CN100585514C - 用于成像设备的清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于成像设备的清洁装置，其包括：清洁单元，该清洁单元配置成除去载像件上的调色剂；容器，该容器适合于容纳被回收的除去的调色剂；螺旋输送器，该螺旋输送器配置成向容器输送除去的调色剂；球形移动件，该球形移动件配置成通过螺旋输送器的旋转而沿螺旋输送器的旋转轴线方向移动；和驱动单元，该驱动单元配置成使螺旋输送器沿第一方向旋转，用于向容器输送移动件，并使螺旋输送器沿与第一方向相反的第二方向旋转，用于输送移动件。

Description

用于成像设备的清洁装置

技术领域

本发明涉及用于诸如复印机、激光打印机或传真机的成像设备的清洁装置，更具体地说，本发明涉及输送和回收调色剂的调色剂回收装置。

背景技术

成像设备都具有调色剂回收装置，所述调色剂回收装置除去和回收在诸如感光件或中间转印部件这样的载像件上残留的调色剂。这种调色剂回收装置包括清洁件、回收调色剂容器和输送单元，上述清洁件除去载像件上残留的调色剂，上述回收调色剂容器容纳由清洁件除去的残留调色剂，而上述输送单元把残留的调色剂输送至回收调色剂容器。输送单元用具有螺旋形状的螺旋输送器把回收的调色剂沿着输送路径输送至回收调色剂容器。

然而，由于混有纸屑或者取决于温度和湿度，由输送单元的输送用螺旋输送器所输送的调色剂的流动性显著减小。如果被输送的调色剂的流动性低，则调色剂堆积和聚集在螺旋输送器附近，并在输送路径上发生调色剂阻塞。此外，如果被输送的调色剂的流动性低，则回收的调色剂附着到螺旋输送器的螺旋形叶片的表面上。这种附着降低了螺旋输送器的输送能力，并造成回收调色剂输送机构中的调色剂阻塞。如果在输送路径上发生调色剂阻塞，则驱动输送单元的驱动系统上的负荷增大，并且污染设备的内部。

为了防止调色剂的堆积，使用球，如日本专利特开No.7-92875和日本专利公布No.3-18713中所述。具体地说，调色剂通过一开口传送到螺旋输送器，为了防止调色剂堆积在所述开口附近，在所述开口中设置一球。

然而，调色剂不仅可堆积在开口中，而且也可堆积在螺旋输送器上。而且，在这种情况下，发生调色剂阻塞。尤其是在螺旋输送器使调色剂的移动距离大的情况下，调色剂的堆积很严重。因此，必需防止调色剂广泛堆积在螺旋输送器上。

发明内容

本发明涉及一种清洁装置，所述清洁装置防止调色剂在输送路径中堆积，调色剂沿该输送路径输送。

在本发明的一个方面中，清洁装置包括清洁单元、容器、螺旋输送器、球形移动件和驱动单元。清洁单元配置成除去载像件上的调色剂。将除去的调色剂回收到容器中。螺旋输送器配置成向容器输送被除去的调色剂。移动件配置成通过螺旋输送器的旋转而移动。驱动单元配置成使螺旋输送器沿第一方向旋转以向容器输送调色剂和沿与第一方向相反的第二方向旋转以输送移动件。

