ES2204372T3 - Contenedor de revelador. - Google Patents

Contenedor de revelador.

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ES2204372T3
ES2204372T3 ES00103487T ES00103487T ES2204372T3 ES 2204372 T3 ES2204372 T3 ES 2204372T3 ES 00103487 T ES00103487 T ES 00103487T ES 00103487 T ES00103487 T ES 00103487T ES 2204372 T3 ES2204372 T3 ES 2204372T3
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toner
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Hideo Ichikawa
Takeshi Saito
Sunao Ikeda
Nobuhiro Makita
Seiji Ozawa
Shigeru Yoshiki
Takaaki Yanagisawa
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

Un dispositivo de rellenado de revelador para rellenar un dispositivo revelador con un revelador y un contenedor de revelador para su utilización. El contenedor de revelador, o una botella de tóner, tiene una parte de boca en un extremo de éste que es inferior en diámetro a un cuerpo principal cilíndrico hueco. En el extremo de la botella provisto con la boca, el saliente tiene su periferia interior parcialmente levado hacia el borde de la parte de boca para formar una parte elevada para coger un tóner. Además, una parte de la periferia interna de la pared circunferencial de la botella que es contigua a la parte elevada se eleva también hacia el eje de la botella alrededor del cual la botella puede girar, formando así otra parte elevada. Cuando la botella se monta en un soporte de botella, que se incluye en el dispositivo de rellenado, sustancialmente en horizontal con la parte de boca lateralmente orientada, la botella se gira para elevar el tóner desde el fondo del cuerpo principal haciala parte de boca. Como consecuencia, el tóner se descarga suavemente en el exterior por la parte de boca.

Description

Contenedor de revelador.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a un contenedor de revelador para un dispositivo revelador incluido en una copiadora, un aparato de fax, una impresora o un aparato de formación de imágenes similares, según la reivindicación 1.
Está muy entendido el uso de copiadoras, aparatos de fax, impresoras o aparatos electrofotográficos de formación de imágenes similares, los cuales, a partir de una imagen latente sobre un elemento fotoconductor, revelan electroestáticamente la imagen latente con partículas cargadas de color, o sea revelador, y después transfieren la imagen revelada a un papel. Es una práctica habitual en este tipo de aparatos suministrar un revelador nuevo cuando el revelador almacenado en un recipiente se agota. Un dispositivo para llenar el revelador puede estar implementado con un contenedor cilíndrico hueco que almacena el revelador, según se da a conocer, por ejemplo, en la publicación de patente japonesa (Kokai) Nos. 59-188678 y 60-146265. El contenedor está sustancialmente abierto totalmente por uno de sus extremos, para formar una salida del revelador, y es girado alrededor de su eje longitudinal para descargar gradualmente el revelador, o polvo, al recipiente del aparato de formación de imágenes a través de la salida. Para recambiar el contenedor por un nuevo contenedor lleno de un revelador sin usar, un soporte situado horizontalmente sobre el cuerpo del aparato de formación de imágenes es girado hacia abajo hasta una posición vertical alrededor de uno de sus extremos. En esta posición, el contenedor vacío es extraído del soporte y seguidamente un contenedor nuevo es montado en el soporte. Seguidamente, el soporte es girado de nuevo a la posición horizontal, en la que el contenedor nuevo puede llenar el aparato con el revelador. Antes de que el contenedor nuevo sea puesto sobre el soporte mantenido en la posición vertical, el contenedor es situado de tal modo que su abertura, o salida de revelador, quede encarada hacia arriba, removiendo seguidamente una tapa de cierre de la abertura. El contenedor desprovisto de la tapa es montado en el soporte con la abertura encarada hacia arriba, de modo que el polvo que llena el contenedor no pueda caer.
Sin embargo, la condición que presenta el diseño anterior es que la longitud del soporte no debe ser mayor que la altura del aparato, puesto que el soporte tiene que girar entre la posición horizontal y la posición vertical sobre uno de sus extremos. Generalmente, el aparato está dotado de la menor altura que permita satisfacer la condición de diseño miniaturizado, lo cual implica que el soporte, y consiguientemente el contenedor, deben ser lo más cortos posible. Como resultado, la cantidad de revelador disponible en un único contenedor es limitada, lo cual conduce a la necesidad de tener que recambiar el contenedor con frecuencia. En cualquier caso, el tamaño del dispositivo de llenado convencional no puede reducirse, y éste adolece de limitaciones de diseño impuestas por la constitución interna propia de un aparato de formación de
\hbox{imágenes.}
A la luz de lo anterior, hemos llevado a cabo una serie de estudios y experimentos conducentes a implementar un diseño que permita que una persona substituya el contenedor cilíndrico manteniendo el
\hbox{soporte}
en posición horizontal. Sin embargo, toda vez que el contenedor esta substancialmente abierto por completo por uno de sus extremos, cuando el contenedor es montado en el soporte, el revelador almacenado en aquél cae a través de la salida del contenedor. En la publicación de patente japonesa sin examinar No. 3-2881 (correspondiente a la patente US-A-5 057 872 que será comentada más adelante) se ha propuesto un dispositivo de llenado de revelador que emplea un contenedor cerrado por ambos extremos y dotado de una salida de revelador en su pared circunferencial adyacente a uno de los extremos cerrados. Este tipo de contenedor está situado sobre un soporte con la salida encarada hacia arriba. Sin embargo, considerando el hecho de que un aparato de formación de imágenes es utilizado por empleados medios, es posible que, el contenedor sea inadvertidamente montado al soporte con la salida mirando hacia abajo. Consiguientemente, el revelador caerá del contenedor, manchando el aparato y el suelo. Además, entre la salida y el extremo asociado a la misma del contenedor se forma un espacio muerto, lo cual obliga a dotar al contenedor de una longitud adicional correspondiente al espacio muerto.
La patente US-A-4.060.105 describe una botella de tóner que comprende un cuerpo hueco cilíndrico y una embocadura situada en un extremo del cuerpo. La embocadura se cierra con un tapón rotativo que tiene una primera abertura. Se puede hacer coincidir esta abertura con una abertura parcialmente circular que está provista de una pared, la cual, además, cierra parcialmente la embocadura de la botella de tóner conocida. Mediante un tapón de llenado rotativo, es posible hacer girar también el tapón de suministro y hacer coincidir la primera abertura con la abertura parcialmente circular. Para verter el tóner dentro de la tolva de tóner, es necesario apretar la botella que consiste en varias partes, utilizando una porción de fuelle.
En la patente US-A-4.212.264, se describe un cartucho de revelador que consiste en un cuerpo hueco cilíndrico independiente y un tapón independiente. El tapón incluye también una pala para trasladar el revelador a través de una abertura del tapón.
En la patente US-A-5.057.872, se describe otro tipo de cartucho de tóner, que consiste en un cuerpo cilíndrico hueco cerrado en los dos extremos. En un extremo cerrado, un eje topa en el interior de un rebaje cóncavo. En el extremo opuesto, se hace coincidir una cavidad de acoplamiento con una tapa del cartucho que está destinada al extremo de salida del cuerpo hueco. El cuerpo hueco incluye una ranura de guía de revelador que termina en una abertura de salida que está formada en la pared circunferencial del cuerpo cilíndrico hueco. Este cuerpo es girado de tal modo que transporta el revelador a la abertura de salida a través de la ranura de guía para suministrarlo a un tubo de transporte de tóner.
La patente US-A-3.853.246 describe un recipiente de tóner que comprende una guía de tóner (40, 28) que gira junto con el cuerpo cilíndrico (12) y con la porción de hombro (16) del recipiente. Sin embargo, como el inserto (24) no está formado junto con el cuerpo cilíndrico (12), debe de haber un hueco entre la pata (28) de la guía de tóner y la pared interior del cuerpo cilíndrico.
Resumen de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un contenedor de revelador nuevo y mejorado, destinado para ser usado con tal dispositivo de relleno de revelador.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un contenedor de revelador capaz de rellenar un dispositivo de revelado instalado en un aparato de formación de imágenes con todo el revelador almacenado en el mismo.
Según la presente invención, se propone un contenedor de revelador, que incluye las características relacionadas en la reivindicación 1. Este contenedor de revelador soluciona los anteriores objetos.
Breve descripción de los dibujos
Los anteriores y otros objetivos, características y ventajas de la presente invención se pondrán más de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada, considerada en conjunción con los dibujos anexos, en los cuales:
las Figs. 1A y 1B son respectivamente una sección y una vista frontal, que muestran una copiadora a la cual es aplicable la presente invención;
la Fig. 2 es una sección que muestra la constitución general de un dispositivo de revelado incorporado en la copiadora;
la Fig. 3A y 3B son respectivamente una sección y una vista parcial aumentada, que muestran una botella de tóner a utilizar en la copiadora;
las Figs. 4A a 4C muestran una secuencia de pasos para extraer un tapón de la botella de tóner;
la Fig. 5A es una sección que muestra una configuración específica del tapón;
las Figs. 5B y 5C son vistas en perspectiva cada una de las cuales muestra otra configuración concreta del tapón;
la Fig. 5D es una vista en perspectiva que muestra una pieza plana y delgada destinada a ser montada al tapón de la botella de tóner;
la Fig. 5E es una sección que muestra el tapón con la pieza plana y delgada montada al mismo;
la Fig. 6 es una sección que muestra una unidad de suministro de tóner incluida en una realización de la presente invención;
las Figs. 7 y 8 son vistas en perspectiva y en explosión cada una de las cuales muestra una parte concreta de la unidad de suministro de tóner;
las Figs. 9A, 9B, 10A, 10B, 11A y 11B son secciones que muestran sendas boquillas de mordazas convergentes incluidas en la unidad de suministro de
\hbox{tóner;}
la Fig. 12A es una vista en perspectiva y en explosión que muestra otra parte de la unidad de suministro de tóner;
la Fig. 12B es una vista en perspectiva y en sección de la botella de tóner;
la Fig. 13A es una sección de la boquilla de mordazas convergentes;
las Figs. 13B y 13C son secciones cada una de las cuales muestra otra configuración concreta de la botella de tóner;
las Figs. 14A a 14E son vistas en perspectivas cada una de las cuales muestra una parte constituyente específica incluida en un núcleo mostrado en la
\hbox{Fig. 7;}
la Fig. 15 es una gráfica indicativa de una relación entre la fuerza necesaria para que una persona accione la unidad de suministro de tóner y el diámetro de la boca de la botella de tóner;
la Fig. 16 es una vista en perspectiva que muestra una tapa obturadora y un eje de boquilla incluidos en una realización modificada;
las Figs. 17A a 17D ilustran el modo de funcionamiento de la realización modificada;
las Figs. 18A a 18D muestran otro modo de funcionamiento de la realización modificada;
la Fig. 19A es una vista en perspectiva que muestra el tapón;
la Fig. 19B es una sección del tapón mostrada en la Fig. 19A;
la Fig. 19C ilustra las fuerzas que actúan sobre el tapón cuando el tapón es fijado y extraído;
la Fig. 19D es una sección que muestra otra configuración específica del tapón;
la Fig. 20A es una vista frontal de la botella de tóner a la cual se ha fijado una tapa;
las Figs. 20B a 20F son respectivas vistas particulares de la botella de tóner de la Fig. 20A;
la Fig. 20G es una vista en planta de la botella de tóner de la cual se ha removido la tapa;
la Fig. 21A es una sección según la línea A-A de la Fig. 20A;
la Fig. 21B es una vista en perspectiva de la botella de tóner;
la Fig. 21C es una sección ampliada de una parte de la botella de tóner mostrada en la Fig. 21A;
la Fig. 21D es una sección según la línea A1-A3 de la Fig. 23C;
la Fig. 22A es una vista frontal que ilustra cómo la botella de tóner guía a un tóner con porciones elevadas da la misma;
la Fig. 22B es una vista frontal de la botella de tóner girada 90 grados a partir de la posición de la Fig. 22A;
la Fig. 22C es un alzado lateral de la botella de tóner mostrada en la Fig. 22A, vista desde la derecha;
la Fig. 22D es un alzado lateral de la botella de tóner mostrada en la Fig. 22B, vista desde la derecha;
la Fig. 23A es una vista frontal de la botella de tóner girada 90 grados a partir de la posición mostrada en la Fig. 23B;
la Fig. 23B es una vista frontal de la botella de tóner girada 90 grados a partir de la posición mostrada en la Fig. 23A;
la Fig. 23C es un alzado lateral de la botella de tóner mostrada en la Fig. 23A, vista desde la derecha;
la Fig. 23D es un alzado lateral de la botella de tóner mostrada en la Fig. 23B, vista desde la derecha;
las Figs. 24A a 24C muestran en respectivas vistas una forma modificada de la botella de tóner;
la Fig. 25 es una gráfica indicativa de una relación entre la velocidad de rotación de la botella de tóner y la cantidad de tóner que queda en la botella sin ser descargado;
las Figs. 26A y 26B ilustran respectivamente modos de funcionamiento concretos posibles con una boquillas de mordazas convergentes modificada;
la Fig. 27 es una vista frontal de otra disposición concreta de la unidad de suministro de tóner soportada en una posición de llenado de tóner;
la Fig. 28 es una vista en planta de la unidad de suministro de tóner mostrada en la Fig. 27;
la Fig. 29A es un alzado lateral de la unidad mostrada en la Fig. 27, vista desde la derecha;
la Fig. 29B es una vista parcial aumentada, según se ve en una dirección A mostrada en la Fig. 28;
la Fig. 30 es una vista frontal de la unidad de suministro de tóner soportada en una posición para el montaje de una botella de tóner;
la Fig. 31A es una vista en perspectiva y en explosión de una boquilla de mordazas convergentes y un núcleo incluidos en la unidad de la Fig. 27;
la Fig. 31B es una vista frontal del núcleo;
las Figs. 32A y 32B ilustran sendos modos de funcionamiento concretos de la boquilla de mordazas convergentes mostrada en la Fig. 31A;
la Fig. 33 es una vista parcial aumentada de una botella de tóner para uso con la unidad de suministro de tóner de la Fig. 27;
la Fig. 34A es una vista frontal que muestra una botella de tóner modificada para uso con la unidad de suministro de tóner de la Fig. 27;
la Fig. 34B es un alzado lateral de la botella de tóner, vista desde la derecha;
la Fig. 34C es una sección de una unión de engranaje asociada a la botella de tóner;
la Fig. 34D es una vista según una dirección A mostrada en la Fig. 34C;
las Figs. 35A a 35E muestran una secuencia de pasos para producir una botella de tóner según la presente invención;
la Fig. 36A es una vista en perspectiva de una botella de tóner y una unión anular incluidas en una modificación de la presente invención;
la Fig. 36B muestra la botella de tóner introducida en la unión anular;
las Figs. 37 y 38 son vistas en perspectivas cada una de las cuales muestra una botella de tóner y una unión anular incluidas en otra modificación de la presente invención;
la Fig. 39A es una vista en perspectiva que muestra otra configuración concreta de la botella de tóner;
la Fig. 39B es una vista de parte de la botella de tóner;
la Fig. 39C es una vista en planta de la botella de tóner;
la Fig. 40A es una vista en perspectiva que muestra otra configuración concreta de la botella de tóner;
la Fig. 40B es una vista de parte de la botella de tóner;
la Fig. 40C es una vista en planta de la botella de tóner;
la Fig. 41 es una vista en perspectiva de una botella de tóner y una unión anular incluidas en otra modificación de la presente invención;
la Fig. 42A muestra la disposición interna de la unión anular mostrada en la Fig. 41;
la Fig. 42B es una sección de la unión anular; y
la Fig. 42C muestra la botella de tóner introducida en de la unión anular.
