесо 132 частично закрыто, а показаны лишь несколько зубьев, раскрытых на его нижнем участке. Ведущее зубчатое колесо 132 расположено в основной секции 114 корпуса 104 выше выпускного отверстия 122.

Если с одним устройством 20 формирования изображения используются несколько картриджей 100 с тонером, картридж 100 с тонером может включать в себя шпоночную структуру 134, которая препятствует вставлению картриджа 100 с тонером в неправильное место. Например, если каждый картридж 100 с тонером в устройстве 20 формирования изображения обеспечивает тонер отличающегося цвета, например, в случаях, где используются картриджи с тонером, имеющие тонеры черного, бирюзового, желтого и ярко-красного цвета, шпоночная структура 134 предотвращает вставление каждого картриджа 100 с тонером в место, соответствующее другому цвету. Например, шпоночная структура 134 предотвращает расположение каждого картриджа 100 с тонером, содержащего тонер голубого цвета, в месте для картриджа с тонером черного, желтого или ярко-красного цвета. В иллюстрируемом возможном варианте осуществления шпоночная структура 134 расположена на передней стороне 107 расширительной секции 116 корпуса 104.

Картридж 100 с тонером также может включать в себя электрический соединитель 136, имеющий обрабатывающие схемы для осуществления связи с контроллером устройства 20 формирования изображения. Обрабатывающие схемы могут обеспечивать функции аутентификации, предохранительные и операционные блокировки, рабочие параметры и информацию об использовании, относящуюся к картриджу 100 с тонером. В иллюстрируемом возможном варианте осуществления в углублении 138 в нижней стороне 106 корпуса 104 расположен электрический соединитель 136. Когда картридж 100 с тонером устанавливают в устройстве 20 формирования изображения, контакты на электрическом соединителе 136 сопрягаются с соответствующими контактами для установления канала связи с контроллером устройства 20 формирования изображения. В одном варианте осуществления электрический соединитель 136 является соединителем того типа, который показан и описан в патенте US №7272336 под названием «Cartridge with a Movable Electrical Connector».

Картридж 100 с тонером также может включать в себя различные выравнивающие элементы 140, которые выравнивают картридж 100 с тонером с проявочным блоком 200 во время вставления картриджа 100 с тонером в направлении, показанном стрелкой A на фиг. 7. Например, выравнивающие элементы 140 могут включать в себя совокупность выступов, которые выступают наружу из боковых сторон 109, 110 корпуса 104, и/или удлиненные пазы, выполненные во впадинах в боковых сторонах 109, 110, которые сопрягаются с соответствующими пазами и/или выступами, соответственно, гарантируя точное позиционирование картриджа 100 с тонером. Например, выравнивающие элементы 140 помогают гарантировать, что выпускное отверстие 122 согласуется с впускным отверстием 222 проявочного блока 200, что ведущее зубчатое колесо 132 вводится в зацепление с соответствующим ведущим зубчатым колесом в устройстве 20 формирования изображения и что электрический соединитель 136 сопрягается.

Картридж 100 с тонером также включает в себя первый вводимый в зацепление элемент 150 и второй вводимый в зацепление элемент 160, отстоящие друг от друга на передней стороне 107 расширительной секции 116, для приведения в действие затвора 230 на проявочном блоке 200, когда картридж 100 с тонером вставляют в устройство 20 формирования изображения. Вводимые в зацепление элементы 150 и 160 выступают из передней стороны 107 расширительной секции 116. На фиг. 8 и 9 показаны крупным планом виды спереди и сбоку, соответственно, картриджа 100 с тонером для более ясной иллюстрации особенностей вводимых в зацепление элементов 150 и 160. В иллюстрируемом возможном варианте осуществления вводимые в зацепление элементы 150 и 160 сформированы в виде узких ребер, которые выполнены как единое целое в корпусе 104. В альтернативном варианте вводимые в зацепление элементы 150, 160 могут крепиться к передней стороне 107 корпуса 104, например, посредством одной или нескольких крепежных деталей либо клея. Вводимый в зацепление элемент 150 выровнен горизонтально на передней стороне 107 корпуса 104 с выпускным отверстием 122. Вводимый в зацепление элемент 160 отстоит от вводимого в зацепление элемента 150 к центру передней стороны 107 расширительной секции 116 (т.е. к боковой стороне 110).

