专利名称：能够从软色粉容器高效补充色粉的成像方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成像方法和设备，尤其涉及一种能够从软色粉容器高效补充色粉的成像方法和设备。
背景技术：
诸如复印机、传真机、打印机和其它类似成像设备的传统成像设备包括色粉容器，用于将新色粉补充到包括在该传统成像设备中的显影单元。当显影单元所包含的色粉由于重复成像操作而被消耗时，从诸如色粉瓶、色粉盒或其它装有新色粉的色粉容器中排出新色粉，并且将该新色粉直接或者通过色粉斗供送给显影单元。
传统成像设备设置有传统色粉容器，用于容纳电子照相图像所使用的干型色粉，并且该传统色粉容器由高密度聚乙烯(HDPE)或者其它类似树脂制成以形成刚性且在形状上稳定的硬质瓶。一种传统色粉容器具有安装在其中用于搅拌和排出色粉的搅拌器。另一种传统色粉容器包括安装在其内壁上的螺旋推运器，用于旋转色粉容器以便能够顺畅地排出其中所包含的色粉。还有另外一种传统色粉容器，其中没有设置色粉排出机构，手工从该传统色粉容器中供送色粉。
在近些年来，出于环保的考虑，将色粉容器收集起来或者再利用。为了提高这种再循环效率，推出了一种挠性色粉容器。这种挠性色粉容器由挠性材料制成，并且体积减小。即，挠性色粉容器具有体积的可减小性。但是，用于产生电子照相图像的干型色粉的流动性差、粘结性高，因此难以将色粉从挠性色粉容器中排出。由于所述挠性容器容易变形，不容易将搅拌器或者排出机构加在该挠性色粉容器上。如果将排出机构设置在挠性色粉容器上，则挠性色粉容器的体积可减小性变差。另外，不容易操纵该挠性色粉容器来手工供给色粉。
考虑到上述情况，已经开发出了一种技术，通过向色粉输送空气来搅拌和流体化容纳在挠性色粉容器中的色粉，然后一抽吸型粉末泵(单轴螺杆泵，a uniaxial contained screw pump)抽吸和排出该色粉。
所述挠性色粉容器具有位于该挠性色粉容器下部的色粉出口。挠性色粉容器被安装到喷嘴上，同时所述色粉出口向下面对所述喷嘴。为了增强色粉的流动性，将所述挠性色粉容器的形状制成朝向色粉出口渐缩，从而借助于色粉的自重将色粉传送到色粉出口。另外，设置有自关闭阀门以防止色粉在移除色粉容器时泄漏出。
包括上述挠性色粉容器的色粉供送系统能顺畅地将色粉供送给显影装置。但是，已经发现，即使探测色粉没了之后，在上述挠性容器中仍残留有大量的色粉。
发明内容
鉴于上述情况提出本发明。本发明的目的是提供一种能够从软色粉容器高效补充色粉的新型成像设备。
本发明的另一目的是提供一种包括在该新型成像设备中的新型色粉供送系统。
在一示例性实施例中，一种新型成像设备包括色粉容器、色粉传输管和喷嘴。色粉容器容纳色粉，并且包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出。色粉传输管传输色粉。喷嘴包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％。所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口。通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上。喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
另外，在一示例性实施例中，一种成像方法可包括以下步骤提供装有色粉并且包括有连接帽的色粉容器，该连接帽具有开口，该开口具有第一横截面积，并且色粉通过开口排出；布置具有内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部的喷嘴，该内部通道具有第二横截面积，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置；并且将色粉容器安装在喷嘴上。
在一示例性实施例中，另一新型成像设备包括空气源和多个色粉供送机构。所述空气源配置用来供送空气。所述多个色粉供送机构中的每个包括都色粉容器、色粉传输管和喷嘴。所述色粉容器容纳色粉，并且包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出。色粉传输管传输色粉。喷嘴包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％。所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口。通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上。喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
上述成像设备可还包括空气分配器，该空气分配器具有可靠地连接到所述空气源的单个空气入口、以及多个可靠连接到喷嘴的侧面开口的空气出口，并且该空气分配器配置用来分配由所述空气源供送的空气。
