ЗАМЕНЯЕМЫЙ БЛОК ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ, ИМЕЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ЗАЦЕПЛЕНИЯ ДЛЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ МАГНИТНОГО ДАТЧИКА Российский патент 2018 года по МПК G03G21/16 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] 1. Область техники, к которой относится раскрытие

[0002] Настоящее раскрытие относится в общем к устройствам формирования изображения, а более конкретно, к заменяемому блоку для электрофотографического устройства формирования изображения, имеющему элемент зацепления для позиционирования магнитного датчика.

[0003] 2. Описание предшествующего уровня техники

[0004] Во время процесса электрофотографической печати электрически заряженный вращающийся фотопроводящий барабан выборочно подвергается воздействию лазерного луча. Подвергнутые воздействию лазерного луча области фотопроводящего барабана разряжаются, создавая на фотопроводящем барабане скрытое электростатическое изображение страницы, которая предназначена для печати. Частицы тонера затем электростатическим образом захватываются скрытым изображением на фотопроводящем барабане, создавая тонерное (порошковое) изображение на барабане. Тонерное изображение переносится на печатные носители (например, бумагу) или непосредственно фотопроводящим барабаном, или опосредованно промежуточным элементом переноса. Тонер затем сплавляется с носителями, используя тепло и давление, для завершения печати.

[0005] Запас тонера устройства формирования изображения обычно хранится в одном или более заменяемых блоков, которые имеют более короткий срок службы, чем устройство формирования изображения. Необходимо сообщать устройству формирования изображения различные характеристики заменяемого блока(ов) для правильного функционирования. Например, когда в этих заменяемых блоках заканчивается тонер, блоки должны заменяться или повторно заполняться для продолжения печати. В результате может быть необходимо сообщать устройству формирования изображения количество остающегося в заменяемом блоке(ах) тонера, чтобы предупредить пользователя, что заменяемый блок близок к пустому состоянию, или предотвратить печать после того, как блок станет пустым, для предотвращения повреждения устройства формирования изображения. Может быть необходимо сообщать устройству формирования изображения другие характеристики заменяемого блока(ов), такие как тип тонера, цвет тонера, вместимость тонера, серийный номер заменяемого блока, тип заменяемого блока и т.д.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Заменяемый блок для электрофотографического устройства формирования изображения согласно одному примерному варианту осуществления включает в себя корпус, имеющий верхнюю часть, нижнюю часть, переднюю часть и заднюю часть, расположенные между первой боковиной и второй боковиной корпуса. Корпус имеет резервуар для хранения тонера. Способный вращаться вал расположен в резервуаре и имеет ось вращения. Магнит в резервуаре способен перемещаться вследствие вращения вала. Элемент зацепления расположен на внешней стороне верхней части корпуса. Элемент зацепления выравнивается с точкой на пути перемещения магнита в резервуаре. Элемент зацепления имеет переднюю поверхность, которая не имеет препятствий контактировать с и толкать гнездо в устройстве формирования изображения, поддерживающее магнитный датчик, в рабочее положение магнитного датчика во время вставки заменяемого блока в устройство формирования изображения.

[0007] В некоторых вариантах осуществления магнит способен вращаться вокруг оси вращения вала вследствие вращения вала. В некоторых вариантах осуществления элемент зацепления аксиально выравнивается с магнитом относительно оси вращения вала. Варианты осуществления включают в себя те, в которых магнит проходит в непосредственной близости к внутренней поверхности корпуса, формирующего резервуар, в местоположении, где элемент зацепления расположен на внешней стороне корпуса. В некоторых вариантах осуществления элемент зацепления выступает вверх от верхней части корпуса. Варианты осуществления включают в себя те, в которых передняя поверхность элемента зацепления включает в себя пару передних поверхностей зацепления, разнесенных аксиально друг от друга и выровненных друг с другом вдоль продольного измерения корпуса. Варианты осуществления также включают в себя те, в которых элемент зацепления включает в себя пару боковых поверхностей зацепления, которые обращены друг к другу и которые разнесены аксиально друг от друга и выровнены друг с другом вдоль продольного измерения корпуса. В некоторых вариантах осуществления наклонная площадка расположена на внешней стороне корпуса перед элементом зацепления и ведет к элементу зацепления. Верхняя поверхность наклонной площадки наклоняется вверх по мере протяжения наклонной площадки к элементу зацепления. Плоская верхняя поверхность может простираться назад от задней части наклонной площадки к элементу зацепления. Плоская верхняя поверхность может быть по существу горизонтальной, когда картридж с тонером находится в своей рабочей ориентации.

[0008] Заменяемый блок для электрофотографического устройства формирования изображения согласно другому примерному варианту осуществления включает в себя корпус, имеющий верхнюю часть, нижнюю часть, переднюю часть и заднюю часть, расположенные между первой боковиной и второй боковиной корпуса. Корпус имеет резервуар для хранения тонера. Способный вращаться вал расположен в резервуаре и имеет ось вращения. Магнит соединяется с валом и способен вращаться вокруг оси вращения вследствие вращения вала. Элемент зацепления расположен на внешней стороне верхней части корпуса. Элемент зацепления выравнивается аксиально (в осевом направлении) с магнитом относительно оси вращения вала. Элемент зацепления имеет направленную вперед часть, которая не имеет препятствий контактировать с и выравнивать гнездо в устройстве формирования изображения, поддерживающее магнитный датчик, во время вставки заменяемого блока в устройство формирования изображения.

[0009] Заменяемый блок для электрофотографического устройства формирования изображения согласно другому примерному варианту осуществления включает в себя корпус, имеющий верхнюю часть, нижнюю часть, переднюю часть и заднюю часть, расположенные между первой боковиной и второй боковиной корпуса. Корпус имеет резервуар для хранения тонера. Способный вращаться вал расположен в резервуаре и имеет ось вращения. Магнит в резервуаре способен перемещаться вследствие вращения вала. Элемент зацепления расположен на внешней стороне верхней части корпуса. Элемент зацепления выполняется выравнивающим магнитный датчик в устройстве формирования изображения с точкой на пути перемещения магнита в резервуаре во время вставки заменяемого блока в устройство формирования изображения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] Сопроводительные чертежи, включенные в описание и являющиеся его частью, иллюстрируют несколько аспектов настоящего раскрытия и вместе с описанием служат для объяснения принципов настоящего раскрытия.

[0011] Фиг. 1 является структурной схемой системы отображения согласно одному примерному варианту осуществления.

[0012] Фиг. 2 является видом в перспективе картриджа с тонером и блока отображения согласно одному примерному варианту осуществления.

[0013] Фиг. 3 является видом спереди в перспективе картриджа с тонером, показанного на фиг. 2.

[0014] Фиг. 4 является видом сзади в перспективе картриджа с тонером, показанного на фиг. 2 и 3.

[0015] Фиг. 5 является покомпонентным видом картриджа с тонером, показанного на фиг. 2-4, показывающего резервуар для хранения в нем тонера.

[0016] Фиг. 6 является видом сбоку в поперечном сечении картриджа с тонером, установленного в устройстве формирования изображения согласно одному примерному варианту осуществления.

[0017] Фиг. 7 является видом снизу в перспективе гнезда магнитного датчика согласно одному примерному варианту осуществления.

[0018] Фиг. 8 является видом сверху в перспективе гнезда магнитного датчика, показанного на фиг. 7.

[0019] Фиг. 9 является видом спереди в перспективе картриджа с тонером, показанного на фиг. 2-5, с удаленной частью передней стенки картриджа с тонером для иллюстрации части резервуара согласно одному примерному варианту осуществления.

[0020] Фиг. 10 является видом сверху элемента зацепления картриджа с тонером, показанного на фиг. 9, согласно одному примерному варианту осуществления.

[0021] Фиг. 11 является вертикальным видом сбоку картриджа с тонером, когда он входит в устройство формирования изображения.

[0022] Фиг. 12 является вертикальным видом сбоку картриджа с тонером, вставленного дальше в устройство формирования изображения, причем картридж с тонером контактирует с гнездом магнитного датчика.

[0023] Фиг. 13 является вертикальным видом сбоку картриджа с тонером, вставленного дальше в устройство формирования изображения, причем картридж с тонером перемещает гнездо магнитного датчика в его конечное вертикальное положение.

[0024] Фиг. 14A и 14B являются вертикальным видом сбоку и видом сверху в поперечном сечении соответственно картриджа с тонером, вставленного дальше в устройство формирования изображения, причем элемент зацепления картриджа с тонером достигает гнезда магнитного датчика.

[0025] Фиг. 15A и 15B являются вертикальным видом сбоку и видом сверху в поперечном сечении соответственно картриджа с тонером, вставленного дальше в устройство формирования изображения, причем поверхности зацепления элемента зацепления картриджа с тонером контактируют с соответствующими поверхностями зацепления гнезда магнитного датчика.

[0026] Фиг. 16 является вертикальным видом сбоку картриджа с тонером, полностью установленного в устройстве формирования изображения, и гнезда магнитного датчика в его рабочем положении.

[0027] Фиг. 17A является видом сверху первого элемента зацепления картриджа с тонером согласно одному примерному варианту осуществления.

[0028] Фиг. 17B является видом сверху второго элемента зацепления картриджа с тонером согласно одному примерному варианту осуществления.

[0029] Фиг. 17C является видом сверху третьего элемента зацепления картриджа с тонером согласно одному примерному варианту осуществления.

[0030] Фиг. 17D является видом спереди в перспективе четвертого элемента зацепления картриджа с тонером согласно одному примерному варианту осуществления.

[0031] Фиг. 18 является видом в перспективе лопастного узла картриджа с тонером согласно одному примерному варианту осуществления.

[0032] Фиг. 19A-19C являются видами в поперечном сечении сбоку картриджа с тонером, показывающими работу чувствительного рычажного механизма при различных уровнях тонера согласно одному примерному варианту осуществления.

[0033] Фиг. 20 является видом в перспективе лопастного узла картриджа с тонером согласно другому примерному варианту осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0034] В последующем описании сделана ссылка на сопроводительные чертежи, на которых подобные цифры представляют подобные элементы. Варианты осуществления описаны достаточно подробно, чтобы обеспечить специалистам в данной области техники возможность практической реализации настоящего раскрытия. Нужно понимать, что могут использоваться другие варианты осуществления и что без отступления от объема настоящего раскрытия могут выполняться технологические, электрические и механические изменения и т.д. Примеры являются просто типичными вариантами возможных разновидностей. Части и функции некоторых вариантов осуществления могут быть включены в или заменяться частями и функциями из других вариантов осуществления. Следовательно, последующее описание не должно рассматриваться в ограничивающем смысле, и объем настоящего раскрытия определяется только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

[0035] Обращаясь теперь к чертежам и, в частности, к фиг. 1, показано описание структурной схемы системы 20 отображения согласно одному примерному варианту осуществления. Система 20 отображения включает в себя устройство 22 формирования изображения и компьютер 24. Устройство 22 формирования изображения осуществляет связь с компьютером 24 через линию 26 связи. В данной работе термин «линия связи» в общем случае относится к любой структуре, которая облегчает электронную связь между несколькими компонентами и может работать, используя проводную или беспроводную технологию, и может включать в себя связь по Интернет.

