本發(fā)明涉及一種用于電子照相成像設備的顯影盒。

背景技術：

例如激光打印機的電子照相成像設備或圖像形成裝置內通常使用可拆卸的顯影盒(又稱作色粉盒、碳粉盒、粉盒或顯影劑盒)為其提供碳粉(又稱作色粉或顯影劑)以將感光部件(又稱作感光鼓)上的靜電潛像顯影，然后使感光部件上的碳粉轉印至紙張等介質上而形成可見圖像。

通常，顯影盒具有存儲碳粉的碳粉容納腔和用于向感光部件提供碳粉的顯影輥，并在碳粉容納腔內設置諸如輸送帶、攪拌件、送粉板、推粉桿、螺紋送粉桿等的送粉裝置，以將碳粉容納腔內的碳粉向顯影輥方向輸送。例如，中國專利文獻cn101241336b公開了一種顯影盒，其包括：將顯影劑供應至感光部件的顯影輥；外殼，其支持顯影輥并包括設置在一區(qū)域以面對顯影輥并儲存顯影劑的顯影劑儲存部件；以及顯影劑供應板(送粉板)，其形成為具有顯影劑流動孔，使得顯影劑通過該顯影劑流動孔流動，并且被設置為在顯影劑儲存部件和顯影劑供應單元之間移動。

然而，由于送粉裝置并不能將碳粉容納腔內的碳粉全部排出，因此上述顯影盒均存在一定程度的碳粉殘留問題。并且，上述顯影盒對送粉裝置和顯影盒框架連接處的密封性能要求很高，否則在運輸和使用過程會存在漏粉風險，導致成本較高。此外，送粉裝置與顯影盒的驅動力接收部(從電子照相成像設備主體中接收驅動力)之間通常采用多機構連續(xù)傳動原理，傳動阻力較大，使得驅動力接收部受到較大的扭力，進而導致顯影盒的功耗較大且品質性能降低。

也有顯影盒采用了其他的送粉結構。例如，中國專利文獻cn103946752a公開了一種顯影盒，其包括：具有開口并用于容納顯影劑的柔性容器；用于容納該容器的框架；可旋轉地設置在框架內部的推壓部件，用于通過旋轉來推壓容器以使容器變形；和用于在其表面承載顯影劑以給送顯影劑的顯影劑承載部件。其中，柔性容器設置成使得其開口在成像過程中朝重力方向的向下方向敞開，且推壓部件推壓柔性容器靠近開口的部分，使得顯影劑在重力和推壓部件的共同作用下朝重力方向的向下方向輸送。

顯然，當以水平或者以相對于水平面具有較小傾角的姿態(tài)安裝在電子照相成像設備主體中時，cn103946752a所公開的顯影盒無法實現(xiàn)送粉功能。另外，由于推壓部件以可旋轉地方式設置，這種送粉結構也難以在具有扁平化盒體的顯影盒中使用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種顯影盒，其不僅具有高碳粉利用率、低成本、低功耗，而且能夠在各種安裝姿態(tài)下實現(xiàn)穩(wěn)定供粉。

為了實現(xiàn)上述的主要目的，本發(fā)明提供了一種顯影盒，包括盒體和可旋轉地支撐在盒體上的顯影輥，其中，顯影盒具有容積可變的碳粉容納空間，當碳粉容納空間的容積縮小時，碳粉容納空間內的碳粉受到擠壓力而從出粉口排出。優(yōu)選地，碳粉容納空間構造為可朝出粉口方向收縮。