所述多个空气出口中的每一个都可包括电磁阀。
所述色粉容器可包括容纳色粉的色粉袋和用来包围色粉袋的保护壳体。
所述色粉袋可具有位于连接帽固定处的近似中心处的金字塔形侧面。
所述色粉袋可由挠性可再循环材料制成。
所述保护壳体可由可折叠的可再循环材料制成。
所述连接帽可包括密封连接帽的所述开口的密封件，以在喷嘴经由所述开口与色粉容器的连接帽接合时防止色粉从色粉袋中侧漏出来。
所述连接帽还包括设置在连接帽的所述开口内部的螺旋弹簧、以及与该螺旋弹簧接合的内挡块，该内挡块设置用来在喷嘴不与色粉容器的连接帽接合时允许色粉流动，并在喷嘴经由所述开口与色粉容器的连接帽接合时阻挡色粉的流动。
所述喷嘴可具有两个通道，一个通道包括空气供送通道，另一通道包括被该空气供送通道包围的色粉输送通道。
上述成像设备可还包括连接到所述色粉传输管的粉末泵，该粉末泵配置用来抽吸通过色粉传输管输送到该粉末泵的色粉。
色粉的色粉颗粒的平均圆度可约在从0.96至1.00的范围内。
另外，在一示例性实施例中，一种新型成像方法包括以下步骤提供装有色粉并且包括有连接帽的色粉容器，该连接帽具有开口，该开口具有第一横截面积，并且色粉通过开口排出；布置具有内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部的喷嘴，该内部通道具有第二横截面积，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置；将色粉容器安装在喷嘴上；并且通过连接帽的所述开口向容纳在色粉容器中的色粉供送空气。
上述方法可还包括以下步骤设置空气分配器，该空气分配器具有可靠地连接到所述空气源的单个空气入口、以及多个可靠连接到喷嘴的侧面开口的空气出口，并且该空气分配器分配由所述空气源供送的空气。
上述方法可还包括以下步骤利用密封件密封所述连接帽的所述开口，以在喷嘴经由所述开口与色粉容器的连接帽接合时防止色粉从色粉袋中侧漏出来。
上述方法可还包括以下步骤在连接帽的所述开口内部设置螺旋弹簧，利用该螺旋弹簧与内挡块接合，该内挡块设置用来在喷嘴不与色粉容器的连接帽接合时允许色粉流动，并在喷嘴经由所述开口与色粉容器的连接帽接合时阻挡色粉的流动。
上述方法可还包括以下步骤将粉末泵连接到所述色粉传输管，抽吸通过色粉传输管输送到该粉末泵的色粉。
在一示例性实施例中，一种新型色粉供送系统包括色粉容器、色粉传输管和喷嘴。色粉容器容纳色粉，并且包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出。色粉传输管传输色粉。喷嘴包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
还有，在一示例性实施例中，另一种新型色粉供送系统包括空气源和多个色粉供送机构。所述空气源配置用来供送空气。所述多个色粉供送机构中的每个都包括色粉容器，所述色粉容器容纳色粉，并且包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出；色粉传输管；和喷嘴，所述喷嘴包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，并且所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
上述新型色粉供送系统可还包括空气分配器，该空气分配器具有可靠地连接到所述空气源的单个空气入口、以及多个可靠连接到喷嘴的侧面开口的空气出口，并且该空气分配器配置用来分配由所述空气源供送的空气。
上述新型色粉供送系统可还包括连接到所述色粉传输管的粉末泵，该粉末泵配置用来抽吸通过色粉传输管输送到该粉末泵的色粉。
另外，在一示例性实施例中，一种在成像系统中使用的新型色粉供送方法包括以下步骤提供装有色粉并且包括有连接帽的色粉容器，该连接帽具有开口，该开口具有第一横截面积，并且色粉通过开口排出；布置具有内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部的喷嘴，该内部通道具有第二横截面积，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置；并将色粉容器安装在喷嘴上。
结合附图，通过参照以下的详细描述，将对所公开的内容有更全面的理解，并且将更容易获得和理解本发明的优点，附图中图1是示意图，示出了根据本发明一示例性实施例的成像设备的结构；
图2是示意图，示出了在图1所示的成像设备中的示例性色粉供送系统的结构；图3A和3B是在图2所示的色粉供送系统中的示例性喷嘴的示意图；图4是示意性横截面图，示出了替代图3A和3B所示喷嘴的另一示例性喷嘴；图5是横截面图，示出了图2所示色粉供送系统中的抽吸泵的泵部分；图6是示意图，示出了图2所示色粉供送系统中的空气供送装置，该装置供送空气，将空气分入对应于各个颜色的电磁阀；图7是透视图，示出了图2所示色粉供送系统中的色粉容器的色粉袋；图8A和8B是示意图，示出了替代图2所示色粉供送系统的上述色粉容器的另一示例性色粉容器；图9是曲线图，示出了在色粉容器中残留的色粉量与连接帽和喷嘴的横截面积比之间的关系。