[0036] В примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 1, устройство 22 формирования изображения является многофункциональной установкой (иногда называемой устройством «все в одном» (AIO)), которая включает в себя контроллер 28, механизм 30 печати, блок лазерного сканирования (LSU) 31, блок 32 отображения, картридж 35 с тонером, пользовательский интерфейс 36, систему 38 подачи носителей, входной лоток 39 носителей и систему 40 сканера. Устройство 22 формирования изображения может осуществлять связь с компьютером 24 с помощью стандартного протокола связи, такого как, например, универсальная последовательная шина (USB), Ethernet или IEEE 802.xx. Устройство 22 формирования изображения может быть, например, электрофотографическим принтером/копиром, включающим в себя интегрированную систему 40 сканера или автономный электрофотографический принтер.

[0037] Контроллер 28 включает в себя процессор и связанную с ним электронную память 29. Процессор может включать в себя одну или более интегральных схем в виде микропроцессора или центрального блока обработки данных и может формироваться в виде одной или более специализированных интегральных схем (ASIC). Память 29 может быть любой энергозависимой или энергонезависимой памятью или их комбинацией, такой как, например, оперативная память (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), флэш-память и/или энергонезависимая RAM (NVRAM). Альтернативно память 29 может быть в виде отдельной памяти (например, RAM, ROM и/или NVRAM), жесткого диска, CD или DVD-привода или любого запоминающего устройства, удобного для использования с контроллером 28. Контроллер 28 может быть, например, объединенным контроллером принтера и сканера.

[0038] В показанном примерном варианте осуществления контроллер 28 осуществляет связь с механизмом 30 печати через линию 50 связи. Контроллер 28 осуществляет связь с блоком 32 отображения и схемой 44 обработки в нем через линию 51 связи. Контроллер 28 осуществляет связь с картриджем 35 с тонером и схемой 45 обработки в нем через линию 52 связи. Контроллер 28 осуществляет связь с системой 38 подачи носителей через линию 53 связи. Контроллер 28 осуществляет связь с системой 40 сканера через линию 54 связи. Пользовательский интерфейс 36 соединен с возможностью связи с контроллером 28 через линию 55 связи. Схемы 44, 45 обработки могут обеспечивать функции аутентификации, взаимные блокировки обеспечения безопасности и работы, информацию об использовании и параметрах работы, относящиеся к блоку 32 отображения и картриджу 35 с тонером соответственно. Контроллер 28 обрабатывает данные печати и сканирования и управляет механизмом 30 печати во время печати и системой 40 сканера во время сканирования.

[0039] Компьютер 24, который является необязательным, может быть, например, персональным компьютером, включающим в себя электронную память 60, такую как RAM, ROM и/или NVRAM, устройство 62 ввода данных, такое как клавиатура и/или мышь, и монитор 64. Компьютер 24 также включает в себя процессор, интерфейсы ввода/вывода (I/O) и может включать в себя по меньшей мере одно устройство хранения данных большого объема, такое как жесткий диск, устройство CD-ROM и/или DVD (не показано). Компьютер 24 может также быть устройством, способным осуществлять связь с устройством 22 формирования изображения, отличным от персонального компьютера, таким как, например, планшетный компьютер, смартфон или другое электронное устройство.

[0040] В показанном примерном варианте осуществления компьютер 24 включает в себя в его памяти программное обеспечение, содержащее команды программы, которые функционируют в качестве драйвера 66 отображения, например, программное обеспечение драйвера принтера/сканера для устройства 22 формирования изображения. Драйвер 66 отображения связан с контроллером 28 устройства 22 формирования изображения через линию 26 связи. Драйвер 66 отображения облегчает осуществление связи между устройством 22 формирования изображения и компьютером 24. Одним аспектом драйвера 66 отображения может быть, например, обеспечение отформатированных данных печати для устройства 22 формирования изображения, а более конкретно, для механизма 30 печати, для печати изображения. Другим аспектом драйвера 66 отображения может быть, например, облегчение сбора отсканированных данных от системы 40 сканера.

[0041] В некоторых обстоятельствах может быть необходимо управлять устройством 22 формирования изображения в автономном режиме. В автономном режиме устройство 22 формирования изображения способно функционировать без компьютера 24. Соответственно, весь или часть драйвера 66 отображения или подобного драйвера может располагаться в контроллере 28 устройства 22 формирования изображения для обеспечения функциональности печати и/или сканирования при работе в автономном режиме.

[0042] Механизм 30 печати включает в себя блок лазерного сканирования (LSU) 31, картридж с тонером 35, блок 32 отображения и термофиксатор 37, причем все смонтированы в устройстве 22 формирования изображения. Блок 32 отображения съемным образом монтируется в устройстве 22 формирования изображения и включает в себя блок 34 проявления, который содержит сборник тонера и систему доставки тонера. В одном варианте осуществления система доставки тонера использует то, что обычно упоминается как однокомпонентная система проявления. В этом варианте осуществления система доставки тонера включает в себя ролик добавления тонера, который подает тонер от сборника тонера к ролику проявления. Лезвие дозирования обеспечивает отмеряемый равномерный слой тонера на поверхности ролика проявления. В другом варианте осуществления система доставки тонера использует то, что обычно упоминается как двухкомпонентная система проявления. В этом варианте осуществления тонер в сборнике тонера блока 34 проявления смешивается с магнитными сферическими частицами носителя. Магнитные сферические частицы носителя могут быть покрыты полимерной пленкой для обеспечения трибоэлектрических свойств для притяжения тонера к сферическим частицам носителя по мере того, как тонер и магнитные сферические частицы носителя смешиваются в сборнике тонера. В этом варианте осуществления блок 34 проявления включает в себя магнитный ролик, который притягивает магнитные сферические частицы носителя, имеющие на себе тонер, к магнитному ролику с помощью использования магнитных полей.

[0043] Блок 32 отображения также включает в себя блок 33 очистителя, который вмещает фотопроводящий барабан и систему удаления отработанного тонера. Картридж с тонером 35 съемным образом монтируется в устройстве 22 формирования изображения в подобранном соотношении с блоком 34 проявления блока 32 отображения. Выходное отверстие на картридже с тонером 35 сообщается с входным отверстием на блоке 34 проявления, предоставляя возможность тонеру периодически переноситься из картриджа с тонером 35 для пополнения запаса сборника тонера в блоке 34 проявления.

[0044] Процесс электрофотографической печати хорошо известен в предшествующем уровне техники и поэтому описан здесь кратко. Во время операции печати блок 31 лазерного сканирования создает скрытое изображение на фотопроводящем барабане в блоке 33 очистителя. Тонер переносится из сборника тонера в блок 34 проявления к скрытому изображению на фотопроводящем барабане роликом проявления (в случае однокомпонентной системы проявления) или магнитным роликом (в случае двухкомпонентной системы проявления) с созданием сформированного тонером изображения. Сформированное тонером изображение затем переносится на лист-носитель, принимаемый блоком 32 отображения из входного лотка 39 носителей для печати. Тонер может переноситься непосредственно к листу-носителю фотопроводящим барабаном или промежуточным элементом переноса, который принимает тонер от фотопроводящего барабана. Остатки тонера удаляются с фотопроводящего барабана системой удаления отработанного тонера. Тонерное изображение прикрепляется к листу-носителю в термофиксаторе 37 и затем отправляется в выходное местоположение или в одно или более дополнительных средств окончательной обработки, таких как блок двусторонней печати, скобосшиватель или блок перфорации.

[0045] Обращаясь теперь к фиг. 2, согласно одному примерному варианту осуществления показаны картридж с тонером 100 и блок 200 отображения. Блок 200 отображения включает в себя блок 202 проявления и блок 204 очистки, смонтированные на общей раме 206. Как обсуждено выше, каждый из блока 200 отображения и картриджа с тонером 100 съемным образом устанавливается в устройстве 22 формирования изображения. Блок 200 отображения сначала скользящим образом вставляется в устройство 22 формирования изображения. Картридж с тонером 100 затем вставляется в устройство 22 формирования изображения и на раму 206 в подобранном соотношении с блоком 202 проявления блока 200 отображения, как показано стрелкой на фиг. 2. Эта компоновка дает возможность легко удалять и повторно вставлять картридж с тонером 100 при замене пустого картриджа с тонером 100 без необходимости удаления блока 200 отображения. Блок 200 отображения может также легко удаляться, при необходимости, для обслуживания, ремонта или замены компонентов, связанных с блоком 202 проявления, блоком 204 очистки или рамой 206 или для очистки замятия носителя.

[0046] Со ссылкой на фиг. 2-5, картридж с тонером 100 включает в себя корпус 102, имеющий закрытый резервуар 104 (фиг. 5) для хранения тонера. Корпус 102 может включать в себя верхнюю часть или крышку 106, смонтированную на основе 108. Основа 108 включает в себя первую и вторую боковые стенки 110, 112, соединенные со смежными передней и задней стенками 114, 116, и нижнюю часть 117. В одном варианте осуществления верхняя часть 106 приваривается с помощью ультразвуковой сварки к основе 108, тем самым образуя закрытый резервуар 104. Первая и вторая торцевые заглушки 118, 120 могут монтироваться к боковым стенкам 110, 112 соответственно и могут включать в себя направляющие 122 для помощи при вставке картриджа с тонером 100 в устройство 22 формирования изображения для сопряжения с блоком 202 проявления. Первая и вторая торцевые заглушки 118, 120 могут защелкиваться на месте или присоединяться винтами или другими креплениями. Направляющие 122 проходят в соответствующих каналах в устройстве 22 формирования изображения. На нижней части 117 основы 106 или торцевых заглушек 118, 120 также могут обеспечиваться ножки 124 для помощи при вставке картриджа с тонером 100 в устройство 22 формирования изображения. Ножки 124 принимаются рамой 206 для облегчения сопряжения картриджа с тонером 100 с блоком 202 проявления. На верхней части 106 или основе 108 картриджа с тонером 100 может обеспечиваться ручка 126 для помощи при вставке и удалении картриджа с тонером 100 из блока 200 отображения и устройства 22 формирования изображения. Выходное отверстие 128 расположено на передней стенке 114 картриджа с тонером 100 для выхода тонера из картриджа с тонером 100.