上述技術方案中，利用碳粉容納空間在容積縮小時產生的擠壓力而將其中的碳粉排出，不僅使得顯影盒能夠在任意安裝姿態(tài)下實現(xiàn)穩(wěn)定供粉，并獲得高的碳粉利用率，而且可有效降低顯影盒的驅動力接收部所受到的扭力，使顯影盒具有低功耗、高打印品質的優(yōu)點。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，通過在盒體內設置容積可變的碳粉容器而形成碳粉容納空間；其中，該碳粉容器的至少一部分由彈性體材料制備而成，且利用彈性體材料自身收縮形變所產生的彈性收縮力向容納于其中的碳粉施加擠壓力。這樣的好處是可進一步降低驅動力接收部所受到的扭力，改善打印品質。此外，將碳粉存儲在碳粉容器內，有效解決了現(xiàn)有技術中碳粉容納腔的漏粉問題。

作為本發(fā)明的一種更具體實施方式，碳粉容器包括第一剛性側壁、第二剛性側壁以及連接第一剛性側壁和第二剛性側壁的彈性連接件，出粉口設置在第一剛性側壁上；第一剛性側壁與盒體固定連接，第二剛性側壁可朝出粉口方向移動，彈性連接件隨著碳粉容器中碳粉填充量的降低而逐漸收縮。

上述技術方案中，第一剛性側壁和第二剛性側壁的設置使得碳粉容器主要發(fā)生朝出粉口方向的均勻收縮，從而達到更加穩(wěn)定、均勻的送粉效果。

優(yōu)選地，彈性連接件形成為兩端開口的中空體，且彈性連接件的兩端分別與第一剛性側壁和第二剛性側壁密封連接，以限定出碳粉容納空間，從而有效簡化碳粉容器的結構。

作為一種可選擇的實施方式，碳粉容器具有柔性袋體，第一剛性側壁和第二剛性側壁在送粉方向上分別與該柔性袋體的兩側相連，且彈性連接件的兩端分別與第一剛性側壁和第二剛性側壁連接。此時，彈性連接件僅起到使得碳粉容器發(fā)生收縮形變的作用。

根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施方式，通過在盒體內設置柔性的碳粉容器而形成容積可變的碳粉容納空間；顯影盒還包括用于向該碳粉容器施加作用力，以使得該碳粉容器發(fā)生收縮形變的容積調節(jié)機構。與包括彈性體材料的碳粉容器相比，柔性碳粉容器可以達到更高的碳粉利用率，并且能夠對碳粉供應量進行更為精確的控制。

需要說明的是，本發(fā)明中的柔性碳粉容器可能存在局部剛性組成部分，但只要其整體上具有柔性可變形特性即屬于本發(fā)明所描述的柔性碳粉容器。

在本發(fā)明的一種更具體實施方式中，容積調節(jié)機構包括平行于顯影輥的轉軸以及滑動穿設在碳粉容器上并環(huán)繞碳粉容器的拉繩；其中，轉軸可轉動地支撐在盒體上，并設置在碳粉容器靠近出粉口的一側；拉繩的一端與轉軸連接，另一端與盒體相對固定，轉軸轉動時將拉繩卷繞在轉軸上，以帶動碳粉容器發(fā)生收縮形變。

上述技術方案中，拉繩的另一端可以直接固定在盒體上，也可以通過固定在碳粉容器與盒體固定連接的部分而實現(xiàn)與盒體的相對固定。

需要說明的是，本發(fā)明中，“拉繩”是指繩狀、帶狀等具有一定長度并能夠進行卷繞的任意柔性物件。

上述技術方案中，拉繩的數(shù)量優(yōu)選為多根，該多根拉繩沿顯影輥的軸向間隔分布。這樣的好處在于能夠使得碳粉容器在顯影輥軸向上具有更為均勻的收縮形變，提高碳粉供應的均勻性。舉例來說，容積調節(jié)機構包括在顯影輥軸向上位于碳粉容器兩側的兩根拉繩。

根據(jù)本發(fā)明的再一具體實施方式，盒體內設置有可朝顯影輥方向運動的推板，盒體內位于推板靠近顯影輥的一側形成容積可變的碳粉容納空間；顯影盒還包括驅動推板朝顯影輥方向運動以使得碳粉容納空間的容積縮小的容積調節(jié)機構。