Вводимый в зацепление элемент 150 включает в себя переднюю грань 151 и пару боковых сторон 152, 153. Боковая сторона 152 обращена к боковой стороне 109 картриджа 100, а боковая сторона 153 обращена к боковой стороне 110 и вводимому в зацепление элементу 160. Передняя грань 151 включает в себя набегающую наклонную переднюю поверхность 154, которая плавно выступает дальше наружу из передней стороны 107, когда проходит кверху от нижней стороны 106. Наклонная передняя поверхность 154 ведет к вертикальной передней поверхности 155, которая продолжается по существу вертикально. Соответственно, наклонная передняя поверхность 154 располагается ниже вертикальной передней поверхности 155. В иллюстрируемом возможном варианте осуществления вводимый в зацепление элемент 150 дополнительно включает в себя выравнивающий конструктивный элемент 156, который выступает из боковой стороны 152. В альтернативном варианте выравнивающий конструктивный элемент 156 может выступать из передней стороны 107 корпуса 104 отдельно от вводимого в зацепление элемента 150. Выравнивающий конструктивный элемент 156 включает в себя первую наклонную боковую поверхность 157, которая плавно выступает наружу из боковой стороны 152, когда проходит вверх. Первая наклонная боковая поверхность 157 оканчивается вершиной 158, а потом ведет ко второй наклонной боковой поверхности 159. Выступание второй наклонной боковой поверхности 159 из боковой стороны 152 постепенно уменьшается по мере прохождения этой поверхности вверх. Иными словами, выравнивающий конструктивный элемент 156 постепенно отдаляется наружу от боковой стороны 152, а затем возвращается внутрь. Наклонная боковая поверхность 157 располагается ниже вершины 158, а вершина 158 располагается ниже наклонной боковой поверхности 159. В иллюстрируемом возможном варианте осуществления вершина 158 выравнивающего конструктивного элемента 156 выровнена вертикально с вертикальной передней поверхностью 155 передней грани 151 (т.е. высота вершины 158 от нижней стороны 106 соответствует некоторой точке на вертикальной передней поверхности 155 передней грани 151). Кроме того, в иллюстрируемом возможном варианте осуществления вершина 158 включает в себя поверхность, которая проходит по существу вертикально и по существу параллельно направлению вставления картриджа 100 с тонером.

Вводимый в зацепление конструктивный элемент 160 включает в себя переднюю грань 161 и пару боковых сторон 162, 163. Боковая сторона 162 обращена к боковой стороне 109 картриджа 100 и к вводимому в зацепление элементу 150, а боковая сторона 163 обращена к боковой стороне 110. Передняя грань 161 включает в себя набегающую наклонную переднюю поверхность 164, которая плавно выступает дальше наружу из передней стороны 107, когда проходит от нижней стороны 106. Передняя грань 161 дополнительно включает в себя вертикальную переднюю поверхность 165, которая проходит по существу вертикально так, что она по существу параллельна вертикальной передней поверхности 155 вводимого в зацепление конструктивного элемента 150. Вводимый в зацепление конструктивный элемент 160 также может опционально включать в себя выступающий вперед бугорок 166, где наклонная передняя поверхность 164 ведет к вертикальной передней поверхности 165. Бугорок 166 выступает дальше вперед из передней стороны 107, чем наклонная передняя поверхность 164 и вертикальная передняя поверхность 165. В одном варианте осуществления бугорок 166 выступает примерно на 0,5 мм дальше вперед, чем вертикальная передняя поверхность 165. Наклонная передняя поверхность 164 располагается ниже бугорка 166, а бугорок 166 располагается ниже, чем вертикальная передняя поверхность 165. Кроме того, вертикальная передняя поверхность 165 и по меньшей мере участок наклонной передней поверхности 164 вблизи вертикальной передней поверхности 165 вводимого в зацепление конструктивного элемента 160 выступают дальше наружу из передней стороны 107, чем вертикальная передняя поверхность 155 вводимого в зацепление конструктивного элемента 150. Хотя наклонные передние поверхности 154, 164 изображены как представляющие собой по существу плоскую, планарную поверхность, вместо этого все наклонные передние поверхности 154, 164 или участок любой из них могут представлять собой криволинейную поверхность.

