JP2014531052A - トナーボトルキャップ及び補充機構 - Google Patents

Abstract

トナーボトルキャップは固定部材（１４；３２）及びスライド部材（１６；３４）を有し、固定部材（１４；３２）は、トナーボトル（１０）に対して静止するとともにトナーのための第１の流路（１８）を定め、スライド部材（１６；３４）は、トナー流出方向に第１の流路（１８）と同軸に隣接するとともに固定部材（１４）の周壁と密接する周壁を有する第２の流路（２２）を定め、スライド部材（１６）は、固定部材（１４；３２）に対して第１及び第２の流路（１８、２２）の軸方向にスライド可能である。固定部材（１４；３２）及び可動部材（１６；３４）の一方は、同部材の流路の断面を制限するとともにトナー流出開口（２６）を定める壁部（２４；３６）を有し、固定部材（１４；３２）及び可動部材（１６；３４）の他方は、停止部材（２８）を有し、停止部材は、流出開口（２６）に向かって軸方向に突出するとともに、スライド部材（１６；３４）が閉位置にあるとき、流出開口を閉じ、スライド部材（１６；３４）がトナー流出方向にスライドされるとき、流出開口を開く。

Description

本発明は、固定部材及びスライド部材を有するトナーボトルキャップに関し、固定部材は、トナーボトルに対して静止するとともにトナーのための第１の流路を定め、スライド部材は、トナー流出方向に第１の流路と同軸に隣接するとともに固定部材の周壁と密封接触する周壁を有する第２の流路を定め、スライド部材は、固定部材に対して第１及び第２の流路の軸方向にスライド可能である。

本発明はさらに、このようなトナーボトルキャップを有するトナー補充機構に関する。

プリンタ又はコピー機のトナーリザーバがトナーボトルからトナーで補充されなければならないとき、トナーボトルの内部とトナーリザーバとの間に、細かいトナー粉末が漏れることを許すことなしに流体連通を確立することを可能にする、補充機構が必要とされる。さらに、補充プロセスが完了しているとき、トナー粉末がトナーリザーバ及びトナーボトルの閉鎖部材の外面に留まることが避けられるべきである。他の問題は、トナーリザーバに落ちるとき、プリンタ又はコピー機のトナー現像プロセスを妨害し得るトナーチップの生成を防ぐことである。このようなトナーチップは、トナー粉末が補充機構の壁に付着するとき形成されやすく、この壁は互いにスライド式に係合することになり得るので、摩擦熱がトナー粉末を塊にさせる。

特許文献１は、上述のタイプのトナーボトルキャップを開示し、トナー流出開口がスライド部材の周壁に形成される。スライド部材の閉鎖位置では、これらの流出開口は、固定部材の周囲の周壁によって閉鎖される。スライド部材が軸方向にスライドして開位置にあるとき、流出開口は、固定部材から軸方向にオフセットされた位置に達するので、トナーは流出し得る。

しかし、この既知の機構では、トナーが流出開口を閉じる固定部材の壁部分に付着するとき、トナーチップが依然として形成され得る。

米国特許第５ ４８１ ３４４号

本発明の目的は、トナーチップの形成をより確実に防ぐことができるトナーボトルキャップ及びトナー補充機構を提供することである。

そのため、本発明によれば、トナーボトルキャップは、固定部材及び可動部材の一方がその部材の流路の断面を制限するとともにトナー流出開口を定める壁部を有し、固定部材及び可動部材の他方は停止部材を有し、この停止部材は、流出開口に向かって軸方向に突出するとともに、スライド部材が閉位置にあるとき、同流出開口を閉じ、スライド部材がトナー流出方向にスライドされるとき、流出開口を開く、ことを特徴とする。

スライド部材が流出方向に動かされるとき、トナー粉末と接触しているどの壁部分も、いずれの他の壁ともスライド係合しないので、トナーは摩擦熱にさらされない。さらに、流出開口が停止部材により閉じられる限り、流出開口の内周はトナー粉末と接触せず、スライド部材が開位置に動かされるとき、停止部材は、トナー粉末と接触しているいずれの部分とも摩擦係合なしに、流出開口から軸方向に離れて動く。