Descripción de las realizaciones preferidas
Se describirá una realización preferida de la presente invención, que es aplicada a una copiadora electrofotográfica perteneciente a una familia de aparatos de formación de imágenes.
Con respecto a la Fig. 1A, la copiadora tiene en su parte superior una placa de vidrio 1 para apoyo de un documento a copiar. Bajo la placa de vidrio 1 está dispuesta una unidad óptica 2 que incluye una lámpara 2a para iluminar el documento, un espejo 2b, y una lente, que no se muestra. Un elemento fotoconductor que adopta la forma de un tambor 3 está situado con posibilidad de rotación debajo de la unidad óptica 2. Dispuesto alrededor del tambor 3 hay un cargador principal 4, una unidad de revelado 5, un cargador de transferencia 6, una unidad de limpieza 7, un descargador 8 y otras unidades convencionales para la realización de un proceso electrofotográfico. Una unidad de fijación 9 está situada al lado izquierdo del tambor 3, según se ve en la figura, para la fijación de una imagen de tóner transferida desde el tambor 3 a un papel mediante el cargador de transferencia 6. En la parte inferior de la copiadora está provista una sección de alimentación de papel 10 cargada con una pila de papeles 10a. Los papeles 10a son alimentados secuencialmente desde la sección de alimentación de papel 10 hacia el tambor 3. El funcionamiento de este tipo de copiadora es bien conocido en la técnica y no será descrito específicamente.
Según se muestra en la Fig. 2, la unidad de revelado 5 es una unidad de proceso seco convencional que emplea un revelador del tipo de dos componentes, es decir una mezcla de tóner y soporte. La unidad de revelado 5 tiene una envolvente 5a que aloja rodillos de revelado 11, una rueda de palas 12 para agitación, un rodillo mezclador 13, un separador 14, un tornillo que se extiende horizontalmente 15, etc. Una tolva 16 está dispuesta contigua a la envolvente 5 y sobre los componentes citados de la unidad de revelado 5. Un tóner es suministrado desde la tolva 16 hacia el interior de la unidad de revelado 5. Un transportador de tornillo 18, constituido por un eje 34 y un elemento espiral 35 solidario del eje 34, está alojado en la tolva 16. El transportador de tornillo 18 transporta un tóner desde una unidad de suministro de tóner 17 al tiempo que lo agita, según se describe en detalle más adelante. Un rodillo de suministro de tóner 19 está dispuesto en una porción en la que la tolva 16 se comunica con la unidad de revelado 5, y es hecho girar en respuesta a la señal de salida de un sensor de concentración de tóner, no mostrado.
Según se muestra en la Fig. 1A, la unidad de suministro de tóner 17 está situada en la porción frontal superior de la copiadora e incluye un soporte de botella 21. El soporte de botella 21 ejerce la función de medio de sujeción para sujeción de una botella de tóner, o contenedor de revelador, 20. Según se muestra en la Fig. 1B, el soporte de botella 21 está montado sobre un eje 22, Fig. 1A, el cual está situado en el extremo derecho de la unidad 17. El soporte de botella 21 puede girar unos 90 grados alrededor del eje Z del eje 22 en un plano substancialmente horizontal. En concreto, el soporte de botella 21 es desplazable entre dos posiciones A y B, según se ilustra. En la posición A, la porción izquierda del soporte de botella 21 es conducido hacia afuera y hacia el extremo frontal de la copiadora, permitiendo que la botella 20 sea montada en el mismo. En la posición B, la totalidad de la unidad 17 permanece paralela al extremo frontal de la copiadora. El soporte de botella 21 está provisto en su pared inferior de una abertura que permite la caída a través de la misma de un tóner. Por lo menos en la posición B, la abertura del fondo del soporte de botella 21 queda posicionado por encima de una porción de recepción de tóner 16a, Fig. 2, incluida en la tolva 16 y que se prolonga hasta el extremo frontal de la copiadora. Preferiblemente, la unidad de suministro de tóner 17 está situada en la parte interior de una cubierta frontal, no mostrada, que cubre el extremo frontal de la copiadora; cuando la tapa frontal está abierta, la unidad 17 puede ser conducida a la posición A.
La Fig. 3A muestra una configuración específica de la botella de tóner 20, mientras que la Fig. 3B muestra una porción de embocadura 23 que forma la salida de la botella 20. Según se muestra, la botella 20 es substancialmente cilíndrica y está provista de la porción de embocadura 23 dispuesta substancialmente en el centro de uno de sus extremos. La porción de embocadura 23 tiene un diámetro menor que el del cilindro constitutivo de la botella 20 y tiene una sección circular. En la configuración específica, la porción de embocadura 23 está formada en el extremo de un cuello 24 que sobresale del cilindro 20 y es cerrada por un tapón 25. Un saliente en forma de seta 26 sobresale del centro del tapón 25. En la periferia interior del cilindro 20 hay formado un surco de guía en espiral 27, al igual que en la botella dada a conocer en la citada publicación de patente japonesa sin examinar No. 59-188678. Cuando la botella 20 es girada alrededor de su eje longitudinal, el surco en espiral 27 guía al tóner contenido en la botella 20 hacia la porción de embocadura 23. Sobre la periferia exterior del cuello 24 están formados unos nervios anulares 28. Una tapa 29 (véase Fig. 12A) cierra la totalidad el cuello 24 y encaja en los nervios 28 durante el transporte de la botella 20. En este sentido, los nervios 28 constituyen una porción de acoplamiento. Con esta finalidad, la tapa 29 está provista sobre su periferia interior de salientes o surcos que son complementarios de los nervios 28.
Las Figs. 4A a 4C muestran un mecanismo 32 para remover el tapón 25 de la porción de embocadura 23 de la botella 20. Según se muestra, el mecanismo 32 está constituido por una boquilla de mordazas convergentes, o medios de retención 30, y unos medios de desplazamiento, no mostrados, adaptados para acercar y alejar la boquilla 30 con respecto a la botella 20. La boquilla de mordazas convergentes 30 tiene en su punta una porción de retención 33 y está soportada por un orificio 31a practicado en una pared 31 que forma parte del soporte de botella 21. Cuando la boquilla de mordazas convergentes 30 está en posición liberada, la porción de retención 33 queda abierta, según muestra la Fig. 4A. La Fig. 4B muestra una situación en la que la botella 20 ha sido puesta en una posición predeterminada sobre el soporte de botella 21. Cuando la boquilla de mordazas convergentes 30 es separada de la botella 20 mediante los medios de desplazamiento, la porción periférica de mayor diámetro de la boquilla 30 es presionada por la pared del orificio 31a con el resultado de que la porción de retención 33 se comprime sujetando al saliente 26 del tapón 25. Seguidamente, según muestra la Fig. 4C, la boquilla 30 desplaza al tapón 25 hasta una posición en la que la porción de embocadura 23 de la botella 20 queda por completo destapada, reteniendo el saliente 26 del tapón 25.
El mecanismo 32 antes descrito está dispuesto sobre la unidad de suministro de tóner 17 y permite que la botella 20 sea montada al soporte de botella 21 con su porción de embocadura 23 sellada por el tapón 25. De este modo, aunque la botella 20 se fije sobre el soporte de botella 21 en una posición substancialmente horizontal, tal como muestran las Figs. 1A y 1B, se impide que el tóner caiga fuera de la porción de
embocadura 23.
Cuando el tóner de la botella 20 se ha consumido por completo, la botella 20 vacía se extrae del soporte de botella 21. En ese momento, los medios de desplazamiento pueden desplazar la boquilla de mordazas convergentes 30 hacia la botella 20 para hacer que el tapón 25 encaje en la porción de embocadura 23. Seguidamente, cuando la botella 20 sea extraída del soporte de botella 21, la porción de embocadura 23 ya habrá sido cerrada por el tapón 25. Ello impide que el tóner depositado sobre la porción de embocadura 23 caiga y manche las manos y la ropa de la persona que efectúa el recambio de la botella 20.
La Fig. 5A muestra una forma modificada de la porción de embocadura 23 de la botella 20. Según se muestra, la tapa, por ejemplo una tapa de rosca 29 que debe ser encajada sobre el cuello 24 de la porción de embocadura 23 está provista en su pared extrema de un orificio 29a. El tapón 25 provisto del saliente 26 es amoviblemente recibido en el orificio 29a de la
\hbox{tapa 29.}
Las Figs. 5B y 5C muestran sendas modificaciones del tapón 25 mostrado en la Fig. 3B o 5A. Es posible que una persona sin experiencia intente sacar el tapón 25 de una botella de tóner nueva 20 sujetando el saliente 26 del tapón 25 sin utilizar la boquilla de mordazas convergentes 30. Ello puede provocar que el tóner nuevo se derrame de la botella 20. Para impedirlo, cada uno de los tapones 25 mostrados en las Figs. 5B y 5C están provisto de un obstáculo anular 26a o en forma de espiga 26b situada alrededor del saliente 26. Los obstáculos 26a y 26b impiden el fácil acceso de los dedos de la persona al saliente 26.
La Fig. 5D muestra una tapa 150 que constituye un substituto específico para el obstáculo 26a u obstáculos 26b. Según se muestra, la tapa 150 está formada por una pieza plana delgada 151 que oculta la porción del tapón 25 que rodea al saliente 16, y una pared anular 152 que sobresale del borde externo de la pieza delgada 151. En el centro de la pieza 151 está practicado un orificio 151a de diámetro algo mayor que el saliente 26 del tapón 25. Desde el borde del orificio 151a se extienden radialmente un cierto número de cortes 151b. Según se muestra en la Fig. 5E, cuando la tapa 150 está encajada sobre el tapón 25, tan sólo queda visible la punta del saliente 25. Ello impide que incluso una persona inexperta confunda la punta del apéndice 25 con un elemento previsto para la extracción del tapón 25.