Затвор 230 на проявочном блоке 200 приводится в действие посредством вводимых в зацепление элементов 150 и 160 на картридже 100 с тонером. Вводимый в зацепление элемент 150 обеспечивает начальную силу для начала открывания затвора 230, а вводимый в зацепление элемент 160 обеспечивает остальную силу для перемещения затвора 230 по остальному пути в открытое положение и силу для удержания затвора 230 в открытом положении. На фиг. 10 показано перспективное изображение картриджа 100 с тонером, когда он впервые вставлен в каркас 306 ФП блока 300 для сопряжения с проявочным блоком 200. Картридж 100 вставляют в соответствии со стрелкой А направления вставления, обеспечивая движение к посадочному положению в каркасе 306, где выпускное отверстие 122 совмещается с впускным отверстием 222 проявочного блока 200. Как показано на фиг. 10, корпус 210 проявочного блока включает в себя планшайбу 216 с зубчатым венцом, выступающую вверх из этого корпуса. Планшайба 216 с зубчатым венцом включает в себя ведущее зубчатое колесо 217, которое введено в зацепление с ведущим зубчатым колесом 132 на картридже 100, когда картридж 100 полностью вставлен, и сообщает этому колесу крутящий момент. Планшайба 216 с зубчатым венцом также включает в себя штифт 218, который выступает к картриджу 100 с тонером. Штифт 218 расположен с возможностью введения в зацепление с выемкой 130 на передней стороне 107 картриджа 100 с тонером. Движение вставления заставляет штифт 218 поворачивать затвор 127 в открытое положение.

На фиг. 11A и 11B картридж 100 с тонером показан, когда достигает своего посадочного положения, причем ФП блок 300 не показан для ясности иллюстрации взаимодействия между картриджем 100 и проявочным блоком 200. Картридж 100 с тонером перемещается в направлении вертикально вниз, как указано стрелкой А направления вставления. Как показано на фиг. 11A, когда картридж 100 с тонером движется вниз, наклонная передняя поверхность 154 вводимого в зацепление элемента 150 контактирует с губкой 264 на затворе 230, а когда картридж 100 с тонером продолжает продвигаться, точка контакта между губкой 264 и вводимым в зацепление элементом 150 переходит вверх по наклонной передней поверхности 154, заставляя затвор 230 (а также верхний и нижний уплотнительные элементы 234 и 232) начинать скольжение к открытому положению (влево, если смотреть на фиг. 11A). В частности, сила, действующая со стороны наклонной передней поверхности 154, преодолевает отклоняющую силу, прикладываемую к затвору 230 посредством пружин 236, 238, и поэтому пружины 236, 238 растягиваются. Как показано на фиг. 11B, когда наклонная передняя поверхность 154 впервые контактирует с губкой 264 затвора 230, вводимый в зацепление элемент 160 отстоит от затвора 230 и не может контактировать с ним. Вводимый в зацепление элемент 150 движется внутри выреза 228 на участке 220 затвора корпуса (фиг. 6), когда картридж 100 с тонером перемещается дальше вниз.