更具體地，容積調節(jié)機構包括平行于顯影輥的轉軸和拉繩；轉軸可轉動地支撐在盒體上并設置在碳粉容納空間靠近出粉口的一側，拉繩的一端與推板連接，另一端與轉軸連接，轉軸轉動時將拉繩卷繞在轉軸上，以帶動推板朝顯影輥方向運動。

可選擇地，可以在推板和盒體之間設置例如彈簧的彈性部件，該彈性部件向推板施加朝顯影輥方向的作用力，以帶動推板朝顯影輥方向運動。

本發(fā)明中，碳粉容納空間的出粉口優(yōu)選形成為沿顯影輥的軸向延伸，從而能夠在顯影輥的軸向上進行均勻送粉，以提高打印品質。

為了更清楚地闡述本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點，下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明顯影盒實施例1的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明顯影盒實施例1的另一結構示意圖；

圖3是本發(fā)明顯影盒實施例1中碳粉容器的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明顯影盒實施例1中碳粉容器的另一結構示意圖；

圖5是本發(fā)明顯影盒實施例2的立體圖；

圖6是本發(fā)明顯影盒實施例2的結構示意圖；

圖7是本發(fā)明顯影盒實施例2的另一結構示意圖；

圖8是本發(fā)明中送粉控制機構實施例1的結構示意圖；

圖9是本發(fā)明中送粉控制機構實施例2的結構示意圖；

圖10是本發(fā)明中送粉控制機構實施例2的另一結構示意圖

圖11是本發(fā)明顯影盒實施例3的結構示意圖；

圖12是本發(fā)明顯影盒實施例3的另一結構示意圖。

具體實施方式

顯影盒實施例1

圖1和2為實施例1中顯影盒的結構示意圖，且圖1中顯影盒處于初始滿粉狀態(tài)，圖2為顯影盒經使用一定時間后所達到的使用狀態(tài)。如圖1和2所示，該顯影盒包括盒體1、可旋轉地支撐在盒體1上的顯影輥2和送粉輥3、以及形成有出粉口411的碳粉容器4。其中，盒體1形成為扁平狀，包括相互連通的容納腔11和供粉腔12；碳粉容器4位于容納腔11內，并通過出粉口411向供粉腔12中排出碳粉；顯影輥2位于供粉腔12的開口處，送粉輥3位于供粉腔12中并向顯影輥2提供碳粉。碳粉容器4構造為可發(fā)生朝出粉口411方向的收縮形變，以向容納于其中的碳粉施加擠壓力，使得碳粉從出粉口411排出。出粉口411形成為沿顯影輥2的軸向延伸，并具有與顯影輥2的工作段(即顯影輥2在其軸向上為感光部件提供碳粉的區(qū)域)大致相同的長度，以使得顯影輥2能夠在軸向上均勻地為感光部件提供碳粉。

圖3和4是碳粉容器4的結構示意圖，且圖3中的碳粉容器4處于膨脹狀態(tài)，圖4中的碳粉容器4處于自然狀態(tài)。如圖3至4所示，碳粉容器4包括具有出粉口411的第一剛性側壁41、第二剛性側壁42以及連接第一剛性側壁41和第二剛性側壁42的彈性連接件43；其中，第一剛性側壁41與盒體1固定連接，第二剛性側壁42可朝出粉口411方向移動，彈性連接件43形成為兩端開口的中空體，且彈性連接件43的兩端分別與第一剛性側壁41和第二剛性側壁42密封連接，以限定出容積可變的碳粉容納空間。

初始狀態(tài)下，顯影盒處于圖1所示的滿粉狀態(tài)，彈性連接件43處于如圖3所示的膨脹狀態(tài)。如圖2所示，隨著顯影盒的使用，供粉腔12中的碳粉量逐漸減少，而由于碳粉容器4中的碳粉在彈性連接件43彈性回復力的作用下始終處于受壓狀態(tài)，因此逐漸地從出粉口411排出到供粉腔12內；與此同時，碳粉容器4逐漸發(fā)生朝出粉口411方向的收縮形變(同時包括在其他方向上的收縮形變)，以持續(xù)對其中的碳粉施加擠壓力。當碳粉容器4達到如圖4所示的自然狀態(tài)時將不再收縮，由于彈性連接體43在自然狀態(tài)下占據(jù)一定的空間，因此碳粉容器4中仍然會有極少量的碳粉殘留。