本发明的其它特点将从下面参照附图的示例性实施例的说明而变得明显。

附图说明

图1简要示出实施例的结构；

图2简要示出实施例中废调色剂的堆积和附着；

图3A简要示出实施例中搅拌球的操作；

图3B示出单个废调色剂输送路径的情况；

图4是示出实施例中分离器的形状的剖视图；

图5A示出实施例中分离器的形状；

图5B是示出实施例中分离器的形状的剖视图；

图6和7示出实施例中搅拌球在螺旋输送器的中间的操作；

图8A示出实施例中螺旋输送器的桨翼形状；

图8B和8C示出螺旋输送器的形状的示例；

图9示出搅拌球在螺旋输送器的中间的操作；

图10示出实施例中用于保证搅拌球从中间的操作的突起部；

图11A简要示出实施例中搅拌球的操作；

图11B和11C示出螺旋输送器的形状的例子；以及

图12A、12B、12C和12D示出实施例中搅拌球的操作。

具体实施方式

现在将参照附图说明本发明的实施例。

图1示出按照本发明的成像设备的示例。图中所示的成像设备是具有四个串联布置的成像站的中间转印全色激光束打印机。

图中所示的成像设备包括打印机部分1P和读取器部分1R。

打印机部分1P主要由成像单元10、纸张进给单元20、中间转印单元30、定影单元40和控制单元(未示出)构成。成像单元10包括四个具有相同结构的成像站a、b、c和d。

成像单元10具有下述结构。用作载像件的感光鼓(感光部件)11a、11b、11c和11d围绕它们的中心被旋转式支承，并沿箭头的方向被旋转式驱动。围绕每个感光鼓11a-11d的弯曲表面设置一次充电器12a、12b、12c、12d和显影器14a、14b、14c、14d。曝光单元13a、13b、13c和13d各形成一静电潜像。折叠式反光镜16a、16b、16c和16d分别把来自相应曝光单元的激光导向至相应的感光鼓。一次充电器12a-12d将感光鼓11a-11d的表面均匀地充电到预定的极性并处在预定的电位下。曝光单元13a-13d分别发射按照图像信号调制的激光束。感光鼓的充电表面通过经由折叠式反光镜16a-16d的激光曝光。这样，在每个感光鼓的表面上都形成静电潜像。显影器14a-14d分别包含黄色、青色、品红色和黑色调色剂。显影器使调色剂附着到静电潜像上，以便将潜像显影成调色剂图像。在一次转印区Ta、Tb、Tc和Td中，这些调色剂图像被转印到用作中间转印部件的中间转印带(环形带)31上。在每个感光鼓11a-11d的旋转方向上每个图像转印区Ta-Td的下游设有清洁装置15a、15b、15c和15d。这些清洁装置刮掉未转印到中间转印带31上和留在感光鼓11a-11d上的残留调色剂，以清洁感光鼓表面。每个清洁装置都设有清洁刮刀，所述清洁刮刀除去每个感光鼓上的调色剂。通过上述成像过程，依次形成每种颜色的调色剂图像。在一次转印区Ta-Td中，中间转印带31的移动方向上最下游的一次转印区Ta被称为最下游转印区。

纸张进给单元20具有纸盒21a和21b以及手动进给托盘27，上述纸盒21a和21b各装有记录材料P。拾取辊22a、22b和26一次发送一张记录材料P。由拾取辊送出的记录材料P通过纸张进给辊对23和纸张进给导引装置24输送到对准辊25a和25b。记录材料P通过对准辊25a和25b与成像站a、b、c和d中的成像成定时关系地传送到二次转印区Te。

中间转印单元30包括用作中间转印部件的中间转印带31。中间转印带31绕驱动辊33、从动辊32和二次转印对置辊34拉紧。驱动辊33驱动中间转印带31。从动辊32通过中间转印带31的转动而被驱动和转动。二次转印对置辊34与二次转印区Te相对。在驱动辊33和从动辊32之间形成一次转印平面A。驱动辊33是金属辊，该金属辊涂敷有几微米厚的(聚氨酯或氯丁二烯)橡胶涂层，以防止带打滑。驱动辊33通过下述驱动马达被旋转式驱动。在感光鼓11a-11d与中间转印带31相对的一次转印区Ta-Td中，在中间转印带31的内表面上设有一次转印充电器35a、35b、35c和35d。二次转印辊36与二次转印对置辊34相对。二次转印辊36和中间转印带31之间的压合部形成二次转印区Te。二次转印辊36在合适压力下压靠中间转印带31。在中间转印带31的移动方向(箭头B的方向)上二次转印区Te的下游设有清洁中间转印带31的成像表面的清洁装置50。该清洁装置50在后面说明。从该清洁装置50通过输送路径52，调色剂被回收到设置在成像设备背面的回收调色剂容器51中。