На фиг. 12A и 12B картридж 100 с тонером показан продвинутым дальше к его посадочному положению, и при этом ФП блок 300 снова не показан для ясности иллюстрации. Когда картридж 100 с тонером продолжает продвигаться, наклонная передняя поверхность 164 вводимого в зацепление элемента 160 контактирует с рычагом 262, простирающимся от затвора 230, как показано на фиг. 12A. Точка контакта между рычагом 262 и вводимым в зацепление элементом 160 перемещается вверх по наклонной передней поверхности 164 к вертикальной передней поверхности 165, когда картридж 100 с тонером продолжает двигаться вниз. Это заставляет затвор 230 продолжать скольжение к открытому положению (влево, если смотреть на фиг. 12B). Когда рычаг 262 продолжает перемещаться вверх по наклонной передней поверхности 164, губка 264 отделяется от наклонной передней поверхности 154 и затвор 230 скользит, отдаляясь от вводимого в зацепление элемента 150, а когда картридж 100 с тонером продвигается дальше, вертикальная передняя поверхность 155 вводимого в зацепление элемента 150 проходит внутри выреза 228, отстоящего от заднего края 228a. При этом выравнивающий конструктивный элемент 156 контактирует с боковым краем 228b, как показано на фиг. 12B, и прикладывает к участку 220 затвора корпуса силу, которая по существу перпендикулярна направлению перемещения затвора 230. Сила, действующая со стороны выравнивающего конструктивного элемента 156 на боковой край 228b, позиционирует проявочный блок 200 относительно картриджа 100 так, что выпускное отверстие 122 выравнивается с впускным отверстием 222, и так, что штифт 218 принимается углублением 130 для открывания затвора 127, как подробнее рассматривается ниже.

Когда картридж 100 с тонером продолжает продвигаться, рычаг 262 продолжает перемещаться вверх по наклонной передней поверхности 164 до тех пор, пока рычаг 262 не проходит через бугорок 166 и не достигает вертикальной передней поверхности 165, где затвор 230 оказывается в своем заключительном, открытом положении. Бугорок 166 заставляет затвор 230 перескакивать на небольшое расстояние, что способствует распрямлению нижнего уплотнительного элемента 232 относительно верхней поверхности 224 участка 220 затвора корпуса, так что в заключительном, открытом, положении затвора 230 нижний уплотнительный элемент 232 становится «прямоугольнее», если смотреть сбоку (как на фиг. 11 A). Прямоугольная форма (в противоположность форме параллелограмма с непрямыми углами) минимизирует вероятность прилипания тонера к стенкам отверстия 233 в нижнем уплотнительном элементе 232 и ограничения притока тонера на участок 220 затвора корпуса. Кроме того, когда нижний уплотнительный элемент 232 распрямляется, большая часть механического напряжения сдвига в нижнем уплотнительном элементе 232 снимается, что значительно уменьшает силу, которую вертикальная передняя поверхность 165 должна прикладывать к рычагу 262 для удержания затвора 230 в его заключительном, открытом, положении. Уменьшение сил, действующих на проявочный блок 200, повышает устойчивость системы к дефектам, таким как «непропечатывание». Бугорок 166 также обеспечивает пользователю тактильную обратную связь, позволяющую установить, что картридж 100 достиг своего посадочного положения в каркасе 306. В частности, когда пользователь заталкивает картридж 100 с тонером в каркас 306, картридж 100 «защелкнется» на свое место, когда рычаг 262 перейдет с наклонной передней поверхности 164 мимо бугорка 166 на вертикальную переднюю поверхность 165. В одном варианте осуществления, как показано на фиг. 13, край 168 вводимого в зацепление элемента 160 между передней гранью 161 и боковой стороной 162 закруглен, а не образует острый угол. Это снижает трение между рычагом 262 и краем 168, что, в свою очередь, уменьшает износ на вводимом в зацепление элементе 160, когда картридж 100 с тонером вставляют и извлекают через некоторое время.