在本發(fā)明未圖示的其他實施例中，碳粉容器具有柔性袋體，第一剛性側壁和第二剛性側壁在送粉方向上分別與該柔性袋體的兩側相連，且彈性連接件的兩端分別與第一剛性側壁和第二剛性側壁連接。此時，彈性連接件僅起到使得碳粉容器發(fā)生收縮形變的作用。

顯影盒實施例2

圖5為實施例2中顯影盒的立體圖，圖6和7為其結構示意圖，且圖6中顯影盒處于初始滿粉狀態(tài)，圖7為顯影盒經使用一定時間后所達到的使用狀態(tài)。

如圖5至7所示，該顯影盒包括盒體1、可旋轉地支撐在盒體1上的顯影輥2和送粉輥3、設置在盒體1縱向端部的驅動力接收部10以及形成有出粉口141的碳粉容器14。其中，驅動力接收部10用于從電子照相成像設備主體中接收旋轉驅動力，并通過傳動機構將該驅動力傳遞至顯影輥2、送粉輥3和送粉控制機構(其結構將在下文中詳細描述)。

本實施例中，位于容納腔11內的碳粉容器14具有柔性袋體，袋體相鄰于出粉口141的表面與盒體1固定連接。為了實現(xiàn)柔性碳粉容器14發(fā)生朝出粉口141方向的收縮形變，使得碳粉從出粉口141排出到供粉腔12，本實施例的顯影盒還包括用于向碳粉容器14施加作用力，以使得碳粉容器14發(fā)生朝出粉口141方向的收縮形變(同時包括在其他方向上的收縮形變)的容積調節(jié)機構。

具體地，該容積調節(jié)機構包括平行于顯影輥2的轉軸5以及滑動穿設在碳粉容器14上并環(huán)繞碳粉容器14的拉繩6；其中，轉軸5可轉動地支撐在盒體1上，并設置在碳粉容器14靠近出粉口141的一側；拉繩6的一端與轉軸5連接，另一端與盒體1相對固定。

如圖7所示，顯影盒工作時，轉軸5轉動并將拉繩6卷繞在轉軸5上，以帶動碳粉容器14發(fā)生朝出粉口141方向的收縮形變，從而向容納于碳粉容器14中的碳粉施加擠壓力，使得碳粉從出粉口141排出。本實施例中，拉繩6的數(shù)量可以為一根或者沿顯影輥2軸向間隔分布多根。在本發(fā)明未圖示的優(yōu)選實施例中，容積調節(jié)機構包括在顯影輥2軸向上位于碳粉容器14兩側的兩根拉繩6。

本實施例中，顯影盒還包括通過控制轉軸5的旋轉而對碳粉容納空間(即碳粉容器14)的容積變化進行控制，從而對碳粉供應量進行控制的送粉控制機構，驅動力接收部10通過傳動機構向該送粉控制機構傳遞驅動力。其中，送粉控制機構構造為當供粉腔12中的碳粉量滿足使用需求時(即顯影盒的供粉量滿足碳粉需求量時)控制轉軸5不旋轉，而當供粉腔12中的碳粉量不滿足使用需求時才控制轉軸5旋轉，以實現(xiàn)對碳粉容器14排粉量的自動準確控制。