定影单元40包括定影辊46和压紧辊47，上述定影辊46中具有诸如卤素加热器的热源41a，而上述压紧辊47其中具有热源41b并与定影辊46接触。导引装置43将记录材料P导引到定影辊46和压紧辊47之间的压合部部分。从压合部部分排出的记录材料P通过内排出辊对44和外排出辊对45排出成像设备的主体。排出的记录材料P由输出托盘48接收。

控制单元包括用于控制每个上述单元中机构的操作的控制板和马达驱动板(未示出)。

接下来，将说明成像设备的操作。

在输入成像信号时，通过拾取辊22a从纸盒21a一次送出一张记录材料P。记录材料P继而通过进给辊对23输送到对准辊25a和25b，上述记录材料P由纸张进给导引装置24导引。这时，对准辊不旋转，而记录材料P的前边缘碰在压合部部分上。此后，对准辊25a和25b开始与成像站中成像的开始成定时关系地旋转。旋转定时设定成使得在二次转印区Te中，记录材料P可以与从各成像站一次转印到中间转印带31上的各调色剂图像对准。

在成像单元中，当产生成像信号时，在中间转印带31的移动方向上最上游的成像站d的感光鼓11d上形成调色剂图像。该调色剂图像通过施加有高电压的一次转印充电器35d一次转印到一次转印区Td中的中间转印带31上。一次转印的调色剂图像被输送到下一个一次转印区Tc。以调色剂图像从成像站d输送到成像站c的时间长度的延迟进行成像。下一个调色剂图像被与中间转印带31的调色剂图像对准并转印到中间转印带31的调色剂图像上。此后重复同样的过程，最后，四种颜色的调色剂图像用叠加的方式一次转印到中间转印带31上。

此后，随着中间转印带31沿箭头B的方向旋转，记录材料P进入二次转印区Te并与中间转印带31接触。高电压与记录材料P的通过成时间关系施加至二次转印辊36。中间转印带31上四种颜色的调色剂图像一起二次转印到记录材料P的表面上。此后，记录材料P通过导引装置43被准确地导引到定影辊46和压紧辊47之间的压合部部分。记录材料P通过这些辊被加热和压紧，并且调色剂图像被定影在记录材料P的表面上。此后，记录材料P通过内和外排出辊对44和45排出到输出托盘48上。

接下来，将参照图2简要说明在本发明的实施例中回收的调色剂的堆积和附着。图2详细示出清洁装置50。留在中间转印带上的调色剂通过回收刷101回收。回收的调色剂通过回收辊102回收。回收的调色剂通过回收刮刀103落到螺旋输送器104上。由于回收的调色剂的上面降落路径W-1和下面降落路径W-2，因而回收的调色剂堆积在螺旋输送器的左上部分S-1和右上部分S-2中。此外，回收的调色剂附着和堆积在螺旋输送器的表面上。尽管在图2中示出了螺旋输送器的旋转方向CW和CCW，但根据螺旋输送器的形状和残留调色剂回收装置的配置，用作球形移动件的搅拌球可以向与该实施例中所示方向相反的方向移动。这个实施例有一诸如马达的驱动单元，该驱动单元能使螺旋输送器的旋转方向在CW和CCW之间转换。图3A中的开口53与输送路径52连通。通常，螺旋输送器沿方向CW旋转，而调色剂被螺旋输送器向中间的开口53输送。图3A中的马达M驱动螺旋输送器。图3A中的CPU 200用作控制马达M的驱动的控制单元。CPU 200控制马达M的停止、起动和旋转方向。