具体实施例方式
为清楚起见，在描述如附图所示的优选实施例时，应用了特定的术语。但是，本发明说明书的公开并不局限于这些选定的特定术语，应该明白，各特定的元件包括以类似方式运作的所有技术等同物。
现在参照附图，其中相同的附图标记在几张附图中指代相同或者相应的部件，特别参见图1，将要描述图中所示出的彩色激光打印机1，其作为电子照相成像设备的一个示例，包括根据本发明一示例性实施例的色粉供送系统2。
在图1中，彩色激光打印机1包括成像部分3和进纸部分4。
成像部分3包括四个成像单元5M、5C、5Y和5B，带转印系统6和光学写入系统7。
分别用于形成洋红(M)、青色(C)、黄色(Y)和黑色(BK)色粉图像的四个成像单元5M、5C、5Y和5BK从图1中的彩色激光打印机1的左侧至右侧沿着倾斜向下的方向、与水平面成一角度地设置。
所述四个成像单元5M、5C、5Y和5BK具有彼此相同的结构。每一成像单元5M、5C、5Y和5BK包括光电导鼓8、充电辊9、清洁辊10和显影单元11。光电导鼓8用作载像部件，并由驱动单元(未示出)在图1中的的顺时针方向驱动转动。充电辊9上施加有给光电导鼓8均匀充电的电压。清洁辊10去除粘附在光电导鼓8的表面上的残余色粉。显影单元11利用两组分显影剂显现图像，并监视在显影单元11中容纳的色粉与载体的混合比，以便接纳与由于重复成像操作而消耗的色粉数量相同的色粉。
带转印系统6包括转印带12、多个辊子13和带驱动单元(未示出)。转印带12形成利用多个辊子13延展的环形带，并且被包括在所述多个辊子13中的一个辊子中的带驱动单元驱动转动。转印带12位于进纸部分4的上方，并且分别与成像单元5M、5C、5Y和5BK的光电导鼓8M、8C、8Y和8BK保持接触。转印带12与成像单元5M、5C、5Y和5BK一起从图1中的彩色激光打印机1的左侧至右侧沿着倾斜向下的方向、与水平面成一角度地布置。
光学写入系统7包括多角镜14。
进纸部分4包括定位辊15、转印辊16、定影单元17、排出纸盘18和进纸盒19。定位辊15是位于成像单元5M附近的一对辊子。转印辊16与转印带12保持接触的表面，与光电导鼓8M和转印带12保持接触的区域相反。定影单元17布置在成像单元5BK附近的上部处。
彩色激光打印机1通过下述操作来产生全色彩图像。如上所述，成像单元5M、5C、5Y和5BK具有相同的结构。因此，下面集中说明成像单元5M执行的操作。
光学写入系统7发射由激光二极管(未示出)驱动的激光束到多角镜14，偏折激光束，然后经由包括圆柱透镜和平面镜的多个光学透镜照射成像单元5M的光电导鼓8M。利用上述操作，根据由诸如个人计算机的主机(未示出)发送的图像数据形成一静电潜像。光电导鼓8M的表面被充电辊事先充电。由显影单元11使该静电潜像可视化，从而在光电导鼓8M的表面上形成洋红色色粉图像。
在进纸部分4中，转印纸(未示出)从彩色激光打印机1的下部进给，并且从其上部排出。
转印纸放置在一个进纸盒19中的一叠转印纸的顶部，并被传送到定位辊15之间的部分处。所述定位辊15停下所述转印纸，然后与显现的洋红色色粉图像朝着转印带12的运动同步地向与光电导鼓8M相对的转印区域进给所述转印纸。在该转印区域中，转印辊16上施加有足够的预定转印电压，从而将形成在光电导鼓8M上显现的洋红色色粉图像转印到转印纸上。
由成像单元5C、5Y和5BK分别形成的青色、黄色和黑色色粉图像顺序重叠在已经形成有洋红色色粉图像的转印纸的所述表面上，由此当转印带将转印纸传送到各相应转印区域时，在该转印纸上形成了重叠的色粉图像。因此，彩色激光打印机1具有串列型彩色打印机的优点，能在短时间产生全色彩图像。
在转印纸上形成重叠色粉图像之后，转印纸与转印带12分离，并被进一步向上传送以由定影单元17定影。在转印纸通过定影单元17之后，转印纸被排出，其上带有图像的表面面向下设置在该彩色激光打印机1的上部处的排纸部分18。
包括色粉容器20的色粉供送系统2布置在彩色激光打印机1的右上方位置处，该位置位于光学写入系统7的上方，如图1所示。如上所述，显影单元11M监测色粉和载体的混合比，以接纳与消耗量相同的色粉。为了将色粉从色粉容器20供送到显影单元11，使用色粉供送系统2。色粉容器20和显影单元11是分开设置的。在图1中示出了一套色粉容器20。但是，根据显影单元11M、11C、11Y和11BK的个数，在所述彩色激光打印机1中有四套色粉容器20。
参照图2描述根据本发明一示例性实施例的色粉供送系统2的结构。
色粉供送系统2包括色粉容器20、容器保持件40、粉末泵31和空气供送装置45。
色粉容器20具有盒中袋类型的结构，包括保护壳体21和色粉袋22。
