MX2010010622A - Sistema de distribucion ciclonica de residuos con compuerta de cilindro de rotacion controlada. - Google Patents

Abstract

Este es un sistema de distribución de pigmento orgánico ciclónico de residuos con una compuerta controlada y una bolsa de recolección debajo de la compuerta. La compuerta controlada evita que la presión entre a la bolsa permitiendo por lo tanto el uso de bolsas relativamente baratas para la recolección de restos de pigmento orgánico. La compuerta tiene cuchillas giratorias empujadas fuertemente contra una pared de sellado, como caucho o similar. La pared debe evitar que la presión alcance la bolsa y permanezca únicamente encima de la bolsa. Las cuchillas giratorias llevan pigmento orgánico residual de un recolector superior a la bolsa de recolección.

Description

SISTEMA DE DISTRIBUCION CICLONICA DE RESIDUOS CON COMPUERTA DE CILINDRO DE ROTACION CONTROLADA CAMPO DE LA INVENCION La invención se relaciona con un sistema de marcación electrostática y, de manera más significativa, con un montaje de distribución de residuos de pigmento orgánico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Una máquina de reproducción electrofotográfica o electrostatográfica típica emplea un miembro fotoconductor que es cargado a un potencial sustancialmente uniforme para sensibilizar la superficie del mismo. La porción cargada del miembro fotoconductor es expuesta a una imagen de luz de un documento original que esté siendo reproducido. La exposición del miembro fotoconductor cargado disipa selectivamente la carga sobre unas áreas irradiadas para registrar una imagen electrostática latente sobre el miembro fotoconductor correspondiente a las áreas de información contenidas dentro del documento original .

Después de que la imagen electrostática latente es registrada sobre el miembro fotoconductor, la imagen latente es revelada poniendo un material revelador en contacto con éste. Generalmente, la imagen electrostática latente es revelada con material revelador seco que comprende granulos portadores o de soporte que tienen partículas de pigmento Ref. 214085 orgánico que se adhieren triboeléctricamente a éste. Sin embargo, también puede ser usado un material revelador líquido. Las partículas de pigmento orgánico son atraídas hacia la imagen latente, formando una imagen de polvo visible sobre la superficie fotoconductora . Después de que la imagen electrostática latente es revelada con las partículas de pigmento orgánico, la imagen de polvo de pigmento orgánico es transferida a una hoja. Posteriormente, la imagen de pigmento orgánico es calentada para fusionar permanentemente ésta a la hoja.

Es altamente deseable usar una máquina de reproducción electrostatográfica para producir impresiones de color. Para producir impresión de color, la máquina de reproducción electrostatográfica incluye una pluralidad de estaciones. Cada estación tiene un dispositivo de carga para cargar la superficie fotoconductora , el dispositivo de exposición para iluminar selectivamente las porciones cargadas de la superficie fotoconductora para registrar una imagen electrostática latente sobre ella y un revelador o estación para revelar la imagen electrostática latente con partículas de pigmento orgánico. Cada estación reveladora deposita partículas de pigmento orgánico de color diferente sobre la imagen electrostática latente respectiva. Las imágenes son reveladas, al menos parcialmente en registro superpuesto entre sí, para formar una imagen en polvo de pigmento orgánico multicolor.

El exceso de pigmento orgánico es eliminado de la máquina y el pigmento orgánico residual es recolectado en un recipiente de pigmento orgánico residual y entonces removido cuando es llenado y eliminado, puesto que en los sistemas de color el pigmento orgánico residual no puede ser reutilizado.

Algunas máquinas xerográficas o electrofotográficas remueven tinta seca residual (pigmento orgánico) a una velocidad de aproximadamente 320 gramos/hora (la velocidad real varía con la cobertura del área de trabajo, tamaño del papel, parámetros de purga de envejecimiento de pigmento orgánico y emisiones múltiples) . A esta velocidad un Recipiente de Tinta Seca Residual usada actual tiene que ser reemplazado aproximadamente cada 25 horas. Además, el recipiente de residuos tiene requerimientos de resistencia estrictos: soporta una presión de vacío de 6 pulgadas columna de agua (15.24 centímetros) y soporta un peso de 16 libras (7.24 kilogramos) .