La unidad de suministro de tóner 17 será descrita con mayor detalle. La Fig. 6 muestra la unidad 17 soportada en la posición B, en tanto que las Figs. 7 y 8 la muestran con algunas partes modificadas. La unidad 17 está construida de modo que soporte a la botella 20 y la haga girar en sincronismo con la rotación del rodillo de suministro de tóner 19. Como resultado, un tóner nuevo es gradualmente suministrado a la porción de recepción de tóner 16a de la tolva 16a a través de la porción de embocadura 23 de la botella 20.
Tal como muestra la Fig. 6, la porción de recepción de tóner 16a está implementada como un canal abierto por arriba y se extiende hasta la parte frontal desde una cara lateral de la tolva 16 situada en el lado de accionamiento. Un eje 34 se extiende desde el interior de la tolva 16 a través del centro del canal 16a. Un elemento espiral, o placa de alimentación de tóner, 35 está fijado al eje 34 para transportar el tóner que ha caído de la porción de embocadura 23 de la botella 20 a la tolva 16. El eje 34 y el elemento espiral 35 constituyen el transportador de tornillo 18 antes citado, Fig. 2. El soporte de botella 21 está soportado con posibilidad de rotación por la pared frontal de la copiadora y es capaz de soportar la botella 20 en una posición substancialmente horizontal. Un mecanismo de bloqueo 36 posiciona la botella 20 sobre el soporte de botella 21 en la dirección axial de la botella 20. Un motor 37 hace que la botella 20 puesta sobre el soporte de botella 21 gire alrededor de su propio eje. Una unión de engranaje anular 38 transmite la rotación del motor 37 a la botella 20. La citada boquilla de mordazas convergentes 30 mantiene al tapón 25 de la botella 20 sujeto sobre el soporte de botella 21. Un núcleo 39 está acoplado con posibilidad de deslizamiento sobre la boquilla de mordazas convergentes 30. Un dispositivo de leva 40 acerca y aleja a la boquilla de mordazas convergentes 30 con respecto a la botella 20.
Según muestran las Figs. 7 y 8, el soporte de botella 21 está montado sobre una ménsula móvil 41. A la pared frontal de la copiadora hay solidarizada una ménsula fija 42 que tiene un perno inferior 43 y un perno superior 44, Fig. 6, que sobresalen de la misma. La ménsula móvil 41 está soportada con posibilidad de rotación por el perno inferior 43 y retenida con posibilidad de rotación por el perno superior 44. Por lo tanto, la ménsula 41 puede girar alrededor de un eje substancialmente vertical que pasa por los pernos superior e inferior 43 y 44. Según muestra la Fig. 8, la ménsula fija 42 está soportada con posibilidad de rotación por unos montantes 45 unidos a la pared frontal mediante tornillos y está solidarizada a la pared frontal por medio de tornillos 46.
El soporte de botella 21 incluye asimismo un asiento a modo de tapón 47 que tapa el extremo de la porción de embocadura 23 de la botella 20. En el asiento 47 hay dispuesta una tapa obturadora cilíndrica 48 que cierra herméticamente al aire la porción de embocadura 23 de la botella 20. La tapa obturadora 48 tiene una porción de recepción de enlace con capacidad de giro que recibe la unión de engranaje 38, y una porción de recepción del núcleo que recibe al núcleo 39. La porción de recepción del núcleo tiene un diámetro interior algo mayor que la porción de embocadura 23 de la botella 20. La porción de recepción del núcleo está dotada en su pared inferior de una abertura 49, Fig. 6, prevista para dejar caer el tóner, y, en su pared extrema, de un orificio y un reborde 50, previstos para soportar de manera deslizante la boquilla de mordazas convergentes 30. En la porción de recepción del núcleo está igualmente alojado un muelle helicoidal espiral 51 previsto para ejercer una fuerza constante de empuje del núcleo 39 hacia la botella 20. El núcleo 39 mostrado en la Fig. 7 es una modificación y tiene una ventaja que se explicará más adelante. En la Fig. 7, el número de referencia 48a designa un tope para una unión anular formada en el borde del extremo abierto enfrentado a la botella 20.
El mecanismo de bloqueo 36 descrito posiciona a la botella 20 en la dirección axial de la botella 20. El mecanismo 36 tiene un elemento de bloqueo 52 y un muelle 53 que actúa sobre el elemento de bloqueo 52. El elemento de bloqueo 52 está soportado con posibilidad de rotación en el extremo de su base mediante un elemento incorporado en el soporte de botella 21, por ejemplo, la tapa obturadora 48 mostrada en las Figs. 7 y 8. El extremo libre del elemento de bloqueo 52 tiene una conformación tal que encaja con una porción de acoplamiento, es decir con un saliente o entrante formado en la periferia exterior de la botella 20. El muelle 53 empuja constantemente al elemento de bloqueo 52 hacia la periferia exterior de la botella 20. En la configuración mostrada en la Fig. 6, la porción de acoplamiento de la botella 20 adopta la forma de un anillo 54 de sección recta en triángulo rectángulo definido por una superficie de contacto 54a substancialmente vertical y un plano inclinado 54b que se extiende desde la superficie 54a hasta la porción de embocadura 23. La superficie de contacto 54a puede estar dispuesta en voladizo, inclinada hacia el extremo posterior de la botella 20.
Como muestran las Figs. 6 u 8, el motor 37 de accionamiento de la botella 20 puede estar montado sobre la ménsula móvil 41 junto con un engranaje 55. Alternativamente, el motor 37 puede estar solidarizado al cuerpo de la copiadora en una posición en la cual puede estar acoplado a la unión de engranaje 38 cuando el soporte de botella 21 es llevado a la posición B.
La unión de engranaje 38 está provista de dientes de engranaje 56 que engranan con el engranaje 55 asociado al motor 37 y presenta un diámetro interior mayor que el diámetro exterior de la botella 20. En la pared extrema de la unión de engranaje 38 está practicado un orificio adaptado para ser atravesado por el cuello 24 de la botella 20. Como muestra la Fig. 6, la citada pared extrema de la unión de engranaje 38 está provista de, por ejemplo, una pluralidad de nervios radiales (denominados en lo que sigue nervios de enlace) 58 susceptibles de ser engranados con unos nervios (denominados en lo que sigue nervios de botella) 57 provistos sobre la botella 20 (ver Fig. 34D).
En la disposición concreta que se muestra en la Fig. 6, la tapa obturadora 48 está dotada de una abertura en su porción inferior, que permite al engranaje 55 del motor 37 engranar con los dientes de engranaje 56 de la unión de engranaje 38. Alrededor del orificio de la citada pared extrema está introducida con ajuste una junta anular 59, que sella el espacio de separación entre la periferia exterior del cuello 24 de la botella 20 y la tapa obturadora 48, impidiéndose así que el tóner que sale de la porción de embocadura 23 se deposite sobre, por ejemplo, la periferia exterior de la botella 20. Al mismo tiempo, la junta 59 limpia la periferia exterior del cuello 24 cuando la botella 20 es substituida por una nueva botella de tóner. La junta 59 está doblada de modo convexo hacia la boquilla de mordazas convergentes 30, a fin de poder fijar fácilmente la botella 20.
En la Fig. 7 se muestra asimismo una junta 60 de esponja o de un material suave similar, adherida al extremo de la unión de engranaje 38, una junta delgada flexible (por ejemplo de 0,188 mm de grosor) 61 adherida al mismo extremo sobre la junta 60, y un obturador 107 para el cierre de la abertura formada en el asiento 47 del soporte de botella 21 para dejar caer el tóner. Usualmente, el obturador 107 es mantenido en una posición en la que la abertura de la que está provisto quede alineada con la abertura del asiento 47. En caso de mantenimiento, un operario de servicio puede girar el obturador 107 apretando un botón 108 a fin de cerrar la abertura del asiento 47.
Según muestra la Fig. 7, la boquilla de mordazas convergentes 30 está dotada de una pluralidad de cortes 62 de modo que su porción de retención 33 queda comprimida por una fuerza externa. En la realización ilustrativa, según muestra la Fig. 9A, en una posición exenta de solicitaciones, la porción de retención 33 está abierta sobre una distancia D_{1} mayor que el diámetro máximo d_{1} de la punta del saliente 26 del tapón 25. La boquilla 30 incluye una porción de diámetro mayor 63 contigua a la porción de retención 33, y una porción de menor diámetro 64 después de la porción de diámetro mayor 63. En una posición exenta de solicitaciones, la porción de diámetro exterior mayor 63 tiene un diámetro mayor que el diámetro externo D_{2} de la porción de diámetro menor 64.
El núcleo 39 consta de una aleta 66 susceptible de incidir contra una aleta 65 provista sobre el tapón 25, y una corredera cilíndrica 67 sobre y a lo largo de la cual puede deslizar la boquilla 30. La corredera 67 tiene un diámetro interior D_{3} mayor que el diámetro exterior D_{2} de la porción de diámetro menor 64 de la boquilla 30 y menor que el diámetro exterior de la porción de diámetro mayor 63, cuando la porción 63 está exenta de solicitaciones. En esta configuración, cuando el núcleo 39 es conducido a la porción de diámetro mayor 63 de la boquilla 30, aquél corre sobre esta última reduciendo la apertura de la porción de retención 33, según se indica con una línea de trazos y puntos en la Fig. 9B. La apertura resultante D'_{1} de la porción de retención se elige de manera que sea por lo menos inferior a un diámetro máximo d1 del saliente 26 y, preferiblemente, igual al diámetro d_{2} de la raíz del saliente 26.
El dispositivo de leva 40 mostrado en la Fig. 6 está construido de la siguiente manera: cuando el soporte de botella 21 es desplazado desde la posición B a la posición A, el dispositivo de leva 40 separa la boquilla 30 de la botella 20. De modo análogo, cuando el soporte de botella 21 es desplazado desde la posición A a la posición B, el dispositivo de leva 40 mueve la boquilla 30 hacia la botella 20. En la realización ilustrativa, el dispositivo de leva 40 tiene un elemento de leva plano 68 y un rodillo 70 que está montado con posibilidad de giro alrededor de un eje de boquilla 69. El eje de boquilla 69 está unido al extremo posterior de la boquilla 30.
Según muestran las Figs. 10A y 10B, el elemento de leva 68 tiene una primera superficie 71 para el guiado del rodillo 70 a partir del lado contiguo al centro de rotación Z del soporte de botella 21, y una segunda superficie 72 para el guiado del mismo a partir del lado contrario al centro de rotación Z. Como muestra específicamente la Fig. 10B, cuando el soporte de botella 21 es desplazado desde la posición B hacia la posición A, la primera superficie 71 guía al rodillo 70 de modo que la boquilla 30, empujada por el muelle 51 hacia la botella 20 por medio del núcleo 39, el cual está acoplado a la porción de diámetro mayor 63 de la boquilla 30, se separa de la botella 20. Cuando el soporte de botella 21 se desplaza de la posición A a la posición B, la primera superficie 71 guía al rodillo 70 de modo que la boquilla 30 forzada por el muelle 51 se desplaza hacia la botella 20.
Según muestra específicamente la Fig. 11B, justo antes de que acabe el movimiento del soporte de botella 21 desde la posición A a la posición B, el núcleo 39 incide contra el borde del cuello 24 de la botella 20 posicionado por el mecanismo de bloqueo 36. Como resultado, el núcleo 39 queda liberado de la porción de diámetro mayor 63 de la boquilla 30, evitando que la fuerza del muelle 51 actúe sobre la boquilla 30. A partir de este instante, y hasta el momento en que finaliza el movimiento de desplazamiento del soporte de botella 21 hacia la posición B, la segunda superficie 72 del elemento de leva 68 guía al rodillo 70 de modo que la boquilla 30 se aproxima a la botella 20.
El dispositivo de leva 40 está situado cerca del eje de rotación del soporte de botella 21, tal como ya ha sido dicho. De esta manera, cuando la persona que va a substituir la botella 20 empuja o tira del soporte de botella 21 entre las posiciones A y B, el punto del soporte 21 en el cual actúa la fuerza resultante está separado del centro de rotación Z una distancia mayor que la distancia de separación existente entre el punto de engrane de la leva 71 ó 72 y rodillo 60 y el centro de rotación Z. Ello permite desplazar al soporte de botella 21 ejerciendo una fuerza relativamente pequeña, por palanca.