保护壳体21由诸如刚性的纸张、纸板和塑料的材料制成，并且包围着挠性色粉袋22。保护壳体21的一部分与色粉袋22上用于排出色粉连接帽23接合。因为保护壳体21具有刚性，因此提高了将色粉容器20安装到容器保持件40上或者从该容器保持件40上拆卸该色粉容器20的可操作性，即，当用新的色粉容器更换该色粉容器20时的可操作性提高了。另外，利用保护壳体21可防止色粉容器20中的色粉受环境条件的影响，并且由此可保持色粉容器20中色粉的质量。
色粉袋22由树脂材料制成，例如聚乙烯、尼龙，或者厚度为大约30微米至200微米的挠性片材料制成。色粉袋22具有单层或者多层结构，并且处于气密状态。色粉袋22包括用于排出色粉的连接帽23。
连接帽23与保护壳体21在接合部分处接合，以便牢靠地将色粉容器20安装在容器保持件40上。连接帽23包括壳体24和密封件25。
壳体24由诸如聚乙烯和尼龙的树脂制成。如果壳体24由与色粉袋22相同的材料制成，那么对于再循环利用是有利的，并且壳体24容易附着在色粉袋22上。
密封件25由诸如泡沫海绵和橡胶的弹性体制成，并且能够抵抗色粉的腐蚀，空气几乎不能渗透，并且具有高蠕变强度。密封件25包括十字形的缝。当将喷嘴41插入连接帽23的密封件25中时，密封件25紧密与喷嘴41保持接触，从而防止色粉从色粉容器20漏出。另外，当将色粉容器20从容器保持件40上拆卸下来时，密封件25的十字形的缝在其弹性作用下闭合，从而防止色粉从色粉容器20泄漏。密封件25的十字形的缝的长度基本与喷嘴41的外径相同或者大于其外径3mm。密封件25和壳体24利用双面粘胶带相互连接。
如图2所示，色粉容器20从彩色激光打印机1的上方安装到容器保持件40上。容器保持件40包括喷嘴41。喷嘴41具有圆形的横截面，并且在接合部分从容器保持件40竖直延伸，从而通过穿入色粉容器20与色粉容器20的连接帽23接合。
参照图3A、3B和4描述包括喷嘴41的多种喷嘴的结构。如图3A和3B所示，在喷嘴41中，空气供送通道与色粉输送通道合并。替代喷嘴41，可使用具有其他结构的喷嘴。如图4所示，喷嘴51可具有在外侧包括空气供送通道、在内侧包括色粉输送通道的双壁结构。如图2所示的色粉供送系统2使用如图3A和3B所示的喷嘴41，该喷嘴地制造成本低于如图4所示的喷嘴51。
再次参照图2描述粉末泵31的结构。粉末泵31启动用于将色粉供送给显影单元11。粉末泵31利用使用例如被称作Moineau泵的抽吸型单轴偏心螺杆泵。粉末泵31包括转子32、定子33、保持件34和驱动轴36。转子32由具有刚性、诸如金属的材料制成，并且制成偏心波状螺杆，如图5所示。定子33由诸如橡胶的弹性材料制成，并且包围转子32。在定子33的内圆周表面上形成具有两条条纹的螺旋凹槽。如图2所示，保持件34保持转子32和定子33，并且由树脂材料制成以形成粉末传输通道。驱动轴36与转子32接合，延伸到显影单元11。当色粉用完时，驱动轴36转动转子32以驱动粉末泵31。
当驱动轴36转动转子32时，作为抽吸压力的强抽吸力在粉末泵31中产生。利用该抽吸压力，粉末泵31从色粉容器20通过挠性管31吸入粉末，该挠性管被称作色粉传输管。
挠性管35是位于如图2所示的粉末泵31与色粉容器20之间的色粉传输管，从而将粉末泵31与色粉容器20连接起来。挠性管35由橡胶材料和塑料材料制成，这些材料具有优良的挠性和抗色粉腐蚀性。所述橡胶材料的实例包括聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶以及其它类似橡胶。所述塑料材料的实例包括聚乙烯、尼龙和其它类似塑料。挠性管35的内径约为4mm至10mm。
如上所述，容纳在色粉容器20中的色粉在粉末泵31的抽吸力以及色粉自重的作用下，如图2所示从色粉容器20中排出。通常，用于形成电子照相图像的色粉不会顺畅流动。因此，如果利用粉末泵31将色粉供送到显影单元11，则在安装在色粉容器20下部的喷嘴41附近的色粉被抽吸之后，可能在色粉容器20中发生所谓的色粉桥现象。在该色粉桥现象中，位于色粉出口上方的色粉的有限部分被排出，在色粉被从色粉容器20的色粉出口排出的部分周围变空了。因此不能将色粉顺畅地从色粉容器20传输到显影单元11，由此供送到显影单元11的色粉量变得不稳定，较大量的色粉遗留在色粉容器20中。
为了避免上述问题，除了粉末泵31以外，还将空气供送装置45安装在色粉容器20上。空气供送装置45通过电磁阀46和喷嘴41将空气供送到色粉容器20中。
参照图6将描述多色彩成像设备中的空气供送装置45。空气供送装置45供送空气，将空气分入对应各个颜色的电磁阀46至49。鉴于由于过量空气会导致阻塞，将空气供送到色粉容器20的实际时间例如优选为5秒或者更短。即使在诸如四种颜色的成像设备的多色彩成像设备中，可从诸如空气供送装置45的单个空气供送装置供送空气。空气供送装置45是普通公知的空气泵，以大约1至3升/秒的流量供送空气。