以下通過兩個具體實施例對送粉控制機構作進一步的詳細說明。

送粉控制機構實施例1

圖8是送粉控制機構實施例1的結構示意圖。參見圖8，本實施例的送粉控制機構包括設置在轉軸5上的從動摩擦輪8以及與從動摩擦輪8相配合并持續(xù)旋轉的主動摩擦輪7；其中，從動摩擦輪8的外周形成有彈性材料層81，主動摩擦輪7的外周形成有彈性材料層71，彈性材料層81和彈性材料層71之間保持接觸。容易理解，當且僅當主動摩擦輪7施加給從動摩擦輪8的扭矩t1大于拉繩6通過轉軸5施加給從動摩擦輪8的扭矩t2時，主動摩擦輪7帶動從動摩擦輪8旋轉，容積調節(jié)機構才能降低碳粉容納空間的容積；而當主動摩擦輪7施加給從動摩擦輪8的扭矩t1小于等于拉繩6通過轉軸5施加給從動摩擦輪8的扭矩t2時，從動摩擦輪8打滑，容積調節(jié)機構缺少驅動力而不能降低碳粉容納空間的容積。

顯影盒工作時，當供粉腔12中的碳粉量滿足使用需求后，碳粉容器14中的碳粉無法排出或以基本上可忽略的量排出而處于相對密實狀態(tài)，使得拉繩6達到相對張緊狀態(tài)，此時主動摩擦輪7施加給從動摩擦輪8的扭矩t1小于或等于拉繩6施加給從動摩擦輪8的扭矩t2，從動摩擦輪8打滑，碳粉容器14容積基本上不變而停止送粉；當供粉腔12中的碳粉量不滿足使用需求時，隨著碳粉容器14中的碳粉在壓力下向供粉腔12中排出，碳粉容器14中的剩余碳粉逐漸變?yōu)橄鄬λ缮顟B(tài)，使得拉繩6同樣逐漸變?yōu)橄鄬λ缮顟B(tài)，拉繩6施加給從動摩擦輪8的扭矩t2也逐漸減小，當扭矩t2減小到小于扭矩t1時，主動摩擦輪7帶動從動摩擦輪8轉動，并繼續(xù)將拉繩6卷繞在轉軸5上，使得碳粉容器14逐漸發(fā)生朝出粉口141方向的收縮形變，碳粉容器14中的碳粉整體上往出粉口141方向移動，并在擠壓力的作用下從出粉口141排出到供粉腔12中。

送粉控制機構實施例2

圖9和10是送粉控制機構實施例2的結構示意圖。需要說明的是，當采用送粉控制機構實施例2時，轉軸5需要設置為可滑動地承載在盒體1上。

如圖9和10所示，本實施例的送粉控制機構包括設置在轉軸5上的從動齒輪18、與從動齒輪18相配合的主動齒輪17以及設置在轉軸5與盒體1之間作為彈性部件的彈簧19。其中，彈簧19在彈簧導向構件20的引導下沿轉軸5的滑動方向伸縮而使得轉軸5滑動，從動齒輪18可隨著轉軸5的滑動而在與主動齒輪17相嚙合的位置和與主動齒輪17相脫離的位置之間移動。應理解，彈簧19設置在轉軸5與盒體1之間是指彈簧19直接或間接地向轉軸5和盒體1施加彈性作用力。

本實施例中，當且僅當在轉軸5的滑動方向上彈簧19施加給轉軸5的作用力f2能夠克服拉繩6施加給轉軸5的拉力f1時，主動齒輪17和從動齒輪18才能如圖9所示相互嚙合，容積調節(jié)機構才能降低碳粉容納空間的容積；而當在轉軸5的滑動方向上彈簧19施加給轉軸的作用力f2不能克服拉繩6施加給轉軸5的拉力f1時，從動齒輪18將在拉力f1的作用下如圖10所示與主動齒輪17相互脫離，容積調節(jié)機構缺少驅動力而不能降低碳粉容納空間的容積。

