[0001] 本公开涉及辊电触件、采用辊电触件的装置和使用辊电触件来
接触电子设备的方法。
[0002] 存在用于暂时地与电子设备进行电接触的各种类型的常规机构。此类机构的一个示例是片簧触件，该片簧触件允许电子设备在导电片簧提供允许与电子设备的接触垫良好接触的
弹簧加载
力的
位置处滑动到位。然而，当设备被
定位成与这些类型的片簧机构物理接触时，这些类型的片簧机构可由于片簧摩擦电子设备而导致损坏。
[0003] 其它类型的接触机构涉及通过轮接触，诸如美国
专利6，040，705中所公开的。然而，此类机构是复杂且昂贵的。此外，由于其复杂性，此类轮接触机构不易于设计用于接触非常小的电子设备。
[0004] 因此，可解决
现有技术机构的一个或多个问题的新型触件将是本领域的一个受欢迎的进步。
[0005] 本公开的实施方案涉及辊电触件。辊电触件包括辊，该辊包括轴和多个导电盘，该多个导电盘被绝缘材料电学地分开，该轴延伸穿过辊的旋
转轴线。
外壳包括其中定位辊的轴的狭槽，狭槽被构造成引导辊的非旋转运动。多个片簧设置在外壳中。片簧包括导电材料。多个导电盘在辊上间隔开，使得导电盘中的至少一个导电盘接触所述多个片簧中的每个片簧。多个导电线从辊电触件延伸，该多个导电线中的每个导电线与片簧中的一个电接触。
[0006] 本公开的另一个实施方案涉及一种装置。该装置包括用于接收客户可更换单元的接收器和邻近该接收器的
电路板。
电路板包括第一辊电触件。第一辊电触件包括辊，该辊包括轴和多个导电盘，该多个导电盘被绝缘材料电学地分开，该轴延伸穿过辊的
旋转轴线。外壳包括其中定位辊的轴的狭槽，狭槽被构造成引导辊的非旋转运动。多个片簧设置在外壳中，该片簧包括导电材料。多个导电盘在辊上间隔开，使得导电盘中的至少一个导电盘接触该多个片簧中的每个片簧。多个导电线从第一辊电触件延伸，该多个导电线中的每个导电线在片簧中的一个片簧与电路板之间形成电接触。
[0007] 本公开的另一个实施方案涉及用于在客户可更换单元上接触电子
存储器设备的方法。该方法包括提供装置，该装置包括(i)用于接收客户可更换单元的接收器和(ii)邻近该接收器的电路板。电路板包括用于处理来自电子存储器设备的数据的一个或多个电子部件和包括多个导电盘的辊电触件。该方法包括将包括附接到其的电子存储器设备的客户可更换单元插入到接收器中，使得多个导电盘中的一个或多个导电盘与电子存储器设备的一个或多个接触垫接触。以此方式，电子存储器设备与电路板接触。
[0008] 图1示出了根据本公开的实施方案的辊电触件的示意性剖视图。
[0009] 图2示出了根据本公开的实施方案的与接触垫接触的图1的辊电触件的示意性剖视图。
[0010] 图3示出了根据本公开的实施方案的辊电触件的透视图。
[0011] 图4示出了根据本公开的实施方案的辊电触件的透视图。
[0012] 图5示出了电子存储器设备的顶视图。
[0013] 图6示出了根据本公开的实施方案的辊的示意性剖视图。
[0014] 图7示出了根据本公开的实施方案的辊的示意性剖视图。
[0015] 图8示出了根据本公开的实施方案的锥形辊的示意性剖视图。
[0016] 图9示出了根据本公开的实施方案的装置的
框图。
[0017] 图10示出了根据本公开的实施方案的电路板的示意性透视图，在该电路板上，两个辊电触件接触电子存储器设备。
[0018] 图11示出了根据本公开的实施方案的电路板的一部分的示意性特写透视图，在该电路板上，两个辊电触件接触电子存储器设备。
[0019] 图12示出了根据本公开的实施方案的用于使用辊电触件接触电子存储器设备的方法的
流程图。
[0020] 图13示出了根据本公开的实施方案的电路板的一部分的示意性侧视图，在该电路板上设置了两个辊电触件。
[0021] 现在将详细地参考本教导内容的实施方案，
附图中示出了这些实施方案的示例。在附图中，通篇使用类似的附图标号来命名相同的元件。在以下描述中，参考形成其一部分的附图，并且在附图中以举例的方式示出了可实践本教导内容的具体示例性实施方案。因此，以下描述仅是示例性的。
[0022] 除非另外指明，否则术语绝缘的、绝缘、导电的、导电和其他相关的词语(例如，指“电绝缘的”或“导电的”)在本文中以其电气意义使用，而不是其他可能的含义，诸如与热或声音相关的含义。