本発明によるキャップは、シンプルな構造を有するとともに、互いに容易に嵌め合わされることができる、２つの別々の部品のみ、すなわち固定部材とスライド部材から形成され得るというさらなる利点を有する。さらに、ボトルキャップ全体は、１つの及び同じ材料で作られ得るので、材料リサイクルを単純にするとともに異なる材料を互いから分離するためにトナーボトルキャップを分解する必要性を取り除く。

本発明のより具体的な任意選択の特徴は、従属請求項に示される。

１つの実施形態では、流出開口は、スライド部材の底壁に形成され、停止部材は、半径方向アームによって第１の流路の中心に保持される。

代替実施形態では、流出開口は、固定部材の底壁に形成され得るとともに、停止部材は、固定部材に向かって上向きに突出するように、第２の流路の中心に配置され得るとともに半径方向アームによって保持され得る。

トナー補充機構はさらに、コピー機又はプリンタのトナーリザーバの閉鎖可能なトナー補充開口を定めるアダプターを有することができ、アダプタ及びトナーボトルキャップは互いに結合されるように構成される。

好ましくは、補充機構は、開位置と閉位置との間のスライド部材の運動が、開位置と閉位置との間の閉鎖部材の運動と連結されるように、トナーボトルキャップのスライド部材とアダプタのトナー補充開口のための閉鎖部材とを相互に接続する連結機構を有する。

好ましくは、連結は、トナーボトルキャップがアダプタから取り外されるとき、アダプタのトナー補充開口が閉鎖部材によって閉じられる前にスライド部材がその閉鎖位置に向かって動かされないようになる。これは、スライド部材の閉鎖運動中に生み出されるかもしれない考えられるいずれのトナーチップもトナーリザーバに落ちることを防ぐ。

本発明の実施形態の例が次に図面と併せて記載される。

閉じた状態にある本発明の第１の実施形態によるトナーボトルキャップの断面図である。 開いた状態にある図１のボトルキャップを示す。 閉じた状態にある他の実施形態によるトナーボトルキャップの断面図である。 開いた状態にある図３のボトルキャップを示す。 トナーボトルキャップ及びトナー補充アダプタを含む補充機構の断面図である。 トナーボトルキャップ及びトナー補充アダプタを含む補充機構の断面図である。 トナーボトルキャップ及びトナー補充アダプタを含む補充機構の断面図である。

図１では、トナーボトル１０の首部が、首部を下方に向けた状態で示されている（ここで使われるように、用語「トナーボトル」は、粉状の又は液体のトナーを収容することができる任意の種類の容器を示すことが理解されるであろう）。トナーボトル１０は、固定部材１４及びスライド部材１６から構成されるキャップ１２によって閉じられる。固定部材は、ボトル１０の首部に固定されるとともに、ボトル１０に収容されるトナー粉末のための第１の流路１８を定める管状体として構成される。スライド部材１６は、固定部材１４の周壁の内面とスライド係合する周壁を有する管状スリーブとして構成される。図示された例では、固定部材１４は、スライド部材１６の周壁の内面とスライド係合するスカート２０を内部に形成される。

スライド部材１６は、トナー粉末のための第２の流路２２を定める。第１及び第２の流路１８、２２は、同軸上にあるとともに互いに接続されるので、ボトル１０からのトナー粉末は、流出方向に固定部材からスライド部材に流れ得る。

その底端部において、スライド部材１６は、第２の流路２２の断面を制限するとともにトナー粉末のための狭い流出開口２６を定める漏斗形の壁部２４を有する。しかし、図１に示された状態では、流出開口２６は、流路１８、２２の中心に配置されるとともに停止部材２８の上端を固定部材１４の周壁に接続する半径方向アーム３０によって適所に保持される円筒形停止部材２８によって閉じられる。半径方向アーム３０は、第１の流路１８を、底を通ってトナー粉末が通過し得る、複数の扇形の開口に分割する。

図１に示された状態では、停止部材２８の底端部は、流出開口２６とそろうとともに、流出開口に正確に嵌め合わされるので、トナー粉末は流出開口２６に入らない。

変更された実施形態では、停止部材の底端部は、流出開口に嵌まり込むのではなく、流出開口２６の全周で壁部分２４の上面に置かれる。

ボトルキャップ１２を開くために、スライド部材１６は、図２に示されているように、固定部材１８に対して下方にスライドされる。結果として、固定停止部材２８は流出開口２６から引き抜かれるので、トナー粉末が流出し得る。