[0047] Со ссылкой на фиг. 5, различные приводные шестерни размещаются в корпусе в пространстве, образованном между торцевой заглушкой 118 и боковой стенкой 110. Основная согласующая шестерня 130 зацепляется с системой привода в устройстве 22 формирования изображения, которая обеспечивает крутящий момент для основной согласующей шестерни 130. Лопастной узел 140 с возможностью вращения монтируется в резервуаре 104 для тонера, причем первый и второй концы приводного вала 132 лопастного узла 140 простираются через выровненные отверстия в боковых стенках 110, 112 соответственно. На первом конце приводного вала 132 обеспечивается приводная шестерня 134, которая зацепляется с основной согласующей шестерней 130 или непосредственно, или через одну или более промежуточных шестерен. На каждом конце приводного вала 132, где он проходит через боковые стенки 110, 112 могут обеспечиваться втулки.

[0048] В канале 138, простирающемся вдоль ширины передней стенки 114 между боковыми стенками 110, 112, расположен имеющий первый и второй концы 136a, 136b и спиральные витки шнек 136. Канал 138 может быть целиком сформован как часть передней стенки 114 или образован как отдельный компонент, который присоединяется к передней стенке 114. Канал 138 в общем случае имеет горизонтальную ориентацию вдоль картриджа с тонером 100, когда картридж с тонером 100 устанавливается в устройство 22 формирования изображения. Первый конец 136a шнека 136 простирается через боковую стенку 110, и на первом конце 136a обеспечивается приводная шестерня (не показана), которая зацепляется с основной согласующей шестерней 130 или непосредственно, или через одну или более промежуточных шестерен. Канал 138 может включать в себя открытую часть 138a и закрытую часть 138b. Открытая часть 138a открыта для резервуара тонера 104 и простирается от боковой стенки 110 ко второму концу 136b шнека 136. Закрытая часть 138b канала 138 простирается от боковой стенки 112 и вмещает необязательный клапан и второй конец 136b шнека 136. В этом варианте осуществления выходное отверстие 128 расположено у основания закрытой части 138b канала 138 так, чтобы сила тяжести помогала выходить тонеру через выходное отверстие 128. Клапан способен перемещаться между закрытым положением, блокируя выход тонера из выходного отверстия 128, и открытым положением, предоставляя возможность тонеру выходить из выходного отверстия 128.

[0049] Когда лопастной узел 140 вращается, он поставляет тонер из резервуара 104 тонера в открытую часть 138a канала 138. По мере того, как шнек 136 вращается, он доставляет тонер, принятый в канале 138, в закрытую часть 138b канала 138, куда тонер проходит из выходного отверстия 128 в соответствующее входное отверстие 208 в блоке 202 проявления (фиг. 2). В одном варианте осуществления входное отверстие 208 блока 202 проявления окружено уплотнителем 210 из пеноматериала, который захватывает остаточный тонер и предотвращает утечку тонера на поверхности раздела между выходным отверстием 128 и входным отверстием 208.

[0050] Система привода в устройстве 22 формирования изображения включает в себя приводной двигатель и приводную передачу от приводного двигателя на приводную шестерню, которая сопрягается с основной согласующей шестерней 130, когда картридж с тонером 100 устанавливается в устройство 22 формирования изображения. Система привода в устройстве 22 формирования изображения может включать в себя кодирующее устройство, такое как кодирующее колесо (например, соединенное с валом приводного двигателя), и объединенное с ним устройство считывания кода, такое как инфракрасный датчик, для обнаружения перемещения кодирующего устройства. Устройство считывания кода связано с контроллером 28 для предоставления возможности контроллеру 28 отслеживать степень вращения основной согласующей шестерни 130, шнека 136 и лопастного узла 140.

[0051] Хотя примерный вариант осуществления, показанный на фиг. 2-5, включает в себя пару заменяемых блоков в виде картриджа с тонером 100 и блока 200 отображения, следует понимать, что заменяемый блок(и) устройства формирования изображения может иметь любую подходящую конфигурацию, при необходимости. Например, в одном варианте осуществления основной запас тонера для устройства формирования изображения, блок проявления и блок очистки размещаются в одном заменяемом блоке. В другом варианте осуществления основной запас тонера для устройства формирования изображения и блок проявления обеспечиваются в первом заменяемом блоке, а блок очистки обеспечивается во втором заменяемом блоке. Дополнительно, хотя обсуждаемое выше примерное устройство 22 формирования изображения включает в себя один картридж с тонером и соответствующий блок отображения, в случае устройства формирования изображения, предназначенного для печати в цвете, для каждого необходимого цвета тонера могут использоваться отдельные заменяемые блоки. Например, в одном варианте осуществления устройство формирования изображения включает в себя четыре картриджа с тонером и четыре соответствующих блока отображения, при этом каждый картридж с тонером содержит тонер определенного цвета (например, черный, голубой, желтый и пурпурный) и каждый блок отображения соответствует одному из картриджей с тонером для обеспечения цветной печати.

[0052] Фиг. 6 является видом в поперечном сечении сбоку картриджа с тонером 100, установленного в устройство 22 формирования изображения, согласно одному примерному варианту осуществления. Лопастной узел 140 включает в себя по меньшей мере один постоянный магнит, такой как магниты 150, 168a и 168b, показанные на фиг. 6, который перемещается в резервуаре 104 вследствие вращения приводного вала 132 и лопастного узла 140. Как обсуждается более подробно ниже, постоянный магнит(ы) сообщает информацию о картридже с тонером 100 контроллеру 28 устройства 22 формирования изображения. Устройство 22 формирования изображения включает в себя магнитный датчик 300, расположенный для обнаружения перемещения постоянного магнита(ов) во время вращения вала 132, когда картридж с тонером 100 устанавливается в устройство 22 формирования изображения. Магнитный датчик 300 находится в электронной связи с контроллером 28. В показанном примерном варианте осуществления магнитный датчик 300 расположен рядом с верхней частью 106 корпуса 102. В других вариантах осуществления магнитный датчик 300 расположен рядом с нижней частью 117, передней стенкой 114, задней стенкой 116 или боковой стенкой 110 или 112. В тех вариантах осуществления, где магнитный датчик 300 расположен рядом с верхней частью 106, нижней частью 117, передней стенкой 114 или задней стенкой 116, магнит(ы) располагаются рядом с внутренними поверхностями верхней части 106, нижней части 117, передней стенки 114 или задней стенки 116 по мере того, как вал 132 вращается. В этих вариантах осуществления, когда магнитный датчик 300 расположен рядом с боковой стенкой 110 или 112, магнит(ы) расположены рядом с внутренней поверхностью боковой стенки 110 или 112. Магнитный датчик 300 может быть любым подходящим устройством, способным обнаруживать присутствие или отсутствие магнитного поля. Например, магнитный датчик 300 может быть датчиком с эффектом Холла, который является преобразователем, изменяющим свой электрический выходной сигнал вследствие магнитного поля.

[0053] Магнитный датчик 300 поддерживается гнездом 302, которое способно перемещаться в устройстве 22 формирования изображения. Как обсуждается более подробно ниже, гнездо 302 смещается к исходному положению, которое находится на пути вставки картриджа с тонером 100, таким образом, что, когда картридж с тонером 100 устанавливается в устройство 22 формирования изображения, элемент зацепления (не показан на фиг. 6 для ясности) на картридже с тонером 100 контактирует и перемещает гнездо 302 в положение для обнаружения постоянного магнита(ов) в резервуаре 104. Позиционирование гнезда 302 картриджем с тонером 100 после установки картриджа с тонером 100 в устройство 22 формирования изображения обеспечивает точное позиционирование магнитного датчика 300 относительно постоянного магнита(ов) каждого отдельного картриджа с тонером 100, установленного в устройстве 22 формирования изображения, независимо от производственных отклонений между различными картриджами с тонером 100. Если вместо этого гнездо 302 расположено в фиксированном местоположении в устройстве 22 формирования изображения, в зависимости от физических отклонений между различными картриджами с тонером 100, магнитный датчик 300 не может правильно располагаться для обнаружения постоянного магнита(ов) данного картриджа с тонером 100.

[0054] Фиг. 7 и 8 показывают гнездо 302 согласно одному примерному варианту осуществления. В этом варианте осуществления гнездо 302 расположено рядом с верхней частью 106 корпуса 102, как показано на фиг. 6. Гнездо 302 включает в себя нижнюю часть 304, которая обращена к верхней части 106 корпуса 102, когда картридж с тонером 100 установлен в устройстве 22 формирования изображения, и верхнюю частью 306, которая обращена от картриджа с тонером 100. Как показано на фиг. 7, в иллюстрируемом варианте осуществления магнитный датчик 300 открыт на нижней части 304 гнезда 302 для обеспечения обнаружения постоянного магнита(ов) картриджа с тонером 100. Гнездо 302 включает в себя заднюю часть 310, которая обращена в направлении, от которого картридж с тонером 100 вставляется в устройство 22 формирования изображения, и переднюю часть 308, противоположную задней части 310. Гнездо 302 также включает в себя пару боковин 312, 314.

[0055] Гнездо 302 свободно монтируется на раме 316, которая жестко расположена в устройстве 22 формирования изображения. Гнездо 302 способно скользить вперед и назад в пределах проема 322 в раме 316 между передней частью 318 рамы 316 и задней частью 320 рамы 316. Гнездо 302 смещается к задней части 320, например, с помощью одной или более пружин 324 растяжения. В показанном варианте осуществления пружины 324 растяжения присоединяются на одном конце к гнезду 302, а на противоположном конце - к задней части 320 рамы 316. Могут использоваться другие подходящие элементы смещения, такие как, например, одна или более пружин сжатия или материал, имеющий упругие свойства, которые смещают гнездо 302 к задней части 320. Гнездо 302 способно перемещаться вертикально вверх и вниз относительно рамы 316 и смещаться вниз, например, с помощью одной или более пружин сжатия. В показанном варианте осуществления пружина сжатия (не показана) расположена между гнездом 302 и плунжером 328, который неплотно присоединяется к гнезду 302 и способен перемещаться вверх и вниз относительно гнезда 302. Верхняя контактная поверхность 330 плунжера 328 находится в прижимном контакте с нижней стороной рамы 332 (фиг. 6) устройства 22 формирования изображения. Могут использоваться другие подходящие элементы смещения, такие как, например, одна или более пружин растяжения или материал, имеющий упругие свойства, которые смещают гнездо 302 вниз. Гнездо 302 также способно перемещаться поперечно в пределах проема 322.

