專利名稱：通風(fēng)管及使用其的調(diào)色劑盒的制作方法
通風(fēng)管及使用其的調(diào)色劑盒背景 1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明大體上涉及成像設(shè)備，并且更特別地，涉及成像設(shè)備中調(diào)色劑盒的冷卻。2.相關(guān)技術(shù)的描述諸如激光打印機(jī)的成像設(shè)備利用聚焦的光束使感光或圖像轉(zhuǎn)換鼓的離散部分曝光，以將打印調(diào)色劑吸引到這些離散部分。激光打印機(jī)的一個部件是感光鼓組件。感光鼓組件由通常通過激光器發(fā)射的可見光子放電的光電導(dǎo)材料制造。鼓最初由充電滾輪充電。 在感光鼓旋轉(zhuǎn)時，打印機(jī)引導(dǎo)激光束穿過表面以對某些點(diǎn)放電。按照這種方式，激光將要打印的字母和圖像“繪制”為電荷的圖案-靜電潛像。系統(tǒng)還可以與帶更多負(fù)電荷的背景上的帶更多正電荷的靜電潛像工作，或工作在帶更多正電荷的背景上的帶更多負(fù)電荷的靜電潛像上。打印機(jī)的激光器或激光掃描組件將要打印的圖像繪制在感光鼓上。已知的激光掃描組件可包括激光器、可移動的鏡子和透鏡。激光器接收由組成文字的像素定義的圖像數(shù)據(jù)并且每次使一條水平線成像。在光束移動穿過鼓時，激光器為要打印的每一像素發(fā)射光脈沖。通常，激光器實(shí)際上不移動光束。相反，激光器使光束反射離開可移動的鏡子。在鏡子移動時，光束透過一系列的透鏡。這個系統(tǒng)補(bǔ)償由鏡子和沿鼓的點(diǎn)之間的不同距離所造成的圖像失真。在感光鼓不斷地旋轉(zhuǎn)時，激光組件在一個平面上水平地移動，因此激光組件可以繪制下一行。打印控制器使這個活動同步。在感光鼓上形成潛像的過程中，激光在形成潛像的那些區(qū)域放電。當(dāng)調(diào)色劑開始帶靜電時，調(diào)色劑被吸附到圖像轉(zhuǎn)換鼓的曝光部分。在設(shè)置數(shù)據(jù)圖像模式后，帶電調(diào)色劑被提供給光電導(dǎo)鼓。由于電荷差，調(diào)色劑被吸附到鼓的放電區(qū)域并粘住鼓的放電區(qū)域，而不是吸附到并粘住同樣帶電的“背景”部分。調(diào)色劑是帶靜電的粉末，具有兩種主要成分顏料和塑料。顏料提供著色，如單色打印機(jī)中的黑色，或彩色打印機(jī)中的青色、品紅、黃色和黑色，并且形成文字和圖像。顏料與塑料顆粒混合，因此調(diào)色劑將會在通過熔凝器組件的熱時熔化。調(diào)色劑被儲存在調(diào)色劑盒的外殼中，做成的可拆卸匣的小容器。 打印機(jī)從外殼內(nèi)的貯槽積聚調(diào)色劑，并將其提供給使用槳狀物和轉(zhuǎn)印輥的顯影單元。顯影輥(developer roll)是帶電的旋轉(zhuǎn)滾輪，通常具有導(dǎo)電金屬軸和聚合導(dǎo)電涂料，它從定位成鄰近顯影輥的調(diào)色劑混合輥(toner adder roll)接收調(diào)色劑。由于電荷和機(jī)械擦洗，顯影輥從調(diào)色劑混合輥收集調(diào)色劑顆粒。刮片組件接合顯影輥以通過從顯影輥刮掉或“刮除” 多余調(diào)色劑，來提供沿顯影輥的長度和表面的調(diào)色劑的一致涂層。刮片也可誘使調(diào)色劑帶電。反過來，這向光電導(dǎo)鼓提供調(diào)色劑的一致性供應(yīng)。當(dāng)顯影輥上調(diào)色劑的涂層不一致、太厚、太薄或裸露時，光電導(dǎo)鼓上的涂層是不一致的，并且打印出的圖像的暗度等級可能由于這些不一致而變化。這種情況被認(rèn)為是打印缺陷。光電導(dǎo)鼓上的靜電圖像被帶電，以便調(diào)色劑顆粒從顯影輥移動到光電導(dǎo)鼓上的潛像上，從而在光電導(dǎo)鼓上創(chuàng)建染色圖像。染色圖像從光電導(dǎo)鼓轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)如紙張或轉(zhuǎn)移到中間轉(zhuǎn)印帶上，中間轉(zhuǎn)印帶然后將染色圖像轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)上。