スライド部材１６の下方運動中、その周壁は、固定部材１４の外側周壁の内面に沿ってスライドする。しかし、固定部材１４の外側周壁の内面は、スライド部材１６の周壁によって及び／又はスカート２０によって常に覆われているので、トナー粉末はその壁に付着することができない。トナー粉末は、スカート２０によって覆われていないスライド部材１６の周壁の下方部分の内面のみに付着し得る。スライド部材１６の開放運動中、この部材は下方に、すなわち、トナー粉末の流出方向に動くので、周壁の内面のますます大きくなる部分はトナー粉末に曝されるようになる。しかし、スライド部材１６のスライド運動が逆転されない限り、スライド部材のこれらの表面領域は、固定部材の一部と再びスライド係合するようにならない。結果として、トナー粉末は、細かいトナー粉末を固まらせ得るとともに大きい個体チップを形成させ得る摩擦熱に曝されることなしに、滑らかに流出し得る。したがって、キャップ１２を持つトナーボトルがコピー機又はプリンタのトナーリザーバのトナー補充開口の上に置かれるとき、流出開口２６からであるトナー粉末は、トナーの現像特性を悪化させ得る如何なるチップも含まない。

スライド部材１６がトナーボトルを閉じるために再び上に動かされるとき、スライド部材１６の内壁に張り付くトナー粉末の残りは、スカート２０によって剥がされ得るとともに円錐壁部分２４に向かって落ち得る。しかし、この壁部分の傾きは比較的小さいので、周壁から剥がされたトナー粉末（及び場合によって形成され得る任意のチップ）は、この開口が停止部材２８によって再び閉じられる前に流出開口２６に達しない。

壁部分２４が比較的薄いので、流出開口２６の端部表面は、非常に微小な量のトナー粉末のみが付着し得る非常に小さい表面積を有することがさらに留意される。したがって、ボトル１０が再び閉じられるときこのボトルから漏れ得るトナー粉末の量は非常に小さい。

同様に、停止部材２８は、薄肉中空円筒（上端で閉じられる）として構成されるので、実際には、トナー粉末は、停止部材の底端部に付着することもない。

他の例として、図３は、固定部材３２及びスライド部材３４から構成されるトナーボトルキャップ３０を示し、スライド部材３４は、固定部材３２の周壁の外面とスライド係合している。この場合、流出開口２６は、固定部材３２の漏斗形底壁部３６内に画定され、停止部材２８は、上方に流出開口２６へ突出するように、スライド部材３４の底端部の中心に保持される。上方部材は、円錐形を有するので、開状態では、図３に示されるように、トナー粉末は滑らかに流出し得る。

この実施形態では、壁部３６は、スライド部材３４の周壁の内面を保護し、それによって、この表面がトナー粉末で汚れる可能性を減らす。

図５は、コピー機又はプリンタのトナーリザーバ（図示せず）のトナー補充アダプタ３８と併用する図１及び２に示された一般的な構成のトナーボトルキャップ１２を有する完全なトナー補充機構の実際的な実施形態を示す。

アダプタ３８は、トナーリザーバにしっかりと取付けられるとともにそのリザーバの補充開口４２を定めるベースプレート４０を有する。図５に示された状態では、補充開口４２は、低摩擦シールプレート４６と４８との間にスライド可能にサンドイッチされるプレート状閉鎖部材４４によって閉じられる。

ソケットプレート５０がシールプレート４８の上に配置されるとともにベースプレート４０に堅固に接続される。ソケットプレート５０は、ボトルキャップ１２の下方部分によって係合されるように適合されるソケット５２を定めるので、そこに取付けられるボトルキャップ１２を持つトナーボトル１０はアダプタ３８に結合され得る。

引出し５４が、ベースプレート４０及びソケットプレート５０によって形成されるケーシングにスライド可能に配置される。引出し５４は、図５の右側に引き出され得るとともに閉鎖部材４４に機械的に結合されるので、引出し５４が引き出されるとき、閉鎖部材４４は、その貫通開口５６が補充開口４２とぴったりそろうようになる位置にスライドされ、トナーが充填され得る。引出し５４はさらに、引出し５４の引き出し運動がまた、固定部材１４に対するスライド部材１６の下方運動を引き起こすような方法で、ボトルキャップ１２のスライド部材１６に結合される。