参照图7将描述具有气流过滤器26的色粉袋22。如图7所示，气流过滤器26可设置在色粉袋22的顶面上。利用该气流过滤器26，可防止由空气供送装置45供送的空气在色粉袋22中产生过大的压力。
参照图8A和8B将描述替代根据本发明的色粉供送系统2中的色粉容器20的另一示例性色粉容器200。代替图2所示色粉容器20的密封件25，色粉容器200包括活门机构，该活门机构利用螺旋弹簧240将内挡块230保持在阻塞位置。当如图8A所示喷嘴410插入到色粉容器200中时，内挡块230被喷嘴410的末端部分挤压，克服螺旋弹簧240的弹性力作用向上移动。另一方面，当如图8B所示，将喷嘴410从色粉容器200中拉出时，螺旋弹簧240将内挡块230推回到阻塞位置。连接帽223包括壳体224和密封件250，并且在密封件250的中心处具有圆形开口260。壳体224引导内挡块230的移动，并且密封件250通过与位于阻塞位置的内挡块230结合来密封色粉容器200的开口260。内部通道贯穿开口260延伸，该开口260具有对应于喷嘴410轮廓的圆形横截面。
色粉容器200的横截面积等于内挡块230的横截面积。色粉容器200的横截面积基于色粉容器200的内部通道的直径D1计算。喷嘴410的横截面积也基于喷嘴410的直径D2计算。在如图8A和8B所示的色粉容器200中，内挡块230的横截面积与色粉容器200的内部通道的横截面积相同。
另外，已经进行了测试，来考查色粉容器的连接帽的开口的横截面积与喷嘴的横截面积之比对色粉供送操作停止时残留在色粉容器中的色粉量的影响。
将参照图9描述上述测试的结果。即，用曲线图示出了残留在色粉容器中的残余色粉相对于当停止向成像设备的显影装置供送色粉时的残余色粉量的变化。
在测试中，将横截面积为700mm2的连接帽用于容纳大量色粉的色粉容器，将横截面积为300mm2的连接帽用于容纳常规数量色粉的色粉容器，将横截面积为150mm2的连接帽用于容纳少量色粉的色粉容器。
如图9中的曲线图所示，喷嘴与连接帽的接合部分的横截面比值为100％是优选的。还发现，喷嘴与连接帽的接合部分的横截面比值等于或者大于60％是优选的。如果喷嘴与连接帽的接合部分的横截面比值小于60％，则由于累积在连接帽与喷嘴之间的部分上的色粉重量作用，色粉袋变形。即，挠性色粉容器的渐缩角度变得更大，因此大量色粉不能到达安装在喷嘴上的色粉出口。
当检测到色粉没有了的时候，为了防止色粉容器的所述大量色粉中出现未用部分，色粉颗粒的圆度例如优选地约在从0.96至1.00的范围内。具有这样圆度的色粉颗粒的实例为聚合色粉颗粒，而不是粉末色粉颗粒。
在色粉容器20中的色粉消耗之后，色粉容器20可容易地分离为保护壳体21和色粉袋22。因为保护壳体21可以折叠，色粉袋22是挠性的，因此与传统硬质色粉盒和瓶相比，色粉容器20在压缩尺寸、在传输和存储时的可操作性、以及节省空间方面占优。因此，可以极大地减少从使用者处收集色粉容器至制造商处的调运费用。
为了驱动和控制根据本发明实施例的色粉供送系统2，可使用探测和控制显影器密度的常用方法。将探测磁通量密度与磁场比的探测器(未示出)设置在彩色激光打印机1的显影单元11上，从而探测显影单元11中的色粉与载体的混合比的变化。当探测结果显示“色粉用光”时，驱动轴36旋转以启动粉末泵31。利用粉末泵31产生的抽吸力来抽取色粉。当将预定量的色粉输送给显影单元11时，探测器发出停止驱动轴36旋转的信号，使粉末泵31停止。可选地，可使用常用技术。例如，探测形成在光电导元件上的色粉图像的反射密度来控制用于形成色粉图像的色粉供送量。
虽然参照优选实施例描述了本发明，但本发明也可应用于黑白打印机。
根据上述教导可作出多种其它修改和变形。因此应该明白，在所附权利要求的保护范围内，可在这里具体描述的内容之外实践本说明书所公开的内容。
本说明书基于2003年5月6日向日本专利局提交的日本专利申请No.2003-128128，该日本申请的全部内容在此引入作为参考。
权利要求
1.一种成像设备，包括容纳色粉的色粉容器，该色粉容器包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出；色粉传输管；以及喷嘴，包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
2.一种成像设备，包括容纳色粉的容纳装置，该容纳装置包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出；用于传输色粉的色粉传输装置；以及喷嘴，包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入容纳装置，所述第一端部可靠地连接到容纳装置的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输装置上，所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