На фиг. 14A и 14B картридж 100 с тонером показан полностью вставленным и сопряженным с проявочным блоком 200, а ФП блок 300 снова не показан для ясности изображения. Как показано на фиг. 14A, рычаг 262 оперт на вертикальную переднюю поверхность 165, удерживая затвор 230 в открытом положении. Как показано на фиг. 14A и 14B, верхний уплотнительный элемент 234, окружающий впускное отверстие 222, сопряжен с уплотнительным элементом 124, окружающим выпускное отверстие 122, чтобы предотвратить утечку тонера, когда тот вытекает из картриджа 100 в проявочный блок 200. Кроме того, выравнивающий конструктивный элемент 156 отстоит от заднего края 228a и боковых краев 228b, 228c выреза 228, так что вводимый в зацепление элемент 150 не прикладывает к проявочному блоку 200 нежелательную силу, которая могла бы нарушить точное позиционирование проявочного валика 206 относительно соответствующего ему ФП барабана 302. Вместо этого сила, прикладываемая картриджем 100 к затвору 230, по существу параллельна оси проявочного валика 206. Силы, действующие в этом направлении, оказывают меньшее влияние на равновесие сил проявочного блока 200, чем другие силы, и поэтому снижают вероятность неверного выравнивания проявочного валика 206 относительно ФП барабана 302, которое могло бы вызывать дефект печати.

Когда картридж 100 с тонером извлекают, вводимые в зацепление элементы 150 и 160 отцепляются от затвора 230, позволяя пружине 236, 238 возвратить затвор 230 в закрытое положение у опор 244, 246. Сила, прикладываемая пружинами 236, 238, является достаточной для того, чтобы преодолеть трение между нижним уплотнительным элементом 232 и верхней поверхностью 224 участка 220 затвора корпуса. Когда картридж 100 с тонером извлечен, а затвор 230 находится в закрытом положении, отверстия 231, 233, 235 располагаются над верхней поверхностью 224 участка 220 затвора корпуса и отстоят от выреза 228 (фиг. 3 и 5). Это способствует предотвращению падения любого остаточного тонера, выбрасываемого из выпускного отверстия 122 картриджа 100 с тонером, в устройство 20 формирования изображения, а также потенциальному загрязнению этого устройства, когда картридж 100 извлекают. Вернее, большая часть этого тонера будет собираться пенопластовым элементом 266 или улавливаться у верхней поверхности 224 в области, образованной отверстиями 231, 233, 235. Если бы отверстия 231, 233, 235 вместо этого располагались над вырезом 228, остаточный тонер из картриджа 100 был бы склонен падать сквозь вырез 228 в устройство 20 формирования изображения.

На фиг. 15A-15E показано сечение вдоль линии 15-15 на фиг. 11A и подробнее иллюстрируется взаимодействие между выравнивающим конструктивным элементом 156 и участком 220 затвора корпуса во время вставления картриджа 100. На фиг. 15A картридж 100 с тонером показан приблизительно в 24 мм от его посадочного положения. Как показано на фиг. 15A, когда картридж 100 с тонером вставляют впервые, вводимый в зацепление элемент 150 попадает в вырез 228 на участке 220 затвора корпуса. Когда картридж 100 продвигается дальше, боковой край 228b контактирует с наклонной боковой поверхностью 157 и движется по ней вверх до тех пор, пока не достигает вершины 158 (как показано на фиг. 15B, где картридж 100 с тонером показан приблизительно в 13 мм от его посадочного положения). Когда боковой край 228b находится в контакте с вершиной 158, выравнивающий конструктивный элемент 156 сообщает максимальное отклонение проявочному блоку 200, гарантируя, что штифт 218 контактирует с выемкой 130, приводя в действие затвор 127, как рассматривается ниже связи с фиг. 16A-16E. Когда картридж 100 продолжает продвигаться, боковой край 228b движется вверх по наклонной боковой поверхности 159 (как показано на фиг. 15C, где картридж 100 с тонером показан приблизительно в 8 мм от его посадочного положения) до тех пор, пока не отделяется от бокового края 228b (как показано на фиг. 15D, где картридж 100 с тонером показан приблизительно в 4 мм от его посадочного положения). На фиг. 15E картридж 100 с тонером показан в его конечном, посадочном положении, в котором выравнивающий конструктивный элемент 156 отстоит от участка 220 затвора корпуса во избежание приложения нежелательной силы к проявочному блоку 200,