[0023] 图1至图4示出了根据本公开的实施方案的辊电触件100的各种视图。辊电触件100包括设置在外壳104中的辊102。辊102包括轴106和被绝缘材料110电学地分开的多个导电盘108。包括导电材料的多个片簧112也设置在外壳104中。片簧112电连接到电路板114。辊电触件100可通过片簧112从导电盘108传导电力，以在电路板114和电子设备诸如印刷电路的接触垫120(图2)之间形成接触。这样，辊电触件100充当电路板114的电触件。
[0024] 轴106延伸穿过辊102的旋转轴线并且可包括任何合适的刚性材料。合适材料的示例可包括金属诸如
钢或刚性塑料诸如缩
醛或其它
聚合物。如果轴106为导电的，则其与多个导电盘108电绝缘。
[0025] 多个导电盘108在辊102上间隔开，使得导电盘108中的至少一个可与多个片簧112中的每个片簧电接触。例如，一个、两个、三个或更多个导电盘108可接触每个片簧112。导电盘108可任选地从绝缘材料110突出以增强与片簧112和/或接触垫120的电接触。
[0026] 导电盘的
节距P，其是指在辊102的R轴线方向上的使相邻盘108的类似特征部分开的距离，由导电盘的宽度Wc和导电盘的间距WI确定，如图6所示。可选择节距以提供与相对较小的接触垫的容易接触和/或允许接触垫120之间的相对较窄的间距。在许多电子设备中，诸如图5的传统打印存储器，多个接触垫120可在非常小的空间中被布置在一起，这可使得难以分别与每个接触垫对齐以便向设备提供可靠的接触。通过调节导电盘108的节距，辊电触件100的设计可允许与相对紧密间隔的接触垫接触。如图11更清楚地示出，通过为导电盘108选择小于接触垫120的宽度Wp和片簧112的宽度WL的节距“p”，导电盘108与电子设备的接触垫120之间的
水平对齐变得更容易。节距的示例性尺寸可在约0.01mm至约1mm的范围内，诸如约0.02mm至约0.5mm，或约0.05mm至约0.3mm。Wc的示例性尺寸可在约0.01mm至约1mm，或约0.02mm至约0.5mm，或约0.03mm至约0.2mm的范围内。WI的示例性尺寸可在约0.01mm至约1mm，或约0.02mm至约0.5mm，或约0.02mm至约0.2mm的范围内。
[0027] 导电盘108与相邻的导电盘108和轴106电绝缘。绝缘材料110可
覆盖轴106并且具有嵌入其中的导电盘108，使得多个导电盘108从辊102的表面突出并且基本上围绕辊的圆周延伸。其他导体诸如线材(未示出)也可嵌入绝缘材料110中。
[0028] 在实施方案中，绝缘材料110包括弹性体。合适弹性体的示例包括
硅氧烷、TPU(热塑性聚
氨酯)、EPDM(乙烯丙烯二烯
单体)
橡胶以及这些弹性体中的任两种或更多种的混合物。
[0029] 在实施方案中，辊的绝缘材料110呈现为定位在导电盘108之间的多个绝缘盘122的形式。图6示出了其中导电盘108由包括弹性体的绝缘盘122
支撑的一个此类实施方案的剖视图。选择弹性体的硬度计以提供相邻导电盘108之间的相对顺从性，从而允许导电盘相对于彼此以调节位置，以考虑被接触表面的拓扑的变化。例如，可将包括弹性体的绝缘盘122堆叠(
层压)在导电盘108之间，使得绝缘材料110主要定位在导电盘108之间并且不延伸辊的轴线的整个长度(例如，不在导电盘108下方延伸)，使得导电盘悬浮在绝缘盘122之间。
导电轴106不接触多个导电盘108中的任何一个。在实施方案中，间隙123设置在导电盘108和轴106之间。间隙可填充有任何绝缘材料，诸如空气(例如，气隙)、另一气体或
真空或绝缘聚合物。在实施方案中，间隙123可填充有与绝缘盘122相同或不同的绝缘材料。另选地，如果轴106是绝缘的，则任意多个导电盘108可接触绝缘轴106。
[0030] 图7示出了辊102的另一个实施方案的剖视图。绝缘材料110设置在围绕轴106的层中，其
中轴106可为导电的或绝缘的。导电盘108设置在绝缘材料110上。适于在轴106上的层中形成绝缘材料110以及适于形成导电盘108的技术是本领域所熟知的。