En la anterior construcción, mientras está en curso una operación de copia ordinaria, el soporte de botella 21 de la unidad de suministro de tóner 17 está situado en la posición B. Para situar el soporte de botella 21 en la posición B, es preferible proveer un mecanismo de bloqueo, por ejemplo uno que emplee un imán, sobre la pared frontal de la copiadora y del soporte de botella 21. Como muestra la Fig. 6, en la posición B, la botella 20 puesta sobre el soporte de botella 21 está situada con su anillo 54 en contacto contra el extremo del elemento de bloqueo 52 del mecanismo de bloqueo 36. En esta situación, los nervios 57 de la botella 20 están acoplados con los nervios de enlace 58 de la unión de engranaje 38. Según muestran las Figs. 10A y 10B, la boquilla de mordazas convergentes 30 adquiere una posición más alejada de la botella 20. En esta posición, el núcleo 39 forzado por el muelle 51 está situado en la porción de diámetro mayor 63 de la boquilla 30, comprimiendo la porción de retención 33. Como resultado, la porción de retención 33 libera el sello de la porción de embocadura 23 de la botella 20, sujetando al saliente 26, y por lo tanto al tapón 25. La porción de recepción de tóner 16a, Fig. 6, de la tolva 16 está situada por debajo de la abertura 49 de la tapa obturadora 48.
Cuando la concentración de tóner en la unidad de revelado disminuye debido a la sucesión repetida de operaciones de revelado, el rodillo de suministro de tóner 19 comienza a girar como respuesta a la señal de salida de un sensor de concentración de tóner, no mostrado. Al mismo tiempo, el motor 37 comienza a girar. La rotación del motor 37 se transmite a la botella 20 por medio del engranaje 55 y la unión de engranaje 38, haciendo que la botella 20 gire. El surco de guía en espiral 27 formado en la periferia interior de la botella 20 conduce de forma gradual al tóner hacia la porción de embocadura 23 de la botella 20 hasta que cae por la porción 23. El tóner caído de la botella 20 es recibido por la porción de recepción de tóner 16a de la tolva 16 a través de la abertura 49 de la tapa obturadora 48. Seguidamente, el transportador de tornillo 18 transporta el tóner desde la porción receptora de tóner 16a a la tolva 16 más hacia el interior de la copiadora. Esta operación continúa hasta que la concentración de tóner en la unidad de revelado aumenta hasta un valor predeterminado, es decir hasta que el rodillo de suministro de tóner 19 deja de girar. Alternativamente, la botella 20 puede girar en un momento conveniente cuando disminuye la cantidad de tóner en la tolva 16.
Según muestran las Figs. 12A y 12B, sobre la botella de tóner 29 puede estar provisto un apéndice 73 en una posición en la que puede quedar enfrentado a parte del elemento de bloqueo 52 del citado mecanismo de posicionamiento. Entonces, cuando la botella 20 es girada, el apéndice 73 entra en contacto con una parte del elemento de bloqueo 52 y levanta el extremo libre del elemento 52 contra la acción del muelle 53, Fig. 7, aunque sólo en la medida tal que el elemento 52 no queda completamente liberado del anillo 54. Seguidamente, cuando el apéndice 73 se aleja del elemento de bloqueo 52, el elemento 52 recupera su posición y golpea contra la periferia exterior de la botella 20, haciendo que la pared de la botella 20 vibre. Ello sirve para aumentar la fluidez del tóner en la botella 20 y, por consiguiente, para hacer que una mayor cantidad de tóner fluya hacia afuera de la botella 20 a través de la porción de embocadura 23. Además, en la periferia interna de la botella queda adherida una mínima cantidad de tóner.
En las Figs. 12A y 12B, la particular configuración de la botella 20 alrededor de la porción de embocadura 23 favorece la eficaz descarga del tóner de la botella 20, tal como se describe detalladamente más adelante.
A fin de extraer la botella 20 del soporte de botella 21 para su substitución o para una finalidad semejante, el soporte de botella 21 es desplazado desde la posición B a la posición A. Mientras el soporte de botella 21 está en movimiento, el dispositivo de leva 40 guía al rodillo 70 con la primera superficie de éste dispuesta de modo que la boquilla de mordazas convergentes 30 que porta consigo el tapón 25 se mueve hacia la porción de embocadura 23 de la botella 20. Consiguientemente, la aleta 66 del núcleo 39 incide contra el borde del cuello 24 de la botella 20 a través de la aleta 65 del tapón 25. Aún después de que el desplazamiento del núcleo 39 haya sido limitado por el cuello 24, el dispositivo de leva 40 guía al rodillo 70 de manera que su segunda superficie desplaza continuamente a la boquilla 30 hasta que la porción de diámetro mayor 63 de la boquilla 30 ha sido liberada del núcleo 39. Como resultado, la porción de retención 33 se abre debido a la fuerza de recuperación de la boquilla 30, liberando al saliente 26 del tapón 25. Con el procedimiento descrito hasta aquí, el tapón 25 es insertado en el interior del cuello 24 de la botella de tóner 20, sellando consiguientemente la porción de embocadura 23. Cuando el soporte de botella 21 está completamente en la posición A, la porción de retención 33 de la boquilla 30 queda abierta un espacio mayor que el diámetro máximo D_{1} del saliente 26 del tapón 25, como muestran las Figs. 9A, 11A, y 11B.
Posteriormente, cuando el soporte de botella 21 está soportado en la posición A, se tira del elemento de bloqueo 52 del mecanismo de bloqueo 36 manualmente hacia arriba, separándolo de la botella 20 contra la acción del muelle 53, hasta que el elemento 52 queda liberado del anillo 54 de la botella 20. Entonces, se tira de la botella 20 hacia afuera por la tapa obturadora 48 extrayéndola del soporte de botella 21.
El elemento de bloqueo 52 está constantemente forzado hacia la botella 20 por medio del muelle 53. Así, cuando el elemento de bloqueo 52 del cual se tira manualmente, según se ha mencionado, es liberado, el extremo libre cae y encaja de nuevo con el anillo 54 de la botella 20. Por lo tanto, se hace necesario mantener el extremo libre del elemento de bloqueo 52 en posición elevada en caso de tener que tirar hacia afuera de la botella 20. Para satisfacer esta condición, la botella 20 debe ser preferiblemente desplazada de modo automático cuando el elemento de bloqueo 52 se separa por elevación de la botella 20. La Fig. 13 muestra una implementación específica en la que el muelle 51 fuerza a la botella de tóner 20 hacia afuera a través del núcleo 39 cuando la botella 20 está liberada del mecanismo de bloqueo 36. Según se muestra, la altura del cuello 24, así como otros factores, se seleccionan de manera que cuando la botella 20 está posicionada por el mecanismo de bloqueo 36, el borde del cuello 24 sobresalga una cantidad predeterminada S de la tapa obturadora 48. En esta configuración, en el momento en que el elemento de bloqueo 52 es elevado y se separa del anillo 54 de la botella 20, el núcleo 39 es desplazado por el muelle 51 hasta que su aleta 66 golpea contra la unión de engranaje 38. Como resultado, se fuerza que la botella 20 salga hacia afuera en la cantidad predeterminada S.
Suponiendo que en el estado inicial de movimiento del núcleo 39 y antes de que el saliente 26 del tapón 25 haya sido liberado completamente de la porción de retención 33 de la boquilla de mordazas convergentes 30, el núcleo 39 ha acoplado con la porción de diámetro mayor 63 de la boquilla 30 y comprimido la porción de retención 33. Entonces, el tapón 25 es soportado de manera continua por la boquilla 30, es decir que la porción de embocadura 23 de la botella 20 se abre aunque se tire de la botella 20 hacia afuera. Como resultado, el tóner depositado sobre la superficie interior de la porción de embocadura 23 puede derramarse y manchar manos y ropas. Además, cuando la porción de retención 33 queda tan comprimida, es posible que al poner una nueva botella de tóner 20, el saliente 26 de su tapón 25 no pueda penetrar en la porción de retención 33.
A la luz de lo anterior, la cantidad S antes citada debería ser preferentemente seleccionada de tal modo que aún después de que la aleta 66 del núcleo 39 haya incidido contra la unión de engranaje 38, el núcleo 39 no quede en contacto con la porción de diámetro mayor 6 de la boquilla 30, manteniendo consiguientemente abierta la porción de retención 33. En concreto, la unión de engranaje 38 debe situarse preferiblemente de tal modo que cuando la botella 20 sea liberada del mecanismo de bloqueo 36, el núcleo 39 incida contra la unión de engranaje 38 antes de acoplar con la porción de diámetro mayor 63 de la boquilla 30. Cuando se emplea la unión de engranaje 38 para restringir el movimiento del núcleo 39, puede substituirse por un elemento exclusivo para restricción.
En la posición A, la botella vacía 20 es substituida por una nueva botella 20. En concreto, una nueva botella 20 está llena de un tóner nuevo y tiene su porción de embocadura 23 sellada por una tapa 25. La nueva botella 20 es montada en el soporte de botella 21 con su porción de cabeza enfrentada a la tapa obturadora 48. Entonces, la porción de cabeza de la botella 20 se inserta en la tapa obturadora 48. En este instante, el elemento de bloqueo 52 del mecanismo de bloqueo 36 sujeta al anillo 54 de la botella 20 que se desplaza hacia la tapa obturadora 48. Como resultado, la botella de tóner 20 queda posicionada sobre el soporte de botella 21. En la realización ilustrativa, mientras la botella 20 se introduce gradualmente en la tapa obturadora 48, el extremo libre del elemento de bloqueo 52 corre hacia el plano inclinado 54b del anillo 54. Lo anterior, unido al hecho de que el anillo 54 levanta la superficie inclinada del elemento 52, hace innecesario tener que levantar manualmente al elemento de bloqueo 52.
El núcleo 39 es mantenido en una posición en la que no está en contacto con la porción de diámetro mayor 63 de la boquilla 30 en la tapa obturadora 48, según se ha dicho antes. Por tanto, la porción de retención 33 de la boquilla 30 queda abierta. Ello tiene como consecuencia que el saliente 26 del tapón 25 pueda ser introducido con suavidad en la porción de retención 33.
Suponiendo una situación en la que, cuando la botella 20 está forzada hacia afuera por el núcleo 39, según se ha explicado, la porción de retención 33 de la boquilla 30 se cierra una vez que el saliente 26 del tapón 25 ha sido extraído de la porción de retención 33. En tal caso, el tapón 25 debería estar preferiblemente configurado de modo que su aleta 65 sobresaliese suficientemente más que el saliente 26. Entonces, cuando se inserta una nueva botella 20 en la tapa obturadora 48, el borde del color 25 empuja a la aleta 66 del núcleo 39 por medio de dicha aleta 65 del tapón para liberar al núcleo 39 de la porción de diámetro mayor 63 de la boquilla 30, abriendo consiguientemente la porción de retención 33. En estas condiciones, el saliente 26 del tapón 25 penetra en la porción de retención 33, la cual está entonces abierta.
A continuación, el soporte de botella 21 es desplazado desde la posición A a la posición B. En este instante, el dispositivo de leva 40 guía al rodillo 70 con su primera superficie de leva dispuesta de modo que la boquilla 30 portadora del tapón 25 se separa de la porción de embocadura 23 de la botella 20. En la fase inicial del movimiento, la boquilla 30 tiene su porción de mayor diámetro 63 acoplada con el núcleo 39 y su porción de retención 33 comprimida por este último. Como consecuencia, la porción de retención 33 retiene al saliente 26 del tapón 25. Incluso después de esto, el núcleo 39 y la porción de diámetro mayor 63 están contínuamente acoplados por la fuerza del muelle 51, de modo que la porción de retención 33 mantiene al tapón 25 continuamente. Por consiguiente, el tapón 25 es extraído de la porción de embocadura 23, rompiendo la hermeticidad de ésta. De esta manera, el soporte de botella 21 es desplazado por completo a la posición B, como muestran las Figs. 6, 10A y 10B. En la posición B, un tóner nuevo es alimentado continuamente desde la botella 20 mientras que la botella 20 está en rotación.
Según se ha dicho, con la unidad de suministro de tóner 17 de la realización es posible substituir la botella 20 sin más que mover el soporte de botella 21 y reemplazar seguidamente la botella 20. En este instante, el tóner queda protegido contra las fugas a través de la porción de embocadura 23 de la botella 20.