Debido a la alta velocidad de remoción de residuos y los requerimientos muy estrictos, un recipiente de plástico muy caro es actualmente usado en varias máquinas . La alta velocidad de reemplazo conduce a aproximadamente 35 toneladas de residuos de plástico por año por máquina.

Diseñar un sistema de distribución ciclónico de residuos más simple haría el aparato de marcación electrofotográfica una máquina más verde reduciendo los residuos de plástico en los tiraderos. También reduciría el costo de parte de la pieza de un artículo con un alto reemplazo .

SUMARIO DE LA INVENCION Esta invención propone una alternativa para eliminar el requerimiento de presión de vacío en el recipiente de tinta seca residual actual. Usar un recipiente de plástico grueso, duro ya no será necesario. Mediante el uso de un sello hermético al aire entre el recipiente de recolección y el embudo, la necesidad de un recipiente de recolección de plástico resistente a la presión rígido y fuerte de la técnica anterior es evitada. En lugar de este recipiente de recolección de plástico caro, puede ser usada una bolsa de recolección sustancialmente menos cara. Los separadores de ciclón en el sistema no aplican ya una presión de vacío de 6 pulgadas columna de agua (15.24 centímetros) sobre el recipiente de residuos grande de esta invención. La invención propone el uso de un Cilindro/Compuerta Giratoria para auxiliar al Recipiente de Residuos y evitar la succión hacia los Separadores Ciclónicos. La presión de vacío es mantenida únicamente en el montaje de recolección por encima del residuo de pigmento orgánico que sale hacia la bolsa y no es mantenida por debajo del pigmento orgánico que entra a la bolsa de residuos de recolección. Esta característica será descrita con detalle en las Figuras de esta descripción.

Esta invención proporciona un montaje de recolección de pigmento orgánico para reemplazar el recipiente de recolección de residuos para un recipiente de tinta seca residual existente. Los requerimientos de alta velocidad de llenado y masa y vacío interno condicionan en la técnica anterior a reemplazo frecuente de un recipiente de plástico grueso. En esta invención se proporciona un montaje de residuos que elimina el requerimiento de sostener un vacío interno usando la compuerta giratoria accionada para sellar el recipiente desde la fuente de vacío. Esto permite que se use un recipiente de paredes delgadas o bolsa barato. Esta invención proporciona un recipiente en forma de bolsa más delgado, y más barato, que puede ser usado si se aisla de la fuente de vacío por medio de una válvula. Se permitiría que el pigmento orgánico se apile encima de la válvula, entonces caería hacia el recipiente cuando la válvula se abra periódicamente .

Aunque el recipiente de recolección será descrito aquí como una "bolsa" , pueden ser usados otros recipientes de recolección baratos, si es adecuado, como cajas degradables u otros recolectores de papel o plástico degradables; esos están incluidos en el término "bolsa" como se usa en esta descripción. Las bolsas usadas son en una modalidad similares a las bolsas usadas en limpiadores de vacío. El sistema o montaje de recolección de esta invención es particularmente muy adecuado para sistemas de marcación de estación de colores múltiples pero obviamente puede también ser usado en sistemas de marcación monocromáticos.

La bolsa de recolección de la presente invención puede ser fácilmente reconvertida en aquellas estaciones de recolección de residuos de pigmento orgánico existentes que actualmente estén siendo usadas. Es importante que las bolsas usadas sean aprobadas por UL o tengan aprobación o aceptación privada o gubernamental similar. En el caso de la compuerta giratoria altamente preferida de esta invención, obviamente pueden ser usadas cualesquier compuertas o transportadores de pigmento orgánico controlados de manera adecuada para depositar pigmento orgánico residual en la bolsa.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista esquemática de un sistema de marcación electrofotográfica que puede utilizar el montaje de recolección de pigmento orgánico de la presente invención.