3.一种成像方法，包括以下步骤提供装有色粉并且包括有连接帽的色粉容器，该连接帽具有开口，该开口具有第一横截面积，并且色粉通过开口排出；布置具有内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部的喷嘴，该内部通道具有第二横截面积，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置；并且将色粉容器安装在喷嘴上。
4.一种成像设备，包括配置用来供送空气的空气源；和多个色粉供送机构，所述多个色粉供送机构中的每个包括色粉容器，所述色粉容器容纳色粉，并且包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出；色粉传输管；和喷嘴，包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
5.如权利要求4所述的成像设备，还包括空气分配器，该空气分配器具有可靠地连接到所述空气源的单个空气入口、以及多个可靠连接到喷嘴的侧面开口的空气出口，并且该空气分配器配置用来分配由所述空气源供送的空气。
6.如权利要求5所述的成像设备，其中，所述多个空气出口中的每一个都包括电磁阀。
7.如权利要求4所述的成像设备，其中，所述色粉容器包括容纳色粉的色粉袋；和用来包围色粉袋的保护壳体。
8.如权利要求7所述的成像设备，其中，所述色粉袋在固定着连接帽部分的大致中心处，具有金字塔形侧面。
9.如权利要求7所述的成像设备，其中，所述色粉袋由挠性可再循环材料制成。
10.如权利要求7所述的成像设备，其中，所述保护壳体由可折叠的可再循环材料制成。
11.如权利要求7所述的成像设备，其中，所述连接帽包括密封件，密封连接帽的所述开口，以在喷嘴经由所述开口与色粉容器的连接帽接合时防止色粉从色粉袋中侧漏出来。
12.如权利要求11所述的成像设备，其中，所述连接帽还包括设置在连接帽的所述开口内部的螺旋弹簧；以及与该螺旋弹簧接合的内挡块，该内挡块设置用来在喷嘴不与色粉容器的连接帽接合时允许色粉流动，并在喷嘴经由所述开口与色粉容器的连接帽接合时阻挡色粉的流动。
13.如权利要求4所述的成像设备，其中，所述喷嘴具有两个通道，一个通道包括空气供送通道，另一通道包括被该空气供送通道包围的色粉输送通道。
14.如权利要求4所述的成像设备，还包括连接到所述色粉传输管的粉末泵，该粉末泵配置用来抽吸通过色粉传输管输送到该粉末泵的色粉。
15.如权利要求4所述的成像设备，其中，色粉的色粉颗粒的平均圆度在从0.96至1.00的范围内。
16.一种成像设备，包括用于供送空气的供送装置；以及多个色粉供送机构，所述多个色粉供送机构中的每个都包括容纳色粉的容纳装置，包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出；用于传输色粉的传输装置；和喷嘴，所述喷嘴包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入所述容纳装置，所述第一端部可靠地连接到所述容纳装置的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输装置上，并且所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
17.如权利要求16所述的成像设备，还包括空气分配装置，该空气分配装置用于分配由空气供送装置供送的空气，并且具有可靠地连接到所述空气供送装置的单个空气入口、以及多个均可靠连接到喷嘴的侧面开口的空气出口。
18.如权利要求17所述的成像设备，其中，所述多个空气出口中的每一个都包括电磁阀。
19.如权利要求16所述的成像设备，其中，所述容纳装置包括容纳色粉的装纳装置；和用来包围该装纳装置的包围装置。
20.如权利要求19所述的成像设备，其中，所述装纳装置在固定着连接帽部分的大致中心处，具有金字塔形侧面。
21.如权利要求19所述的成像设备，其中，所述装纳装置由挠性可再循环材料制成。
22.如权利要求19所述的成像设备，其中，所述包围装置由可折叠的可再循环材料制成。
23.如权利要求19所述的成像设备，其中，所述连接帽包括密封装置，密封连接帽的所述开口，以在喷嘴经由所述开口与容纳装置的连接帽接合时防止色粉从装纳装置中侧漏出来。
24.如权利要求23所述的成像设备，其中，所述连接帽还包括设置在连接帽的所述开口内部的螺旋弹簧；以及与该螺旋弹簧接合的阻挡装置，该阻挡装置设置用来在喷嘴不与容纳装置的连接帽接合时允许色粉流动，并在喷嘴经由所述开口与容纳装置的连接帽接合时阻挡色粉的流动。
25.如权利要求16所述的成像设备，其中，所述喷嘴具有两个通道，一个通道包括空气供送通道，另一通道包括被该空气供送通道包围的色粉输送通道。
26.如权利要求16所述的成像设备，还包括连接到所述色粉传输装置的供给装置，用来抽吸通过色粉传输装置输送到该供给装置的色粉。