[0056] В показанном примерном варианте осуществления рама 316 включает в себя пару уступов 334, 335 на противоположных сторонах проема 322, которые проходят от передней части 318 к задней части 320. Гнездо 302 включает в себя соответствующую пару направляющих 336, 337, которые проходят вдоль боковин 312, 314 гнезда 302 вдоль продольного измерения гнезда 302. Смещение вниз гнезда 302 (например, сила от пружины сжатия на гнездо 302, являющаяся результатом контакта между плунжером 328 и рамой 332) толкает нижние поверхности направляющих 336, 337 для контакта с верхними поверхностями 334a, 335a уступов 334, 335 соответственно. Верхние поверхности 334a, 335a уступов 334, 335 также направляют скользящее продольное перемещение гнезда 302, когда нижние поверхности направляющих 336, 337 находятся в контакте с верхними поверхностями 334a, 335a уступов 334, 335. Внутренние поверхности 334b, 335b уступов 334, 335 ограничивают поперечное перемещение гнезда 302 относительно рамы 316.

[0057] Как показано на фиг. 7, в показанном варианте осуществления гнездо 302 включает в себя конический наконечник 340 в своей задней части 310. Нижняя поверхность 340a наконечника 340 дополнительно выступает вниз по мере протяжения нижней поверхности 340a от задней части 310 к передней части 308. Боковые поверхности 340b, 340c наконечника 340 выступают дальше наружу по мере протяжения боковых поверхностей 340b, 340c от задней части 310 к передней части 308. Наконечник 340 может включать в себя плоскую заднюю поверхность 340d, как показано, или искривленную, или конусообразную заднюю поверхность 340d. В показанном варианте осуществления гнездо 302 также включает в себя пару обращенных назад поверхностей 342, 343 зацепления. В одном варианте осуществления поверхности 342, 343 зацепления контактируют с соответствующим элементом зацепления на картридже с тонером 100 для перемещения гнезда 302 в его рабочее положение, когда магнитный датчик 300 выравнивается с постоянным магнитом(ами) в резервуаре 104, как обсуждается более подробно ниже.

[0058] Со ссылкой на фиг. 9 и 10, картридж с тонером 100 показан с частью передней стенки 114, удаленной для иллюстрации части резервуара 104. Картридж с тонером 100 включает в себя элемент 190 зацепления, расположенный на внешней стороне корпуса 102, для контакта с и перемещения гнезда 302 в положение, предназначенное для обнаружения магнитным датчиком 300 постоянного магнита(ов) в резервуаре 104. В показанном примерном варианте осуществления элемент 190 зацепления выступает вверх от верхней части 106 корпуса 102; однако, элемент 190 зацепления может располагаться в других местоположениях на корпусе 102 в зависимости от позиции магнитного датчика 300 в устройстве 22 формирования изображения и позиции(й) постоянного магнита(ов) в резервуаре 104. В показанном примерном варианте осуществления элемент 190 зацепления включает в себя U-образный выступ; однако, элемент 190 зацепления может принимать любую подходящую форму.

[0059] В одном варианте осуществления постоянный магнит(ы) в резервуаре 104 расположены для прохождения в непосредственной близости к внутренней поверхности корпуса 102 в местоположении, когда элемент 190 зацепления расположен на внешней стороне корпуса 102. В некоторых вариантах осуществления, когда магнитный датчик 300 расположен рядом с нижней частью 117, передней стенкой 114, задней стенкой 116 или боковой стенкой 110 или 112, элемент 190 зацепления выравнивается аксиально относительно приводного вала 132 с постоянным магнитом(ами), например, магнитами 150, 168a и 168b, лопастного узла 140. Передняя поверхность 191 элемента 190 зацепления беспрепятственно предоставляет передней поверхности 191 возможность непосредственно контактировать с гнездом 302 во время вставки картриджа с тонером 100 в устройство 22 формирования изображения. В показанном примерном варианте осуществления элемент 190 зацепления включает в себя заднюю часть 192, которая формирует нижнюю часть формы буквы «U», и пару простирающихся вперед частей 193, которые разнесены аксиально друг от друга и формируют верхние части формы буквы «U». В показанном примерном варианте осуществления передняя поверхность 191 элемента 190 зацепления включает в себя пару передних поверхностей 194, 195 зацепления, расположенных с самых передних концов простирающихся вперед частей 193. В одном варианте осуществления передние поверхности 194, 195 зацепления выровнены друг с другом в продольном измерении корпуса 102. Поверхности 194, 195 зацепления выполнены для непосредственного контакта с поверхностями 342, 343 зацепления гнезда 302 по мере того, как картридж с тонером 100 вставляется в устройство 22 формирования изображения, для перемещения гнезда 302 в его рабочее положение, как обсуждается более подробно ниже. В показанном примерном варианте осуществления простирающиеся вперед части 193 включают в себя внутренние боковые поверхности 193a, 193b, которые обращены друг к другу и выровнены друг с другом в продольном измерении корпуса 102.

[0060] Картридж с тонером 100 может также включать в себя вводную наклонную площадку 196, расположенную перед элементом 190 зацепления и ведущую к нему и аксиально выровненную относительно приводного вала 132 с постоянным магнитом(ами) лопастного узла 140. Верхняя поверхность наклонной площадки 196 наклоняется вверх по мере протяжения наклонной площадки 196 к элементу 190 зацепления. В одном варианте осуществления верхняя поверхность наклонной площадки 196 является по существу плоской и имеет по существу постоянный наклон. Картридж с тонером 100 может включать в себя плоскую верхнюю поверхность 198, которая простирается вперед от элемента 190 зацепления и которая аксиально выровнена относительно приводного вала 132 с постоянным магнитом(ами) лопастного узла 140. В показанном варианте осуществления наклонная площадка 196 ведет к плоской верхней поверхности 198, которая продолжается назад вдоль верхней части 106 корпуса 102 от наклонной площадки 196 к задней части 192 элемента 190 зацепления. В одном варианте осуществления плоская верхняя поверхность 198 является по существу горизонтальной, когда картридж с тонером 100 находится в своей рабочей ориентации, т.е. в ориентации картриджа с тонером 100, когда он полностью установлен в устройстве 22 формирования изображения.

[0061] Фиг. 11-16 являются последовательными видами, которые показывают взаимодействие между элементом 190 зацепления картриджа с тонером 100 и гнездом 302 магнитного датчика 300, когда картридж с тонером 100 вставляется в устройство 22 формирования изображения. Фиг. 11 показывает картридж с тонером 100, когда он входит в устройство 22 формирования изображения, перед контактом с гнездом 302 магнитного датчика 300. Как показано на фиг. 11, гнездо 302 смещается назад против задней части 320 проема 322 в раме 316. Гнездо 302 также смещается вниз против верхних поверхностей 334a, 335a уступов 334, 335, причем верхняя контактная поверхность 330 плунжера 328 контактирует с нижней стороной рамы 332 устройства 22 формирования изображения.

[0062] Фиг. 12 показывает картридж с тонером 100, вставленный дальше в устройство 22 формирования изображения. По мере того, как картридж с тонером 100 сначала контактирует с гнездом 302, вводная наклонная площадка 196 картриджа с тонером 100 контактирует с конусообразной нижней поверхностью 340a наконечника 340 гнезда 302. По мере того, как картридж с тонером 100 продвигается вперед, вводная наклонная площадка 196 скользит по конусообразной нижней поверхности 340a наконечника 340, прилагая направленную вверх силу к гнезду 302, которая преодолевает смещение вниз гнезда 302, побуждая гнездо 302 постепенно подниматься вверх. Как показано на фиг. 13, гнездо 302 достигает своего конечного вертикального положения, как только задняя часть наклонной площадки 196 достигает нижней части 304 гнезда 302. По мере того, как картридж с тонером 100 продвигается дальше, плоская верхняя поверхность 198 скользит по нижней части 304 гнезда 302 и элемент 190 зацепления продвигается вперед к гнезду 302.

[0063] Со ссылкой на фиг. 14A и 14B, по мере того, как картридж с тонером 100 продвигается дальше, задняя часть 310 корпуса 302 достигает элемента 190 зацепления. Если гнездо 302 неправильно выравнивается с картриджем с тонером 100 в поперечном направлении, то внутренние боковые поверхности 193a, 193b простирающихся вперед частей 193 элемента 190 зацепления непосредственно контактируют с одной или с обеими из конусообразных боковых поверхностей 340b, 340c наконечника 340. Контакт между внутренними боковыми поверхностями 193a, 193b простирающихся вперед частей 193 элемента 190 зацепления и боковыми поверхностями 340b, 340c наконечника 340 выравнивает гнездо 302 с элементом 190 зацепления в поперечном направлении по мере того, как картридж с тонером 100 продвигается вперед. Фиг. 15A и 15B показывают гнездо 302, выровненное в поперечном направлении с элементом 190 зацепления, и картридж с тонером 100, продвинутый к точке, где поверхности 194, 195 зацепления начали контактировать с соответствующими обращенными назад поверхностями 342, 343 зацепления гнезда 302. По мере того, как картридж с тонером 100 продвигается дальше, контакт между нижней частью 304 и плоской верхней поверхностью 198 сохраняет вертикальное положение гнезда 302 относительно картриджа с тонером 100, и внутренние боковые поверхности 193a, 193b простирающихся вперед частей 193 элемента 190 зацепления гарантируют, что сохраняется поперечное выравнивание гнезда 302 относительно картриджа с тонером 100.

[0064] По мере того, как картридж с тонером 100 продолжает продвигаться вперед к его рабочему положению, контакт между поверхностями 194, 195 зацепления элемента 190 зацепления картриджа с тонером 100 и обращенными назад поверхностями 342 343 зацепления гнезда 302 преодолевают смещение назад гнезда 302, побуждая гнездо 302 скользить в проеме 322 к передней части 318 рамы 316. Таким образом поверхности 194, 195 зацепления элемента 190 зацепления толкают обращенные назад поверхности 342, 343 зацепления гнезда 302, побуждая гнездо 302 перемещаться вперед с картриджем с тонером 100. Гнездо 302 достигает своего рабочего положения с магнитным датчиком 300, расположенным для обнаружения постоянного магнита(ов) в резервуаре 104, как только картридж с тонером 100 полностью устанавливается в устройство 22 формирования изображения, как показано на фиг. 16. Контакт между поверхностями 194, 195 зацепления и обращенными назад поверхностями 342, 343 зацепления гнезда 302 сохраняет продольное положение гнезда 302 относительно картриджа с тонером 100. Когда картридж с тонером 100 удаляется из устройства 22 формирования изображения, эта последовательность является обратной, и смещение вниз и назад гнезда 302 возвращает гнездо 302 в положение, показанное на фиг. 11. Хотя примерный вариант осуществления, показанный на фиг. 11-16, показывает элемент 190 зацепления картриджа с тонером 100, контактирующий с гнездом 302 магнитного датчика 300 непосредственно, в других вариантах осуществления элемент 190 зацепления контактирует с промежуточным рычажным механизмом, который, в свою очередь, перемещает гнездо 302 из его исходного положения в его рабочее положение.

