碳粉筒、激光打印机及其工作方法与流程

1.本发明涉及电子成像设备领域，具体地说，是涉及一种碳粉筒、激光打印机及其工作方法。


背景技术：

2.电子照相型成像设备(如激光打印机)通常具有图像处理单元和可拆卸的安装到图像处理单元的碳粉盒。
3.现有一种碳粉盒，包括显影单元和可拆卸地安装在显影单元上的碳粉筒，因为显影单元和碳粉筒二者均可拆卸地安装，所以二者都使用开闭部件来打开和关闭相应的入粉口和出粉口，以防止碳粉筒中的碳粉的泄漏。碳粉筒上的开闭部件包括位于出粉口内的密封件以及盖合在出粉口外的密封盖板，密封件上设有开口，当开口与出粉口对准、同时密封盖板打开时，出粉口才被打开。在打开出粉口外部的密封盖板以及内部的密封件以后，碳粉穿过碳粉筒的出粉口从显影单元的入粉口进入到显影腔内，现有的碳粉筒上的整个联动系统结构复杂，装配安装工艺过程较多，工序复杂，零件也较多，碳粉盒成本较高。同时，激光打印机的门盖上设置有两个按压凸起，两个按压凸起分别通过两个刚度不同的弹簧连接在门盖上，碳粉筒装机后两个按压凸起分别抵接在碳粉筒的后壁上，其中连接在刚度小的弹簧上的按压凸起与筒主体的后壁抵接，连接在刚度大的弹簧上的按压凸起与联动系统中的推杆抵接，从而驱动出粉口打开，同时使得碳粉盒芯片组件与激光打印机中的芯片触针电连接。
4.由于按压凸起向推杆施加作用力时需要同时驱动密封件旋转以及芯片组件向上移动，因此按压凸起需要经常受到较大的反作用力，长时间使用后与该按压凸起连接的弹簧可能失效，从而无法开启出粉口和也无法将芯片组件推动到与激光打印机中芯片触针电连接的位置。


技术实现要素：

5.本发明的第一目的是提供一种能够简化所使用的碳粉筒的结构，保证稳定开启出粉口，同时提高芯片组件与芯片触针电连接稳定性的激光打印机。
6.本发明的第二目的是提供一种结构简单，装配效率高且能够稳定地开启出粉口的碳粉筒。
7.本发明的第三目的是提供一种上述激光打印机的工作方法。
8.为实现上述目的，本发明提供一种激光打印机，包括壳体和门盖，壳体内开设有粉筒容置腔，粉筒容置腔在第一方向上的一端设有粉筒安装口，门盖安装在粉筒安装口处用于开闭粉筒安装口，粉筒容置腔长度方向的第一端设置有触针机构，触针机构位于粉筒容置腔的上方；触针机构包括基座，基座上设置有多个芯片触针；触针机构还包括：推杆组件，推杆组件安装在粉筒容置腔长度方向的第一端，基座与推杆组件连接，推杆组件包括第一受力部、复位按压部和第一施力部，第一受力部与门盖抵接，在第一方向上，第一施力部位
于复位按压部与第一受力部之间；第一弹性复位件，粉筒容置腔内设有与粉筒安装口相对的后壁，第一弹性复位件安装在后壁上，第一弹性复位件的自由端抵接在复位按压部上；第一受力部受到门盖施加的压力后驱动推杆组件动作，第一施力部带动基座向下移动。
9.由上述方案可见，通过将激光打印机中固定芯片触针的基座设计成能够沿竖直方向移动的结构，从而在安装好碳粉筒后，关闭门盖时，推杆组件受力驱动基座移动至使芯片触针与碳粉筒的芯片组件电连接的位置。这样，碳粉筒上的连杆机构在驱动密封件打开出粉口时，无需同时驱动芯片组件移动，从而简化了碳粉筒的结构，由于碳粉筒是易耗件，因此也能够大幅降低用户成本。同时，由于连杆机构只需要打开出粉口，因此按压凸起受到的反作用力较小，可避免由于连接按压凸起的弹簧失效而导致无法开启出粉口或者无法将芯片组件推动到与激光打印机中芯片触针电连接的位置。
10.当碳粉筒内的碳粉使用完毕后，打开激光打印机的门盖，推杆组件在第一弹性复位件的恢复力的作用下复位，触针机构的基座缩回并与碳粉筒的芯片组件分离。
11.一个优选的方案是，推杆组件包括施力部件和推杆；施力部件开设有第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽的延伸方向与第二滑槽的延伸方向相交；基座设置有第一滑动凸起，推杆设置有第二滑动凸起，第一滑动凸起与第一滑槽滑动配合并可相对于第一滑槽转动，第二滑动凸起与第二滑槽滑动配合并可相对于第二滑槽转动；复位按压部与第一受力部分别设置在推杆长度方向的两端。
12.进一步的方案是，推杆和基座在粉筒容置腔长度方向上分别位于施力部件相对的两侧。