27.如权利要求16所述的成像设备，其中，色粉的色粉颗粒的平均圆度在从0.96至1.00的范围内。
28.一种成像方法，包括以下步骤提供装有色粉并且包括有连接帽的色粉容器，该连接帽具有开口，该开口具有第一横截面积，并且色粉通过开口排出；布置具有内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部的喷嘴，该内部通道具有第二横截面积，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置；将色粉容器安装在喷嘴上；并且通过连接帽的所述开口向容纳在色粉容器中的色粉供送空气。
29.如权利要求28所述的成像方法，还包括以下步骤设置空气分配器，该空气分配器具有可靠地连接到所述空气源的单个空气入口、以及多个可靠连接到喷嘴的侧面开口的空气出口；并且分配由所述空气源供送的空气。
30.如权利要求29所述的成像方法，其中，所述多个空气出口中的每个包括电磁阀。
31.如权利要求28所述的成像方法，其中，所述色粉容器包括装有色粉的色粉袋；和用来包围色粉袋的保护壳体。
32.如权利要求31所述的成像方法，其中，所述色粉袋在固定着连接帽部分的大致中心处，具有金字塔形侧面。
33.如权利要求31所述的成像方法，其中，所述色粉袋由挠性可再循环材料制成。
34.如权利要求31所述的成像方法，其中，所述保护壳体由可折叠的可再循环材料制成
35.如权利要求31所述的成像方法，其中，还包括以下步骤利用密封件密封所述连接帽的所述开口，以在喷嘴经由所述开口与色粉容器的连接帽接合时防止色粉从色粉袋中侧漏出来。
36.如权利要求35所述的成像方法，还包括以下步骤在连接帽的所述开口内部设置螺旋弹簧；利用该螺旋弹簧与内挡块接合；在喷嘴不与色粉容器的连接帽接合时允许色粉流动；并且在喷嘴经由所述开口与色粉容器的连接帽接合时阻挡色粉的流动。
37.如权利要求28所述的成像方法，其中，所述喷嘴具有两个通道，一个通道包括空气供送通道，另一通道包括被该空气供送通道包围的色粉输送通道。
38.如权利要求28所述的成像方法，还包括以下步骤将粉末泵连接到所述色粉传输管；并且抽吸通过色粉传输管输送到该粉末泵的色粉。
39.如权利要求28所述的成像方法，其中，色粉的色粉颗粒的平均圆度在从0.96至1.00的范围内。
40.一种色粉供送系统，包括色粉容器，该色粉容器容纳色粉并且包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出；色粉传输管；以及喷嘴，包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
41.一种色粉供送系统，包括容纳色粉的容纳装置，该容纳装置包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出；用于传输色粉的色粉传输装置；以及喷嘴，包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入容纳装置，所述第一端部可靠地连接到容纳装置的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输装置上，所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
42.一种色粉供送系统，包括配置用来供送空气的空气源；和多个色粉供送机构，所述多个色粉供送机构中的每个包括色粉容器，所述色粉容器容纳色粉，并且包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出；色粉传输管；和喷嘴，所述喷嘴包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，并且所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
43.如权利要求42所述的色粉供送系统，还包括空气分配器，该空气分配器具有可靠地连接到所述空气源的单个空气入口、以及多个可靠连接到喷嘴的侧面开口的空气出口，并且该空气分配器配置用来分配由所述空气源供送的空气。
44.如权利要求43所述的色粉供送系统，其中，所述多个空气出口中的每一个都包括电磁阀。
45.如权利要求42所述的色粉供送系统，其中，所述色粉容器包括容纳色粉的色粉袋；和用来包围色粉袋的保护壳体。
46.如权利要求45所述的色粉供送系统，其中，所述色粉袋在固定着连接帽部分的大致中心处，具有金字塔形侧面。
47.如权利要求45所述的色粉供送系统，其中，所述色粉袋由挠性可再循环材料制成。
48.如权利要求47所述的色粉供送系统，其中，所述保护壳体由可折叠的可再循环材料制成。
49.如权利要求45所述的色粉供送系统，其中，所述连接帽包括密封件，密封连接帽的所述开口，以在喷嘴经由所述开口与色粉容器的连接帽接合时防止色粉从色粉袋中侧漏出来。