[0065] Как обсуждается выше, элемент 190 зацепления может принимать множество подходящих форм. Фиг. 17A-17D показывают несколько дополнительных примеров. Фиг. 17A показывает элемент 1190 зацепления, который включает в себя пару цилиндров 1192, 1193, которые выступают из верхней части 106 корпуса 102. Элемент 1190 зацепления имеет переднюю поверхность 1191, которая включает в себя пару передних поверхностей 1194, 1195 зацепления, расположенных контактирующими с соответствующими поверхностями 342, 343 зацепления гнезда 302. В одном варианте осуществления передние поверхности 1194, 1195 зацепления расположены по существу в тех же местоположениях, как передние поверхности 194, 195 зацепления элемента 190 зацепления, обсуждаемого выше. Боковые поверхности 1196, 1197 цилиндров 1192, 1193 расположены для повторного выравнивания гнезда 302 в поперечном направлении, если гнездо 302 неправильно выравнивается при вставке картриджа с тонером 100 в устройство 22 формирования изображения, подобно внутренним боковым поверхностям 193a, 193b, обсуждаемым выше.

[0066] Фиг. 17B показывает элемент 2190 зацепления, который включает в себя пару обычно прямоугольных выступов 2192, 2193 из верхней части 106 корпуса 102. Элемент 2190 зацепления имеет переднюю поверхность 2191, которая включает в себя пару передних поверхностей 2194, 2195 зацепления, расположенных контактирующими с соответствующими поверхностями 342, 343 зацепления гнезда 302. В одном варианте осуществления передние поверхности 2194, 2195 зацепления расположены по существу в тех же местоположениях, как передние поверхности 194, 195 зацепления элемента 190 зацепления, обсуждаемого выше. Боковые поверхности 2196, 2197 прямоугольных выступов 2192, 2193 расположены для повторного выравнивания гнезда 302 в поперечном направлении, если гнездо 302 неправильно выравнивается при вставке картриджа с тонером 100 в устройство 22 формирования изображения, подобно внутренним боковым поверхностям 193a, 193b, обсуждаемым выше.

[0067] Фиг. 17C показывает элемент 3190 зацепления, который включает в себя выступ 3192 из верхней части 106 корпуса 102. Элемент 3190 зацепления имеет переднюю поверхность 3191, которая включает в себя переднюю поверхность 3194 зацепления, расположенную контактирующей с задней частью 310 гнезда 302, которая служит поверхностью зацепления гнезда 302 в этом варианте осуществления. В одном варианте осуществления поверхность 3194 зацепления расположена по существу в том же местоположении, как задняя часть 192 элемента 190 зацепления, обсуждаемого выше.

[0068] Фиг. 17D показывает элемент 4190 зацепления, который включает в себя вырез или выемку 4191 в верхней части 106 корпуса 102. Верхняя поверхность гнезда 302 в пределах выемки 4191 формирует плоскую верхнюю поверхность 4196, подобную плоской верхней поверхности 196, обсуждаемой выше. Задняя стенка 4192 расположена в самом дальнем конце выемки 4191 и может быть расположена по существу в том же местоположении, как задняя часть 192 элемента 190 зацепления, обсуждаемого выше. Боковые стенки 4197, 4198 выемки 4191 расположены для повторного выравнивания гнезда 302 в поперечном направлении, если гнездо 302 неправильно выравнивается при вставке картриджа с тонером 100 в устройство 22 формирования изображения, подобно внутренним боковым поверхностям 193a, 193b, обсуждаемым выше. Передняя поверхность 4194, 4195 зацепления расположена спереди от каждой боковой стенки 4196, 4197. Передние поверхности 4194, 4195 зацепления расположены контактирующими с соответствующими поверхностями 342, 343 зацепления гнезда 302. В одном варианте осуществления передние поверхности 4194, 4195 зацепления расположены по существу в тех же местоположениях, как передние поверхности 194, 195 зацепления элемента 190 зацепления, обсуждаемого выше. В другом варианте осуществления задняя стенка 4192 расположена контактирующей с задней частью 310 гнезда 302, которая служит поверхностью зацепления гнезда 302 в этом варианте осуществления.

[0069] Как обсуждается выше, лопастной узел 140 включает в себя по меньшей мере один постоянный магнит, который перемещается в резервуаре 104 вследствие вращения приводного вала 132 и который сообщает информацию о картридже с тонером 100 контроллеру 28 устройства 22 формирования изображения. Фиг. 18 показывает более подробно лопастной узел 140, имеющий постоянные магниты для измерения уровня тонера, согласно одному примерному варианту осуществления. При работе вал 132 вращается в направлении, показанном стрелкой на фиг. 18. Лопастной узел 140 включает в себя фиксированную лопасть 141, которая закреплена на валу 132 таким образом, что фиксированная лопасть 141 вращается с валом 132. В одном варианте осуществления вал 132 простирается от боковой стенки 110 к боковой стенке 112. В показанном варианте осуществления фиксированная лопасть 141 включает в себя множество рычагов 142, простирающихся радиально из вала 132. В показанном примерном варианте осуществления фиксированная лопасть 141 включает в себя два набора 142a, 142b рычагов 142. В этом варианте осуществления в положении, показанном на фиг. 18, рычаги 142 первого набора 142a простираются из вала 132 к задней стенке 116, и рычаги 142 второго набора 142b простираются из вала 132 к передней стене 114. Конечно, эти положения изменяются, когда вал 132 вращается. Рычаги 142 каждого набора 142a, 142b радиально выровнены и аксиально смещены друг от друга. Рычаги 142 первого набора 142a смещены по окружности на приблизительно 180 градусов от рычагов 142 второго набора 142b. Другие варианты осуществления включают в себя один набор рычагов 142 или больше двух наборов рычагов 142, простирающихся из вала 132. В других вариантах осуществления рычаги 142 не выполнены в наборах. Дополнительно, рычаги 142 могут простираться радиально или нерадиально из вала 132 любым необходимым образом.

[0070] Фиксированная лопасть 141 может включать в себя поперечный элемент 144, соединенный с каждым набором 142a, 142b рычагов 142. Поперечные элементы 144 могут простираться поперек всех или части рычагов 142 наборов 142a, 142b. Поперечные элементы 144 помогают рычагам 142 разрыхлять и перемешивать тонер в резервуаре 104, когда вал 132 вращается. Дробильный стержень 146, который обычно параллелен валу 132, может располагаться радиально исходящим от каждого поперечного элемента 144 и соединяться с дальними концами рычагов 142. Дробильные стержни 146 расположены в непосредственной близости к внутренним поверхностям корпуса 102, не контактируя с внутренними поверхностями корпуса 102, чтобы помочь раздробить тонер, образующий комки около внутренних поверхностей корпуса 102. Скребки 148 могут простираться консольным образом от поперечных элементов 144. Скребки 148 образованы из гибкого материала, такого как материал полиэтилентерефталат (ПЭТ), например, MYLAR®, имеющийся в продаже у DuPont Teijin Films, Chester, Virginia, США. Скребки 148 образуют посадку с натягом с внутренними поверхностями верхней части 106, передней стенки 114, задней стенки 116 и нижней части 117 для стирания тонера с внутренних поверхностей резервуара 104. Скребки 148 также толкают тонер в открытую часть 138a канала 138, когда вал 132 вращается. В частности, когда поперечный элемент 144 поворачивается мимо открытой части 138a канала 138, от нижней части 117 к верхней части 106, посадка с натягом между скребком 148 и внутренней поверхностью передней стенки 114 побуждает скребок 148 иметь упругую реакцию, когда скребок 148 проходит открытую часть 138a канала 138, таким образом смахивая или толкая тонер к открытой части 138a канала 138. На рычагах 142 на осевых концах вала 132 могут обеспечиваться дополнительные скребки для стирания тонера с внутренних поверхностей боковых стенок 110 и 112, при необходимости. Конструкция фиксированной лопасти 141, показанной на фиг. 18, не предназначена для ограничения. Фиксированная лопасть 141 может включать в себя любую подходящую комбинацию выступов, перемешивателей, лопастей, скребков и рычажных механизмов для перемешивания и перемещения тонера, хранящегося в резервуаре 104, при необходимости.

[0071] В показанном примерном варианте осуществления постоянный магнит 150 способен вращаться с валом 132 и обнаруживаться магнитным датчиком, как обсуждается более подробно ниже. В одном варианте осуществления магнит 150 соединяется с валом 132 фиксированной лопастью 141. В показанном примерном варианте осуществления первый набор 142a рычагов 142 включает в себя пару разнесенных аксиально рычагов 143, расположенных на одном осевом конце вала 132. Рычаги 143 сначала простираются радиально наружу от вала 132, и затем изгибаются противоположно направлению рабочего вращения вала 132 на дальних концах рычагов 143. Поперечный элемент 145 соединяется с дальними концами рычагов 143 и простирается по существу параллельно валу 132. В показанном примерном варианте осуществления магнит 150 расположен в штыре 152, который простирается наружу от поперечного элемента 145 к внутренним поверхностям корпуса 102. Штырь 152 простирается в непосредственной близости к внутренним поверхностям корпуса 102, но не контактирует с ними, так что магнит 150 расположен в непосредственной близости к внутренним поверхностям корпуса 102. В одном варианте осуществления фиксированная лопасть 141 состоит из немагнитного материала, и магнит 150 удерживается за счет трения, установленным в полости в штыре 152. Магнит 150 может также присоединяться к штырю 152 с использованием клея или крепления(ий) при условии, что магнит 150 не будет смещаться со штыря 152 во время использования картриджа с тонером 100. Магнит 150 может иметь любой подходящий размер и форму, чтобы обнаруживаться магнитным датчиком. Например, магнит 150 может быть кубом, призмой прямоугольной, восьмиугольной или другой формы, сферой или цилиндром, тонким листом или аморфным объектом. В другом варианте осуществления штырь 152 состоит из магнитного материала, так что тело штыря 152 образует магнит 150. Магнит 150 может состоять из любого подходящего материала, такого как сталь, железо, никель и т.д. Хотя примерный вариант осуществления, показанный на фиг. 18, показывает магнит 150, смонтированный на штыре 152 фиксированной лопасти 141, магнит 150 может располагаться на любом подходящем рычажном механизме с валом 132, таком как поперечный элемент, рычаг, выступ, штырь, перемешиватель, лопасть и т.д. фиксированной лопасти 141 или отдельно от фиксированной лопасти 141.