На фиг. 16A-16E показаны те же самые интервалы вставления картриджа 100, что и показанные на фиг. 15A-15E, но с передней стороны картриджа 100. Как обсуждалось выше, когда картридж 100 с тонером продвигается к своему посадочному положению, выравнивающий конструктивный элемент 156 отклоняет проявочный блок 200 вправо, если смотреть на фиг. 16A-16E, чтобы выровнять штифт 218 с впадиной 130. Кроме того, как показано на фиг. 16B, если штифт 218 неправильно выровнен относительно выемки 130, направляющая 131 будет контактировать со штифтом 218 и отводить штифт 218 к выемке 130. На фиг. 16C штифт 218 показан контактирующим с выемкой 130. На фиг. 16D затвор 127 показан повернутым в открытое положение штифтом 218 и уравновешивающей пружиной затвора 127, так что штифт 218 контактирует с противоположной стороной чашевидной выемки 130. На фиг. 16E картридж 100 показан полностью вставленным, а затвор 127 полностью открытым. В этом положении штифт 218 отстоит от затвора 127, так что он не контактирует с картриджем 100, чтобы предотвратить воздействие нежелательной силы со стороны картриджа 100 на проявочный блок 200. Затвор 127 остается в этом положении до тех пор, пока картридж 100 не извлекают. Извлечение вызывает введение выемки 130 снова в контакт со штифтом 218, который поворачивает затвор 127 в закрытое положение.

Вышеизложенное описание иллюстрирует различные аспекты данного изобретения. Данное описание не является исчерпывающим. Скорее, оно осуществлено для того, чтобы проиллюстрировать принципы данного изобретения и его практическое применение, а также дать обычному специалисту в данной области техники возможность использовать данное изобретение, включая различные его модификации, естественным образом вытекающие из описания. Подразумевается, что все эти модификации и изменения находятся в рамках объема притязаний данного изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения. Сравнительно очевидные модификации предусматривают объединение одного или нескольких признаков различных вариантов осуществления с признаками других вариантов осуществления.

Данное изобретение относится в основном к электрофотографическим принтерам, а конкретнее к затвору для проявочного блока и картриджу с тонером, имеющему вводимые в зацепление конструктивные элементы для приведения этого затвора в действие. Заявленная группа изобретений включает варианты картриджей. Причем картридж по одному из заявленных вариантов содержит корпус, имеющий переднюю, заднюю, верхнюю, нижнюю и пару боковых сторон, при этом корпус имеет резервуар для хранения тонера, выпускное отверстие на передней стороне корпуса, обращенное к низу корпуса, для переноса тонера из резервуара в проявочный блок через впускное отверстие в проявочном блоке, при этом выпускное отверстие расположено на передней стороне корпуса ближе к первой боковой стороне из пары боковых сторон и наклонный вводимый в зацепление элемент, выступающий из передней стороны корпуса, при этом наклонный вводимый в зацепление элемент отстоит к нижней стороне корпуса от выпускного отверстия и отстоит ко второй боковой стороне из пары боковых сторон от выпускного отверстия, причем наклонный вводимый в зацепление элемент имеет переднюю поверхность, которая выступает дальше вперед от передней поверхности корпуса, когда упомянутая передняя поверхность движется вверх по передней стороне корпуса. Технический результат заключается в обеспечении устранения выброса тонера из проявочного блока при извлечении картриджа с тонером, а также в обеспечении точного позиционирования проявочного блока относительно соответствующего ему фотопроводящего барабана, в обеспечении точной синхронизации открывания и закрывания затвора на впускном отверстии проявочного блока относительно вставления и извлечения картриджа с тонером, а также относительно открывания и закрывания соответствующего затвора на выпускном отверстии картриджа с тонером, при этом обеспечивая надежное открытие и закрытие затвора на выпускном отверстии картриджа с тонером и затвора на впускном отверстии проявочного блока, при вставлении и извлечении в течение срока службы компонентов и по всему диапазну допусков деталей и траекторий вставления картриджа. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 27 ил.