紙或轉(zhuǎn)印帶關(guān)于調(diào)色劑被相反地帶電，促使其轉(zhuǎn)移到紙張或轉(zhuǎn)印帶。這種電荷強(qiáng)于靜電圖像的電荷，因此紙張或帶將調(diào)色劑顆粒從光電導(dǎo)鼓的表面拉離。由于它以與鼓相同的速度移動，所以紙張或轉(zhuǎn)印帶精確地獲得圖像圖案。激光打印機(jī)或其他成像設(shè)備中經(jīng)常發(fā)生的一個問題是調(diào)色劑泄漏。來自貯槽的調(diào)色劑可能泄漏到調(diào)色劑盒并干擾該單元的正常操作。調(diào)色劑泄漏的一個重要區(qū)域是沿顯影輥的部分的路徑，在該部分中定位成緊鄰顯影輥的兩端的J-密封件滑動地接合顯影輥，特別地是其中顯影輥、刮片和J-密封件全部相遇的地方。由于上述部件的公差、剛度和變形， 這些地點(diǎn)都難以密封。操作性調(diào)色劑壓力的觀測以及振動和跌落試驗(yàn)已經(jīng)表明，顯影輥和 J"密封件的表面附近的區(qū)域是頻繁的調(diào)色劑泄漏路徑，尤其是在較高容積的外殼中。顯影輥和J-密封件之間的界面，在顯影輥上識別為“清潔帶”，當(dāng)顯影輥旋轉(zhuǎn)時在調(diào)色劑盒內(nèi)部產(chǎn)生熱。用目前的設(shè)計摩擦是不可避免的，因?yàn)镴-密封件必定在任何時候圍繞顯影輥的周邊接觸顯影輥。J-密封界面是高摩擦的根源，因?yàn)镴-密封件必須由柔軟的材料制成，以在盒中穩(wěn)固地容納調(diào)色劑。J-密封界面接觸顯影輥，其通常由具有高摩擦系數(shù)的聚合或橡膠材料覆蓋。應(yīng)認(rèn)識到，由于與J-密封件的摩擦，顯影輥沿其長度的溫度在清潔帶處明顯高于其在中間位置處。對于來自J-密封界面的過多熱量的一個解決方案是對清潔帶區(qū)應(yīng)用潤滑劑，以試圖減少摩擦系數(shù)。然而，這樣的做法具有明顯的缺點(diǎn)。應(yīng)用到J-密封件或顯影輥的兩端的任何潤滑劑可能潛在地污染調(diào)色劑并破壞任何打印的圖像。此外，潤滑劑可以滲透到盒或打印機(jī)的其他區(qū)域，造成不必要的損害并干擾該單元的正常操作。對于來自J-密封件的過多熱量的另一個解決方案是利用定向氣流，如來自風(fēng)扇的定向氣流，以使空氣吹過顯影輥的整個長度。然而，通過任何大量結(jié)果已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這在降低顯影輥的溫度中無效。此外，在打印速度提高時，由J-密封界面處的摩擦產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致有關(guān)激光打印機(jī)或其他成像設(shè)備的正常操作的進(jìn)一步的問題。由于有必要維持J-密封件和顯影輥之間的壓力，更多的熱量在打印速度提高時產(chǎn)生。在已知的打印機(jī)中，每分鐘35頁(ppm)的打印速度甚至對于連續(xù)打印足夠慢，在J-密封件處產(chǎn)生的熱量可以消散到周圍的盒部分以及消散到大氣中，以防止與熱有關(guān)的失敗。在這樣的實(shí)例中，無定向機(jī)械氣流作為冷卻方法的情況下，調(diào)色劑盒可以達(dá)到熱平衡并仍然正常地操作。然而，以更高速度如達(dá)到或超過 50ppm打印導(dǎo)致極度過熱，其局限在J-密封界面附近顯影輥的兩端處。顯影輥的低熱傳導(dǎo)性使加熱條件惡化，并且在顯影輥的軸向方向上清潔帶附近可能產(chǎn)生較大的溫度梯度。應(yīng)認(rèn)識到，高溫負(fù)面地影響J-密封件密封盒內(nèi)部的調(diào)色劑的能力。在來自清潔帶區(qū)的熱量增加時，顯影輥的表面的溫度上升，并且中間區(qū)域中調(diào)色劑的溫度也隨之上升。當(dāng)以50ppm操作打印機(jī)時，已測得J-密封界面附近的溫度高達(dá)70°C。對于一些調(diào)色劑，熔化可以發(fā)生在約46°C。因此，應(yīng)認(rèn)識到，當(dāng)以50ppm或更高速度操作成像設(shè)備時，可在J-密封件和顯影輥之間的接觸區(qū)域出現(xiàn)調(diào)色劑的熔化。