JPH07301999A - 液体トナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トナーの液がカートリッジの外部表面に漏れ
ず、ユーザが手や衣服等を汚さずに交換作業を行える装
置を提供すること。 【構成】カートリッジにおいて、内部にアクセスする開
口部２４を設け、プリンタのレセプタクル内の流体結合
部と接続する。開位置と閉位置を有するバルブ２０と開
口部２４との間に通路５２を有するシール部材３０を、
軸５８を中心に回転可能に設け、アーム３２が開口部２
６を通してプリンタのレセプタクル内の延長された部材
に押されることによってシール部材が回転し、開位置と
閉位置の間を移行する。また、シール部材は液体トナー
の吸着剤である材料からなり、閉位置にある時は、覆わ
れたプラスチックカバー５４により、ユーザがトナーで
汚れた部分にアクセスできないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真式（ＥＰ）プ
リントに関し、特に、ＥＰプリンタのユーザが交換する
ことのできる液体トナーカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】コストをできるだけ低く維持するため
に、ＥＰプリンタは今日ではできるだけユーザがメンテ
ナンスをできるように設計されている。この目的のため
に、乾式トナーを用いたＥＰプリンタでは、ユーザが空
になったトナーカートリッジを新品の有機光導電体コー
ティングドラムや、関連する動作機構を含む新品のトナ
ーカートリッジと交換することができるようになってい
る。液体トナーを用いたＥＰプリンタには、補充するこ
とができるトナーの槽が設けられている。従って、ユー
ザがプリンタ内の槽を液体トナーの供給源から補充しな
ければならないようになっている。従って、ユーザはト
ナーをこぼしたり蒸気にさらされたり、カラープリンタ
の場合には、間違ったカラーのトナーを槽に充填したり
する可能性にさらされることになる。

【０００３】本発明とともに本願出願人によって平成６
年１０月２０日に別途出願された、特許出願番号平成６
年第２８２８６３号において、トナーの供給槽と接続さ
れた一体型ポンプ、および液体トナーカートリッジがＥ
Ｐプリンタ内に挿入されるときに自動的にポンプのアク
チュエータを受け入れる機械的結合部を含む、交換する
ことのできるトナーカートリッジが説明されている。開
示した液体トナーカートリッジの構造によって、液体ト
ナーカートリッジが交換される度毎にポンプを交換する
ことができるようになり、それによって、故障しがちな
部分を交換し、ＥＰプリンタがより信頼性の高い動作が
できるようにする。ポンプからの出力にはさらにバルブ
が接続されていて、トナーカートリッジの外壁と連絡し
ている。トナーカートリッジの外壁において、ＥＰプリ
ンタのレセプタクル内の流体結合部と接続している。流
体結合部はカートリッジ内のバルブを自動的に操作し
て、液体トナーがカートリッジの槽からレセプタクルの
流体結合部内に流れることができるようにしている。し
かし、たとえ流体結合部が「液体がしたたり落ちない」
流体結合部だとしても、カートリッジがＥＰプリンタか
ら取り外されるときには、管結合部の外部表面には液体
トナーがついている。このようなトナーは、ユーザの手
や衣服を汚す可能性があり、取扱いにはある水準の注意
が必要であるが、このような注意を煩わしく思うユーザ
は多い。

【０００４】従来技術においては、トナーの汚れの問題
は、交換することのできるトナーカートリッジの結合部
表面内にドア／シャッタを配置することによって解決し
ようとしてきた。このように配置することによって、ユ
ーザは指で押してドア・シャッタを開き、カートリッジ
の流体結合部のトナーで汚れた部分にアクセスすること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、改良された、ユーザ交換可能液体トナーカートリッ
ジを提供することである。

【０００６】本発明のもう一つの目的は、改良された、
ユーザが取り扱っているときにカートリッジの外部表面
上に液体トナーが存在しないようにした機構を有してお
り、ユーザ交換可能液体トナーカートリッジを提供する
ことである。

