一种碳粉盒余粉清洁装置及方法
【专利摘要】本发明提供一种碳粉盒余粉清洁装置，包括定位机构，定位机构上固定一个碳粉盒，碳粉盒的侧壁上具有开口；吸粉机构，吸粉机构与开口连通，振动机构，振动机构设置在定位机构的附近位置；碳粉盒余粉清洁装置还包括旋转机构，旋转机构具有动力机构和连杆机构，连杆机构与定位机构连接，旋转机构用于把定位机构由水平方向放置旋转到与水平方向形成倾斜的夹角的方向放置。本发明还提供了一种碳粉盒余粉清洁方法。采取上述方案，旋转机构将定位机构旋转后，碳粉盒处于倾斜或者竖直方向放置，启动振动机构和吸粉机构工作，碳粉盒发生振动，并且在吸粉机构提供的负压气流下清除粉仓内的余粉，而竖直方向放置碳粉盒能够显著缩短清洁过程所消耗的时间。
【专利说明】一种碳粉盒余粉清洁装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于再生耗材领域，具体地说，是涉及一种碳粉盒余粉清洁装置及方法。
【背景技术】
[0002]电子照相成像设备，例如激光打印机，是通过激光扫描射带有预定的均匀电势的感光鼓，在其表面形成静电潜像。将该静电潜像以预定的碳粉进行显影，进而将经过显影的图像转印到纸张上，之后把转印获得的图像定影，成为肉眼能够观察的可视图像，由此实现图像-信号-图像之间的转换。
[0003]常见的激光打印机在其机壳内设置有充电棍、感光鼓、几个扫描机构、显影盒、转印辊和定影辊等，在工作时，感光鼓由充电辊充电至预定的分布均匀的电势，并接受和响应由激光扫描机构发出的激光束，在其表面形成对应于待打印图像的静电潜像。显影盒在其内设的粉仓中存储碳粉，并利用送粉辊和显影辊将碳粉送至带有静电潜像的感光鼓并达到均匀覆盖静电潜像的状态。感光鼓上所形成的可视图像通过转印辊转印到位于感光鼓和转印辊之间的纸张上，最后利用定影辊把纸张上的碳粉图像予以定影。
[0004]当碳粉盒使用一段时间后，粉仓内的碳粉将消耗完毕而需要更换新的碳粉盒。根据统计结果显示，每生成一个全新碳粉盒需要消耗2.85千克石油，相比而言，制造一个再生碳粉盒所消耗能源仅仅为一个全新碳粉盒消耗能源的5%。因此，碳粉盒的回收再生意义重大，不仅能够显著降低制造碳粉盒的生产成本，并且节能环保，符合现代社会关于可持续经济发展模式的要求。
[0005]碳粉盒在回收过程中，一个关键的工艺是如何去除粉仓内残留的余粉，特别是附着在粉仓的内壁上的碳粉。现有技术中，申请号为CN200810029232.4的中国发明专利申请公开了一种激光打印机显影盒再生方法，其方法主要包括在开口的位置抽吸粉仓的内腔。另外，专利号为CN200920238768.7的中国实用新型专利公开了一种碳粉盒余粉清除设备，其技术方案主要是在碳粉盒上设有交替吸粉机构，并且在碳粉盒的定位机构上安装一个能够振动碳粉盒的摇摆驱动机构。在实际的使用过程中，采取上述现有技术的两种技术方案，能够去除粉仓内壁上附着的碳粉，然而其耗时时间长，并且仍难以彻底清除内壁上的附着碳粉，有待进一步优化这种清洁工艺。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中碳粉盒的清洁工艺耗时长，效率低的问题，本发明的目的之一是提供一种碳粉盒余粉清洁装置。
[0007]本发明的另一目的是提供一种碳粉盒余粉清洁方法。