顯影盒工作過程中，當供粉腔12中的碳粉量滿足使用需求時，碳粉容器14中的碳粉無法排出或以基本上可忽略的量排出而處于相對密實狀態(tài)，使得拉繩6處于相對張緊狀態(tài)，拉繩6在轉軸5的滑動方向上施加給轉軸5的拉力f1大于彈簧19向轉軸5施加的作用力f2，主動齒輪17和從動齒輪18相互脫離，碳粉容器14容積基本上不變而停止送粉；當供粉腔12中的碳粉量不滿足使用需求時，隨著碳粉容器14中的碳粉在壓力下向供粉腔12中排出，碳粉容器14中的剩余碳粉逐漸處于相對松散狀態(tài)，使得拉繩6同樣逐漸處于相對松散狀態(tài)，拉繩6施加給轉軸5的拉力f1也逐漸減小，當在轉軸5的滑動方向上拉繩6施加給轉軸5的拉力f1降低至小于彈簧19向轉軸5施加的作用力f2時，轉軸5在彈簧19的作用下朝主動齒輪17的方向滑動，從動齒輪18隨轉軸5移動而與主動齒輪17相互嚙合，轉軸5轉動而將拉繩6卷繞在轉軸5上，使得柔性碳粉容器14逐漸發(fā)生朝出粉口141方向的收縮形變，碳粉容器14中的碳粉整體上往出粉口141方向移動，并在擠壓力的作用下從出粉口141排出到供粉腔12中。

上述描述說明，本發(fā)明中送粉控制機構響應于顯影盒工作時的碳粉需求而控制容積調節(jié)機構降低碳粉容納空間的容積，并通過調節(jié)碳粉容納空間的容積而實現(xiàn)對顯影盒供粉量的自動準確控制。具體地，當碳粉供應量不足時，送粉控制機構驅動容積調節(jié)機構減小碳粉容納空間的容積，以將碳粉容納空間內的碳粉排出而達到所需的碳粉需求量；當碳粉供應量滿足要求時，送粉控制機構不向驅動容積調節(jié)機構提供驅動力，碳粉容納空間的容積基本上保持不變而基本上不排出碳粉。

顯影盒實施例3

圖11和12為實施例3中顯影盒的結構示意圖，且圖11中顯影盒處于初始滿粉狀態(tài)，圖12為顯影盒經使用一定時間后所達到的使用狀態(tài)。如圖11和12所示，本實施例的顯影盒包括盒體1、可旋轉地支撐在盒體1上的顯影輥2和送粉輥3以及形成有出粉口241的碳粉容納空間24。其中，碳粉容納空間24通過如下方式形成：在盒體1的容納腔11內設置有可朝顯影輥2方向運動的推板25，使得盒體1內位于推板25靠近顯影輥2的一側形成容積可變的碳粉容納空間24。

本實施例中，為了實現(xiàn)碳粉容納空間24的容積變化，發(fā)生朝出粉口241方向的收縮形變，使得碳粉從出粉口241排出到供粉腔12，顯影盒還包括驅動推板25朝顯影輥2方向運動的容積調節(jié)機構。

具體地，本實施例中的容積調節(jié)機構包括平行于顯影輥2的轉軸5和拉繩26；其中，轉軸5可轉動地支撐在盒體1上并設置在碳粉容納空間24靠近出粉口241的一側，拉繩26的一端與推板25連接，另一端與轉軸5連接。

參見圖12，顯影盒工作時，轉軸5轉動并將拉繩26卷繞在轉軸5上，以帶動推板25朝顯影輥2方向運動，從而使得碳粉容納空間24的容積減小并向容納于碳粉容納空間24中的碳粉施加擠壓力而將碳粉從出粉口241排出。相應地，顯影盒實施例3同樣包括控制容積調節(jié)機構中轉軸5旋轉的送粉控制機構，該送粉控制機構可以是上文所描述的兩種送粉控制機構中的任意一種，在此不作重復描述。

雖然以上通過優(yōu)選實施例描繪了本發(fā)明，但應當理解的是，本領域普通技術人員在不脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍內，凡依照本發(fā)明所作的同等改進，應為本發(fā)明的保護范圍所涵蓋。