在這樣的實(shí)例中，J-密封件接觸顯影輥上的熔化調(diào)色劑的不規(guī)則層，而不是非常光滑的表面，而非常光滑的表面是實(shí)現(xiàn)一致和可靠密封的最期望的條件。這種條件允許調(diào)色劑逸出越過J-密封件并逸出調(diào)色劑盒。一旦J-密封件處的調(diào)色劑開始泄漏，調(diào)色劑損失幾乎總是以極快的速度繼續(xù)，允許每分鐘幾克調(diào)色劑逸入打印機(jī)。如此大量的調(diào)色劑損失實(shí)質(zhì)上足以嚴(yán)重影響調(diào)色劑盒的收益，并可能導(dǎo)致少于預(yù)期的數(shù)千頁的收益。此外，由于從調(diào)色劑盒逸出的調(diào)色劑可能直接泄漏到第一轉(zhuǎn)印位置附近的轉(zhuǎn)印帶上或到打印介質(zhì)上，所以主要的打印缺陷會發(fā)生。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，一種用于容納成像設(shè)備中使用的調(diào)色劑材料的盒包括顯影輥、與顯影輥和調(diào)色劑一起提供一界面的密封件以及用于引導(dǎo)氣流穿過該界面以冷卻顯影輥的通風(fēng)管。又根據(jù)本發(fā)明，一種用于容納調(diào)色劑材料、顯影輥和與顯影輥一起提供一界面的密封件的盒中的通風(fēng)管，顯影輥具有遠(yuǎn)端和近端，在遠(yuǎn)端和近端中的每個處，設(shè)有一個密封件，通風(fēng)管包括長形空心體、與空心體流體連通的一對噴嘴，噴嘴中的一個被布置在顯影輥的遠(yuǎn)端處，而噴嘴中的另一個被布置在顯影輥的近端處。附圖簡要說明通過結(jié)合附圖參考本發(fā)明的實(shí)施方式的下列描述，本發(fā)明的上面提到的及其他特征和優(yōu)勢以及獲得它們的方式將變得更加明顯，并且本發(fā)明將更好理解，在附圖中

圖1是示例性電子照相打印機(jī)的透視圖；圖2是用在圖1的電子照相打印機(jī)中的調(diào)色劑盒的透視圖；圖3是顯影組件的部分分解透視圖；圖4是顯影密封組件的分解透視圖；圖5是本發(fā)明的調(diào)色劑盒中的示例性通風(fēng)管和顯影輥的透視圖；圖6是圖5的通風(fēng)管的透視圖；圖7是圖6的通風(fēng)管的仰視平面圖；圖8是沿圖5的通風(fēng)管的線8-8截取的橫截面；圖9是沿圖5的通風(fēng)管的線9-9截取的橫截面；圖10是顯示圖6的通風(fēng)管的、示例性調(diào)色劑盒剖面的透視圖；圖11是示出用在本發(fā)明的調(diào)色劑盒中的密封件的溫度的圖形；圖12是示出本發(fā)明的調(diào)色劑盒中所測量的空氣速度比溫度的圖形；以及圖13是本發(fā)明的調(diào)色劑盒的可選實(shí)施方式的透視圖。詳細(xì)說明應(yīng)理解，本發(fā)明在其應(yīng)用上不限于下列描述中所陳述的或附圖中所示的部件的構(gòu)造細(xì)節(jié)和布置。本發(fā)明能夠有其他實(shí)施方式，并能夠按照各種方式實(shí)行或執(zhí)行。此外，應(yīng)理解，本文所使用的用語和術(shù)語是為了描述的目的，而不應(yīng)被視為限制。本文所使用的“包括 (including) ”、“包括(comprising) ”或“具有”及其變化形式意指包含其后所列的項(xiàng)目及其等價物以及額外項(xiàng)目。除非另有限定，本文的術(shù)語“連接(connected)”、“連結(jié)(coupled)” 和“安裝”及其變化形式被概括地使用并包含直接和間接的連接、連結(jié)和安裝。此外，術(shù)語 “連接”和“連結(jié)”及其變化形式不限于物理或機(jī)械連接或連結(jié)。現(xiàn)參考圖1，透視圖中描繪具有激光打印機(jī)構(gòu)的外圍設(shè)備10的透視圖。雖然外圍設(shè)備10被描繪為激光打印機(jī)，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，本設(shè)計可以可選地用于具有電子照相(激光)打印引擎的一體化設(shè)備、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、單機(jī)設(shè)備等等。