[0008]本发明提供的碳粉盒余粉清洁装置包括定位机构，定位机构上固定一个碳粉盒，碳粉盒的侧壁上具有开口 ；吸粉机构，吸粉机构与开口连通，振动机构，振动机构设置在定位机构的附近位置；碳粉盒余粉清洁装置还包括旋转机构，旋转机构具有动力机构和连杆机构，连杆机构与定位机构连接，旋转机构用于把定位机构由水平方向放置旋转到与水平方向形成倾斜的夹角的方向放置。
[0009]采取上述方案，旋转机构将定位机构旋转后，碳粉盒处于倾斜或者竖直方向放置，启动振动机构和吸粉机构工作，碳粉盒发生振动，并且在吸粉机构提供的负压气流下清除粉仓内的余粉，而竖直方向放置碳粉盒能够显著缩短清洁过程所消耗的时间。
[0010]—个优选的方案是，动力机构为一个气缸，连杆机构为一个曲柄，曲柄通过转动副与气缸推杆连接，曲柄通过转动副与定位机构端部连接。
[0011]—个优选的方案是，动力机构为一个电机，连杆机构具有曲柄和摇杆，电机通过转动副与曲柄连接，摇杆端部与定位机构连接。
[0012]一个优选的方案是，碳粉盒具有出粉口，出粉口的位置设有向粉仓内施加正压气流的吹粉机构。
[0013]采取上述方案，对于粉仓内角落区域的碳粉颗粒，向粉仓内部提供正压气流，将角落区域的碳粉颗粒吹散到粉仓的中部区域后从开口离开。
[0014]进一步优选的方案是，碳粉盒余粉清洁装置还设有竖直方向的轨道，吹粉机构滑动连接在轨道上。
[0015]更进一步优选的方案是:吸粉机构、振动机构、定位机构、旋转机构、轨道与PLC控制系统电连接。
[0016]本发明提供的碳粉盒余粉清洁方法中，碳粉盒具有容纳碳粉的粉仓，粉仓的侧壁上设有开口，清洁方法包括振动碳粉盒，在开口的位置向粉仓内部提供负压气流，在清洁碳粉盒的过程中，碳粉盒以与水平方向形成倾斜的夹角的方向放置。
[0017]一个优选的方案是，碳粉盒竖直方向放置。
[0018]一个优选的方案是，碳粉盒具有出粉口，在出粉口的位置，向粉仓内部施加正压气流，并且正压气流沿竖直方向移动。
[0019]一个优选的方案是，使用带有PLC控制器的清洁装置对碳粉盒进行清洗，PLC控制器把信号传输到清洁装置的振动机构，振动机构带动碳粉盒发生振动；PLC控制器把信号传输到清洁装置的真空泵，真空泵向粉仓内提供负压气流；PLC控制器把信号传输到清洁装置的吹粉机构，吹粉机构向粉仓内施加正压气流，PLC控制器把信号传输到清洁装置的旋转机构，旋转机构把所述碳粉盒由水平方向旋转到与水平方向形成倾斜夹角的方向放置。。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明碳粉盒余粉清洁装置第一实施例碳粉盒处于水平放置时的示意图。
[0021]图2是本发明碳粉盒余粉清洁装置第一实施例碳粉盒处于竖直方向放置时的示意图。
[0022]图3是本发明碳粉盒余粉清洁装置第二实施例碳粉盒处于竖直方向放置时的示意图。
[0023]图4是现有技术的碳粉盒余粉清洁装置碳粉颗粒在粉仓内运行过程的示意图。
[0024]图5是本发明碳粉盒余粉清洁装置实施例碳粉颗粒在粉仓内运行过程的示意图。
[0025]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】
[0026]第一实施例:
如图1和图2所示,本实施例的碳粉盒余粉清洁装置,包括定位机构100,定位机构100用于将碳粉盒200夹紧固定。可选地，定位机构100包括用于支撑碳粉盒200的定位座和将碳粉盒夹紧在该定位座上的夹具，夹具包括夹紧气缸和夹紧气缸驱动的夹头。