13.由此可见，施力部件被夹持在推杆和基座之间，可提高连接结构的稳定性。
14.进一步的方案是，推杆包括平行且沿竖直方向布置的第一杆段和第二杆段，第二杆段位于第一杆段的下方，第一受力部位于第一杆段的第一端，第一杆段的第二端与第二杆段的第二端连接，第二滑动凸起位于第二杆段的第一端。
15.进一步的方案是，第二杆段的第一端的顶部设置有支撑凸起，支撑凸起从下方支撑第一杆段。
16.由此可见，支撑凸起为第一杆段提供支撑，保证推杆在移动过程中的稳定性。
17.一个优选的方案是，粉筒容置腔长度方向的第一端的端壁上设置有至少两个滑块，多个滑块沿着第一方向布置，推杆上开设有沿着第一方向延伸的导向槽，滑块均与导向槽滑动配合。
18.由此可见，滑块与导向槽配合为推杆的移动方向提供引导，从而保证推杆向基座施加稳定的作用力，同时防止推杆翻转。
19.一个优选的方案是，粉筒容置腔的底壁上开设有入粉口，入粉口位于粉筒容置腔长度方向的第一端。
20.为实现上述第二目的，本发明提供一种碳粉筒，碳粉筒可拆卸地安装在激光打印机内；碳粉筒包括：筒主体，筒主体内开设有相互连通的储粉腔和送粉通道，送粉通道的一端开设有出粉口，出粉口内设置有密封件，密封件包括沿周向布置的密封部和连通口，密封件可转动地安装在送粉通道内，连通口与送粉通道连通，密封部与出粉口沿密封件的径向相对设置并密封出粉口；搅拌机构，搅拌机构包括搅拌架、螺旋杆和驱动齿轮组，搅拌架设置在储粉腔内，螺旋杆设置在送粉通道内，驱动齿轮组设置在筒主体的第一端，驱动齿轮组
驱动搅拌架和螺旋杆转动；碳粉筒还包括：芯片组件，芯片组件固定安装在筒主体的第二端；连杆机构，连杆机构安装在筒主体的第二端，连杆机构包括连杆组件和第二弹性复位件；第二弹性复位件的两端分别连接筒主体和连杆组件，连杆组件设置有第二受力部和第二施力部，第二施力部与密封件铰接，第二受力部受力仅驱动密封件转动并打开出粉口。
21.由此可见，当盖合激光打印机的门盖时，第一受力部受力后驱动推杆组件动作并驱动安装有芯片触针的基座向下移动后，与碳粉筒的芯片组件电连接，能够实现芯片组件与芯片触针稳定的电连接，同时，第二受力部受力后驱动连杆组件动作，连杆组件的施力部驱动密封件转动，使得连通口与出粉口相对，从而打开出粉口。连杆组件结构简单，零部件少，装配工艺简单，能够稳定地开启出粉口。由于打印机内有驱动芯片触针移动的机构，因此碳粉筒内的芯片组件能够设计成相对于筒主体固定的结构，可以进一步简化连杆组件的结构，提高装配效率。
22.当碳粉筒内的碳粉使用完毕后，打开激光打印机的门盖，推杆组件在第一弹性复位件的恢复力的作用下复位，触针机构的基座缩回并与碳粉筒的芯片组件分离。同时连杆组件在第二弹性复位件的恢复力的作用下复位，连杆组件拉动密封件反向转动密封出粉口，这样当从激光打印机中取出碳粉筒时可防止粉筒内残余的碳粉泄露。
23.为实现上述第三目的，本发明提供一种激光打印机的工作方法，激光打印机包括壳体和门盖，壳体内开设有粉筒容置腔，粉筒容置腔在第一方向上的一端设有粉筒安装口，门盖安装在粉筒安装口处用于开闭粉筒安装口，粉筒容置腔长度方向的第一端设置有触针机构，触针机构位于粉筒容置腔的上方；触针机构包括基座，基座上设置有多个芯片触针；触针机构还包括：推杆组件，推杆组件安装在粉筒容置腔长度方向的第一端的端壁上，基座与推杆组件连接，推杆组件包括第一受力部、复位按压部和第一施力部，第一受力部与门盖抵接，在第一方向上，第一施力部位于复位按压部与第一受力部之间；第一弹性复位件，粉筒容置腔内设有与粉筒安装口相对的后壁，第一弹性复位件安装在后壁上，第一弹性复位件的自由端抵接在复位按压部上；碳粉筒可拆卸地安装在粉筒容置腔内，碳粉筒包括筒主体、芯片组件和连杆机构，芯片组件固定安装在筒主体的一端，筒主体内开设有相互连通的储粉腔和送粉通道，送粉通道的一端开设有出粉口，出粉口内设置有密封件，密封件包括沿周向布置的密封部和连通口，密封件可转动地安装在送粉通道内，连通口与送粉通道连通，密封部与出粉口沿密封件的径向相对设置并密封出粉口，连杆机构与密封件铰接；工作方法包括：将碳粉筒装入粉筒容置腔中，出粉口与激光打印机的入粉口对接，密封件密封出粉口；盖合门盖，第一受力部受力驱动推杆组件动作，第一施力部带动基座向下移动直至芯片触针与芯片组件电连接；连杆机构受力驱动密封件转动并打开出粉口。