Según muestra la Fig. 13B, la aleta 65 del tapón 25 debe estar preferiblemente dotado de un diámetro exterior d_{2} menor que el diámetro exterior d_{3} del cuello 24. De lo contrario, cuando la botella 20 se introdujera en la tapa obturadora 48 y fuera extraída de la misma, la aleta 65 podría contactar con la junta 59 encajada en la periferia interior de la tapa obturadora 48, provocando la salida del tapón 25. Además, según muestra la Fig. 13C, la tapa 29 está encajada sobre una botella 20 sobre el tapón 25. La tapa 29 impide que el tapón 25 sea extraído accidentalmente de la botella 20 durante el transporte de la botella 20, particularmente en regiones montañosas o por avión. Además, puesto que la tapa 29 protege al tapón 25, no es necesario que el tapón 25 esté rígidamente acoplado al cuello 24, lo cual permite reducir la fuerza requerida por el mecanismo automático de fijación y extracción del tapón.
Con referencia a las Figs. 14A a 14E se describirá ahora una forma modificada del núcleo 39 que se muestra en la Fig. 7. Según se muestra en la Fig. 14A, el núcleo 39 tiene una porción de tambor cilíndrica 74 de diámetro ligeramente menor que el diámetro interior de la tapa obturadora 48. Sobre la superficie circunferencial de la porción de tambor 74 están dispuestas unas aletas que determinan una pluralidad de rebajes anulares. En los rebajes anulares de la porción de tambor 74 se fijan encajadamente unos elementos de junta anular 75, Figs. 14B y 14C, dispuestos lado a lado en la dirección axial de la porción de tambor 74. Los elementos de junta 75 sellan el espacio de separación entre la periferia exterior del núcleo 39 y la periferia interior de la tapa obturadora 48. Como muestra la Fig. 14B, cada elemento de junta 75 puede adoptar la forma de un elemento oblongo provisto de una capa de adhesivo 75a y cuyos extremos contrarios se sitúan en contacto mutuo. Alternativamente, como muestra la Fig. 14C, el elemento de junta 75 puede adoptar la forma de un anillo y ser adherido a la porción de tambor 74. Preferiblemente, los elementos de junta 75 dotados de la configuración mostrada en la Fig. 14B deben situarse de modo que sus porciones en las que sus extremos opuestos entran en contacto estén desviadas en la dirección axial del núcleo 39. Por otra parte, el elemento de junta anular 75 mostrado en la Fig. 14C debe estar preferiblemente constituido por un elemento elástico 75b de elasticidad enriquecida principalmente en la dirección circunferencial, por ejemplo un cuerpo elástico no espumoso, y por un cuerpo elástico 75c provisto sobre el cuerpo elástico 75b y de elasticidad enriquecida principalmente en la dirección del espesor, por ejemplo un cuerpo elástico de espuma.
El núcleo 39 mostrado en la Fig. 14A está provisto en su extremo de una protuberancia 77 que incide contra la aleta 65 del tapón 25. A través del núcleo 39 en la protuberancia 77 está practicado un orificio, adaptado para ser atravesado por la boquilla de mordazas convergentes 30. La protuberancia 77 sirve asimismo para posicionar una junta extrema anular plana 78 mostrada en la Fig. 14D o 14E cuando la junta 78 está fijada sobre el extremo de la aleta por adhesión. La junta extrema 78 puede estar constituida por un sólo material, como muestra la Fig. 14D, o por una pluralidad de elementos anulares adheridos entre sí. Es preferible que por lo menos la cara frontal 78a de la junta 78 esté constituida por resina de silicona, resina de flúor o una resina similar que tenga, por ejemplo, poca energía de superficie, de modo que el tóner no pueda depositarse fácilmente sobre la misma.
Se hará referencia a las Figs. 15 a 18 para describir una aplicación mejorada para reducir la fuerza a ejercer manualmente sobre el soporte de botella 21. Suponiendo que sobre la periferia interior del cuello 24 de la botella 20 y la porción del tapón 25 que está en contacto con el mismo se encuentra tóner depositado. Entonces, la fuerza necesaria para que el tapón 25 sea insertado y extraído de la porción de embocadura 23 de la botella aumenta. Como resultado, la fuerza necesaria para empujar el soporte de botella 21 desde la posición A a la posición B (haciendo que el tapón 25 sea extraído de la porción de embocadura 23) y la fuerza necesaria para desplazarlo tirando de él desde la posición B a la posición A (haciendo que el tapón 25 se introduzca en la porción de embocadura 23), aumentan.
Se midió la fuerza de empuje y de tracción antes mencionadas con tres tipos distintos de unidades de suministro de tóner 17 (denominados en lo que sigue tipos 1 a 3), que difieren en cuanto a la forma de la boquilla de mordazas convergentes 30 y a la del núcleo 39, y con botellas de tóner 20 de diversos diámetros de embocadura. Por ejemplo, sobre la periferia interior de los cuellos 24 de tales botellas 20 se depositó un tóner. En la Fig. 15 se representan los resultados de la medición. En la Fig. 15, las abscisas y las ordenadas representan respectivamente el diámetro de la porción de embocadura 23 de la botella 20 y la fuerza requerida para mover el soporte de botella 21. La gráfica incluye líneas de trazos y puntos que representan los resultados de la medición. De entre ellas, una línea de trazos y puntos marcada con flechas y una línea de trazos y puntos marcada con puntos están asociadas a los tipos 1 y 2, respectivamente; una línea de trazos y puntos marcada con cruces está asociada al tipo 3. Las fuerzas de empuje medidas con el tipo 1 están distribuidas en una región A_{1}, indicada con una llave, en tanto que las fuerzas de tracción medidas igualmente con el tipo 1 están distribuidas en una región B_{1}. Las fuerzas de empuje medidas con el tipo 2 están distribuidas en una región A_{2}, en tanto que las fuerzas de tracción medidas con el tipo 2 están distribuidas en una región B_{2}. Aunque las distribuciones medidas con el tipo 3 no han sido mostradas en el gráfico, las fuerzas medidas quedan dentro de las regiones A_{1} y A_{2}, mientras que las fuerzas de tracción quedan dentro y por debajo de las regiones B_{1} y B_{2}. En una región C indicada por un sombreado (delimitada por una línea horizontal representativa de una fuerza de 2200 g y una línea inclinada representativa del límite superior de la región A_{2}) se verificó una inserción defectuosa.
Como indica la Fig. 15, la fuerza de empuje necesaria es mayor que la fuerza de tracción necesaria y debe ser, por ejemplo, mayor que 2 kg. Además, cuando la fuerza de tracción sobrepasa, por ejemplo 2,2 kg a causa del diámetro de la porción de embocadura 23 y de la configuración de la boquilla de mordazas convergentes 30 y del núcleo 39, el tapón 25 queda defectuosamente introducido.
La Fig. 16 es una vista parcial de un mecanismo mejorado que permite que, cuando el tapón 25 se fija o se extrae de la porción de embocadura 23 de la botella 20, el tapón 25 gire alrededor de su propio eje. Como resultado, el tapón 25 es fijado o extraído de la porción de embocadura 23 con suavidad, reduciendo la fuerza de empuje y la fuerza de tracción. Para provocar que el tapón 25 gire alrededor de su propio eje, el reborde 50 de la tapa obturadora 48, por el cual desliza la boquillas 30, está provisto de una ranura de leva 79 que hace que la boquillas 30 gire mientras se acerca y aleja de la botella 20. Un perno 80 está fiado sobre el eje 69 de la boquilla 30 y amoviblemente alojado en la ranura de leva 79.
Las Figs. 17A y 17B corresponden a las Figs. 10A y 10B, respectivamente, y muestran el mecanismo mejorado en una situación en la que el soporte de botella 21 está situado en la posición B. La Fig. 17C es una vista ampliada del mecanismo, según la dirección indicada por una flecha A en la Fig. 17B. La Fig. 17D es una vista ampliada del mecanismo, según la dirección indicada por una flecha B en la Fig. 17B. Según se muestra, el perno 80 está posicionado en la porción más exterior de la ranura de leva 79 practicada en la porción más inferior circunferencial del reborde 50, el cual está indicado en la Fig. 17C con una línea de trazos y puntos L_{1}. El extremo más interior de la ranura de leva 79 adopta una posición indicada por una línea de trazos y puntos L_{2}, Fig. 10C, que está dispuesta a un cierto ángulo predeterminado \alpha, por ejemplo 90 grados, de la posición L_{1}. Mientras el perno 80 se mueve de la porción más exterior hacia la porción más interior de la ranura de leva 79, tal como se indica con una línea de trazos y puntos C en la Fig. 17C, la ranura 79 hace que el perno 80 gire un predeterminado ángulo \alpha alrededor del eje del reborde 50, según se indica mediante la Fig. 17D. Las Figs. 18A y 18B corresponden a las Figs. 11A y 11B, respectivamente, y muestran al mecanismo en una situación en la que el soporte de botella 21 está situado en la posición A. La Fig. 18C es una vista ampliada según la dirección indicada por una flecha A en la Fig. 18G. La Fig. 18D es una vista ampliada según la dirección indicada por una flecha B en la Fig. 18B.
Durante el funcionamiento, cuando el soporte de botella 21 es desplazado desde la posición B hacia la posición A, el eje 69 de la boquilla 30 se mueve hacia la botella de tóner 20 al tiempo que desliza dentro del reborde 50 de la tapa obturadora 48. Al mismo tiempo, el perno 80 gira el ángulo predeterminado \alpha alrededor del eje del reborde 50 de la tapa obturadora 48, siendo guiado por la ranura de leva 79, según se indica mediante la línea C en la Fig. 17C. Como resultado, el tapón 25 soportado por la boquilla 30 se introduce gradualmente en el cuello 24 de la botella 20 mientras gira alrededor del eje del reborde 50.
Inversamente, cuando el soporte de botella 21 es desplazado desde la posición A hacia la posición B, el eje 69 de la boquilla se separa de la botella 20 al tiempo que desliza dentro del reborde 50 de la tapa obturadora 48. En este instante, el perno 80 gira el ángulo \alpha alrededor del eje del reborde 50 en sentido contrario, guiado por la ranura de leva 79. Consiguientemente, el tapón 25 soportado por la boquilla 30 es extraído del cuello 24 de la botella 20 mientras gira alrededor del eje del reborde 50.
Según se ha dicho, el tapón 25 es insertado y extraído de la porción de embocadura 23 de la botella 20 girando alrededor del eje del reborde 50 de la tapa obturadora 48. Ello facilita la inserción y extracción suaves del tapón 25 de la porción de embocadura 23 y, consiguientemente, reduce las fuerzas requeridas para empujar y tirar del soporte de botella 21, en comparación con el caso en que el tapón 25 no gira.
Otro mecanismo mejorado para reducir las fuerzas necesarias para empujar y tirar del soporte de botella 21 se describe seguidamente con referencia a las Figs. 19A a 19D. Las Figs. 19A y 19B muestran una configuración concreta del tapón 25 que facilita la fijación y liberación fáciles del tapón 25 en la porción de embocadura 23 de la botella de tóner 20. Como se muestra, el tapón 25 tiene una porción de pared anular 81 que está en contacto con la periferia interior del cuello 24, una porción de pared inferior 82, y una porción de pared inclinada 83 que conecta las dos porciones de pared 81 y 82. La porción de pared 83 está inclinada un ángulo predeterminado, preferiblemente menos de 45 grados. La porción de pared inferior 82 tiene un diámetro menor que el diámetro exterior de la pared anular 81.
Preferiblemente, la pared inclinada 83 tiene un espesor t menor que el espesor T de la pared inferior 82, por ejemplo, un medio del espesor T (t \approx 1/2 \cdot T). Como resultado, cuando la boquilla de mordazas convergentes 30 introduce al tapón 25 dentro de la porción de embocadura 23, las fuerzas f_{1} y f'_{1} (ver Fig. 19C) necesarias para que la pared circunferencial del tapón 25 presione al cuello 24 disminuyen con relación al caso en que los espesores t y T son iguales. Además, cuando la boquilla 30 tira del tapón 25 hacia afuera de la porción de embocadura 23, las fuerzas f_{2} y f'_{2} (ver Fig. 19C) ejercidas por el collar 24 sobre la pared circunferencial del tapón 25 disminuyen. Ello impide que el tapón 25 sea introducido en la porción de embocadura 23 o extraído de ella de manera defectuosa por causa de su deformación.