1. Картридж с тонером для использования с проявочным блоком устройства формирования изображения, содержащий:

корпус, имеющий переднюю, заднюю, верхнюю, нижнюю и пару боковых сторон, при этом корпус имеет резервуар для хранения тонера;

выпускное отверстие на передней стороне корпуса для переноса тонера из резервуара в проявочный блок через впускное отверстие в проявочном блоке;

первый вводимый в зацепление элемент, выступающий из передней стороны корпуса, расположенный с возможностью обеспечения начальной силы для начала открывания затвора на впускном отверстии проявочного блока, когда картридж с тонером вставляют в устройство формирования изображения; и

второй вводимый в зацепление элемент, выступающий из передней стороны корпуса и смещенный к одной из боковых сторон корпуса от первого вводимого в зацепление элемента и расположенный с возможностью обеспечения силы для продолжения открывания затвора на впускном отверстии проявочного блока, когда картридж с тонером вставляют дальше в устройство формирования изображения.

2. Картридж с тонером по п. 1, в котором первый вводимый в зацепление элемент выровнен горизонтально на передней стороне корпуса с выпускным отверстием.

3. Картридж с тонером по п. 1, в котором каждый из первого вводимого в зацепление элемента и второго вводимого в зацепление элемента включает в себя набегающую наклонную переднюю поверхность, которая выступает дальше вперед, когда движется вверх по передней стороне корпуса.

4. Картридж с тонером по п. 3, в котором наклонная передняя поверхность второго вводимого в зацепление элемента ведет к вертикальной передней поверхности второго вводимого в зацепление элемента, расположенной выше наклонной передней поверхности второго вводимого в зацепление элемента.

5. Картридж с тонером по п. 4, в котором второй вводимый в зацепление элемент включает в себя выступающий вперед бугорок, разделяющий наклонную переднюю поверхность второго вводимого в зацепление элемента и вертикальную переднюю поверхность второго вводимого в зацепление элемента.

6. Картридж с тонером по п. 4, в котором край второго вводимого в зацепление элемента, сформированный между наклонной передней поверхностью второго вводимого в зацепление элемента и боковой поверхностью второго вводимого в зацепление элемента, обращенной к первому вводимому в зацепление элементу, закруглен.

7. Картридж с тонером по п. 4, в котором вертикальная передняя поверхность второго вводимого в зацепление элемента и по меньшей мере участок наклонной передней поверхности второго вводимого в зацепление элемента выступают дальше вперед, чем первый вводимый в зацепление элемент.

8. Картридж с тонером по п. 3, в котором наклонная передняя поверхность первого вводимого в зацепление элемента ведет к вертикальной передней поверхности первого вводимого в зацепление элемента, расположенной выше наклонной передней поверхности первого вводимого в зацепление элемента.

9. Картридж с тонером по п. 1, дополнительно содержащий выравнивающий элемент на передней стороне корпуса для позиционирования проявочного блока, когда картридж с тонером вставляют в устройство формирования изображения, причем выравнивающий элемент имеет первую наклонную боковую поверхность, выступающую дальше вбок, когда первая наклонная боковая поверхность движется вверх по передней стороне корпуса, при этом первая наклонная боковая поверхность ведет ко второй наклонной боковой поверхности, расположенной выше первой наклонной боковой поверхности, а выступание второй наклонной боковой поверхности уменьшается по мере движения второй наклонной боковой поверхности вверх по передней стороне корпуса.

10. Картридж с тонером по п. 9, в котором выравнивающий элемент выступает из боковой поверхности первого вводимого в зацепление элемента.

11. Картридж с тонером по п. 10, в котором выравнивающий элемент выступает из боковой поверхности первого вводимого в зацепление элемента в направлении от второго вводимого в зацепление элемента.