La Figura 2 es una vista frontal de un aparato de recolección de pigmento orgánico residual de la técnica anterior que usa un recipiente de recolección de plástico grueso duro.

La Figura 3 es un esquema frontal del montaje de recolección de la presente invención que usa una bolsa de recolección degradable y una compuerta de cilindro giratorio a través de la cual pasa un pigmento orgánico residual hacia la bolsa de recolección.

La Figura 4 es una vista en perspectiva de un montaje de recolección de esta invención, se conecta a las estaciones reveladoras de un sistema de marcación electrofotográfica .

Las Figuras 5A-5B son vistas amplificadas de la compuerta giratoria usada en esta invención entre la salida de pigmento orgánico y la bolsa de recolección.

La Figura 5A es una vista amplificada de la compuerta giratoria, y la Figura 5B es una vista amplificada de la bolsa y compuerta giratoria de esta invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION En la Figura 1 se muestra un sistema de marcación electrofotográfico monocromático por simplicidad y facilidad de comprensión. Deberá notarse, sin embargo, que los sistemas de color multiestación que usan de 4-6 unidades de sistema xerográfico 25 ilustrado en la Figura 1 están dentro del alcance de esta invención. Aunque ambos, los sistemas monocromáticos y de color multiunidades están dentro de esta invención, el uso del montaje de recolección de residuos de pigmento orgánico 32 de esta invención es más benéfico en sistemas de color multiunidad donde son usados 4-6 pigmentos orgánicos coloreados diferentes y ocurre mucho más desechos de pigmento orgánico. En la Figura 1 son usados lo siguientes números para designar los siguientes componentes del sistema Xerográfico.

En la Figura 1 se ilustra lo siguiente: 10. detector 11. detector 13. montaje de apilamiento 14. estación de recolección 15. papel 16. flechas de movimiento de la banda 18. alimentación de papel 19. estación de carga 20. estación de exposición 21. estación reveladora 22. estación de fusión 23. motor 24. rodillos 25. sistema xerográfico 26. estación de transferencia 27. banda fotoconductora 28. estación de limpieza En la estación reveladora 21 y en la estación de limpieza 28 donde ocurre un exceso de pigmento orgánico, el alojamiento de residuos 30 acumula pigmento orgánico residual y otros restos y transporta éstos vía tubos de recolección 31 hacia el recolector de residuos 32 de esta invención. Aunque la Figura 1 muestra únicamente un alojamiento de residuos 30 el tubo de recolección 31, las estaciones reveladoras xerográficas múltiples de un sistema de color tendrán alojamientos de residuos múltiples 30 y tubos de recolección múltiples 31 (como se muestra en la Figura 4 aquí) . Las unidades xerográficas múltiples de un sistema de color típico se ilustran en la solicitud U.S. S/N 12/189,379 la cual se incorpora con la referencia en la presente descripción. Por claridad, la especificidad del recolector de residuos 32 de esta invención no se muestra en la Figura 1, pero se muestra con detalle en las Figuras 3, 4 y 5A-5B.