【０００７】本発明のさらにもう一つの目的は、トナー
にアクセスするバルブをシールする手段を含み、その手
段は安価でシーリングでき、カートリッジの壁内に配置
する手段である、ユーザ交換可能液体トナーカートリッ
ジを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】内部に液体を保持する容
器は、容器の内部にアクセスする開口部を含む。開位置
と閉位置を有するバルブが開口部内に搭載され、容器が
プリント機構内に挿入されるときにアクチュエータとか
み合う。アクチュエータによって、バルブが閉位置から
開位置、開位置から閉位置へと移行する。シール部材が
開口部内に回転可能に搭載され、アクチュエータを受け
入れる通路を含む。通路は通常開口部と一直線上に整列
しないように配置されており、バルブが容器の内部にア
クセスすることができないようになっている。制御機構
がシール部材に連結されており、シール部材を回転させ
て、通路を開口部と一直線を成すように変え、動作手段
を受け入れる位置になるようにする。制御機構は、容器
がプリント機構内に挿入されるときに動作する。

【０００９】

【発明の実施例】図１において、液体トナーカートリッ
ジ１０は、外部ケーシング１２を含み、その中に整列用
延長部１４と端板１６がモールドされている。外部ケー
シング１２は、好ましくは、適当な硬質プラスチック材
料からなり、それにより液体トナーカートリッジ１０に
構造的剛性を与え、通常に取り扱うことができるように
する。

【００１０】図２に示すように、液体トナーカートリッ
ジ１０の内部空間は柔軟性を有するプラスチックのバッ
グ１８を含み、そのバッグ１８は供給用液体トナーを保
持する。バッグ１８には、液体トナーカートリッジ１０
の前壁２２に取り付けられたバルブ出口２０（図式的に
示す）が設けられている。前壁２２には３個の開口部、
すなわち２４、２６、２８が設けられている。流体結合
部、つまり、バルブ２０が、開口部２４と連絡するよう
に搭載されており、トナーカートリッジ１０の内部空間
に配置されている。

【００１１】流体結合部２０と外壁２２の外部表面の間
には、回転可能なシール部材３０が配置されている。シ
ール部材３０には、開口部２６に隣接して略下方に延び
る動作アーム３２が設けられている。（シール部材３
０、開口部２４、流体結合部２０の詳細については、図
３ないし図７を参照して以下に説明する）。

【００１２】トナーカートリッジ１０は、ＥＰプリンタ
内のトナーレセプタクル内に挿入することができるよう
に構成されている。ＥＰトナーレセプタクルの側壁３
４、３６および端壁３８のみが図２に示されている。後
壁３８から流体結合部４０が延びており、トナーカート
リッジ１０がトナーレセプタクル内に挿入されるときに
流体結合部２０と（シール３０を通して）係合するよう
に作られている。流体結合部４０のすぐ下に動作アーム
４２が配置されており、トナーカートリッジ１０がトナ
ーレセプタクル内に入ったときに、動作アーム４２は開
口部２６に挿入され、動作部材３２と係合する。この動
作により、シール部材３０が通路を開き、流体結合部４
０が流体結合部２０と連結するようになる。壁３８から
は直径の小さいパイプ４４が延びており、ＥＰプリンタ
内の加圧供給部に接続されている。パイプ４４は開口部
２８とかみ合ってトナーカートリッジ１０内のバッグ１
８（およびその中に含まれるトナー）を加圧することが
できるようになっている。

【００１３】次に図３、図４、図５を参照して、シール
部材３０の詳細についてさらに説明する。好適な実施例
において、シール部材３０は、トナーの吸着剤である内
部フォーム核５０を含む。フォーム核５０の内部に通路
５２を形成し、この通路は流体結合部４０（図２参照）
が流体結合部２０（図３参照）にアクセスする通路とな
っている。外部の硬いプラスチックの殻５４が、流体結
合部２０の面に接する部分５６を除いてフォーム核５０
を包んでいる。図３において、シール部材３０は閉位置
にあり、通路５２は垂直な向きになっており、開口部２
４を通してアクセスすることができない。この構成にお
いて、フォーム核５０の開いた部分５６が流体結合部２
０の面に接しており、その上に存在するかもしれない過
剰なトナーを吸収するように配置されている。