[0072] Чувствительный рычажный механизм 160 монтируется на валу 132. Чувствительный рычажный механизм 160 вращается с валом 132, но способен перемещаться в известной мере независимо от вала 132. Чувствительный рычажный механизм 160 свободно вращается вперед и назад на валу 132 относительно фиксированной лопасти 141 и к магниту 150 между ограничителем вращения вперед и ограничителем вращения назад. Чувствительный рычажный механизм 160 включает в себя элемент-ведущую лопасть 162. В показанном варианте осуществления элемент-ведущая лопасть 162 соединяется с валом 132 парой рычагов 164, расположенных между и рядом с рычагами 143 фиксированной лопасти 141. Элемент-ведущая лопасть 162 включает в себя поверхность 166 лопасти, которая зацепляет тонер в резервуаре 104, как обсуждается более подробно ниже. В показанном примерном варианте осуществления поверхность 166 лопасти является по существу плоской и перпендикулярной направлению перемещения чувствительного рычажного механизма 160 для предоставления возможности поверхности 166 лопасти ударять по тонеру в резервуаре 104.

[0073] Чувствительный рычажный механизм 160 также включает в себя один или более постоянных магнитов 168. Магнит(ы) 168 монтируются на одном или более магнитодержателе(ях) 170 чувствительного рычажного механизма 160, которые расположены в непосредственной близости к внутренним поверхностям корпуса 102, но не контактируют с ними. Таким образом магнит(ы) 168 расположены в непосредственной близости к внутренним поверхностям корпуса 102, но внутренние поверхности корпуса 102 не препятствуют перемещению чувствительного рычажного механизма 160. В показанном примерном варианте осуществления магнитодержатель 170 соединяется с валом 132 парой рычагов 172, расположенных между и рядом с рычагами 143 фиксированной лопасти 141. Рычаги 172 соединяются с рычагами 164. В этом варианте осуществления в положении, показанном на фиг. 18, рычаги 172 простираются от вала 132 к верхней части 106. Конечно, положение рычагов 172 изменяется, когда вал 132 вращается. В этом варианте осуществления магнитодержатель 170 является относительно тонким в радиальном измерении и простирается по окружности относительно вала 132 между дальними концами рычагов 172 вдоль пути вращения магнита(ов) 168 для минимизации торможения магнитодержателя 170 по мере того, как он проходит через тонер в резервуаре 104. По направлению A рабочего вращения вала 132, элемент-ведущая лопасть 162 расположена впереди магнита 150, который расположен впереди магнита(ов) 168.

[0074] В примерном показанном на фиг. 6 и 18 варианте осуществления два магнита 168a, 168b монтируются на магнитодержателе 170; однако, при необходимости могут использоваться один магнит 168 (как показано на фиг. 5) или больше двух магнитов 168. Магниты 168a, 168b выровнены по существу радиально и аксиально и разнесены по окружности друг от друга относительно вала 132. Магнит(ы) 168 также выровнены по существу радиально и аксиально и разнесены по окружности от магнита 150 относительно вала 132. В одном варианте осуществления магнитодержатель 170 состоит из немагнитного материала, и магнит(ы) 168 удерживаются за счет трения, установленными в одной или более полостей в магнитодержателе 170. Магнит(ы) 168 могут также присоединяться к магнитодержателю 170 с использованием клея или крепления(ий) при условии, что магнит(ы) 168 не будут смещаться от магнитодержателя 170 во время использования картриджа с тонером 100. Как обсуждается выше, магнит(ы) 168 могут иметь любой подходящий размер и форму и состоять из любого подходящего материала. Магнитодержатель 170 может принимать много различных форм, включая рычаг, выступ, рычажный механизм, поперечный элемент и т.д.

[0075] В некоторых вариантах осуществления чувствительный рычажный механизм 160 смещается в направлении рабочего вращения по направлению к ограничителю вращения вперед с помощью одного или более элементов смещения. В примерном показанном варианте осуществления чувствительный рычажный механизм 160 смещается пружиной 176 растяжения, соединенной одним концом с рычагом 172 магнитодержателя 170, а другим концом - с рычагом 143 фиксированной лопасти 141. Однако, при необходимости может использоваться любой подходящий элемент смещения. Например, в другом варианте осуществления чувствительный рычажный механизм 160 в направлении рабочего вращения смещает скручивающая пружина. В другом варианте осуществления пружина сжатия соединяется на одном конце с рычагом 164 элемента-ведущей лопасти 162, а на другом конце - с рычагом 143 фиксированного лопасти 141. В другом варианте осуществления чувствительный рычажный механизм 160 свободно падает под действием силы тяжести к ограничителю его вращения вперед по мере того, как чувствительный рычажный механизм 160 вращается мимо самой верхней точки его пути вращения. В показанном примерном варианте осуществления ограничитель вращения вперед включает в себя ограничитель 178, который простирается аксиально со стороны одного или обоих из рычагов 172 магнитодержателя 170. Ограничитель 178 изогнут дугой и включает в себя ведущую поверхность 180, которая соединяется с рычагом 143 фиксированной лопасти 141 для ограничения перемещения чувствительного рычажного механизма 160 относительно магнита 150 в направлении рабочего вращения. В показанном примерном варианте осуществления ограничитель вращения назад включает в себя хвостовик 182 элемента-ведущей лопасти 162. Хвостовик 182 элемента-ведущей лопасти 162 контактирует с передней частью 184 поперечного элемента 145 для ограничения перемещения чувствительного рычажного механизма 160 относительно магнита 150 в направлении, противоположном направлению рабочего вращения. Следует принимать во внимание, что ограничители вращения вперед и назад могут иметь другие формы, при необходимости.

[0076] Фиг. 19A-19C изображают работу магнитов 150 и 168 при различных уровнях тонера с элементом 190 зацепления, удаленным из картриджа с тонером 100 для ясности. Фиг. 19A-19C изображают циферблат в пунктирных линиях по пути вращения вала 132 и лопастной узел 140 для помощи в описании использования магнитов 150 и 168. В одном варианте осуществления полюса магнитов 150, 168 направлены к положению магнитного датчика 300 для упрощения обнаружения магнитов 150, 168 магнитным датчиком 300. Магнитный датчик 300 может быть выполнен с возможностью обнаружения одного из северного полюса и южного полюса или обоих. Когда магнитный датчик 300 обнаруживает один из северного полюса и южного полюса, магниты 150, 168 могут позиционироваться таким образом, чтобы обнаруженный полюс был направлен к магнитному датчику 300.

[0077] Перемещение чувствительного рычажного механизма 160 и магнита(ов) 168 относительно магнита 150 по мере вращения вала 132, может использоваться для определения количества тонера, остающегося в резервуаре 104. По мере вращения вала 132, в показанном варианте осуществления фиксированная лопасть 141 поворачивается с валом 132, побуждая магнит 150 проходить магнитный датчик 300 в одной и той же точке во время каждого оборота вала 132. С другой стороны, перемещение чувствительного рычажного механизма 160, который свободно вращается относительно вала 132 между ограничителями его вращения вперед и назад, зависит от количества тонера 105, присутствующего в резервуаре 104. В результате магнит(ы) 168 проходят магнитные датчики 300 в различных точках в течении оборота вала 132 в зависимости от уровня тонера в резервуаре 104. Соответственно, изменение в угловом расстоянии или смещении между магнитом 150, который служит в качестве контрольной точки, и магнитом(ами) 168, который обеспечивает(ют) точки считывания, когда они проходят магнитный датчик 300, могут использоваться для определения количества тонера, остающегося в резервуаре 104. В альтернативном варианте осуществления рычажный механизм, соединяющий магнит 150 с валом 132, такой как фиксированная лопасть 141, способен перемещаться в известной мере, независимо от вала 132; однако, предпочтительно, чтобы магнит 150 проходил магнитный датчик 190 в том же самом положении относительно вала 132 во время каждого оборота вала 132 так, чтобы положение(я) магнита(ов) 168 могло последовательно оцениваться относительно положения магнита 150.

[0078] Когда резервуар 104 тонера относительно полон, тонер 105, присутствующий в резервуаре 104, предотвращает чувствительный рычажный механизм 160 от продвижения вперед от ограничителя его вращения назад. Вместо этого чувствительный рычажный механизм 160 толкается на пути его вращения с помощью фиксированной лопасти 141, когда вал 132 вращается. Соответственно, когда резервуар 104 тонера относительно полон, степень вращения вала 132 между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и магнитами 168a, 168b на чувствительном рычажном механизме 160, проходящими магнитный датчик 300, находится в своем максимуме. Другими словами, из-за того, что чувствительный рычажный механизм 160 находится на ограничителе его вращения назад, угловое расстояние от магнита 168a до магнита 150, когда магнит 168a достигает магнитного датчика 300, и от магнита 168b до магнита 150, когда магнит 168b достигает магнитного датчика 300, находятся в их максимальных пределах.

[0079] По мере того, как уровень тонера в резервуаре 104 уменьшается, как показано на фиг. 19A, чувствительный рычажный механизм 160 располагается впереди от ограничителя его вращения назад, когда элемент-ведущая лопасть 162 вращается вперед от положения «12 часов». Элемент-ведущая лопасть 162 продвигается впереди ограничителя вращения назад чувствительного рычажного механизма 160 до тех пор, пока поверхность 166 лопасти не будет контактировать с тонером 105, который останавливает продвижение чувствительного рычажного механизма 160. В одном варианте осуществления, когда лопастной узел 140 включает в себя скребки 148, скребки 148 не присутствуют на поперечном элементе 144, соединенном с набором 142b рычагов 142, вдоль осевой части вала 132, охватываемой элементом-ведущей лопастью 162 так, чтобы тонер 105 не нарушался сразу перед тем, как поверхность 166 лопасти будет контактировать с тонером 105 после вращения элемента-ведущей лопасти 162 вперед от положения «12 часов». При более высоких уровнях тонера элемент-ведущая лопасть 162 останавливается тонером 105 прежде, чем магниты 168a, 168b достигнут магнитного датчика 300, так что степень вращения вала 132 между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и магнитами 168a, 168b, проходящими магнитный датчик 300, остается на своем максимуме. Чувствительный рычажный механизм 160 затем остается как правило неподвижно на верху (или немного ниже) тонера 105 до тех пор, пока фиксированная лопасть 141 не захватит элемент-ведущую лопасть 162 на ограничителе вращения назад чувствительного рычажного механизма 160 и фиксированная лопасть 141 не продолжит толкать чувствительного рычажного механизма 160.