図５に示された状態では、ボトルキャップ１２の流出開口２６は、停止部材２８によって閉鎖されるので、トナーは流出することがない。固定部材１４はソケット５２に静止して保持されるので、スライド部材１６は、ソケット５２内で垂直運動のためにガイドされる。スライド部材１６の下方部分は、閉鎖部材４４の上部に配置されたシールプレート５８との間にギャップを形成する。

図６に示されているように、引出し５４が引き出されるとき、スライド部材１６は、その底面がシールプレート５８に接するまで下げられる。したがって、流出開口２６はもはや停止部材２８によって閉鎖されないが、今度はシールプレート５８によって閉じられるので、トナーは依然として流出しない。

図６にさらに見られるように、引出し５４は、スライド部材１６の底部から外側に突出するカム（図示せず）によって係合されるガイド溝６０を備えて形成される。このような方法で、引出し５４の水平引出し運動は、スライド部材１６の垂直スライド運動に変換される。

引出し５４の引出し運動が続けられるとき、閉鎖部材４４の（及びシールプレート５８の）貫通開口５６は、図７に示されるように、補充開口４２及び流出開口２６の位置と一致する位置に達する。したがって、停止部材２８が流出開口２６を開通させた後の非常に短い瞬間のみ、補充開口４２が開かれるので、ボトル１０からのトナー粉末は、流路１８、２２、流出開口２６、貫通開口５６及び補充開口４２を通ってトナーリザーバに通過し得る。

円錐底壁部２４は、シールプレート５８の上面に僅かに押し付けられるように、一定の弾性を有する。さらに、流出開口２６の周縁は、シールプレート５８と非常に小さい接触領域のみを形成する鋭い、下方に突出するナイフエッジとして構成される。シールプレート５８は、トナー粉末を引き付ける傾向がない材料で作られる。全てのこれらの手段は、図７に示される位置に到達する前に、シールプレート５８の表面に落ちたトナー粉末が、シールプレート５８の表面の実質的な摩擦にさらされることなしに、貫通開口５６及び補充開口４２に押されることを確実にする。このような方法で、トナーチップの形成は確実に防がれることができる。

シールプレート５８はアダプタ３８に永久に存在するので、シールプレート５８が比較的高価な材料で作られ得ることがここで認められるべきである一方、トナーボトルキャップ１２並びにトナーボトル１０は、それに対して高価でない材料のみが使われるべきである一方向の使い捨て部品である。したがって、本発明の利点は、ボトルキャップ１２内でのチップの形成が、このボトルキャップ１２が例えばＨＤＰＥ、ＰＰ又は同種のもの等比較的安い材料で作られる場合であっても、防止されることができるということである。

補充プロセスが完了したとき、引出し５４は、図７の左に向かって押し戻されるので、最初に補充開口４２が閉じられ、次に、トナーがトナーリザーバにこれ以上落ちる可能性がないとき、スライド部材１６がトナーボトル１０に近づくように持ち上げられる。したがって、トナーチップがスライド部材１６の上方移動中に形成されるはずであるときでさえ、トナーチップはトナーリザーバに入らない。

最終的に、キャップ１２を持つトナーボトルは、ソケットプレート５０から取り外され得るとともに捨てられ得る。

キャップ１２を持つトナーボトル１０がソケット５２に結合されない限り、スライド部材１６がスライドして開位置になることが防がれるはずであることは明らかである。これは、例えば、スライド部材１６を閉位置に弾性的に付勢することによって達成され得る。代替として、固定部材１４は、スライド部材１６を閉位置にロックするようにスライド部材１６のロック凹部と係合する弾性ロックピン（図示せず）を形成し得る。この場合、引出し５４は、ロックピンをそれがスライド部材１６のロック凹部ともはや係合しない位置にたわませるたわみ部材を有し得る。その結果、引出し５４が図５に示される位置から引き出されるとき、たわみ部材は、最初にスライド部材１６をロック解除し、このスライド部材１６は次に、引き出し５４の運動が続くとき、ガイド溝６０の動作によって下げられ得る。