【００１４】図５は、シール部材３０の、図４の５−５
線に沿って見た正面図である。シール部材３０は、一組
の軸５８、６０上に回転可能な状態で搭載されている。
動作アーム３２が軸５８から下向きに延びており、軸５
８にしっかりと連結されている。軸５８、６０は、液体
トナーの容器１０の壁２２内の開口部（図示せず）内に
搭載されている。軸６０は、動作アーム３２に開口部２
６に向かってバイアスをかけるばね６２を含む。ばね６
２によるバイアスは、トナーカートリッジ１０がトナー
レセプタクル内に挿入されるまで、通路５２をその
「閉」位置に維持する働きをする。カートリッジ１０が
挿入されると、アーム４２が開口部２６に入り、それに
よってアーム３２が反時計回りに回転する。この動作に
よって、通路５２が開口部２４の内壁と整列するまで
（図４を参照）シール部材３０が反時計回りに回転す
る。いったんシール部材３０の向きが図４に示すものに
変化すると、トナーカートリッジ１０をさらに挿入する
ことによって、流体結合部４０が通路５２に入り、流体
結合部２０とかみ合う。この動作によって、バッグ１８
内の液体トナーがＥＰプリンタ内につながる。

【００１５】シール部材３０は、好ましくは球形になっ
ていて（図５に示すように）、円形の開口部２４内でぴ
ったりとはまっている。一方、好適なものではないが、
シール部材３０を円筒形にして開口部２４を長方形にし
てもよい。

【００１６】液体トナーカートリッジ１０をトナーレセ
プタクルから取り外すと、結合部４０がまず流体結合部
２０から外れる。流体結合部４０の端がシール部材３０
から外れるや否や、アーム４２の端が開口部２６を通っ
て引っ込み、それによって、動作アーム３２が壁２６の
内部表面と接するまで、シール部材３０が時計方向に回
転することができる。このとき、シール部材３０の構成
は、図３に示す状態に戻っている。流体結合部２０の外
部面上に残っているいかなる過剰な液体も、フォーム５
０に吸収される。フォーム５０が吸収したいかなるトナ
ーも、殻５４によってユーザの衣服や手に触れることが
ないようになっている。

【００１７】図６は、シール部材３０を動作する他の配
置を示す。この場合、軸５８上にギア７０が搭載され、
トナーカートリッジ１０がトナーレセプタクル内に挿入
された時に、かみ合う線形ギア７２によってギア７０が
回転する。線形ギア７２は、トナーカートリッジ１０が
トナーレセプタクル内に挿入された時、シール部材３０
を９０度回転するように設計されている。

【００１８】図７は、本発明に用いることができる商業
的に入手可能な流体結合部を示す。流体結合部２０は雌
型であって、プランジャを含む。プランジャ内はケーシ
ング８２に対してばね付勢されている。雄部８４は流体
結合部４０内でばね付勢されており、プランジャ８０と
係合すると、液体が流体結合部２０から流体結合部４０
内へ、そして開口部８６を通って流れ出ることができる
ようになっている。

【００１９】上述の説明は本発明を単に例示したもので
ある、ということが理解されるべきである。この技術に
おける熟練者であれば、本発明から逸脱することなく様
々な他に採り得るものや変更を考案することができる。
したがって、本発明は添付の特許請求の範囲内にあるす
べてのこのような他に採り得るもの、変更、変化を包含
するよう意図されている。

【００２０】

【実施態様】なお、本発明の実施態様の例を以下に示
す。

【００２１】〔実施態様１〕以下の（ａ）〜（ｄ）を設
けた、内部に液体を保持する容器（１０）： （ａ）前記容器（１０）の外壁（２２）を貫き前記内部
にアクセスする開口部（２４）； （ｂ）動作手段（４０）と連結するための、前記開口部
（２４）に接続されるバルブ（２０）：前記動作手段
（４０）によって前記バルブ（２０）が閉位置から開位
置、開位置から閉位置へと移行する； （ｃ）前記開口部（２４）内の前記外壁（２２）と前記
バルブ（２０）の間で回転できるように搭載され、前記
動作手段（４０）を受けるための通路（５２）を有する
シール部材（３０）：前記シール部材（３０）は通常は
前記開口部（２４）と一直線を成しておらず、前記バル
ブ（２０）が前記外壁（２２）を通してアクセスされな
いようにしている通路（５２）を有する； （ｄ）前記通路（５２）と前記開口部（２４）が一直線
を成して前記動作手段（４０）を受ける配置になるよう
に、前記シール部材（３０）を回転させるための、前記
シール部材（３０）に連結される制御手段（３２）。