由激光打印機(jī)10所體現(xiàn)的示例性外圍設(shè)備包括外殼12，外殼12包括定位在外殼12的前頂上的主進(jìn)入門14。外殼12 —般包括包圍激光打印機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的前表面、第一和第二側(cè)表面、后表面 (未示出)和底部表面。在外殼12的前面，主進(jìn)入門14被樞軸地安裝以允許打開和進(jìn)入， 用于顯影組件40(圖3)的安裝或拆除。主進(jìn)入門14的前面板包括操作面板16，操作面板 16包括顯示屏18、字母數(shù)字鍵盤20、多個選擇按鈕22以及快閃存儲器插槽M。操作面板 16與控制器(未示出)電通信，控制器可由一個或多個微處理器體現(xiàn)，以操作激光打印機(jī) 10。主進(jìn)入門14的下方是副進(jìn)入門沈，其允許接近顯影器或調(diào)色劑盒112(見圖幻。打印機(jī)10可工作在單色和彩色下。在后面的實(shí)例中，例如，3種額外調(diào)色劑顏色可被利用以提供彩色打印，包括調(diào)色劑顏色的青色、黃色或洋紅色，然而其他顏色可被利用。現(xiàn)參考圖3，顯影組件40被描繪在透視圖中。顯影組件40包括外殼42，其由第一外殼部分44和第二外殼部分46形成。蓋子43沿外殼42的至少一個側(cè)面。調(diào)色劑被儲存在第一外殼部分44內(nèi)，并且至少一個槳狀物位于其中旋轉(zhuǎn)軸上以使調(diào)色劑從第一外殼部分44移向第二外殼部分46。調(diào)色劑混合輥56位于第二外殼部分46內(nèi)或鄰近第二外殼部分46，并從其中接收調(diào)色劑。調(diào)色劑混合輥56用調(diào)色劑涂覆顯影輥D，其通過刮片M刮掉或“刮除”以在顯影輥D上形成調(diào)色劑的均勻?qū)樱⑶疫M(jìn)而將調(diào)色劑供給到成像或感光鼓。 密封組件70抑制顯影外殼46與由刮片支架52和刮片M形成的角落59之間的，在角落59 被放下時以及同樣在操作過程中當(dāng)顯影組件40振動并產(chǎn)生內(nèi)部壓力時的調(diào)色劑泄漏。顯影組件40包括顯影輥D的端部處的J-密封件70。為清晰起見，顯影輥D在圖 3中被分解，使得J-密封件70可見。J-密封件70實(shí)質(zhì)上是J形的以接收顯影輥D，然而其他曲線形狀可被利用。J-密封件70是如題為UPPER SEAL FOR INHIBITING DOCTOR BLADE TONER LEAKAffi的序列號為11/959,016的美國專利申請以及題為DEVELOPER ROLL LIPSEAL 的序列號為11/959,058的美國專利申請所描述的，每個專利申請于2007年12月18日提交，所有轉(zhuǎn)讓給這個申請的受讓人。J-密封件70的上部分是實(shí)質(zhì)上稍微彎曲的以匹配片 54的偏斜形狀。J-密封件70的下部分被彎曲以接收顯影輥D。J-密封件70上布置的是刮片密封件60，其沿平行于顯影輥D的軸向尺寸的長度延伸。在J-密封件70上方還布置了包括至少一個第一支架52和刮片M的刮片支架組件50。像刮片密封件60 —樣，刮片支架組件50也沿實(shí)質(zhì)上平行于調(diào)色劑混合輥56和顯影輥D的軸向尺寸的方向延伸。刮片密封件60被保持在刮片支架組件50和J-密封件70或蓋子43之間。刮片M接合顯影輥D 以從顯影輥D的表面刮掉多余的調(diào)色劑，這向打印機(jī)10的成像或感光鼓提供了一致水平的調(diào)色劑。刮片密封件60坐落在J-密封件70上以抑制顯影輥D的兩端附近以及蓋子43和顯影外殼42之間的調(diào)色劑泄漏。刮片支架組件50壓縮刮片密封件60以改善此區(qū)域中的密封?，F(xiàn)參考圖4，描繪密封組件38的分解透視圖。為了清晰，刮片支架組件50和刮片密封件60被部分地切割。如前所指示的，刮片支架組件50被布置在定位在J-密封件70 上的刮片密封件60上。