個々に記載された実施形態では、スライド部材１６は流出開口２６を開くために下げられる。もちろん、変更された実施形態もまた可能であり、そこでは、スライド部材１６を下げるのではなく、引出し５４が固定部材１４及びボトル１０の持ち上げ運動を制御する。この場合、ボトルキャップ１２がソケット５２に結合されるとき、スライド部材１６は、その閉鎖位置において、シールプレート５８の上面と既に係合する。その結果、ボトル１０及び固定部材１２が持ち上げられるとともに停止部材２８が流出開口２６を開通させるとき、トナー粉末は、スライド部材１６の壁部２４とシールプレート５８の上面との間のギャップに入ることが防がれる。

適切なパターンのガイド溝６０及びたわみ部材を提供することによって、引出し５４が引き出されるとき、流出開口２６及び補充開口４２がそれぞれ停止部材２８及び閉鎖部材４４によってほぼ同時に開かれるように、及び引出し５４が押し入れられるとき、スライド部材１６が、補充開口４２が閉鎖部材４４によって最初に閉じられる一方スライド部材１６の閉鎖位置への運動が固定部材１４に対して遅れるように異なる経路をたどるように、スライド部材１６の運動を制御することさえ可能になり得る。

Claims (11)

1. 固定部材及びスライド部材を有し、前記固定部材は、トナーボトルに対して静止するとともにトナーのための第１の流路を定め、前記スライド部材は、トナー流出方向に前記第１の流路と同軸に隣接するとともに前記固定部材の周壁と密接する周壁を有する第２の流路を定め、前記スライド部材は、前記固定部材に対して前記第１及び前記第２の流路の軸方向にスライド可能である、トナーボトルキャップであって、
   前記固定部材及び前記可動部材の一方は、前記一方の前記流路の断面を制限するとともにトナー流出開口を定める壁部を有し、
   前記固定部材及び前記可動部材の他方は、停止部材を有し、前記停止部材は、前記流出開口に向かって前記軸方向に突出するとともに、前記スライド部材が閉位置にあるとき、前記流出開口を閉じ、前記スライド部材が前記トナー流出方向にスライドされるとき、前記流出開口を開く、
   トナーボトルキャップ。
2. 前記流出開口を定める前記壁部は、前記スライド部材に形成される、
   請求項１に記載のトナーボトルキャップ。
3. 前記停止部材は、中空円筒として構成される、
   請求項２に記載のトナーボトルキャップ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトナーボトルキャップ、及び
   補充されることになるトナーリザーバの補充開口を定める補充アダプタ、を有し、
   前記補充アダプタ及び前記トナーボトルキャプは、互いに結合されるように構成される、
   トナー補充機構。
5. 前記補充開口を開閉するための閉鎖部材、及び
   前記スライド部材の運動を前記閉鎖部材の運動に連結させる機構、を有する、
   請求項４に記載のトナー補充機構。
6. 前記カップリング機構は、前記補充アダプタにスライド可能に配置され、前記補充開口の前記軸に垂直の方向のスライド運動を実行するために前記閉鎖部材を同調させるように適合され、前記スライド部材のスライド運動を前記補充開口の前記軸と平行な方向に制御するように適合される、引出しを有する、
   請求項５に記載の補充機構。
7. 前記カップリング機構は、前記引出しが、前記補充開口及び前記流出開口が開いている位置からこれらの開口が閉じられる位置に向かって動かされるとき、前記閉鎖部材が最初に前記補充開口を閉じるとともにそのようなときだけ前記停止部材が前記流出開口を閉じるように、構成される、
   請求項６に記載の補充機構。
8. 前記ボトルキャップの前記固定部材は、前記補充アダプタに静止して保持され、前記引出しは、前記補充アダプタに対して前記スライド部材を動かすように適合される、
   請求項６又は７に記載の補充機構。
9. 前記スライド部材は、前記補充アダプタに対して静止して保持され、前記引出しは、前記補充アダプタに対して前記固定部材及び前記トナーボトルを動かすように構成される、
   請求項６又は７に記載の補充機構。
10. 前記流出開口を定める前記壁部は、少なくとも、前記スライド部材が前記開位置にある一方前記閉鎖部材が前記閉位置にあるとき、前記流出開口の端部が前記閉鎖部材の平らな上面のシールプレートと係合するように、漏斗形にされる、
    請求項４乃至９のいずれか１項に記載の補充機構。
11. 前記流出開口を定める前記壁部は、前記流出開口の前記端部を前記シールプレートに対して付勢するためにある弾性を有する、
    請求項１０に記載の補充機構。
    

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