[0031] 一般来讲，辊102可形成为轴106的整体部分。另选地，轴106可与辊102的绝缘材料110和导电盘108分开制造，然后结合到辊102中。辊和/或轴可通过任何合适的方法制造，诸如通过重叠注塑技术或通过从层压片材
冲压辊来制造。此类方法一般是本领域所熟知的。
[0032] 专
门应用可
指定辊102的某种锥度，使得辊102以圆弧而不是直线滚动。锥形辊102的示例的示意图在图8中示出。
[0033] 再次参见图1和图3，外壳104可由任何合适的材料诸如塑料制成。可采用具有所需
刚度并且能够以其他方式
支撑辊的任何合适的塑料。此类塑料的示例是聚甲醛，在本文中有时称为“缩醛”。
[0034] 外壳104包括狭槽124，辊102的轴106的端部定位在该狭槽中。狭槽124被构造成引导辊102的非旋转运动，诸如侧向运动或上下运动，同时允许轴106在辊的旋转轴线R轴线上自由旋转。在图1中，R轴线示出为进入页面的轴106的中心中的点，并且更清楚地示出为图6中的虚线。辊102能够在狭槽124中从图1和图3所示的第一位置移动，在该第一位置中，与图2和图4所示的其中片簧112被辊102压缩的第二位置相比，片簧112被延伸。
[0035]
支架130定位在外壳104中，以便阻挡辊102在第二位置处的非旋转运动，如图2和图4所示。以这种方式采用支架130可减少或防止对片簧112的过度压缩和潜在损坏。
[0036] 多个导电线132从辊电触件100延伸。多个导电线132中的每个导电线与片簧112中的一个片簧电连接。在实施方案中，多个导电线132中的每个导电线可与片簧112中的一个片簧形成单个整体部分。另选地，导电线132可与片簧112分开形成并与其电连接。
[0037] 片簧112和导电线132可包括任何合适的导电材料。用于片簧112的合适材料的示例包括
弹簧钢、金、
银或其他金属。在示例中，片簧112可被电
镀。例如，片簧112可包括镀金或镀银的弹性材料，诸如弹簧钢，以便提供所需的弹性和
导电性。导电线132可由与片簧112相同或不同的材料制成。
[0038] 导电
碳刷涂层可任选地用于辊102和片簧112之间，以减少和/或防止由辊102在片簧112上的摩擦引起的磨损。例如，碳刷可潜在地减轻磨损的影响，使得确实发生的任何磨损均不会妨碍连接器在其预期设计寿命期间的适当功能。在实施方案中，刷涂层可包括浸渍有碳的塑料
块。可采用任何合适的碳刷。合适的碳刷的示例是本领域熟知的，例如已用于一些电动
马达的换向器中。
[0039] 用于构造本公开的辊电触件100的示例性方法包括将许多交替的导电层和绝缘层层压到大约与辊102的预定长度一样厚的片材中，以等于辊外径的外径和等于轴106直径的内径从层压体中冲压出中空圆柱体。然后可将中空圆柱体放置在注塑外壳104中，随后将轴106压配合到圆柱体的内径中，从而将辊捕获在外壳104中。片簧112可被压配合到外壳或
框架中。该方法可采用绝缘轴106(或涂覆有绝缘材料的导电轴106)。优选地，该过程将被控制以使得绝缘盘在冲压之后相对于导电盘108回缩。在冲压过程中控制
温度和/或压缩可有助于此，或可能有助于后冲
退火步骤，诸如
固化或
热处理。
[0040] 图9示出了根据本公开的实施方案的装置200的框图。装置200包括用于接收客户可更换单元204的接收器202。客户可更换单元可包括电子存储器设备206，诸如打印存储器，其具有被设计为由装置200读取的数据。客户可更换单元204示于图9中，使用虚线指示其为与装置200分离并且被设计成易于由装置200的操作者安装和/或移除的设备。电路板208邻近接收器202设置。电路板208包括如本文所述的至少一个辊电触件100。当将客户可更换单元204插入到接收器202中时，至少一个辊电触件100可用于在电路板208和客户可更换单元204上的电子存储器206之间建立电连接。除了至少一个辊电触件100之外，电路板
208还可包括可用于装置200的操作的任何数量和类型的电子部件212。例如，电路板208可包括用于处理来自电子存储器设备206的数据的一个或多个电子部件212。
[0041] 根据例如要制造的触件的数量和构型，可在电路板208上采用任意数量的辊电触件。图10示出了包括两个电触件100的电路板208。辊电触件100在电路板208上邻近彼此定位，以便与电子存储器设备206上的两行接触垫120接触。因此，2个、3个、4个或更多个辊电触件100可用于电路板上。