刮片支架組件50包括支架52和連接到支架52的片M。片討被焊接到支架52。然而，支架52可通過固定液如環(huán)氧樹脂、膠合劑、膠或類似物連接到片54。 片M也可通過緊固件連接到支架52，或者片M可被保持或夾在第一和第二支架構(gòu)件之間。 支架52包括用于刮片支架組件50連接到外殼42的孔徑58?？讖?8的形狀是橢圓形的， 以便為片討朝向或背離顯影輥D提供調(diào)整。支架52通常是剛性材料如鋼，并且形狀是矩形的，從外殼42的一個側(cè)面延伸到外殼42的相對側(cè)面。支架52的底部表面一般是光滑的，以接合刮片密封件60的上表面。片M從支架52朝向顯影輥D的周邊表面延伸，以從顯影輥D的外表面刮掉多余的調(diào)色劑。片M的形狀一般是矩形的，具有實(shí)質(zhì)上平行于顯影輥D的軸向尺寸的方向的長或?qū)挾确较虺叽?。片討包括前表面陽和后表?7。片M在其自然狀態(tài)下是直的，但是， 為提供顯影輥D上的“刮除”力，由于在安裝時與顯影輥D的干擾，而具有輕微的彎曲。此外，片討具有在片端部附近的槽口 N，用于從顯影輥D的端部去除所有調(diào)色劑，其中打印不會發(fā)生。片M也可接收電勢，以在操作過程中用期望的極性對顯影輥D充電。支架52的下表面接合刮片密封件60的上表面62，以便使密封件60留存在刮片組件50和J-密封件 70之間。片討可由磷青銅形成，以提供期望的彈性和導(dǎo)電性，或者可選地，可由堅硬的不銹鋼形成，以提供期望的彈性并同樣抵擋可能會損壞顯影輥D的腐蝕。其他材料也可加以利用。刮片密封件60的端部部分61被示出在J-密封件70中的一個上方。刮片密封件 60具有第一和第二端部61 (圖3)。如前所述，刮片密封件60在端部61之間沿大致平行于顯影輥D和調(diào)色劑混合輥56的軸向尺寸的方向延伸。刮片密封件60由泡沫材料形成作為支架組件50和J-密封件70或蓋子43之間，以及鄰近J-密封件70的外殼42附近與支架 52和片M之間的可變形密封件。端部61被定位在J-密封件70的上座表面73上。刮片密封件60的在端部61之間的部分由外殼42的蓋子43 (圖幻支撐。刮片密封件60具有上表面62、下表面63以及在上表面62和下表面63之間延伸的多個側(cè)面。沿刮片密封件60的前面，朝向刮片M，舌狀物64與刮片密封件端部61整體地形成并從刮片密封件端部61延伸。在舌狀物64的外端部上的是刮片密封件60的舌狀物端表面65。舌狀物延伸表面66垂直于片M附近的舌狀物64的舌狀物端表面65。傾斜或錐形表面68從舌狀物延伸表面66傾斜。傾斜表面68連接舌狀物延伸表面66和前密封表面69，該前密封表面69延伸刮片密封件60的距離到刮片密封件60的相對端部61 (未示出)。因此，舌狀物64 —般沿實(shí)質(zhì)上垂直于前密封表面69的方向從傾斜表面68延伸。在組合時，表面69、68、66限定凹進(jìn)部分，其中J-密封件70的上座內(nèi)部密封壁78被接納在該凹進(jìn)部分中。端部壁67縮進(jìn)并被接收靠著上座外部密封壁82。如前所指示的，刮片密封件 60沿寬度方向延伸，其對應(yīng)于介質(zhì)片材的寬度，并垂直于到密封件60的相對端部的介質(zhì)進(jìn)入的路徑方向。在刮片密封件60的下方，J-密封件70包括上座部分72和顯影輥腿74，顯影輥腿 74實(shí)質(zhì)上是J型的并從上座部分72下垂。J-密封件70可在模制工序如注射模制、壓縮模制或用于形成塑料如具有商標(biāo)名稱SANT0PRENE的熱塑性橡膠的其他已知工序中形成。腿 74具有包括提供幾個功能的多個凹槽76的前表面75。凹槽76 “掃雪機(jī)”式地清掃顯影輥 D上的調(diào)色劑并將調(diào)色劑留存在凹槽之間，以抑制泄漏。凹槽76也通過顯影輥D(圖3)的旋轉(zhuǎn)來引導(dǎo)調(diào)色劑朝向儲存區(qū)域。凹槽76以一定角度布置，該角度可以是自腿74的側(cè)壁的從約零度到約45度。上座部分72包括座位表面73、上座內(nèi)部密封件或密封壁78和上座外部密封件或密封壁80。間隙86被布置在上座內(nèi)部密封件78和上座外部密封件80之間，其中舌狀物 64可被緊密地接收在上座部分72內(nèi)以閉鎖J-密封件70和刮片密封件60。座位表面73 還包括孔徑73a，其有助于接收用于J-密封件70到外殼42的正確定位的定位銷。