Si se desea, la superficie de la porción de pared inferior 82 del tapón 25 que están en contacto con el tóner puede estar provista de ondulaciones. Así, aunque durante el almacenamiento del tóner puedan producirse aglomeraciones, el tóner puede empezar a ser descargado con facilidad cuando se extrae el tapón 25. Las ondulaciones pueden adoptar la forma de nervios ondulados provistos sobre la citada superficie de la porción de pared inferior 82.
Además, según muestra la Fig. 19D, la superficie exterior de la porción de pared anular 81 puede estar provista de una porción en dientes de sierra 84. Cuando se introduce el tapón 25 dentro de la porción de embocadura 23, la porción en dientes de sierra 84 rasca y arranca el tóner depositado sobre la periferia interior del cuello 24 de la botella 20 y lo introduce en la botella 20. Como resultado, la fuerza necesaria para introducir el tapón 25 en el cuello 24 se mantiene constante. Ello impide la posibilidad de que la fuerza necesaria para que el tapón 25 esté dentro de la porción de embocadura 23 aumente 1,5 veces a causa del tóner depositado sobre la superficie interior del cuello 24. Como ejemplo, pudo seleccionarse una combinación de boquilla 30 y tapón 25 que, cuando la porción de embocadura 23 tenía un diámetro de 39,90 mm, rebajó la fuerza para tirar del tapón 25 a un máximo de 950 g cuando no quedaba depositado tóner alguno, y a un máximo de 1570 g en el caso en que quedó depositado tóner. Tal combinación redujo la fuerza necesaria para insertar el tapón 25 a un máximo de 1370 g cuando no quedaba depositado nada de tóner, y a un máximo de 1770 g cuando quedaba tóner depositado.
Con referencia a las Figs. 20A a 24C será descrita una configuración específica de una parte de la botella 20 adyacente a la porción de embocadura 23 que permite que el tóner sea descargado de una manera conveniente. En las figuras, los nervios de botella 57 para recibir una fuerza de rotación del anillo no están mostrados (ver Figs. 34A y 34B).
Brevemente, la botella 20 mostrada en las figuras está configurada de modo que cuando la botella 20 es puesta sobre el soporte de botella 21 en una posición substancialmente horizontal con la porción de embocadura 23 orientada lateralmente, el tóner existente en la porción inferior del cuerpo cilíndrico de la botella 20 es elevado hacia la porción de embocadura 23 por la rotación de la botella 20 y descargado seguidamente a través de la porción de embocadura 23. Como resultado, el tóner es llevado de una manera conveniente afuera de la botella 20 a través de la porción de embocadura 23, la cual tiene un diámetro menor que el cuerpo cilíndrico de la botella 20. En concreto, el extremo u hombro de la botella 20, en la zona de la porción de embocadura 23, tiene su periferia interior parcialmente levantada hacia el borde de la porción de embocadura 23, con lo que queda formada una porción 85 indicada con un sombreado. La porción levantada 85 desplaza al tóner hacia arriba cuando la botella 20 se encuentra girando, tal como se describe específicamente más adelante. Según muestra la Fig. 21A, como que la pared extrema y la pared circunferencial de la botella 20 tienen substancialmente el mismo espesor, la configuración interna de la
\hbox{botella}
20 aparece directamente también sobre la periferia exterior. Por este motivo, en la otras figuras (por ejemplo, la Fig. 20E), los números de referencia asociados a la periferia interior de la botella 20 también son empleados para designar las correspondientes porciones de la periferia exterior.
Además, la botella 20 tiene otra porción elevada 86 contigua a la porción elevada 85 en la dirección circunferencial, según se indica con un sombreado de dirección diferente a la del sombreado representativo de la porción 86 en la Fig. 21B. En concreto, como muestra la Fig. 21A, la porción periférica interior de la pared circunferencial contigua a la porción elevada 85 en la dirección circunferencial se levanta hacia el eje, o línea central de rotación, L, de la botella 20 sobre el borde de la porción de embocadura 23. Como muestra la Fig. 20G, cuando la botella 20 es vista desde afuera en la dirección axial, es decir según la línea central L con la tapa y el tapón de aquélla extraídos, la porción elevada 86 aparece en la porción de embocadura 23.
Preferiblemente, las porciones elevadas contiguas 85 y 86 deberían estar dotadas de una configuración en forma de superficie en rampa que sobresale paulatinamente más hacia el eje L a medida que su distancia a la porción de embocadura 23 se incrementa. Además, como se muestra en la Fig. 21D, es preferible que las porciones elevadas 85 y 86 estén provistas de una concavidad 87A que aparece, al menos parcialmente, en una sección que contiene el eje L, como una curva cuyo centro de curvatura C_{1} esté cerca del eje L. La Fig. 21D es una sección según la línea A4-A2 de la Fig. 23C que representa la porción elevada 85. La Fig. 21C es una vista de detalle ampliada de la Fig. 21A y una sección según la línea A1-A3 de la Fig. 23C. Como muestra la Fig. 21D, la porción elevada 86 debería preferiblemente tener en su porción extrema una concavidad tal que, en la sección conteniendo al eje L, apareciera como una curva cuyo centro de curvatura C_{2} esté alejado del eje L. La curva con el centro de curvatura C_{2} permite que el tóner sea forzado a salir hacia al cuello 24 con suavidad. Además, es preferible que las porciones elevadas 85 sean contiguas al surco de guía en espiral 27. Así, el tóner que es guiado a lo largo del surco de guía 27, el cual tiene una anchura constante, hacia la cercanía de la porción de embocadura 23 será elevado de manera continua hacia el borde de la porción de embocadura 23 y guiado a continuación hacia la porción elevada 86.
La Fig. 24A muestra una configuración preferida de una pared a que constituye el surco de guía 27 de la botella 20. Como se muestra, la pared a incluye una porción b adaptada para conducir el tóner en la dirección de guiado indicada por una flecha A (es decir, hacia la porción de embocadura 23). La porción b se dirige hacia el eje de la botella 20 con un ángulo \theta1 substancialmente perpendicular a la periferia interior plana de la botella 20, por ejemplo entre 80 grados y 90 grados. La otra porción c de la pared a, por encima de la cual pasa el tóner transportado, está dirigida hacia el eje de la botella 20 con un pequeño ángulo \theta2, por ejemplo inferior a 30 grados, preferiblemente entre 10 grados y 30 grados, y en la dirección de guiado A. La pared a con tal configuración hace que el tóner caiga fácilmente de su periferia interna cuando la botella 21 está girando, lo cual permite que en la botella 20 quede una mínima cantidad de tóner remanente.
Con referencia a las Figs. 22A a 22D y 23A a 23D se describirá cómo las porciones elevadas 85 y 86 guían al tóner. Las Figs. 22C y 23C son alzados laterales, vistos desde la derecha, de la botella 20 mostrada en vista frontal en las Figs. 22A y 23A, respectivamente. Las Figs. 22D y 23D son alzados laterales, vistos desde la derecha, de la botella 20 mostrada en vistas frontales en las Figs. 22B y 23B, respectivamente. Debe indicarse que las Figs. 22B y 23B muestran a la botella 20 en una posición girada 90 grados respecto de la posición mostrada en las Figs. 22A y 23A. La flecha K representa la dirección en la cual la botella 20 gira por acción de la unidad de suministro de tóner 17.
En la situación mostrada en las Figs. 22A y 22C, la porción de diámetro máximo del hombro está situada en el fondo en sentido vertical. Así, el surco de guía 27 guía al tóner hacia el fondo de la porción de diámetro máximo de la porción de cabeza de la botella 20. Según se muestra en las Figs. 22B y 22D, cuando la botella 20 es girada 90 grados en la dirección K, la frontera entre la porción de diámetro máximo del hombro y la porción elevada 85 queda situada en el fondo en sentido vertical; el tóner procedente del surco de guía 27 pasa parcialmente por encima de la porción elevada 85. Como muestran las Figs. 23A y 23C, mientras la botella 20 gira otros 90 grados en la dirección K hacia la posición de las Figs. 23A y 23C, la porción elevada 85 lleva al tóner hasta el borde de la porción de embocadura 23 como si se tratara de una cuchara 87A en la Fig. 21D. Cuando la botella 20 es girada otros 90 grados en la dirección K hasta alrededor de la posición de las Figs. 23B y 23D, el tóner es parcialmente transferido desde la porción elevada 85 hasta la porción elevada inclinada 86. Como resultado, el tóner es guiado por la porción elevada 86 hacia afuera de la botella 20 en la dirección L y seguidamente descargado a través de la porción de
embocadura 23.
Según se aprecia mejor en la Fig. 23C, la propia porción elevada 85 está provista de una configuración cóncava a modo de cuchara. Cuando la botella 20 tiene tal configuración adyacente a la porción de embocadura 23, se impide que el polvo de tóner caiga de la porción de embocadura 23 en masas y que se forme una nube en la tolva 16. Es decir, que el polvo de tóner es descargado poco a poco de la botella 20 y en estado suelto. Por añadidura, en la botella 20 casi no queda nada de tóner por descargar. Además, mientras que la botella 20 está girando, hacia la porción de embocadura 23 tan solo se vierte cada vez, una cucharada de tóner, por así decirlo. Como resultado de ello, por la porción de embocadura 23 de descarga una cantidad de tóner que es en todo momento constante.
Como muestra la Fig. 24B, en la periferia interior del hombro de la botella 20 pueden haber dos pares de porciones elevadas 85 y 86. En este caso, el tóner se descargará en una cantidad doble de la cantidad disponible con un solo par de porciones elevadas 85 y 86 para la misma cantidad de giro de la botella 20.
Además, según muestra la Fig. 24C, la periferia exterior de la botella 20 puede incluir adicionalmente una porción de agarre L_{1} de diámetro \phi_{1} menor que el diámetro \phi_{0} (mayor que 100 mm) de la otra porción. El diámetro externo \phi_{1} de la porción de agarre L_{1} debería estar comprendida ventajosamente entre 80 mm y 100 mm; la longitud debería estar ventajosamente comprendida entre 80 mm y 100 mm. En la Fig. 24C, la pared a formando el surco de guía 27 tiene la misma configuración periférica interior que la configuración mostrada en la Fig. 24A. En la Fig. 24C, la flecha a es indicativa del tóner que es arrastrado hacia arriba por la periferia interior de la botella 20 a causa de la rotación de la botella 21, mientras que la flecha b es indicativa del tóner que cae a lo largo de la misma.
La Fig. 25 es una gráfica que representa una relación entre la velocidad de rotación (número de vueltas por minuto) de la botella 20 durante el suministro de tóner y la cantidad de tóner remanente que queda en la botella 20 sin ser descargado. Según se muestra, la cantidad de tóner que queda en la botella 20 depende de la velocidad de rotación. Por ejemplo, suponiendo que la máxima cantidad permisible de tóner que debe quedar en la botella 20 es de 50 g, es preferible hacer girar la botella 20 entre treinta y cuarenta vueltas por minuto. Desde luego, la velocidad de rotación de la botella 20 adecuada para reducir la cantidad de tóner que queda viene determinada, por ejemplo, por el diámetro de la porción de embocadura 23 y la configuración de las porciones elevadas 85 y 86. En la práctica, por lo tanto, la velocidad de rotación adecuada está determinada por experimentos previos, y la botella 20 girada a tal velocidad.
En la realización ilustrativa, la unidad de suministro de tóner 17 está construida de modo que la boquilla de mordazas convergentes 30 retiene al saliente 26 del tapón 25 cuando la punta de aquél es comprimida. Alternativamente, según se muestra en la Fig. 26A, la boquilla 30 puede hacer que su punta incida contra la periferia interior de la pared anular del tapón 25, reteniendo al tapón 25 cuando se abre. La Fig. 26B muestra una posición en la que la punta de tal boquilla 30 ha sido comprimida para liberar al tapón 25. En la boquilla 30 mostrada en las Figs. 26A y 26B, la ranura presenta una porción posterior 87 que es más ancha que la porción de la punta o frontal. Un pasador 88 está unido en una posición predeterminada, por ejemplo, de la tapa obturadora 48. Cuando la boquilla 30 se desplaza con respecto al pasador 88 de tal manera que el pasador 88 penetra en la porción más estrecha de la punta de la ranura, la ranura, o sea la porción de la punta de la misma, se abre. Cuando la boquilla 30 se desplaza de modo que el pasador 88 penetra en la porción posterior 87 de la ranura, la punta de la boquilla 30 no toca al tapón 25. Las Figs. 26A y 26B muestran respectivamente una posición correspondiente a la posición B del soporte de botella 21 y una posición correspondiente a la posición A del mismo.
Con referencia a las Figs. 27 a 30 se describe una forma modificada de la unidad de suministro de tóner 17. En las figuras, los mismos o similares elementos constitutivos con relación a los de la configuración anterior, están designados con los mismos números de referencia.