[0027]如图1和图2所示，碳粉盒200的侧壁210上具有一个开口 220，开口 220可以是碳粉盒侧壁上的灌粉口，灌粉口用于向再生的碳粉盒内加入碳粉。碳粉盒200放置在定位机构100上夹紧固定之前，如果开口 220上具有密封件，使用者应该首先将密封件取下，使开口 220处于敞开状态。
[0028]如图1和图2所示，清洁装置还包括吸粉机构300，吸粉机构300包括真空泵和接口 310，在清洁碳粉盒的余粉过程中，吸粉机构300的接口 310与开口 220对接并连通，真空泵向碳粉盒的粉仓内提供负压气流而将粉仓内的剩余碳粉吸出。
[0029]如图2所示，在靠近定位机构100的位置设置一个振动机构400，可选地，振动机构400是一个振动电机并且固定连接在定位机构100上，或者振动机构是一个汽锤并且设置在定位机构100附近的位置。在振动机构400的振动作用下，定位机构100会发生振动进而带动碳粉盒200发生振动，从而使碳粉盒200粉仓内的余粉脱离碳粉盒200的内壁，特别是对于附着在碳粉盒内壁上的余粉，振动机构400能够起到很好的作用。
[0030]如图1和图2所示，清洁装置还包括旋转机构500，旋转机构500具有动力机构和连杆机构，连杆机构分别与定位机构100连接和动力机构连接。可选地，如图2所示，动力机构为一个气缸510，连杆机构为曲柄520，气缸510的推杆与曲柄520通过转动副连接，曲柄520的端部与定位机构100的端部通过转动副连接，当气缸510工作时，气缸推杆水平方向运动并带动曲柄520运动，随之，定位机构100能够从水平方向放置旋转到竖直方向放置。可选地，动力机构是电机，连杆机构为曲柄，电机通过一个丝杆与曲柄转动副连接，曲柄与定位机构转动副连接，这样的方案同样能够将定位机构100旋转。可选地,动力机构是一个电机，连杆机构具有曲柄和摇杆，电机的转轴带动曲柄运动进而带动摇杆运动，最后能够使定位机构由水平方向运动放置到竖直方向放置。
[0031]如图1所示，将碳粉盒200放置到定位机构100上，通过定位机构100将碳粉盒200夹紧固定，将吸粉机构300的接口 310与碳粉盒200的开口 220连通。可选地，在接口310的位置上安装密封圈。气缸510工作后，带动曲柄520旋转，定位机构100以及定位机构100上固定夹紧的碳粉盒200由水平方向放置开始逐渐倾斜，并最终达到与水平面垂直的角度。竖直放置碳粉盒200时，开口 220位于碳粉盒200下端的侧壁上。如图2所示，启动振动机构400和吸粉机构300工作，碳粉盒200发生振动，在负压气流的作用下，粉仓内的余粉开始脱离碳粉盒200。
[0032]采用倾斜或者竖直方向放置碳粉盒的方式能够显著缩短清除粉仓内余粉的工作时间，以下对其工作原理进行描述。如图4所示，首先采用现有的技术方案对碳粉盒200进行余粉清洁，清洁过程包括使碳粉盒200发生振动，并且在碳粉盒200的侧壁开口 220的位置提供负压气流，第一碳粉颗粒600在发生振动后脱离碳粉盒200的内壁，第一碳粉颗粒600受到的力为竖直方向向下的重力G0，由于吸粉机构300向粉仓内施加负压气流，第一碳粉颗粒600同时受到一个朝向开口 220方向的力F0，假设吸粉机构300的功率恒定，力H)就是一个大小恒定的力，根据力学原理，H)与GO形成一个合力Fl，第一碳粉颗粒600沿Fl的方向运行，第一碳粉颗粒600的运行距离为L0，第一碳粉颗粒600从粉仓内离开开口 220所消耗的时间为t0，平均运动速度为V0，容易得到的结论是，Fl与VO正相关，时间t0等于LO与VO的比值。