[0080] Со ссылкой на фиг. 19B, когда уровень тонера в резервуаре 104 продолжает уменьшаться, в точке, где элемент-ведущая лопасть 162 встречается с тонером 105, магнит 168a обнаруживается магнитным датчиком 300. В результате степень вращения вала 132 между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и магнитом 168a, проходящим магнитный датчик 300, уменьшается. Чувствительный рычажный механизм 160 затем остается как правило неподвижным на верху (или немного ниже) тонера 105 с магнитом 168a в измерительном окне магнитного датчика 300 до тех пор, пока фиксированная лопасть 141 не захватит элемент-ведущую лопасть 162 и не продолжит толкать чувствительный рычажный механизм 160. В результате элемент-ведущая лопасть 162 останавливается тонером 105 прежде, чем магнит 168b достигнет магнитного датчика 300, так что степень вращения вала 132 между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и магнитом 168b, проходящим магнитный датчик 300, остается на своем максимуме.

[0081] Со ссылкой на фиг. 19C, по мере того, как уровень тонера в резервуаре 104 уменьшается еще больше, в точке, где элемент-ведущая лопасть 162 встречается с тонером 105, магнит 168a прошел магнитный датчик 300, и магнитным датчиком 300 обнаруживается магнит 168b. В результате степени вращения вала 132 между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и магнитами 168a и 168b, проходящими магнитный датчик 300, обе уменьшаются относительно своих максимумов. В результате следует принимать во внимание, что перемещение магнитов 168a, 168b относительно перемещения магнита 150 относится к количеству тонера 105, остающегося в резервуаре 104.

[0082] В одном варианте осуществления начальное количество тонера 105 в резервуаре 104 регистрируется в памяти, связанной со схемой 45 обработки, после заполнения картриджа с тонером 100. Соответственно, после установки картриджа с тонером 100 в устройство 22 формирования изображения контроллер 28 способен определять начальный уровень тонера в резервуаре 104. Альтернативно, каждый картридж с тонером 100 для определенного типа устройства 22 формирования изображения может заполняться одинаковым количеством тонера так, чтобы начальный уровень тонера в резервуаре 104, используемый контроллером 28, мог быть фиксированным значением для всех картриджей с тонером 100. Контроллер 28 затем оценивает количество тонера, остающегося в резервуаре 104, когда тонер подается из картриджа с тонером в блок 200 отображения, на основе одного или более рабочих состояний устройства 22 формирования изображения и/или картриджа с тонером 100. В одном варианте осуществления количество тонера 105, остающегося в резервуаре 104, приблизительно основано на полученной опытным путем скорости подачи тонера 105 из резервуара тонера 104, когда вал 132 и шнек 136 вращаются для доставки тонера из картриджа с тонером 100 в блок 200 отображения. В этом варианте осуществления оценка количества остающегося тонера 105 уменьшается на основе степени вращения приводного двигателя устройства 22 формирования изображения, который подает вращательную силу (усилие) к основной согласующей шестерне 130, как определяется контроллером 28. В другом варианте осуществления оценка количества остающегося тонера 105 уменьшается на основе числа печатаемых элементов (pels), напечатанных с использованием цвета тонера, содержащегося в картридже с тонером 100, когда картридж с тонером 100 установлен в устройстве 22 формирования изображения. В другом варианте осуществления оценка количества остающегося тонера 105 уменьшается на основе числа напечатанных страниц.

[0083] Количество тонера 105, остающегося в резервуаре 104, когда уменьшается степень вращения вала 132, которое происходит между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и каждым из магнитов 168, проходящих магнитный датчик 300, может определяться опытным путем для конкретной конструкции картриджа с тонером. В результате каждый раз, когда степень вращения вала 132 между обнаружением магнита 150 и обнаружением одного из магнитов 168 уменьшается от своего максимального значения, контроллер 28 может корректировать оценку количества тонера, остающегося в резервуаре 104, на основе определенного опытным путем количества тонера, связанного с уменьшением степени вращения вала 132 между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и соответствующим магнитом 168, проходящим магнитный датчик 300.

[0084] Например, уровень тонера в резервуаре 104 может приблизительно оцениваться, начиная с начального количества тонера 105, хранящегося в резервуаре 104, и уменьшая оцененное количество тонера 105, остающегося в резервуаре 104, по мере того, как тонер 105 из резервуара 104 используется. Как обсуждается выше, оценка остающегося тонера может уменьшаться на основе одного или более условий, таких как число вращений приводного двигателя, основной согласующей шестерни 130 или вала 132, числа напечатанных печатных элементов, числа напечатанных страниц и т.д. Оцененное количество остающегося тонера может повторно вычисляться, когда степень вращения вала 132, которая определяется контроллером 28 между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и магнитом 168a чувствительного рычажного механизма 160, проходящим магнитный датчик 300, уменьшается от ее максимального значения. В одном варианте осуществления это включает в себя замену оценки остающегося количества тонера эмпирическим значением, связанным с уменьшением степени вращения вала 132 между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и магнитом 168a, проходящим магнитный датчик 300. В другом варианте осуществления повторное вычисление присваивает вес и существующей оценке количества остающегося тонера, и эмпирическому значению, связанному с уменьшением степени вращения вала 132 между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и магнитом 168a, проходящим магнитный датчик 300. Скорректированная оценка количества тонера 105, остающегося в резервуаре 104, затем уменьшается по мере того, как тонер 105 потребляется из резервуара 104, с использованием одного или более условий, как обсуждается выше. Оцененное количество остающегося тонера может повторно вычисляться снова, когда степень вращения вала 132, которая определяется контроллера 28, между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и магнитом 168b чувствительного рычажного механизма 160, проходящим магнитный датчик 300, уменьшается от ее максимального значения. Как обсуждается выше, это может включать замену оценки количества остающегося тонера или повторное вычисление оценки, учитывая вес и существующей оценки количества остающегося тонера, и эмпирического значения, связанного с уменьшением степени вращения вала 132 между магнитом 150, проходящим магнитный датчик 300, и магнитом 168b, проходящим магнитный датчик 300. Этот процесс может повторяться до тех пор, пока в резервуаре 104 не закончится тонер 105. В одном варианте осуществления существующая оценка количества тонера 105, остающегося в резервуаре 104, сохраняется в памяти, связанной со схемой 45 обработки картриджа с тонером 100, так, чтобы оценка перемещалась с картриджем с тонером 100 в случае удаления картриджа с тонером 100 из одного устройства 22 формирования изображения и установки в другое устройство 22 формирования изображения.

[0085] Таким образом обнаружение перемещения магнитов 168 относительно перемещения магнита 150 может служить в качестве корректировки для оценки уровня тонера в резервуаре 104 на основе других условий, таких как полученная опытным путем скорость подачи тонера или число напечатанных печатных элементов или страниц, как обсуждается выше, для учета изменчивости и для корректировки возможной ошибки при такой оценке. Например, оценка уровня тонера на основе таких условий, как полученная опытным путем скорость подачи тонера или число напечатанных печатных элементов или страниц, может смещаться от фактического количества тонера 105, остающегося в резервуаре 104, в течение срока службы картриджа с тонером 100, т.е. различие между оценкой уровня тонера и фактическим уровнем тонера может иметь тенденцию увеличиваться в течение срока службы картриджа с тонером 100. Повторное вычисление оценки остающегося количества тонера 105 на основе перемещения магнита(ов) 168 относительно перемещения магнита 150 помогает исправить это смещение для обеспечения более точной оценки количества тонера 105, остающегося в резервуаре 104.

[0086] Следует принимать во внимание, что чувствительный рычажный механизм 160 может включать в себя любое подходящее число магнитов 168, необходимое в зависимости от того, сколько повторных вычислений оценки количества остающегося тонера необходимо. Например, чувствительный рычажный механизм 160 может включать в себя больше двух магнитов 168, разнесенных по окружности друг от друга, когда чаще требуется повторное вычисление оцененного уровня тонера. Альтернативно, чувствительный рычажный механизм 160 может включать в себя один магнит 168, когда повторное вычисление оцененного уровня тонера требуется только однажды, например, около точки, где резервуар 104 почти пуст. Положения магнитов 168 относительно элемента-ведущей лопасти 162 могут выбираться для обнаружения конкретных необходимых уровней тонера (например, 300 граммов остающегося тонера, 100 граммов остающегося тонера и т.д.). Дополнительно, когда вал 132 вращается с постоянной скоростью во время работы картриджа с тонером 100, вместо степени вращения вала 132 могут использоваться временные различия между обнаружением магнита 150 и магнита(ов) 168 магнитным датчиком 300. В этом варианте осуществления временные различия больше заданного порогового значения между обнаружением магнита 150 и одного или более из магнита(ов) 168 могут игнорироваться процессором для учета остановки вала 132 между заданиями печати.

[0087] Чувствительный рычажный механизм 160 не ограничен формой и структурой, показанной на фиг. 18, и может принимать множество форм и размеров, при необходимости. Элемент-ведущая лопасть 162, имеющая поверхность 166 лопасти, которая зацепляет тонер в резервуаре 104, также может принимать множество форм и размеров, при необходимости. Например, в одном варианте осуществления поверхность 166 лопасти наклонена относительно направления перемещения чувствительного рычажного механизма 160. Например, поверхность 166 лопасти может быть V-образной и иметь переднюю сторону, которая формирует вогнутую часть V-образного профиля. В другом варианте осуществления поверхность 166 лопасти включает в себя часть гребенки с последовательностью зубцов, которые разнесены аксиально друг от друга для уменьшения трения между чувствительным рычажным механизмом и тонером. При необходимости площадь поверхности 166 лопасти также может изменяться.

[0088] Хотя примерные варианты осуществления, показанные на фиг. 19A-19C, показывают магнитный датчик 300, расположенный на примерно «12 часов» относительно лопастного узла 140, магнитный датчик 300 может располагаться в другом месте на пути вращения лопастного узла 140, при необходимости. Например, магнитный датчик 300 может располагаться на примерно «6 часов» относительно лопастного узла 140 при изменении положений магнита 150 и магнита(ов) 168 относительно элемента-ведущей лопасти 162 на 180 градусов.