En la . Figura 2 se muestra en la unidad de recolección 33 de la técnica anterior donde un recipiente de tinta seca o pigmento orgánico residual 36 de la técnica anterior es usado con un asa de remoción 34. Aquí los separadores ciclónicos 35 aplican una presión de vacío sobre el recipiente de residuos rígido 36. Un sistema de marcación de la técnica anterior típico vacía tinta seca (pigmento orgánico) residual a una velocidad de aproximadamente 320 gramos por hora. A esta velocidad, el recipiente de tinta seca residual de la técnica anterior 36 actual tiene que ser reemplazado aproximadamente cada 25 horas. Este recipiente de residuo de la técnica anterior 36 tiene requerimientos muy estrictos como sostener una presión de vacío de 6 pulgadas columna de agua (15.24 centímetros) y contener 20 libras (9.06 kilogramos) de residuos; debido a esos requerimientos, actualmente es usado un recipiente de plástico 36 muy caro. La alta velocidad de reemplazo de ese recipiente de la técnica anterior 36 conduce a aproximadamente 35 toneladas de residuos de plástico por año por una familia de máquinas. Proporcionando un montaje de eliminación de residuos más simple 32 de esta invención haría esas máquinas más verdes reduciendo sustancialmente los residuos de plástico en los tiraderos. Esto también reduciría el costo del precio de la parte de un artículo altamente reemplazado, es decir el recipiente 36. Los tubos de recolección 31 conducen a separadores ciclónicos 35, el separador ciclónico 15 aplica una presión de vacío sobre el recipiente de residuos 36. Esta presión de vacío existe también en el recipiente 36 lo cual contribuye a la necesidad de rigidez y espesor en el recipiente 36. Una ventaja importante del presente montaje de residuos es que no existe la necesidad de presión de vacío en la bolsa de recolección 39 puesto que la compuerta cilindrica giratoria 37 sella la presión en la porción superior del embudo 38 de la bolsa 39. La bolsa 39 de la presente invención junto con la compuerta cilindrica giratoria 37 reemplaza al recipiente rígido 36 de la técnica anterior. El recipiente de la técnica anterior 36 cuando es llenado es jalado hacia fuera del montaje de la técnica anterior 33 eliminado en un tiradero, causando por lo tanto algunos problemas de contaminación.

En la Figura 3 se muestra una parte de montaje de recolección de residuos 32 de esta invención donde una bolsa 39 con una abertura 40 es usada en lugar del recipiente de plástico 36 de la técnica anterior. La compuerta giratoria cilindrica 37 sella contra la presión en la porción del embudo de la unidad superior 38. Una compuerta giratoria cilindrica 37 de esta invención comprende una pared de sello cauchotada 41 la cual sella cualquier presión desde arriba debido a que se ajusta un nivel con las cuchillas de la compuerta giratoria 42. Cuando la compuerta giratoria cilindrica 37 gira, lleva con cada cuchilla 42 una cantidad de pigmento orgánico residual 43 para depositarlo en la bolsa 39. La pared de sello cauchotada 41 evita que entre cualquier presión a la bolsa 39. La compuerta 37 está conectada a un controlador 44, la compuerta 37 es controlada por lo tanto para girar y dejar que el pigmento orgánico residual 43 se vacíen en la bolsa no presurizada interior 39. La presión permanece por encima de una bolsa 39 pero es mantenida encima como es indicado por la flecha 49.

En la Figura 4 el alojamiento de residuos 30 de estaciones reveladoras diferentes y múltiples de una impresora de color se muestran como si estuvieran conectadas a los tubos de recolección de residuos 31. Los tubos 31 transportan pigmento orgánico residual 43 de las estaciones reveladoras de color a los separadores ciclónicos 35 los cuales tienen pigmento orgánico residual 43 hacia el embudo 38 hacia la compuerta giratoria cilindrica 37 de esta invención. La compuerta 37 gira y lleva un pigmento orgánico residual 43 a la bolsa degradable 39. Debajo de la bolsa 39 se encuentra una balanza 45 la cual indica cuando la bolsa 39 está llena de pigmento orgánico residual 43 y necesita ser removida y reemplazada con una bolsa nueva 39. Esta Figura 4 ilustra una porción de una unidad xerográfica multicolor que tiene al menos dos estacones reveladoras separadas conectadas a alojamiento de residuos 30 y tubos de recolección 31. La balanza 45 cuando alcanza un cierto peso fijo entrará en contacto con el controlador 44 vía los detectores 50 los cuales le dirán al motor detenerse y hacer que la carga se detenga cuando la bolsa 39 esté llena. Los componentes mostrados en la Figura 4 que no constituyen parte de la unidad de recolección de la presente invención pero mostrado por comprensión y claridad son los recolectores de aire 46 y los tubos de escape 47 y ventiladores de vacío 48.