12. Картридж с тонером для использования с проявочным блоком устройства формирования изображения, содержащий:

корпус, имеющий переднюю, заднюю, верхнюю, нижнюю и пару боковых сторон, при этом корпус имеет резервуар для хранения тонера;

выпускное отверстие на передней стороне корпуса для переноса тонера из резервуара в проявочный блок через впускное отверстие в проявочном блоке;

первый вводимый в зацепление элемент, выступающий из передней стороны корпуса и имеющий первую набегающую наклонную переднюю поверхность, которая выступает дальше вперед, когда движется вверх по передней стороне корпуса, причем первая наклонная передняя поверхность ведет к первой вертикальной передней поверхности, расположенной выше первой наклонной передней поверхности второго вводимого в зацепление элемента; и

второй вводимый в зацепление элемент, выступающий из передней стороны корпуса и смещенный к одной из боковых сторон корпуса от первого вводимого в зацепление элемента, причем второй вводимый в зацепление элемент имеет вторую набегающую наклонную переднюю поверхность, которая выступает дальше вперед, когда движется вверх по передней стороне корпуса, причем вторая наклонная передняя поверхность ведет ко второй вертикальной передней поверхности, расположенной выше второй наклонной передней поверхности второго вводимого в зацепление элемента, и при этом вторая вертикальная передняя поверхность и по меньшей мере участок второй наклонной передней поверхности выступают дальше вперед, чем первая наклонная передняя поверхность.

13. Картридж с тонером по п. 12, в котором первый вводимый в зацепление элемент выровнен горизонтально на передней стороне корпуса с выпускным отверстием.

14. Картридж с тонером по п. 12, в котором второй вводимый в зацепление элемент включает в себя выступающий вперед бугорок, разделяющий вторую наклонную переднюю поверхность и вторую вертикальную переднюю поверхность.

15. Картридж с тонером по п. 12, в котором край второго вводимого в зацепление элемента, сформированный между второй наклонной передней поверхностью и боковой поверхностью второго вводимого в зацепление элемента, обращенной к первому вводимому в зацепление элементу, закруглен.

16. Картридж с тонером по п. 12, дополнительно содержащий выравнивающий элемент на передней стороне корпуса, имеющий первую наклонную боковую поверхность, выступающую дальше к одной из боковых сторон корпуса, когда первая наклонная боковая поверхность движется вверх по передней стороне корпуса, при этом первая наклонная боковая поверхность ведет ко второй наклонной боковой поверхности, расположенной выше первой наклонной боковой поверхности, а выступание второй наклонной боковой поверхности к одной из боковых сторон корпуса уменьшается по мере движения второй наклонной боковой поверхности вверх по передней стороне корпуса.

17. Картридж с тонером по п. 16, в котором выравнивающий элемент выступает из боковой поверхности первого вводимого в зацепление элемента.

18. Картридж с тонером по п. 17, в котором выравнивающий элемент выступает из боковой поверхности первого вводимого в зацепление элемента в направлении от второго вводимого в зацепление элемента.

19. Картридж с тонером по п. 17, в котором первый вводимый в зацепление элемент выровнен вертикально с первой вертикальной передней поверхностью.

20. Картридж с тонером для использования с проявочным блоком устройства формирования изображения, содержащий:

корпус, имеющий переднюю, заднюю, верхнюю, нижнюю и пару боковых сторон, при этом корпус имеет резервуар для хранения тонера;

выпускное отверстие на передней стороне корпуса, обращенное к низу корпуса, для переноса тонера из резервуара в проявочный блок через впускное отверстие в проявочном блоке, при этом выпускное отверстие расположено на передней стороне корпуса ближе к первой боковой стороне из пары боковых сторон; и

наклонный вводимый в зацепление элемент, выступающий из передней стороны корпуса, при этом наклонный вводимый в зацепление элемент отстоит к нижней стороне корпуса от выпускного отверстия и отстоит ко второй боковой стороне из пары боковых сторон от выпускного отверстия, причем наклонный вводимый в зацепление элемент имеет переднюю поверхность, которая выступает дальше вперед от передней поверхности корпуса, когда упомянутая передняя поверхность движется вверх по передней стороне корпуса.