[0033]如图5所示，本实施例的碳粉盒余粉清洁装置对碳粉盒200内的余粉进行清洁，碳粉盒200采用竖直方向放置，当第二碳粉颗粒610从碳粉盒200的内壁脱离后，处于粉仓内的某一个位置，并假设第二碳粉颗粒610与第一碳粉颗粒600在粉仓内的相对位置相同。经过受力分析，第二碳粉颗粒610受到竖直方向向下的重力G1，第二碳粉颗粒610还受到一个朝向开口 220方向的力F2，假设力F2与力H)的大小相同。根据力学原理，F2与重力Gl形成一个合力F3，第二碳粉颗粒610沿F3的方向运动，第二碳粉颗粒610的运行距离为LI，平均运动速度为VI，第二碳粉颗粒610从粉仓内离开开口 220所消耗的时间为tl，F3与Vl正相关，时间tl等于LI与Vl的比值。
[0034]根据力学原理，合力F3的数值大于合力Fl，因此第二碳粉颗粒610的Vl大于第一碳粉颗粒600的V0，而第二碳粉颗粒610的LI小于第一碳粉颗粒600的L0，因此第二碳粉颗粒610的运动时间tl小于第一碳粉颗粒600的运动时间t0。另外，当碳粉盒200与水平面倾斜放置的时候，碳粉颗粒所消耗的时间应该小于水平放置所消耗时间并大于竖直方向放置所消耗时间，也就是说，竖直方向放置碳粉盒是本实施例的清洁装置和方法的最优化方案。
[0035]第二实施例:
在第一实施例碳粉盒余粉清洁装置的基础上，如图3所示，本实施例的碳粉盒余粉清洁装置还包括向粉仓内提供正压气流的吹粉机构700，为简化描述，本实施例与第一实施例装置的相同部分不再赘述。可选地，吹粉机构700是一个鼓风机。本实施例的碳粉盒710在放置到定位机构之前，首先将碳粉盒710出粉口 740位置的显影辊取下，吹粉机构700设置在出粉口 740的位置，并向粉仓内提供正压气流。如图5所示，虽然第一实施例的技术方案能够显著缩短碳粉颗粒离开碳粉盒侧壁开口的运行时间，但是，对于存在角落区域，特别是碳粉盒下方位置的角落区域730位置的余粉，清洁效果仍不够理想。通过吹粉机构700向粉仓内提供正压气流后，能够将角落区域730的余粉吹散至粉仓的中部区域并在负压气流的带动下离开碳粉盒的开口。可选地，本实施例的碳粉盒余粉清洁装置还具有一个竖直方向的轨道750，吹粉机构700以滑动连接的方式设置在轨道750上，这样吹粉机构700能够沿碳粉盒出粉口的竖直方向运行，并且向粉仓内的不同位置间接性提供正压气流，起到显著去除粉仓内角落区域730碳粉颗粒的目的。
[0036]可选地，吸粉机构、振动机构、定位机构、旋转机构、轨道和吹粉机构与PLC控制系统电连接。PLC控制器把信号传输到清洁装置的振动机构，振动机构带动碳粉盒发生振动，PLC控制器把信号传输到清洁装置的吸粉机构连接的真空泵，真空泵向粉仓内提供负压气流；PLC控制器把信号传输到清洁装置的吹粉机构，吹粉机构向粉仓内施加正压气流。PLC控制器把信号传输到旋转机构，旋转机构把碳粉盒由水平方向放置旋转至倾斜放置的状态。从而实现本实施例碳粉盒清洁装置的自动化运行，减少人力，提高效率。
[0037]利用PLC控制系统对本实施例的碳粉盒余粉清洁装置进行控制时，可以设定多种方案的程序控制。可选地，首先开启振动机构，一定时间后开启吸粉机构，一定时间后，关闭吸粉机构的同时开启吹粉机构，一定时间后，关闭吹粉机构的同时开启吸粉机构，吸粉机构和吹粉机构交替工作直至将粉仓内的余粉清洁完毕。