En la Figura 5A se ilustra una vista amplificada de una compuerta cilindrica giratoria 37 que tiene cuchillas giratorias 42 que se ajustan herméticamente contra las paredes laterales cauchotadas 41 para asegurar un sello hermético al aire para evitar que la presión alcance la bolsa 39. Las cuchillas 42 están conectadas a un motor y un controlador 44 el cual inicia y detiene la rotación de las cuchillas tras el inicio y conclusión del llenado de la bolsa 39 con pigmento orgánico residual y restos. Una balanza 45 y un detector 50 indican cuando la bolsa 39 está llena y el controlador 44 interrumpe la rotación de los cuchillos 42 vía un motor gradual 51. Las paredes selladoras 41 están construidas de un caucho, látex, plástico o cualquier otro material adecuado que selle la bolsa 39 contra la presión y mantenga la presión en el sistema encima de la flecha 49. En la Figura 5B se proporciona una modalidad de bolsa cerrada internamente 39 para resistencia adicional proporcionada por los rebordes 52; sin embargo, puede ser usada cualquier bolsa adecuada 39 con o sin rebordes 52. Una bolsa similar a una bolsa de vacío es una bolsa apropiada 39 para usarse. Se proporciona una abertura 40 en las paredes 41 para el paso del pigmento orgánico residual hacia la bolsa 39.

En resumen, esta invención proporciona un montaje de recolección de residuos de pigmento orgánico novedoso y un sistema de marcación electrofotográfica novedoso. El sistema de marcación electrofotográfico comprende una estación reveladora y la estación reveladora comprende una unidad de distribución de pigmento orgánico residual. La unidad de distribución comprende tubos de recolección que están configurados para llevar el pigmento orgánico residual al montaje de recolección de residuos. El montaje comprende una porción de embudo que está configurado para alimentar pigmento orgánico residual a una compuerta giratoria que está configurada para transportar el pigmento orgánico residual a una bolsa de recolección.

La compuerta giratoria comprende cuchillas que se ajustan herméticamente a una pared de sellado. El sistema de marcación comprende una pluralidad de estructuras xerográficas cada una de las cuales tiene al menos uno de los tubos de recolección.

En una modalidad, el sistema es un sistema de marcación de color que comprende una pluralidad de estaciones de color; cada estación comprende al menos un tubo de recolección.

En otra modalidad, el sistema es un sistema de marcación monocromático con al menos un tubo de recolección. El montaje de recolección de residuos está configurado para ser reconvertido fácilmente en los sistemas de marcación electrofotográficos existentes.

La compuerta giratoria está configurada para transportar pigmento orgánico residual hacia una bolsa de recolección evitando a la vez que cualquier presión existente en un montaje de recolección de residuos adyacente entre a la bolsa de recolección. El montaje de recolección de residuos de pigmento orgánico de esta invención comprende un controlador y tubos de recolección que corren de un sistema de marcación electrofotográfica a un embudo de recolección de pigmento orgánico en el montaje. El embudo de recolección de pigmento orgánico conecta los tubos de recolección a una compuerta giratoria. Esta compuerta giratoria está configurada para transportar pigmento orgánico residual a una bolsa de recolección reemplazable. La compuerta giratoria es colocada herméticamente en una pared de sellado y esta pared de sellado está configurada para evitar que entre cualquier presión de montaje a la bolsa. La compuerta giratoria tiene una pluralidad de cuchillas. Las cuchillas son colocadas herméticamente en forma de sello contra la pared de sellado. La bolsa de recolección se localiza sobre y encima de una balanza. Esta balanza está configurada para indicar cuando la bolsa está llena con residuos y necesita ser reemplazada. La bolsa tiene una abertura que está configurada para aceptar el pigmento orgánico residual transportado por la compuerta giratoria. Las cuchillas tienen puntas cauchotadas para ajustarse herméticamente contra la pared de sellado.