上座內(nèi)部密封壁78從上座表面73向上延伸。上座內(nèi)部密封件78相對于外部密封件80被布置成銳角，該角度對應(yīng)于傾斜表面68的角度，使得上座內(nèi)部密封件78和傾斜表面68按照密封方式彼此接合。此外，上座內(nèi)部密封件78被接收在由表面66、68、69限定的凹進(jìn)部分內(nèi)。眾所周知，傳熱規(guī)律提供三種基本方式以使熱量從一個位置移動到另一個位置 對流、傳導(dǎo)和輻射。在如圖1所描繪的激光打印機(jī)10的情況下，對流是帶走熱量最有效的方法。激光打印機(jī)10內(nèi)部的有限空間排除從顯影輥D傳導(dǎo)熱的許多可能性。顯影輥D相對厚并且是相對較差的熱導(dǎo)體，因此顯影輥D支持很少的熱量傳遞。在優(yōu)選實(shí)施方式中，顯影輥D的匹配部件由也是相對較差的熱導(dǎo)體的塑料模塑部件制成。由于激光打印機(jī)10內(nèi)部所分配的空間被縮小以試圖產(chǎn)生緊湊尺寸，所以在調(diào)色劑盒112的內(nèi)部幾乎不存在用于額外部件的空間。通過盒112內(nèi)部的輻射冷卻是不可行的，因?yàn)檎{(diào)色劑盒112內(nèi)部的最高工作溫度一般不夠高，不能實(shí)現(xiàn)可計量的益處。現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖5，通風(fēng)管1 鄰近顯影輥D被布置在調(diào)色劑盒112內(nèi)并通過近端和遠(yuǎn)端噴嘴140、142將空氣引導(dǎo)到顯影輥D的近端和遠(yuǎn)端清潔帶130、132上。給出通過對流傳遞的熱量的方程是q = hA Δ T(公式 1)其中q =傳熱速率h =傳熱系數(shù)A=表面積Δ T =表面和環(huán)境空氣之間的溫差根據(jù)公式1明顯的是，較大的傳熱隨增加的溫差出現(xiàn)。在顯影輥D的情況下，環(huán)境空氣和顯影輥D的表面之間的溫差在清潔帶130、132處比橫過顯影輥D的其他部分的大得多。而且，傳熱系數(shù)h也隨空氣流速增加。因此，應(yīng)認(rèn)識到，當(dāng)吹到清潔帶130、132上的空氣以可能的最高速度出現(xiàn)時，顯影輥D的最有效的冷卻出現(xiàn)。通風(fēng)管128攜帶環(huán)境空氣穿過調(diào)色劑盒112并將它引導(dǎo)到顯影輥D的近端146 和遠(yuǎn)端144，而不阻隔穿過打印機(jī)10的激光路徑，以使清潔帶130、132處的空氣流速最大化。確定穿過通風(fēng)管128的流量的方程被稱為伯努利方程，并描述直管中任何點(diǎn)處的工作狀況，其中流量是穩(wěn)定的并忽略摩擦。
1 9P + -/7V2 + pgh = const (公式 2)其中ρ =管中任何點(diǎn)處的壓力ρ =管內(nèi)部材料的密度(在這種情況下，空氣)ν =所討論的點(diǎn)處管內(nèi)部的流速g=該點(diǎn)處的引力h=所討論的點(diǎn)的高度由于伯努利方程(公式2)描述通風(fēng)管1 中的任何點(diǎn)，所以通風(fēng)管128內(nèi)部的空氣密度大約是恒定的，并且通風(fēng)管128內(nèi)部每一點(diǎn)處的高度大約是零。伯努利方程(公式2)可以因此簡化為涉及給定壓力差的通風(fēng)管128的入口和出口處的空氣流速，并且最終方程是V2 = ^V12+學(xué)(公式 3)其中V1=管入口處的流速V2=管出口處的流速ρ =空氣密度Ap =入口和出口之間的壓力差(由風(fēng)扇提供的工作壓力差)根據(jù)公式3，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，提高整個通風(fēng)管128的壓力差提高了出口流速。然而，提高整個通風(fēng)管128的壓力差提供了較低的流率?，F(xiàn)參考圖5至9，調(diào)色劑盒112中通風(fēng)管1 的示意圖包括長形主體部分138與遠(yuǎn)端噴嘴142和近端噴嘴140。