En la modificación, la unidad de suministro de tóner 17 es también susceptible de girar substancialmente 90 grados entre las posiciones A y B en un plano substancialmente horizontal alrededor del eje de rotación Z, Fig. 1B. Para soportar el soporte de botella 21 con posibilidad de rotación alrededor del eje de rotación Z, puede utilizarse igualmente el mecanismo previamente descrito. De nuevo, la unidad de suministro de tóner 17 tiene el mecanismo de bloqueo para el posicionamiento de la botella 20 sobre el soporte de botella 21, el motor 37 para accionar la rotación de la botella 20, la unión de engranaje 38 para transmitir la rotación del motor 37 a la botella 20, la boquilla de mordazas convergentes 30 para retener el tapón 25 de la botella 20, el núcleo 39 montado con posibilidad de deslizamiento sobre la boquilla 30, y el dispositivo de leva para mover la boquilla 30 hacia atrás y hacia adelante.
La modificación difiere de la realización anterior en lo siguiente. En primer lugar, en la realización anterior, el dispositivo de leva para mover la boquilla 30 hacia atrás y hacia adelante está situado adyacente al centro de rotación Z del soporte de botella 21. Por contra, en la modificación, el dispositivo de leva está dispuesto en una posición comparativamente alejada del centro de rotación Z según la dirección longitudinal del soporte de botella 21. En concreto, tal como muestran las Figs. 27 y 28, el dispositivo de leva, genéricamente 93, tiene un elemento de leva 97 solidarizado a la porción de la pared frontal 96 de una copiadora que queda enfrentado al extremo del soporte de botella 21 más alejado del centro de rotación Z cuando el soporte 21 se encuentre fijado en la posición B (denominado en lo que sigue extremo móvil). Además, el dispositivo de leva 93 tiene un rodillo 95 montado sobre el extremo móvil del soporte de botella 21 y dotado de un faldón. En concreto, el rodillo 95 está montado con posibilidad de rotación sobre una placa 94, la cual está a su vez unida a un soporte 89. El soporte 89 esta fijada al soporte de botella 21 o a la ménsula móvil 41 cerca del extremo posterior de la botella 20 (contrario al extremo en el que está ubicada la porción de embocadura 23), de modo que es movible hacia y lejos del extremo posterior de la botella 20. El soporte 89 y un elemento de brazo 99 fijado al extremo posterior de la boquilla 30 mediante un tornillo 98 están conectados entre sí por medio de un eje 100 dispuesto longitudinalmente al soporte de botella 21.
El elemento de leva 97 consta de un par de elementos de compuerta 97a y 97b dispuestos uno enfrente del otro. Los elementos de compuerta 97a y 97b guían lateralmente al rodillo 95 y soportan el faldón del rodillo 95 desde debajo del rodillo 95. Los elementos de compuerta 97a y 97b están configurados de modo que la distancia desde el centro de rotación Z disminuye al disminuir la distancia a la pared frontal 96. Como muestra la Fig. 29B, la porción extrema frontal del elemento de compuerta 97a está inclinada hacia abajo y hacia el extremo frontal de modo que el rodillo 95 puede comenzar a contactar con ella de manera suave justo antes de que el soporte de botella 21 se haya desplazado por completo desde la posición A hasta la posición B.
El soporte 89 tiene sobre su pared vertical un cubo 89a. En un orificio rodeado por el cubo 89a del soporte 89 está alojado con posibilidad de deslizamiento una barra 90. Un tope 91 solidarizado a la barra 90 está adaptado para incidir contra el extremo posterior de la botella 20. Entre la pared vertical del soporte 89 y el tope 91 está dispuesto un muelle de extensión que fuerza constantemente a aquellos para que se separen.
En condiciones operativas, cuando el soporte de botella 21 se mantiene en la posición B, el rodillo 95 provisto del faldón es mantenido en una posición más cercana al extremo de base del soporte de botella 21 mediante el elemento de leva 97, como muestran las Figs. 27 y 28. La boquilla de mordazas convergentes 30 conectada al rodillo 95 por medio del eje 100 está también situada en una posición más cercana al
\hbox{extremo}
de base del soporte de botella 21. En esta posición, la boquilla 30 retiene al tapón 25 en una posición alejada de la porción de embocadura 23 de la botella 20, permitiendo de este modo que el tóner sea descargado por la porción de embocadura 23. La botella 20 tiene su extremo posterior forzado por el tope 91 y un muelle 92 hacia el extremo de base del soporte de botella 21. El extremo de la botella 20 dotado de la porción de embocadura 23 incide contra el extremo de la tapa obturadora 48. La botella 20 queda consiguientemente posicionada en la dirección longitudinal del soporte de botella 21. En este sentido, el tope 91, así como los elementos asociados al mismo, constituyen un mecanismo para el posicionamiento de la botella 20 sobre el soporte de botella 21.
Cuando el soporte de botella 21 es desplazado desde la posición B hacia la posición A, el rodillo 95 es guiado por el elemento de leva 97 hacia el extremo móvil del soporte de botella 21. Al mismo tiempo, la boquilla 30 es desplazada hacia la porción de embocadura 23 de la botella 20. Mientras que el rodillo 95 es guiado de este modo por el elemento de leva 97, el tapón 25 retenido por la boquilla 30 queda insertado totalmente dentro de la porción de embocadura 23 cuando la distancia entre el soporte 89 y la tapa obturadora 48 es más corta que la suma de la longitud de la botella 20 y la longitud del muelle 92 sin tensar y cuando el tope 91 se encuentra posicionando a la botella 20. Caso de desearse, para generar una fuerza suficiente para la inserción del tapón 25, puede proveerse un elemento de leva, no mostrado, contra el cual contacta el extremo posterior de la barra 90 cuando el soporte de botella 21 es desplazado de la posición B a la posición A. Entonces, la barra 90, contrariamente al soporte 89, estará forzado de manera continua hacia la boquilla 30 y hará que el extremo posterior de la botella 21 entre en contacto con el tope 91 de la barra 90.
Al proseguir el movimiento del soporte de botella 21 hacia la posición A, el rodillo 95 es liberado del elemento de leva 97. La Fig. 30 muestra una situación en la que el soporte de botella 21 ha llegado a la posición A. En esta situación, la porción de embocadura 23 de la botella 20 ha quedado totalmente sellada por el tapón 25, la porción de retención de la boquilla 30 se ha abierto lo suficiente para liberar el saliente 26 del tapón 25, y el tope 91 se ha separado del extremo posterior de la botella 20.
Supongamos que la boquilla 30 se haya retraído de forma accidental hacia el extremo de base del soporte de botella 21 después de haber liberado el rodillo 95 del elemento de leva 97. Entonces, la porción de diámetro mayor 63 de la boquilla 30 (ver Fig. 31A) será acoplada y comprimida por el núcleo 39, el cual está frenado por la tapa obturadora 48, sujetando el saliente 26 del tapón 25. Ello supone un obstáculo para la extracción de la botella 20 y la introducción de una nueva botella 20. A la vista de esto, tal como se muestra en la Fig. 28, adyacente al centro de rotación Z está dispuesto adicionalmente un elemento de leva 101 dotado de una superficie de leva particular. En concreto, mientras el rodillo 95 y el elemento de leva 97 se liberan el uno del otro, la superficie de leva del elemento de leva 101 limita el movimiento al extremo posterior de la boquilla 30 de modo que la boquilla 30 no se retrae hacia el extremo de base del soporte de botella 21. El elemento de leva 101 puede también implementar la posición relativa de la boquilla 30 y núcleo 39 para la abertura de la porción de retención 33 de aquélla, si se desea.
Cuando el soporte de botella 21 se desplaza de la posición A a la posición B, el rodillo 95 entra en contacto con el elemento de leva 97. Subsiguientemente, el soporte 89 y la boquilla 30 se desplazan hacia el extremo de base del soporte de botella 21. Como resultado, la botella 20 queda posicionada sobre el soporte de botella 21 al tiempo que el tapón 25 es removido de la botella 20. El estado resultante es el que se muestra en las Figs. 27 y 28.
Otra diferencia entre la unidad de suministro de tóner 17 previamente descrita y la unidad de suministro de tóner 17 que está siendo descrita es la siguiente. En la unidad de suministro de tóner 17 previamente descrita, la porción de retención 33 de la boquilla 30 se mantiene lo suficientemente abierta para fijar una posición en la que se impide que actúe una fuerza externa tendente a comprimir la porción 33. Por contra, la unidad de suministro de tóner 17 que está siendo descrita aplica positivamente a la porción de retención 33 una fuerza externa, tendiendo a abrir la porción de retención 33.
Específicamente, como muestra la Fig. 31A, la boquilla 30 tiene una porción rebajada 30a situada detrás de una porción rebajada 30b contigua a la porción 30a y de mayor anchura que la porción 30a. La boquilla 30 puede deslizarse por el orificio formado en el núcleo 39. Como muestra la Fig. 31B, la periferia interior del núcleo 39 está dotado de apéndices 102 alojados en los rebajes individuales (tres en este caso) de la boquilla 30. Además, la boquilla 30 tiene una porción 103 de mayor diámetro que el de la porción de diámetro mayor 63, y un hombro o resalte substancialmente vertical 104 entre las porciones 103 y 63.
El núcleo 39 mostrado en la Fig. 31A es substancialmente idéntico al núcleo 39 de la Fig. 14A, excepto en los apéndices 102. En la Fig. 31A, el número de referencia 105 designa los extremos opuestos de cada elemento de sellado que están en contacto mutuo.
Las Figs. 32A y 32B son vistas que representan una relación entre la anteriormente citada boquilla 32 y el núcleo 39 y la posición de la porción de retención 33. En concreto, la Fig. 32A muestra un estado en el que el núcleo 39 incide contra la tapa obturadora 48 (no mostrada) y es frenado por la misma cuando, por ejemplo, el soporte de botella 21 es mantenido en la posición A. En este situación, los apéndices 102 del núcleo 39 están posicionados en las estrechas porciones rebajadas 30a individuales, abriendo positivamente la porción de retención 33, por efecto de cuña sobre las mismas. Por otra lado, la Fig. 32B muestra una situación en la que la boquilla de mordazas convergentes 33 está retraída una cierta distancia debido al contacto del rodillo 95 con el elemento de leva 97 cuando, por ejemplo, el soporte de botella 21 es llevado desde la posición A a la posición B. En esta situación, el saliente del núcleo 39 forzado por el muelle 51 es detenido por los hombros 104 de la boquilla 30, comprimiendo la porción de retención 33.
Además, la unidad de suministro de tóner 17 previamente descrita transmite la rotación de la unión de engranaje 38 a la botella 20 por medio de los nervios de botella 57 sobre el extremo de la botella 20 provisto de la porción de embocadura 23 y a los nervios de enlace 58 sobre el extremo de la unión de engranaje 38. Por otro lado, como muestra la Fig. 33, la unidad de suministro de tóner 17 modificada, provee la botella 20 de un rebaje 106, en lugar del nervio de botella 57, y hace que el nervio de unión 58 encaje en el rebaje 58. No obstante, también puede utilizarse un mecanismo de transmisión parecido al mecanismo de la realización anterior, como muestran las Figs. 34A a 34D. La Fig. 34D muestra la configuración periférica interior de la unión de engranaje 38, vista en la dirección indicada por una flecha A en la Fig. 34C.