[0089] Несмотря на то, что обсуждаемые выше примерные варианты осуществления используют чувствительный рычажный механизм и фиксированный рычажный механизм в резервуаре картриджа с тонером, следует принимать во внимание, что чувствительный рычажный механизм и фиксированный рычажный механизм, каждый из которых имеет магнит, могут использоваться для определения уровня тонера в любом резервуаре или сборнике, хранящем тонер в устройстве 22 формирования изображения, таком как, например, резервуар блока отображения или место хранения отработанного тонера.

[0090] Дополнительно, конфигурация постоянного магнита(ов) для обнаружения уровня тонера не ограничена примерным вариантом осуществления, показанным на фиг. 18 и 19A-19C. Например, в другом варианте осуществления на приводном валу 132 монтируется и способна вращаться независимо от приводного вала 132 имеющая постоянный магнит лопасть, как описано в опубликованной патентной заявке Соединенных Штатов № 2014/0169806, которая переуступлена тому же правопреемнику, как настоящая заявка. В этом варианте осуществления лопасть толкается по пути её вращения приводным элементом, смонтированным на приводном валу 132, и свободно падает впереди приводного элемента, подвергаясь сопротивлению тонера, присутствующего в резервуаре 104. Соответственно, следует принимать во внимание, что перемещение лопасти (и постоянного магнита, присоединенного к ней) зависит от количества тонера в резервуаре 104.

[0091] Фиг. 20 показывает другой примерный вариант осуществления лопастного узла 5140. В этом варианте осуществления картридж с тонером включает в себя лопасть 5141, которая закреплена на валу 5132 таким образом, что лопасть 5141 вращается с валом 5132. Лопасть 5141 включает в себя один или более постоянных магнитов 5168, монтируемых на одном или более магнитодержателях 5170. Магнит(ы) 5168 расположены в непосредственной близости к внутренним поверхностям корпуса картриджа с тонером, но не контактирует с ними, как обсуждается выше. В показанном примерном варианте осуществления магнитодержатель 5170 соединяется с валом 5132 парой рычагов (плечей) 5172. В показанном примерном варианте осуществления два магнита 5168 монтируются на магнитодержателе 5170; однако, при необходимости могут быть использованы больше или меньше двух магнитов 5168. Магниты 5168 могут ориентироваться, формироваться и монтироваться к валу 5132 различными способами, как обсуждается выше. В этом варианте осуществления магнитный датчик 300 обнаруживает магниты 5168, когда вал 5132 вращается. Таким образом магнитный датчик 300 может использоваться для обнаружения присутствия картриджа с тонером в устройстве формирования изображения и для подтверждения того, что вал 5132 вращается правильно, таким образом устраняя необходимость в дополнительных датчиках для выполнения этих функций. Магнитный датчик 300 может также использоваться для определения скорости вращения вала 5132 путем измерения временной разницы между обнаружением первого магнита и обнаружением второго магнита по мере вращения вала 5132. Компоновка магнита(ов) 5168 при необходимости может сообщать дополнительные характеристики картриджа с тонером 100. Например, число магнитов 5168, присоединенных к валу 5132, может указывать характеристику картриджа с тонером 100. В качестве примера, один магнит 5186 может указывать на картридж с тонером, содержащий черный тонер, два магнита 5168 могут указывать на картридж с тонером, содержащий голубой тонер, три магнита 5168 могут указывать на картридж с тонером, содержащий желтый тонер, и четыре магнита 5168 могут указывать на картридж с тонером, содержащий пурпурный тонер. Дополнительно, на характеристику картриджа с тонером 100 может указывать интервал между магнитами 5168. Например, первый интервал между магнитами 5168 (например, 45 градусов) может указывать на картридж с тонером низкой емкости, а второй интервал между магнитами 5168 (например, 90 градусов) может указывать на картридж с тонером большой емкости. Различные другие аспекты компоновки магнита(ов) 5168 могут сообщать характеристики картриджа с тонером 100 и различные другие характеристики могут кодироваться в магните(ах) 5168, при необходимости.

[0092] Предшествующее описание показывает различные аспекты настоящего раскрытия. Не подразумевается, что оно является исчерпывающим. Скорее оно выбрано для иллюстрации принципов настоящего раскрытия и его практического применения, чтобы предоставить специалисту в данной области техники возможность использовать настоящее раскрытие, включая его различные модификации, которые естественным образом из него следуют. Все модификации и разновидности предполагаются в рамках объема настоящего раскрытия, который определен прилагаемой формулой изобретения. Относительно очевидные модификации включают в себя объединение одного или более признаков различных вариантов осуществления с признаками других вариантов осуществления.

Настоящее изобретение относится в общем к устройствам формирования изображения, а более конкретно к заменяемому блоку для электрофотографического устройства формирования изображения, имеющему элемент зацепления для позиционирования магнитного датчика. Заявленный заменяемый блок для электрофотографического устройства формирования изображения содержит корпус, имеющий верхнюю часть, нижнюю часть, переднюю часть и заднюю часть, расположенные между первой боковиной и второй боковиной корпуса, при этом корпус имеет резервуар для хранения тонера, способный вращаться вал, расположенный в резервуаре и имеющий ось вращения, магнит в резервуаре, способный перемещаться вследствие вращения вала, и элемент зацепления, расположенный на внешней стороне верхней части корпуса, при этом элемент зацепления выровнен с точкой на пути перемещения магнита в резервуаре, элемент зацепления имеет переднюю поверхность, которая не имеет препятствий контактировать с и толкать гнездо в устройстве формирования изображения, поддерживающее магнитный датчик, в рабочее положение магнитного датчика во время вставки заменяемого блока в устройство формирования изображения. Технический результат заключается в предотвращении повреждения устройства формирования изображения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Заменяемый блок для электрофотографического устройства формирования изображения, содержащий:

корпус, имеющий верхнюю часть, нижнюю часть, переднюю часть и заднюю часть, расположенные между первой боковиной и второй боковиной корпуса, при этом корпус имеет резервуар для хранения тонера;

способный вращаться вал, расположенный в резервуаре и имеющий ось вращения;

магнит в резервуаре, способный перемещаться вследствие вращения вала; и

элемент зацепления, расположенный на внешней стороне верхней части корпуса, при этом элемент зацепления выровнен с точкой на пути перемещения магнита в резервуаре, элемент зацепления имеет переднюю поверхность, которая не имеет препятствий контактировать с и толкать гнездо в устройстве формирования изображения, поддерживающее магнитный датчик, в рабочее положение магнитного датчика во время вставки заменяемого блока в устройство формирования изображения.

2. Заменяемый блок по п. 1, в котором магнит способен вращаться вокруг оси вращения вала вследствие вращения вала.

3. Заменяемый блок по п. 1, в котором элемент зацепления аксиально выровнен с магнитом относительно оси вращения вала.

4. Заменяемый блок по п. 1, в котором магнит проходит в непосредственной близости к внутренней поверхности корпуса, образующей резервуар, в положении, где элемент зацепления расположен на внешней стороне корпуса.

5. Заменяемый блок по п. 1, в котором элемент зацепления выступает вверх от верхней части корпуса.

6. Заменяемый блок по п. 1, в котором передняя поверхность элемента зацепления включает в себя пару передних поверхностей зацепления, разнесенных аксиально друг от друга и выровненных друг с другом вдоль продольного измерения корпуса.

7. Заменяемый блок по п. 1, в котором элемент зацепления включает в себя пару боковых поверхностей зацепления, которые обращены друг к другу, при этом боковые поверхности зацепления разнесены аксиально друг от друга и выровнены друг с другом вдоль продольного измерения корпуса.

8. Заменяемый блок по п. 1, дополнительно содержащий наклонную площадку, расположенную на внешней стороне корпуса перед элементом зацепления и ведущую к элементу зацепления, при этом верхняя поверхность наклонной площадки наклоняется вверх по мере протяжения наклонной площадки к элементу зацепления.

9. Заменяемый блок по п. 8, дополнительно содержащий плоскую верхнюю поверхность, которая простирается назад от задней части наклонной площадки к элементу зацепления, при этом плоская верхняя поверхность является по существу горизонтальной, когда картридж с тонером находится в своей рабочей ориентации.

10. Картридж с тонером для электрофотографического устройства формирования изображения, содержащий:

корпус, имеющий верхнюю часть, нижнюю часть, переднюю часть и заднюю часть, расположенные между первой боковиной и второй боковиной корпуса, при этом корпус имеет резервуар для хранения тонера;

выходное отверстие в проточном сообщении с резервуаром и расположенное на передней части корпуса около первой боковины корпуса для выхода тонера из картриджа с тонером;

согласующую шестерню, открытую на передней части корпуса около верхней части второй боковины корпуса для зацепления с соответствующей приводной шестерней в устройстве формирования изображения;

магнит, способный перемещаться вследствие вращения согласующей шестерни; и

выступ на внешней стороне верхней части корпуса в непосредственной близости от второй боковины корпуса, при этом выступ выровнен с точкой на пути перемещения магнита, выступ имеет переднюю поверхность, которая не имеет препятствий контактировать с и толкать гнездо датчика в устройстве формирования изображения, поддерживающее магнитный датчик, в рабочее положение магнитного датчика во время вставки картриджа с тонером в устройство формирования изображения.

11. Картридж с тонером по п. 10, в котором магнит проходит в непосредственной близости к внутренней поверхности корпуса, образующей резервуар, в положении, где выступ расположен на внешней стороне корпуса во время вращения согласующей шестерни.

12. Картридж с тонером по п. 10, в котором передняя поверхность выступа включает в себя пару передних поверхностей зацепления, разнесенных друг от друга вдоль поперечного измерения корпуса и выровненных друг с другом вдоль продольного измерения корпуса.

13. Картридж с тонером по п. 10, в котором выступ включает в себя пару боковых поверхностей зацепления, которые обращены друг к другу, при этом боковые поверхности зацепления разнесены друг от друга вдоль поперечного измерения корпуса и выровнены друг с другом вдоль продольного измерения корпуса.

14. Картридж с тонером по п. 10, дополнительно содержащий наклонную площадку, расположенную на внешней стороне корпуса перед выступом и ведущую к выступу, при этом верхняя поверхность наклонной площадки наклоняется вверх по мере протяжения наклонной площадки к выступу.

15. Картридж с тонером по п. 14, дополнительно содержащий плоскую верхнюю поверхность, которая простирается назад от задней части наклонной площадки к выступу, при этом плоская верхняя поверхность является по существу горизонтальной, когда картридж с тонером находится в своей рабочей ориентации.