從圖5將認(rèn)識到，遠(yuǎn)端噴嘴142毗鄰顯影輥D的遠(yuǎn)端144設(shè)置，而近端噴嘴140毗鄰顯影輥D的近端146設(shè)置。通風(fēng)管128的長形主體部分138通過頸狀部分148與通風(fēng)室(plenum)/歧管152流體連通。通風(fēng)室/歧管152與來自位于激光打印機(jī)10中的風(fēng)扇或其他鼓風(fēng)機(jī)150的空氣流體連通。風(fēng)扇150將預(yù)定流速的空氣提供到長形主體部分138以及到近端和遠(yuǎn)端噴嘴140、142。來自近端和遠(yuǎn)端噴嘴140、142的空氣流經(jīng)鄰近顯影輥D的遠(yuǎn)端144和近端146的其的近端和遠(yuǎn)端清潔帶130、132。在所示的實(shí)施方式中，通風(fēng)室/歧管152只有通過頸狀部分148連接的單一顯影輥D和單一通風(fēng)管 128，如在單色激光打印機(jī)10中所發(fā)現(xiàn)的。在圖13的可選實(shí)施方式中，如下文更充分地討論的，通風(fēng)室/歧管152通過頸狀部分148連接多個顯影輥D，并提供與風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)150 的流體連通。參考圖5和8，近端和遠(yuǎn)端噴嘴140、142大體上按照軸向方式沿遠(yuǎn)離長形主體部分138的方向逐漸變細(xì)。遠(yuǎn)端噴嘴142的橫截面具有不規(guī)則的四邊形形狀。應(yīng)認(rèn)識到，近端噴嘴140的橫截面是遠(yuǎn)端噴嘴142的橫截面的鏡像。參考圖5和圖9，長形主體部分138 通常具有沿其軸向長度的實(shí)質(zhì)上規(guī)則的矩形橫截面。應(yīng)認(rèn)識到，通風(fēng)管1 使來自風(fēng)扇150 的氣流穿過遠(yuǎn)端和近端清潔帶130、132以冷卻顯影輥D。如圖7所示，近端和遠(yuǎn)端140、142 具有開口 156、154，用于使來自風(fēng)扇150的空氣退出整個清潔帶130、132。開口 156、巧4所在的近端和遠(yuǎn)端噴嘴140、142的頂端沒有接觸顯影輥D的清潔帶130、132，而是與其靠得很近使得來自其的空氣可以吹過顯影輥D?，F(xiàn)參考圖11至13，在顯影輥D被配置在來自Lexmark國際公司的可用型號C782 彩色打印機(jī)的顯影單元中時，以對應(yīng)于50ppm速度的速率轉(zhuǎn)動，通過將與近端和遠(yuǎn)端清潔帶130、132大約相同寬度的窄空氣流吹到顯影輥D上進(jìn)行測試。如圖11和12所示，這次測試驗(yàn)證，顯影輥D的表面溫度隨增加的空氣速度而下降。顯影輥D是封閉的，使得沒有環(huán)境空氣被允許通過顯影輥D。實(shí)現(xiàn)的所有溫度差是氣流從通風(fēng)管1 退出的直接結(jié)果。測試結(jié)果被描繪在圖12的圖形中，其示出對于增加的空氣速度，顯影輥D的溫度隨增加的空氣流速而冷卻。圖13示出在測試中使用的以及包括具有與圖5至9所描繪的相同幾何形狀和間距的四個通風(fēng)管200、202、204、206的彩色激光打印機(jī)中本發(fā)明的實(shí)施方式。通風(fēng)管200、202、204、206與風(fēng)扇150流體連通。在圖11中，曲線208表示J-密封件70在每分鐘750 英尺(fpm)下的溫度；曲線210表示在IOOOfpm下的溫度；曲線212表示在1500fpm下的溫度；以及曲線214表示在2000fpm下的溫度。圖12示出當(dāng)根據(jù)片M的背部的端部所測量的2毫米時，隨空氣速度增加到1500fpm以及更高，來自通風(fēng)管200、202、204、206的氣流使顯影輥D的工作溫度從68°C漸進(jìn)地降低至46°C，且在較高的空氣速度下出現(xiàn)溫度只是略有下降。 為了說明，已經(jīng)呈現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方式的上述描述。目的不在于詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明限制到所公開的精確步驟和/或形式，并且明顯地，根據(jù)上面的教導(dǎo)，許多修改和變化是可能的。目的在于本發(fā)明的范圍通過所附的權(quán)利要求定義。