[0042] 再次参见图9，装置200可为可受益于本公开的辊电触件100的任何类型的装置。在实施方案中，装置200为打印设备(例如，激光
打印机)，并且接收器202被构造成接收色粉盒作为客户可更换单元204。在另一个实施方案中，装置200为打印设备(例如，喷墨打印机或采用油墨的其他打印机)，并且接收器202被构造成接收墨盒作为客户可更换单元204。在另一个实施方案中，装置200为
冰箱，并且接收器202被构造成接收水
过滤器作为客户可更换单元204。在另一个实施方案中，装置200为用于分配咖啡或其它饮料的饮料分配器，并且接收器202被构造成接收饮料容器(例如，杯)作为客户可更换单元204。可受益于本公开的辊电触件的使用的其他类型的装置可由本领域的普通技术人员确定。
[0043] 在某些应用中，承载电子存储器设备206的客户可更换单元204的取向可能不易于控制，诸如例如在将杯或其他饮料容器插入饮料分配器中的情况下。在此类情况下，任选的取向机构210可将电路板208物理地联接到装置200，如图9所示。取向机构210被构造成相对于彼此旋转或以其他方式对电路板208和/或客户可更换单元204进行取向，使得辊电触件100定位在客户可更换单元204上的电子存储器设备206的可能位置中，从而允许一个或多个辊电触件100与电子存储器设备206电接触。图9示出了附接到电路板208的取向机构。除了或代替取向机构210被附接到电路板208，取向机构还可被附接以旋转或以其他方式对客户可更换单元204进行取向。取向机构一般是本领域所熟知的，并且为给定类型的装置200确定和/或设计合适的取向机构将在本领域的普通技术范围内。
[0044] 图12示出了根据本公开的实施方案的用于接触客户可更换单元204上的电子存储器设备206的方法的流程图。该方法包括提供装置，诸如例如上文关于图9所述的装置200。该装置包括(i)用于接收客户可更换单元204的接收器202和(ii)邻近该接收器202的电路板208。电路板208可包括例如用于处理来自电子存储器设备206的数据的一个或多个电子部件212和包括多个导电盘108的辊电触件100，诸如本文所公开的任何辊电触件。该方法还包括将包括附接到其的的电子存储器设备206的客户可更换单元204插入到接收器202中，使得多个导电盘108中的一个或多个与电子存储器设备206的一个或多个接触垫120接触。
电子存储器设备206因此与电路板208接触。
[0045] 采用本公开的辊电触件100与接触垫120接触可减少电触件100和接触垫之间的摩擦，从而降低磨损。电子存储器设备206诸如打印存储器有时可采用相对软性的接触垫120，诸如碳垫。此类软性接触垫可容易受到摩擦型触件诸如常规片簧触件的损坏。通过提供与打印存储器的滚动接触，与不采用滚动机构的传统片簧触件所造成的损坏相比，可减少或避免对接触垫的损坏。
[0046] 图13示出了定位在电路板208上的两个相同的辊电触件100A和100B。辊102在狭槽124中从辊电触件100A的辊102A所示的第一位置移动的能力提供了顺从度CP，在该第一位置中，与由辊电触件100B的辊102B所示的其中片簧112被压缩的第二位置相比，片簧112被延伸。因此，所提供的顺从度为辊102在第一位置和第二位置之间的高度差。该运动所提供的顺从性允许与电路板208相距不同距离的位于顺从区CP内的接触垫进行电接触。
[0047] 本公开的方法可与装置和相关的客户可更换单元中的任一者一起使用，如本文所述。如本文所用，短语“打印设备”涵盖任何装置，诸如数字复印机、订书机、传真机、多功能机器、激光打印机、喷墨打印机等，其采用客户可更换单元并执行用于任何目的的打印输出功能。
[0048] 尽管阐述本公开的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体示例中列出的数值是尽可能精确地报告的。然而，任何数值固有地包含一定的误差，这些误差必然是由它们各自的测试测量值中存在的标准偏差引起的。此外，本文所公开的所有范围应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围。