将参照图3A说明该实施例中搅拌球的操作。由于螺旋输送器的螺旋形状，因而通过转换螺旋输送器的旋转方向，将搅拌球沿与其中把调色剂向回收调色剂容器输送的方向相同的方向输送。当旋转方向是CW时，螺旋输送器把调色剂向回收调色剂容器方向输送。结果，搅拌球沿着旋转轴线沿与调色剂被输送的方向相同的方向移动。因为螺旋输送器通常沿方向CW旋转，所以搅拌球位于中心。在图3A中，有两条回收的调色剂输送路径，因此设置两个搅拌球。然而，本发明可以应用于单个输送路径的情况。在操作1中被从中心输送到螺旋输送器的每端之后，搅拌球由于螺旋输送器的形状而在图2中从空间A(第一区)移动到空间B(第二区)(操作2)。这时，螺旋输送器的旋转方向是CCW。接下来，通过使螺旋输送器沿相反方向(CW)旋转，搅拌球从每一端被输送到中心(操作3)。在操作3中被输送到中心之后，搅拌球由于螺旋输送器的形状而在图2中从空间B移动到空间A(操作4)。

这一系列操作可以使搅拌球在整个螺旋输送器上工作。这可以防止回收的调色剂附着到螺旋输送器的整个表面上，并且防止回收的调色剂堆积在空间A和空间B中。操作系列不总是必需从操作1开始，而是可以从操作1、2、3和4的其中任一操作开始。根据调色剂回收装置的配置，它们可以按相反的次序进行。操作系列不总是必需以操作4结束，而是能以操作1、2、3和4的其中任一操作结束。另外，在沿着单个回收的调色剂输送路径输送回收的调色剂的情况下(见图3B)，可进行操作1-4。而且在这种情况下，操作系列不总是必需从操作1开始，而是可以从操作2、3和4的其中任一操作开始。操作系列不总是必需以操作4结束，而是能操作1、2、3和4的其中任一操作结束。

下面将具体说明各操作。在成像操作期间，因为回收的调色剂是向回收调色剂的容器输送，所以螺旋输送器沿方向CW旋转。结果，在成像期间，搅拌球经常位于中心。因此，在完成成像之后的后旋转期间，螺旋输送器沿与方向CW相反的方向CCW旋转，以便使搅拌球进行操作1。螺旋输送器沿方向CCW旋转一预定的时间。结果，搅拌球到达各端部。在这个实施例中，在经过所述预定的时间之后，螺旋输送器的CCW旋转停止。此后，在输入另一个成像信号时，螺旋输送器沿把调色剂输送向回收调色剂的容器的方向旋转。因此，搅拌球从每个端部移动到中心。

在这个实施例中，操作1和2是在成像之后的后旋转期间进行的，而操作3和4是在下一个任务的成像之前的前旋转期间或下一个任务的成像期间进行的。或者，从操作1到操作4的操作系列可以在成像之后进行。

接下来，将参照图4说明分离件的形状。在螺旋输送器的上方设置一分离板401，以便将螺旋输送器上方的空间分开两部分(空间A和空间B)。搅拌球可以分别存在于空间A和空间B中。分离板的下端和螺旋输送器的凹下部分(螺旋输送器的轴部分)之间的距离H1小于搅拌球的直径。尽管在这个实施例中使用球形搅拌球，但也可以使用卵形搅拌球。在这种情况下，上述距离小于短轴。

当搅拌球仅在所述空间中的一个中移动(图3A中操作1和3)时，通过分离板防止搅拌球在两个空间之间移动，上述分离板的下端比搅拌球的顶部低(见图4)。当搅拌球打碎在空间A或空间B中堆积的调色剂时，可以防止搅拌球在预定区之外的其它区中借助调色剂聚集性能或流动性而在空间A和空间B之间移动。

接下来，将参照图5A说明搅拌球在两个空间之间的运动。图3A中的操作2是从空间A到空间B的运动(穿过图5A中的每个开口L1)。图3A中的操作4是从空间B到空间A的运动(穿过图5A中的开口L2)。这些操作是在螺旋输送器的每个端部处的区域中进行的。在这些区域中，分离板的下端与螺旋输送器之间的最大距离大于搅拌球的直径(见图5B)。所述最大距离是凹下部分(螺旋输送器的轴部分)和分离件的下端之间的距离H2。螺旋输送器的旋转使搅拌球沿与螺旋输送器的轴向方向垂直的方向移动。