附图说明
24.图1是本发明碳粉筒实施例中搅拌机构的结构图。
25.图2是本发明碳粉筒实施例中芯片组件连杆组件的结构图。
26.图3是本发明碳粉筒实施例中芯片组件、连杆机构和密封件的结构分解图。
27.图4是本发明激光打印机实施例中碳粉盒和触针机构配合的结构示意图。
28.图5是本发明激光打印机实施例中触针机构的结构分解图。
29.图6是本发明激光打印机实施例中触针机构中基座处于缩回位置未与碳粉筒的芯
片组件电连接的状态图。
30.图7是本发明激光打印机实施例中触针机构中基座处于伸出位置并与碳粉筒的芯片组件电连接的状态图。
31.以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
32.参见图1至图3，本实施例中，碳粉筒包括筒主体1、第一端盖61、第二端盖62、搅拌机构2、芯片组件3和连杆机构4。筒主体1内开设有相互连通的储粉腔11和送粉通道12，送粉通道12的一端开设有出粉口121，出粉口121内设置有密封件5，密封件5包括沿周向布置的密封部51和连通口(未图示)，密封件5可转动地安装在送粉通道12内，密封件5呈圆筒状，连通口在径向上贯穿密封件5，连通口与送粉通道12连通，密封部51与出粉口121沿密封件5的径向相对设置并密封出粉口121。优选地，密封部51的材质为橡胶。
33.搅拌机构2包括搅拌架21、螺旋杆22和驱动齿轮组23，搅拌架21设置在储粉腔11内，螺旋杆22设置在送粉通道12内，驱动齿轮组23设置在筒主体1的第一端101并位于第一端盖61与筒主体1围成的空间内，驱动齿轮组23驱动搅拌架21和螺旋杆22转动。芯片组件3固定安装在筒主体1的第二端102，芯片组件3可以直接固定在筒主体1第二端102的端壁1021上，也可以固定连接在第二端盖62上并位于第二端盖62与筒主体1围成的空间内。
34.连杆机构4安装在筒主体1的第二端102并位于第二端盖62与筒主体1围成的空间内，连杆机构4包括连杆组件41、弹性复位件和弹性迫推件。弹性迫推件为扭簧43，弹性复位件为拉簧42。
35.拉簧42的两端分别连接筒主体1和连杆组件41，连杆组件41设置有受力部414和施力部416，施力部416与密封件5铰接。受力部414受力驱动连杆组件41动作，施力部416带动密封件5转动。
36.连杆组件41包括推杆411、第一连杆412和第二连杆413。第二端盖62在x方向(即第一方向)上远离出粉口121的一端设有开口621，推杆411沿x方向延伸且推杆411端部的受力部414从开口621露出，x方向与竖直方向相交设置，优选地，x方向垂直于竖直方向，推杆411上开设有沿着x方向延伸的滑槽417，筒主体1的第二端102的端壁1021上设置有两个间隔布置的滑动凸起13，两个滑动凸起13均与滑槽417滑动配合。扭簧43的两端分别连接推杆411和第一连杆412，第一连杆412的第一端4122与筒主体1铰接，第一连杆412的第二端4123与第二连杆413铰接，第二连杆413远离第一连杆412的一端与密封件5铰接。扭簧43安装在筒主体1的第二端102的端壁1021上，第一连杆412上靠近第二端4123处设置有限位凸起4121，扭簧43的第一扭臂431始终抵接在限位凸起4121远离第二连杆413的一侧，扭簧43的第二扭臂432抵接在推杆411的限位凸块418上。拉簧42的第一端连接在筒主体1的端壁1021的安装柱419上，拉簧42的第二端连接在推杆411的限位凸块418上。在筒主体1的长度方向上，拉簧42位于推杆411靠近筒主体1的一侧。
37.参见图4至图7，激光打印机包括壳体(未图示)、门盖7和触针机构8，壳体内开设有粉筒容置腔，粉筒容置腔在x方向上的一端设有粉筒安装口，门盖7安装在粉筒安装口处用于开闭粉筒安装口，粉筒容置腔的底壁上开设有入粉口，入粉口位于粉筒容置腔长度方向的第一端。
38.粉筒容置腔长度方向的第一端还设置有触针机构8，触针机构8位于粉筒容置腔的上方。粉筒容置腔长度方向的第二端设置有驱动齿轮，驱动齿轮用于向碳粉筒的驱动齿轮组23传递驱动力。