El montaje de recolección de residuos está configurado para transportar el pigmento orgánico residual hacia la bolsa de recolección manteniendo a la vez al mismo tiempo cualquier presión atmosférica en la bolsa. Una balanza está colocada inmediatamente dentro de la bolsa y está configurada para indicar el peso de la bolsa y el pigmento orgánico residual en la bolsa. Un motor está conectado al controlador. El motor está configurado para energizar la compuerta giratoria y detener la compuerta giratoria.

Se apreciará que las variaciones de las características y funciones, o alternativas de las mismas descritas anteriormente y otras, pueden ser combinadas de manera deseable en muchos otros sistemas o aplicaciones diferentes. Varias alternativas, modificaciones, variaciones o mejoras actualmente no contempladas o no anticipadas aquí pueden ser producidas posteriormente por aquellos expertos en la técnica, las cuales también se pretende sean abarcadas por las siguientes reivindicaciones.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la cita invención, es el que resulte claro de la presente descripción de la invención.

Claims (14)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un sistema de marcación electrofotográfica caracterizado porque comprende: una estación de limpieza, y una estación reveladora, la estación reveladora comprende una unidad de distribución de pigmento orgánico residual, la unidad comprende tubos de recolección configurados para llevar el pigmento orgánico residual de ambas de la estación reveladora y la estación de limpieza al montaje de recolección de residuos, el montaje comprende una porción de embudo configurada para alimentar pigmento orgánico residual a una compuerta giratoria que está configurada para transportar el pigmento orgánico residual a una bolsa de recolección, la compuerta giratoria comprende cuchillas que se ajustan hermética o fuertemente contra una pared de sellado.

2. El sistema de marcación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una pluralidad de estructuras xerográficas cada una de las cuales tiene al menos un tubo de recolección.

3. El sistema de marcación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es un sistema de marcación de color que comprende una pluralidad de estaciones de color, cada estación comprende al menos un tubo de recolección .

4. El sistema de marcación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es un sistema de marcación monocromático con al menos un tubo de recolección.

5. El sistema de marcación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el montaje de recolección de residuos está configurado para ser reconvertido fácilmente en los sistemas de marcación electrofotográficos existentes.

6. El sistema de marcación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la compuerta giratoria está configurada para transportar pigmento orgánico residual a una bolsa de recolección evitando a la vez que cualquier presión existente en un montaje de recolección de residuos adyacente entre a la bolsa de recolección.

7. Un montaje de recolección de residuos de pigmento orgánico, caracterizado porque comprende un controlador, tubos de recolección que corren de un sistema de marcación electrofotográfica a un embudo de recolección de pigmento orgánico en un montaje, el embudo de recolección de pigmento orgánico conecta los tubos de recolección a una compuerta giratoria, la compuerta giratoria configurada para transportar pigmento orgánico residual a una bolsa de recolección reemplazable, la compuerta giratoria colocada herméticamente en y contra la pared de sellado, la pared de sellado configurada para evitar que cualquier presión de montaje entre a la bolsa .

8. El montaje de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la compuerta giratoria tiene una pluralidad de cuchillas, las cuchillas colocadas hermética y fuertemente a manera de sello contra la pared de sellado.

9. El montaje de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la bolsa de recolección se localiza encima de una balanza, la balanza configurada para indicar cuando la bolsa está llena con residuos y necesita ser reemplazada.

10. El montaje de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la bolsa tiene una abertura configurada para aceptar el pigmento orgánico residual transportado de la compuerta giratoria.

11. El montaje de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque las cuchillas tienen puntas cauchotadas para colocarse herméticamente contra la pared de sellado .

12. El montaje de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque está configurado para transportar pigmento orgánico residual hacia una bolsa de recolección manteniendo al mismo tiempo cualquier presión atmosférica en la bolsa.

13. El montaje de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque una balanza está colocada debajo de la bolsa y está configurada para indicar el peso de la bolsa y el residuo de pigmento orgánico.

14. El montaje de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el motor está conectado al controlador, el motor configurado para energizar la compuerta giratoria e interrumpir la compuerta giratoria