接下来，将说明在有两条回收调色剂的输送路径情况下的操作4。在这个实施例中，沿不同方向输送调色剂的两个螺旋输送器形成整体。因此，这个实施例具有不同螺旋输送器相遇的连接部。因为一个螺旋输送器有两条回收调色剂输送路径，所以每个路径中各设有一个搅拌球。由于设有两个搅拌球，因此在图3A中的操作4期间，两个搅拌球必需从空间B移动到空间A(见图6)。然而，如图7所示，当一个搅拌球(图7中K1)处在空间A中时，可能另一个搅拌球(图7中K2)试图从空间B移动到空间A(沿图7中方向W1)。在这种情况下，由于存在搅拌球K1，所以搅拌球K2不能移动到空间A，并在图7的空间B中沿方向W2或W3操作。为了防止这点，希望设置图8A中所示的桨翼形状，用于使搅拌球从空间B移动到空间A。桨翼的高度(图8A中H3)大于搅拌球的直径D的0.25倍。当搅拌球通过桨翼从空间B移动到空间A时，两螺旋输送器之间的距离L3应大于搅拌球的直径D的两倍。为了使两个搅拌球进行操作4，中心开口的宽度(图5A中的L2)应大于搅拌球的直径D的两倍。两个搅拌球可以有不同的直径。桨翼也有图8B中所示的形状。在图8B的形状情况下，搅拌球可被捕获在桨翼形状和螺旋形状之间(图8B中的S)。因此，当螺旋输送器反向(CWW)旋转时，能使搅拌球不进行操作1并从空间A移动到空间B(图8B中的W4)。因此，应当堵住阴影区，如图8C中所示。或者，可以设置检测螺旋输送器的旋转相位的机构，以便可以在不在桨翼形状和螺旋形状之间捕获搅拌球的情况下，螺旋输送器开始反向旋转。

接下来，将说明在两个搅拌球的情况下用于操作1的最佳形状。因为在操作1之前在空间A的中心有两个搅拌球，所以在操作1期间两个搅拌球应沿不同方向W6和W7移动，如图9所示。然而，如果左面搅拌球不沿方向W7移动，而是沿方向W5移动，则两个搅拌球在同一路径中移动，而没有搅拌球在另一路径中工作。为了防止这点，应设置如图10所示的突起部T，以防止两个搅拌球沿同一方向移动，从而使它们可以在它们各自的路径中工作。

接下来，将说明螺旋输送器的每个端部的最佳形状。在操作1期间，搅拌球和回收的调色剂都被输送到每个端部。因此，回收的调色剂可以堆积在每个端部处。通过在螺旋输送器的每个端部处设置回收调色剂返回器(图11B)，可以防止在每个端部处的堆积。此外，可以在每个端部处设置搅拌浆形状(图11C)，以便使搅拌球可在操作2期间可靠地从空间A移动到空间B。

将参照图12A、12B、12C和12D说明上述配置的操作顺序。进行操作1(见图12A)的时间长度，也就是说，搅拌球从中心到达每个端部所用的时间是S/R(秒)，此处S是从中心到每个端部的螺距，而R(rps)是螺旋输送器的转速，如图12B所示。操作2(见图12A)是图12C所示的从空间A到空间B的运动。运动时间设定为螺旋输送器的至少一转。因此，螺旋输送器在CCW方向上的必要连续旋转时间是S/R和旋转输送器作若干次旋转所用时间的总和。在操作3期间(见图12A)，螺旋输送器沿与操作1期间旋转方向相反的方向旋转。搅拌球从每个端部到达中心所用的时间也是S/R(sec)。操作4(见图12A)是图12C所示的从空间B到空间A的运动。运动时间设定为螺旋输送器的至少一转。通过按这个次序进行操作1、2、3和4，搅拌球移动过整个螺旋输送器，并可以防止回收的调色剂堆积在螺旋输送器上方的空间A和空间B中，并防止附着到螺旋输送器的表面上(见图12D的操作顺序图)。在这个实施例中，上述运动是当不进行成像时，例如在前多次旋转(在可以进行成像之前进行的旋转操作)、前旋转或后旋转期间进行的。各操作可以为每个成像操作或为每预定数量的成像操作而进行。