50.如权利要求49所述的色粉供送系统，其中，所述连接帽还包括设置在连接帽的所述开口内部的螺旋弹簧；以及与该螺旋弹簧接合的内挡块，该内挡块设置用来在喷嘴不与色粉容器的连接帽接合时允许色粉流动，并在喷嘴经由所述开口与色粉容器的连接帽接合时阻挡色粉的流动。
51.如权利要求42所述的色粉供送系统，其中，所述喷嘴具有两个通道，一个通道包括空气供送通道，另一通道包括被该空气供送通道包围的色粉输送通道。
52.如权利要求42所述的色粉供送系统，还包括连接到所述色粉传输管的粉末泵，该粉末泵配置用来抽吸通过色粉传输管输送到该粉末泵的色粉。
53.如权利要求42所述的色粉供送系统，其中，色粉的色粉颗粒的平均圆度在从0.96至1.00的范围内。
54.一种色粉供送系统，包括用于供送空气的供送装置；以及多个色粉供送机构，所述多个色粉供送机构中的每个包括容纳色粉的容纳装置，包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出；用于传输色粉的传输装置；和喷嘴，所述喷嘴包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入所述容纳装置，所述第一端部可靠地连接到所述容纳装置的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输装置上，并且所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
55.如权利要求54所述的色粉供送系统，还包括空气分配装置，该空气分配装置用于分配由空气供送装置供送的空气，并且具有可靠地连接到所述空气供送装置的单个空气入口、以及多个均可靠连接到喷嘴的侧面开口的空气出口。
56.如权利要求55所述的色粉供送系统，其中，所述多个空气出口中的每一个都包括电磁阀。
57.如权利要求54所述的色粉供送系统，其中，所述容纳装置包括容纳色粉的装纳装置；和用来包围该装纳装置的包围装置。
58.如权利要求57所述的色粉供送系统，其中，所述装纳装置在固定着连接帽部分的大致中心处，具有金字塔形侧面。
59.如权利要求57所述的色粉供送系统，其中，所述装纳装置由挠性可再循环材料制成。
60.如权利要求57所述的色粉供送系统，其中，所述包围装置由可折叠的可再循环材料制成。
61.如权利要求57所述的色粉供送系统，其中，所述连接帽包括密封装置，密封连接帽的所述开口，以在喷嘴经由所述开口与容纳装置的连接帽接合时防止色粉从装纳装置中侧漏出来。
62.如权利要求61所述的色粉供送系统，其中，所述连接帽还包括设置在连接帽的所述开口内部的螺旋弹簧；以及与该螺旋弹簧接合的阻挡装置，该阻挡装置设置用来在喷嘴不与容纳装置的连接帽接合时允许色粉流动，并在喷嘴经由所述开口与容纳装置的连接帽接合时阻挡色粉的流动。
63.如权利要求54所述的色粉供送系统，其中，所述喷嘴具有两个通道，一个通道包括空气供送通道，另一通道包括被该空气供送通道包围的色粉输送通道。
64.如权利要求54所述的色粉供送系统，还包括连接到所述色粉传输装置的供给装置，用来抽吸通过色粉传输装置输送到该供给装置的色粉。
65.如权利要求54所述的色粉供送系统，其中，色粉的色粉颗粒的平均圆度在从0.96至1.00的范围内。
66.一种在成像系统中使用的色粉供送方法，包括以下步骤提供装有色粉并且包括有连接帽的色粉容器，该连接帽具有开口，该开口具有第一横截面积，并且色粉通过开口排出；布置具有内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部的喷嘴，该内部通道具有第二横截面积，该第二横截面积大于第一横截面积的60％，所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口，通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上，所述喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置；并且将色粉容器安装在喷嘴上。
全文摘要
一种成像设备包括色粉容器、色粉传输管和喷嘴。色粉容器容纳色粉，并且包括具有开口的连接帽，所述开口具有第一横截面积，并且色粉通过该开口排出。色粉传输管传输色粉。喷嘴包括具有第二横截面积的内部通道、以及轴向相对布置的第一和第二端部，该第二横截面积大于第一横截面积的60％。所述第一和第二端部具有通过所述内部通道彼此连通的开口。通过使连接帽面对所述第一端部而插入色粉容器，所述第一端部可靠地连接到色粉容器的连接帽，并且所述第二端部可靠地连接到色粉传输管上。喷嘴是使所述第一端部面向上地沿着近似垂直的方向布置。
文档编号B65D83/06GK1550931SQ20041003848
公开日2004年12月1日 申请日期2004年4月28日 优先权日2003年5月6日
发明者服部良雄 申请人:株式会社理光