[0038]最后需要说明的是，本发明不限于上述的实施方式，诸如将PLC控制系统的程序设定为同时开启振动机构和吸粉机构，吸粉机构与吹粉机构交替开启和关闭的变换等也在本发明的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种碳粉盒余粉清洁装置，包括 定位机构，所述定位机构上固定一个碳粉盒，所述碳粉盒的侧壁上具有开口 ； 吸粉机构，所述吸粉机构与所述开口连通； 振动机构，所述振动机构设置在所述定位机构的附近位置，所述振动机构振动所述定位机构； 其特征在于: 所述碳粉盒余粉清洁装置还包括旋转机构，所述旋转机构具有动力机构和连杆机构，所述连杆机构与所述定位机构连接，所述旋转机构用于把所述定位机构由水平方向放置旋转到与水平方向形成倾斜的夹角的方向放置。
2.根据权利要求1所述的碳粉盒余粉清洁装置，其特征在于: 所述动力机构为一个气缸，所述连杆机构为一个曲柄，所述曲柄通过转动副与所述气缸推杆连接，所述曲柄通过转动副与所述定位机构端部连接。
3.根据权利要求1所述的碳粉盒余粉清洁装置，其特征在于: 所述动力机构为一个电机，所述连杆机构具有曲柄和摇杆，所述电机通过转动副与曲柄连接，所述摇杆端部与所述定位机构连接。
4.根据任一项权利要求1至3任一项所述的碳粉盒余粉清洁装置，其特征在于: 所述碳粉盒具有出粉口，所述出粉口的位置设有向所述碳粉盒的粉仓内施加正压气流的吹粉机构。
5.根据权利要求4所述的碳粉盒余粉清洁装置，其特征在于: 所述碳粉盒余粉清洁装置上具有竖直方向设置的轨道，所述吹粉机构滑动连接在所述轨道上。
6.根据权利要求5所述的碳粉盒余粉清洁装置，其特征在于: 所述吸粉机构、所述振动机构、所述定位机构、所述旋转机构、所述轨道分别与PLC控制系统电连接。
7.一种碳粉盒余粉清洁方法，所述碳粉盒具有容纳碳粉的粉仓，所述粉仓的侧壁上设有开口，所述清洁方法包括:振动所述碳粉盒，在所述开口的位置向所述粉仓内部提供负压气流； 其特征在于: 在清洁碳粉盒的过程中，所述碳粉盒以与水平方向形成倾斜的夹角的方向放置。
8.根据权利要求7所述的碳粉盒余粉清洁方法，其特征在于: 所述碳粉盒竖直方向放置。
9.根据权利要求7或8所述的碳粉盒余粉清洁方法，所述碳粉盒具有出粉口，其特征在于: 在所述出粉口的位置，向所述粉仓内部施加正压气流，并且正压气流沿竖直方向移动。
10.根据权利要求9所述的碳粉盒余粉清洁方法，其特征在于: 使用带有PLC控制器的清洁装置对所述碳粉盒进行清洗，所述PLC控制器把信号传输到所述清洁装置的振动机构，所述振动机构带动所述碳粉盒发生振动； 所述PLC控制器把信号传输到所述清洁装置的真空泵，所述真空泵向所述粉仓内提供负压气流； 所述PLC控制器把信号传输到所述清洁装置的吹粉机构，所述吹粉机构向所述粉仓内施加正压气流； 所述PLC控制器把信号传输到所述清洁装置的旋转机构，所述旋转机构把所述碳粉盒由水平方向旋转到与水平方向形成倾斜夹角的方向放置。
【文档编号】G03G15/08GK104375405SQ201410648823
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】全朱乔 申请人:珠海天威飞马打印耗材有限公司