在上述实施例中，操作顺序设计成使搅拌球在空间A和空间B中操作(模式1)。清洁装置可以有其它的模式，其中搅拌球的操作顺序与模式1的操作顺序不同。例如，当希望搅拌球只在空间A中操作(模式2)时，操作按操作1、3、1、3、1、3...的次序进行。因为搅拌球不进行操作2(不移动到空间B)，所以搅拌球仅在空间A中操作。在这种情况下，螺旋输送器在CCW方向上的连续旋转时间必需比S/R短。当希望搅拌球仅在空间B中操作(模式3)时，操作按1、2、3、1、3、1、3、1...的次序进行。因为搅拌球不进行操作4(不移动到空间A)，所以搅拌球仅在空间B中操作。当希望搅拌球反复地在空间A和空间B中操作(模式1)时，操作按操作1、2、3、4、1、2、3、4...的次序进行。这些操作顺序可以在任何时候进行，例如，当成像设备接通电源时，用于每个预定数量的纸张、用于每个预定的图像密度或在维护期间。模式1-3可以显示在操作面板上，以便使操作人员可从它们之中选定。

在上述配置和操作顺序中，不需要专门机构用来使搅拌球在整个螺旋输送器上操作，改变了螺旋输送器正向与反向旋转的定时和时间长度。结果，搅拌球可以在希望的时间里，通过希望的路径设置在螺旋输送器的希望的位置，并且可以在整个螺旋输送器上防止回收的调色剂的堆积和附着。

尽管本发明在这个实施例中是应用于中间转印部件的清洁装置，但本发明也可以是用于清洁感光鼓的清洁装置。本发明也可应用于螺旋输送器，所述螺旋输送器混合来自用于中间转印部件的清洁装置的调色剂和来自用于感光鼓的清洁装置的调色剂，并把调色剂输送到回收调色剂容器。如上所述，本发明可以防止调色剂广泛地堆积在输送回收的调色剂的螺旋输送器上。

尽管参照示例性实施例说明了本发明，但应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。下面权利要求书的范围符合最宽泛的解释，以便包括所有的变型、等效结构和功能。

Claims (5)

1.一种清洁装置，包括：

清洁单元，所述清洁单元配置成除去载像件上的调色剂；

容器，所述容器用于在其中容纳被回收的除去的调色剂；

第一螺旋输送器，所述第一螺旋输送器配置成向容器输送除去的调色剂；

第一球形移动件，所述第一球形移动件配置成通过第一螺旋输送器的旋转而移动；和

驱动单元，所述驱动单元配置成使第一螺旋输送器沿第一方向旋转，用于向容器输送调色剂，并且使第一螺旋输送器沿与第一方向相反的第二方向旋转，用于输送第一球形移动件。

2.按照权利要求1所述的清洁装置，还包括分离件，所述分离件设置在第一螺旋输送器的上方，其中分离件有一部分，所述部分的下端与螺旋输送器的轴之间的距离大于第一球形移动件的直径。

3.按照权利要求2所述的清洁装置，其中第一球形移动件能在第一螺旋输送器的一端处，从由分离件分开的两个区域中的一个区域移动到另一个区域。

4.按照权利要求1所述的清洁装置，还包括第二螺旋输送器和第二球形移动件，上述第二螺旋输送器配置成沿与第一螺旋输送器向容器输送除去的调色剂的方向相反的方向向容器输送除去的调色剂，而上述第二球形移动件配置成通过第二螺旋输送器的旋转而移动。

5.按照权利要求4所述的清洁装置，还包括突起部，所述突起部位于第一和第二螺旋输送器之间的连接部处，并配置成防止第一球形移动件移动到第二螺旋输送器并且防止第二球形移动件移动到第一螺旋输送器。

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