Supóngase que el nervio de botella 57 está formado sobre la periferia exterior de la botella 20, como muestran las Figs. 34A y 34B, y que la botella 20 está hecha por moldeo de resina. Entonces, como muestran las Figs. 35A a 35E, es preferible que el nervio de botella 57 está situado una línea de partición entre partes del molde. Ello permite que la botella 20 tenga una pared relativamente gruesa en la porción en la que se sitúa el nervio 57, en comparación con el caso en que el nervio 57 esté situado en cualquier otra posición. Siempre que estén localizados en las porciones de partición de partes del molde contiguas, puede formarse cualquier número deseado de nervios 57. En concreto, en las dos mitades de molde biseccionado mostradas en las Figs. 35A a 35E hay disponibles dos líneas de partición. Cuando se utilicen cuatro partes de molde habrán disponibles cuatro líneas de
\hbox{partición.}
El entrante 106, Fig. 33, formado en la botella 20 es una implementación específica adaptada para transmitir la rotación de la unión de engranaje 38 a la botella 20. Alternativamente, en el hombro de la botella 20, la parte de la periferia exterior correspondiente a la porción elevada periférica interior 85 puede estar acoplada con el nervio de unión 58 o porción de acoplamiento similar de la unión de engranaje 38, como muestran las Figs. 36A y 36B a modo de ejemplo. Como muestra la Fig. 36A, la unión de engranaje 38 tiene una porción de acoplamiento 200 que puede acoplar con la porción 85a de la superficie exterior de la botella 20 correspondiente a la porción elevada interior 85. Cuando la porción de cabeza de la botella 20 es introducida en la unión de engranaje 38, la porción de acoplamiento 200 se acopla con la porción 85a de la botella 20. La Fig. 36B muestra la porción 85a de la botella 20 y la porción 200 de la unión de engranaje 38 en contacto mutuo. En la Fig. 36B, el número de referencia 200a designa la superficie de la porción 200 que contacta directamente con la porción 85a. Cuando las porciones 85a y 200 substancialmente perpendiculares a la dirección de rotación están acopladas entre sí, la botella 20 viene obligada a girar sobre su propio eje junto con la unión de engranaje 38. Este tipo de transmisión permite prescindir del nervio de botella 57 o saliente similar sobre la botella 20 y, por consiguiente, reduce los costes de producción de la botella 20. Además, se garantiza la transmisión del movimiento, toda vez que la porción de acoplamiento 200 de la unión de engranaje 38 incide contra la porción 85a de la botella 20.
Según muestra la Fig. 37, la botella 20 puede estar provista en su extremo de dos superficies de contacto. Tal como se muestra, una superficie de contacto 201 está formada en una posición dispuesta a 180 grados de la porción 85a anteriormente citada, según la dirección de rotación de la botella 20. La unión de engranaje 38 está dotada de dos porciones de acoplamiento 200 que se acoplan respectivamente con las superficies 85a y 201 de la botella 20. En este caso, la periferia interior de la botella 20 correspondiente a la superficie de contacto adicional 201 puede estar también configurada como una porción elevada, adaptada para levantar el tóner.
Las Figs. 38 y 39A a 39C muestran otra configuración específica de la botella 20. Tal como se muestra, la botella 20 tiene dos porciones elevada 85 (representadas por las correspondientes porciones periféricas exteriores 85a), dispuestas a 180 grados la una de la otra según la dirección de rotación de la botella 20 y simétricamente respecto del eje de la botella. En las figuras, las mismas porciones que las porciones de cualquiera de las configuraciones específicas anteriores están designadas con las mismas referencias numéricas. En esta configuración, mientras la botella 20 da una vuelta, el tóner es guiado dos veces hacia la porción de embocadura 23 a lo largo de la porción elevada 85. Así, cuando en la botella 20 ya no queda sino una pequeña cantidad de tóner, éste puede ser descargado desde la porción de embocadura 23 más enérgicamente. Además, como que la botella 20 y la unión de engranaje 38 están acopladas entre sí en dos posiciones alejadas, se favorece adicionalmente la transmisión del movimiento desde la unión 38 a la botella 20.
Por lo general, la característica de un tóner, por ejemplo capacidad de carga y color, dependen de la unidad de revelado. Por consiguiente, es preciso impedir el que una botella 20 conteniendo un tóner de diferente característica que el tóner esperado, sea montada en la unidad de suministro de tóner 17. Con esta finalidad, la botella 20 mostrada en las Figs. 38 y 39A a 39C está provista de una lengüeta 204 en una porción de la misma que se extiende entre el borde circunferencial del cuello 24 y un hombro 205. La lengüeta 204 está dimensionada y situada en relación de correspondencia con la característica del tóner destinado a ser contenido en la botella 20. La pared extrema de la unión de engranaje 38 está dotada en su superficie interior de un rebaje que puede recibir a la lengüeta 204 de una botella 20, conteniendo un tóner esperado, cuando la botella 20 es introducida en la unión 38. Cuando sobre la unidad de suministro de tóner se dispone una botella 20 que contenga un tóner no esperado, no puede ser totalmente introducida en la unión de engranaje 38, ya que la lengüeta 204 no coincide en tamaño o posición con el rebaje de la unión 38. Caso de desearse, la botella 20 y la unión de engranaje 38 pueden estar dotadas del receso y de la lengüeta, respectivamente.
La botella 20 puede estar dotada de tres o más porciones de engranaje acoplables con la unión de engranaje 38 o tres o más porciones elevadas 85, con objeto de transmitir de una manera más segura la rotación de la unión 38 a la botella 20 o para favorecer adicionalmente la descarga de una pequeña cantidad de tóner remanente en la botella 20. También en este caso, tales porciones de acoplamiento o porciones elevadas deberían estar situadas preferiblemente en posiciones regularmente distribuidas según la dirección de rotación de la botella 20. Concretamente, las Figs. 40A a 40C muestran a la botella 20 con porciones elevadas (representadas por sus correspondientes superficies exteriores 85a) y porciones de acoplamiento 203 que se alternan entre sí a intervalos angulares de 90 grados. En estas figuras, las mismas porciones que las porciones de cualquiera de las configuraciones concretas de las botellas mostradas y descritas están designadas mediante las mismas referencias numéricas.
La unión de engranaje 38 puede estar dotada de un mayor número de porciones de acoplamiento que la botella 20, en orden a favorecer la introducción con suavidad del extremo frontal de la botella en la unión de engranaje 38. Concretamente, como muestra la Fig. 41, la botella 20, al igual que la botella 20 mostrada en la Fig. 39, tiene dos porciones elevadas 85, separadas unos 180 grados y simétricas entre sí; cada una de las superficies exteriores 85a de las porciones elevadas 85 se emplea a modo de una superficie de acoplamiento. La pared extrema de la unión de engranaje 38 está provista sobre su periferia interior de cuatro pestañas arqueadas 202. Las pestañas 202 son convexas respecto del eje de la unión de engranaje 38, tal como se aprecia en una vista en sección recta, y están dispuestas simétricamente con respecto al eje de la unión 38. Como muestra la Fig. 42B, las pestañas 202 están todas ellas inclinadas un ángulo \alpha en el borde superior 202b de las mismas enfrentadas a la entrada para la botella de la unión de engranaje 38. Supóngase que cuando la botella 20 es introducida en el interior de la unión de engranaje 38, las porciones de la botella 20 que quedan entre el borde circunferencial del cuello 24 y los hombros 205, inciden contra los bordes superiores 202b de las pestañas 202. Entonces, tales porciones de la botella 20 deslizan sobre las pestañas 202 a lo largo de la inclinación \alpha al mismo tiempo que giran sobre sus ejes. Como resultado, la botella 20 se introduce en el interior de la unión de engranaje 38 con suavidad. Para que la introducción sea suave, el ángulo \alpha debe ser preferiblemente menor que 30 grados. Cada pestaña 202 tiene una superficie 202a enfrentada al eje de la unión de engranaje 38. Tales superficies 202a de las pestañas 202 inciden contra las superficies exteriores 85a de la botella, transmitiendo la rotación de la unión de engranaje 38 a la botella 20.
En definitiva, se apreciará que la presente invención presenta varias ventajas sin precedentes, que se enumeran a continuación.
(1) Los medios de soporte para sustentar un contenedor de revelador pueden girar en un plano substancialmente horizontal para la substitución de un contenedor de revelador. Ello elimina la necesidad de que tanto los medios de soporte como el contenedor de revelador deban tener simultáneamente una longitud menor que la altura de un aparato de formación de imágenes, necesidad inherente en un sistema convencional que requiere que los medios de soporte se desplacen tanto horizontalmente como verticalmente. Consiguientemente, el contenedor de revelador puede estar dotado de una longitud suficiente.
(2) Un tapón es fijado en una porción de embocadura, incluida en el contenedor de revelador, y liberado de la misma de una manera automática. Por consiguiente, un revelador únicamente puede ser recambiado cuando una persona monte el contenedor de revelador en los medios de soporte. Ello no solo facilita el recambio del contenedor de revelador, sino que también impide que el revelador caiga por la porción de embocadura del contenedor de revelador. Además, se evita que el revelador depositado sobre, por ejemplo, la superficie interior de la porción de la boca, caiga hacia afuera.
(3) Mientras los medios de soporte se mantienen en una posición de montaje del contenedor de revelador, el contenedor puede ser extraído con su porción de embocadura sellada con un tapón. Ello impide también que el revelador depositado sobre la superficie interior de la porción de embocadura caiga hacia afuera.
(4) El revelador puede ser descargado del contenedor de revelador a través de la porción de embocadura eficazmente. Además, se reduce la cantidad de revelador que debe quedar sin usar sobre la periferia interna del contenedor.
(5) Se garantiza la transmisión del movimiento al contenedor de revelador.
(6) En caso de substitución del contenedor de revelador, los medios de soporte pueden ser desplazados entre la posición de carga antes citada y una posición de relleno de tóner, ejerciendo una mínima fuerza. Además, cuando para mover los medios de soporte se utiliza un motor, solenoide o accionador similar, se puede emplear un accionador miniaturizado.
(7) El contenedor de revelador puede quedar bloqueado con seguridad en su posición y puede ser fiablemente liberado de los medios de soporte.
(8) El contenedor de revelador puede tener su porción de embocadura de dimensiones pequeñas en comparación con un contenedor convencional dotado de una porción de embocadura cuyo diámetro es substancialmente igual al diámetro máximo de la superficie interior del hombro. El hecho de que la porción de embocadura sea de pequeñas dimensiones permite que sobre su superficie interior quede depositada una cantidad mínima de tóner e impide en grado máximo que el revelador se esparza a modo de una nube o se derrame accidentalmente. Cuando se transporta el contenedor, por ejemplo, el tapón que cierra la porción de embocadura del contenedor puede ser tan miniaturizado como la porción de embocadura. Por lo tanto, el tapón puede ser colocado y extraído ejerciendo poca fuerza, facilitando así su fijación y extracción manuales. Ello es igualmente válido cuando un mecanismo de fijación y extracción automáticas del tapón se instala en un dispositivo de rellenado de revelador. Además, tal mecanismo es de pequeño tamaño.
(9) Un hombro constitutivo de un contenedor de revelador y que tiene mayor diámetro que la porción de embocadura tiene su superficie interior parcialmente elevada hacia el borde de la porción de embocadura. Cuando el contenedor gira, la superficie interior de la porción elevada hace subir al revelador alrededor del hombro hacia la porción de embocadura, haciendo consiguientemente que el revelador caiga a través de la porción de embocadura. Como resultado, todo el revelador almacenado en el contenedor puede ser empleado para el revelado. Además, puesto que la velocidad de descarga del revelador a través de la porción de embocadura viene determinada, por ejemplo, por el tamaño de la porción elevada, el revelador puede ser descargado a través de la porción de embocadura de modo estable.
(10) Se evita que una persona que intenta recambiar el contenedor de revelador extraiga accidentalmente el tapón de contenedor de revelador. En caso contrario, el revelador se derramaría del contenedor manchando el entorno.
Para los expertos en la técnica resultarán posibles diferentes modificaciones, una vez aprendido lo que se da a conocer en la presente descripción, sin salirse del alcance de las reivindicaciones.

Claims (4)

1. Contenedor de revelador (20) que comprende:
un cuerpo cilíndrico;
una porción de hombro (20a, Fig. 34A) adyacente a un extremo de dicho cuerpo que forma una pared alrededor de una porción de embocadura (23), de diámetro más pequeño que dicha porción de hombro; y
una guía de tóner (85, 86) situada adyacente al mencionado extremo y que se extiende hacia dicha porción de embocadura;
cual guía de tóner (85, 86) se extiende radialmente hacia dentro desde la pared interior del cuerpo hueco, al menos hasta la porción de embocadura;
estando formados dicho cuerpo hueco, dicha porción de hombro y dicha guía de tóner de tal modo que giran juntos alrededor del eje de cilindro.
2. Contenedor de revelador según la reivindicación 1, que comprende un surco de guía (27) de tóner, extendida en espiral a lo largo de la pared cilíndrica del cuerpo hueco y que termina cerca o al interior de la guía de tóner (85, 86).
3. Contenedor de revelador según las reivindicaciones 1 ó 2, en el cual la guía de tóner (85, 86) comprende una superficie exterior (85a) que debe ser acoplada con un medio de desplazamiento rotativo (200) al objeto de hacer girar el contenedor de revelador.
4. Contenedor de revelador según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el cual la porción de hombro, la porción de embocadura y/o el cuerpo hueco comprenden una porción de acoplamiento (57) que debe acoplarse con un medio de desplazamiento rotativo (58) al objeto de hacer girar el contenedor de
\hbox{revelador.}
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