39.触针机构8包括基座81、推杆组件82和弹性复位件83，弹性复位件83为弹簧，基座81上设置有多个芯片触针811，推杆组件82安装在粉筒容置腔长度方向的第一端的端壁上，基座81与推杆组件82连接，推杆组件82具有受力部821、复位按压部822和施力部823，受力部821与门盖7抵接，在x方向上，施力部823位于复位按压部822与受力部821之间。粉筒容置腔内设有与粉筒安装口相对的后壁71，弹性复位件83安装在后壁71上，弹性复位件83的自由端抵接在复位按压部822上。受力部821受到门盖7施加的压力f2后驱动推杆85动作并带动基座81向下移动。
40.推杆组件82包括施力部件84和推杆85。施力部件84开设有第一滑槽841和第二滑槽842，第一滑槽841的延伸方向与第二滑槽842的延伸方向相交，施力部823位于所述第一滑槽841的内周壁上。基座81设置有第一滑动凸起812，推杆85设置有第二滑动凸起(未图示)，第一滑动凸起812与第一滑槽841滑动配合并可相对于第一滑槽841转动，第二滑动凸起与第二滑槽842滑动配合并可相对于第二滑槽842转动。复位按压部822与受力部821分别设置在推杆85长度方向的两端。推杆85的第一杆段851和基座81在粉筒容置腔长度方向上分别位于施力部件84相对的两侧。推杆85包括平行且沿竖直方向布置的第一杆段851和第二杆段852，第二杆段852位于第一杆段851的下方，受力部821位于第一杆段851的第一端，第一杆段851的第二端与第二杆段852的第二端连接，第二滑动凸起位于第二杆段852的第一端。第二杆段852的第一端的顶部设置有支撑凸起854，支撑凸起854从下方支撑第一杆段851。粉筒容置腔长度方向的第一端的端壁上设置有至少两个滑块(未图示)，多个滑块沿着x方向布置，推杆85上开设有沿着x方向延伸的导向槽855，滑块均与导向槽855滑动配合。
41.激光打印机的工作方法包括：将碳粉筒装入粉筒容置腔中，出粉口121与激光打印机的入粉口密封地对接，密封件5密封出粉口121。接着，盖合门盖7，受力部821受到压力f2后，驱动第一杆段851并带动第二杆段852沿着x方向移动，弹性复位件83受力处于压缩状态，第二滑动凸起沿着第二滑槽842的延伸方向滑动，同时施力部件84旋转，第一滑动凸起812沿着第一滑槽841滑动，第一滑槽841的内周壁上的施力部823向基座81施加向下的作用力，从而带动基座81向下移动直至芯片触针811与芯片组件电连接。同时，门盖7上的按压凸起向受力部414施加作用力f1并推动受力部414并驱动推杆411沿x方向移动，推杆411上的限位凸块418向扭簧43的第二扭臂432施加作用力，扭簧43旋转，从而扭簧43的第一扭臂431推动限位凸起4121，使第一连杆412绕第一连杆412的第一端4122转动，第一连杆412的第二端4123带动第二连杆413移动并转动，从而第二连杆413带动密封件5转动，直至连通口与出粉口121相对，出粉口121打开，出粉口121与送粉通道12连通。
42.由上可见，通过将激光打印机中固定芯片触针的基座设计成能够沿竖直方向移动的结构，从而在安装好碳粉筒后，关闭门盖时，推杆组件受力驱动基座移动至使芯片触针与碳粉筒的芯片组件电连接的位置。这样，碳粉筒上的连杆机构在驱动密封件打开出粉口时，无需同时驱动芯片组件移动，从而简化了碳粉筒的结构，由于碳粉筒是易耗件，因此也能够大幅降低用户成本。同时，由于连杆机构只需要打开出粉口，因此按压凸起受到的反作用力较小，可避免由于连接按压凸起的弹簧失效而导致无法开启出粉口或者无法将芯片组件推
动到与激光打印机中芯片触针电连接的位置。
43.当碳粉筒内的碳粉使用完毕后，打开激光打印机的门盖，推杆组件在第一弹性复位件的恢复力的作用下复位，触针机构的基座缩回并与碳粉筒的芯片组件分离。
44.此外，连杆组件也可以仅包括一条推杆，受力部和施力部分别位于推杆长度方向的两端。第一杆段和第二杆段可以一体成型，也可以固定连接，或者第一杆段的第二端抵接在第二杆段的第二端上。连杆组件也可以设置在粉筒容置腔的顶壁上。上述改变也能实现本发明的目的。
45.最后需要强调的是，以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。