權(quán)利要求
1.一種用于容納成像設(shè)備中使用的調(diào)色劑材料的盒，包括顯影棍；密封件，其與所述顯影輥和所述調(diào)色劑一起提供一界面；以及通風(fēng)管，其用于引導(dǎo)氣流穿過所述界面以冷卻所述顯影輥和所述密封件。
2.如權(quán)利要求1所述的盒，并且還包括鼓風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī)與所述通風(fēng)管流體連通，用于迫使空氣穿過所述通風(fēng)管以冷卻所述顯影輥。
3.如權(quán)利要求1所述的盒，其中，所述通風(fēng)管包括長形主體和與所述長形主體流體連通的一對噴嘴。
4.如權(quán)利要求3所述的盒，其中，所述顯影輥具有遠(yuǎn)端和近端，并且在所述端中的每個處設(shè)置了密封件，并且其中，所述噴嘴中的一個位于所述顯影輥的所述遠(yuǎn)端處，而所述噴嘴中的另一個位于所述顯影輥的所述近端處。
5.如權(quán)利要求3所述的盒，其中，所述一對噴嘴中的每個噴嘴沿軸向方向逐漸變細(xì)并具有不規(guī)則的四邊形橫截面。
6.如權(quán)利要求5所述的盒，其中，所述通風(fēng)管的所述長形主體具有實(shí)質(zhì)上規(guī)則的矩形橫截面。
7.如權(quán)利要求6所述的盒，其中，所述通風(fēng)管的所述長形主體具有頸狀部分，用于與鼓風(fēng)機(jī)流體連通。
8.如權(quán)利要求1所述的盒，其中，所述盒包括多個盒，該多個盒具有多個顯影輥和提供其間的J-密封界面的多個J-密封件，并且所述盒還包括多個通風(fēng)管，所述通風(fēng)管中的每個引導(dǎo)氣流穿過所述J-密封界面中的每個。
9.一種通風(fēng)管，該通風(fēng)管用在用于容納調(diào)色劑材料、顯影輥和與所述顯影輥一起提供一界面的密封件對的盒中，所述顯影輥具有遠(yuǎn)端和近端，其中，在所述遠(yuǎn)端和所述近端中的每個處，設(shè)有每個所述密封件對中的一個密封件，所述通風(fēng)管包括長形空心體，其定位在所述盒內(nèi)；以及一對噴嘴，其與所述空心體流體連通，所述噴嘴中的一個被布置在所述顯影輥的所述遠(yuǎn)端處，而所述噴嘴中的另一個被布置在所述顯影輥的所述近端處。
10.如權(quán)利要求9所述的通風(fēng)管，其中，所述長形空心體包括頸狀部分，用于與鼓風(fēng)機(jī)流體連通。
11.如權(quán)利要求9所述的通風(fēng)管，并且還包括多個所述長形空心體；多對噴嘴，所述噴嘴中的每對與所述長形空心體中的每個相關(guān)聯(lián)；以及歧管，其與所述多個長形空心體流體連通。
12.如權(quán)利要求11所述的通風(fēng)管，其中，所述盒包括多個盒，該多個盒具有多個顯影輥和提供其間的J-密封界面的多個J-密封件，并且所述盒還包括多個通風(fēng)管，所述通風(fēng)管中的每個引導(dǎo)氣流穿過所述J-密封界面中的每個。
全文摘要
本公開內(nèi)容涉及用于容納成像設(shè)備中使用的調(diào)色劑材料的盒。盒包括顯影輥、在顯影輥的端部處與顯影輥一起提供一界面的兩個J-密封件以及引導(dǎo)氣流穿過該界面以冷卻顯影輥和密封件的通風(fēng)管。通風(fēng)管包括長形空心體和與空心體流體連通的一對噴嘴。噴嘴中的一個被布置在顯影輥的遠(yuǎn)端處，靠近一個J-密封件，而噴嘴中的另一個被布置在顯影輥的近端處，靠近第二J-密封件。
文檔編號G03G21/10GK102334075SQ201080009210
公開日2012年1月25日 申請日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者奧斯蒙德·維戈, 尼古拉斯·芬利·吉布森, 斯蒂芬·安德魯·布朗, 賈勒特·克拉克·蓋亞納 申請人:利盟國際有限公司