【００２２】〔実施態様２〕前記シール部材（３０）
が、断面が円形であり、前記円形の断面の平面内で回転
可能であることを特徴とする、実施態様１に記載の容器
（１０）。

【００２３】〔実施態様３〕前記制御手段（３２）が、
延長された部材（４２）を前記容器（１０）の外部の位
置から挿入または引き抜くことによって動作するように
配置されていることを特徴とする、実施態様１に記載の
容器（１０）。

【００２４】〔実施態様４〕前記シール部材（３０）が
前記液体の吸着剤である材料からなることを特徴とす
る、実施態様１に記載の容器（１０）。

【００２５】〔実施態様５〕前記シール部材（３０）が
球形であり、前記壁内で一組の軸（５８、６０）によっ
て回転するように搭載されていることを特徴とする、実
施態様２に記載の容器（１０）。

【００２６】〔実施態様６〕前記制御手段（３２）が、
前記シール部材（３０）を搭載する軸（５８）から延び
るアームであり、前記容器（１０）の外部から挿入され
るロッド（４２）によって動作することを特徴とする、
実施態様１に記載の容器（１０）。

【００２７】〔実施態様７〕前記液体が液体トナーであ
り、前記容器（１０）がプリント機構内に挿入できるよ
うに構成されており、前記プリント機構は前記シール部
材（３０）を動作するロッド（４２）と前記バルブ部材
（２０）を動作するアクチュエータ（４０）の両方を設
けていることを特徴とする、実施態様６に記載の容器
（１０）。

【００２８】〔実施態様８〕前記シール部材（３０）が
液体トナーの吸着剤である核（５０）を含み、前記通路
（５２）と前記開口部（２４）が一直線を成していない
ときに前記液体トナーの吸着剤の核（５０）にユーザが
アクセスすることができないように前記容器（１０）の
外部の領域にさらされる前記シール部材（３０）の周り
がプラスチックのカバー（５４）に覆われていることを
特徴とする、実施態様７に記載の容器（１０）。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、トナーカートリッジの流体結合部に自動的に開閉
するシール部材を設けることにより、トナーカートリッ
ジを交換する際にトナーの液がカートリッジの外部表面
に漏れず、ユーザが手や衣服などを汚さずに交換作業を
行えるようになり、またそのような装置を安価で実現で
きるようになる。さらに、シール部材の材料にトナーの
吸着剤を用い、シール部材が閉位置にある時は外部にさ
らされるシール部材の周りをプラスチックのカバーで覆
うことにより、より一層の効果が現われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を組み入れた液体トナーの容器の斜視図
である。

【図２】図１に示す液体トナーの容器の、ＥＰプリンタ
内に挿入されたときの略断面図である。

【図３】液体トナーカートリッジ内で用いる、閉位置に
あるシール部材を示す側断面図である。

【図４】開位置にある図３のシール部材を示す側断面図
である。

【図５】図２のトナーカートリッジの前壁から取り外し
たシール部材の正面図である。

【図６】シール部材を動作する他の機構を示す図であ
る。

【図７】液体トナーが液体トナーカートリッジからＥＰ
プリンタ内に流れるようにする流体結合部を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０：カートリッジ ２０：流体結合部 ２２：前壁 ２４：開口部 ３０：シール部材 ３２：動作部材 ４０：流体結合部 ４２：動作アーム ５０：フォーム核 ５２：通路 ５４：殻 ５８：軸 ６０：軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】以下の（ａ）〜（ｄ）を設けた、内部に液
   体を保持する容器（１０）： （ａ）前記容器（１０）の外壁（２２）を貫き前記内部
   にアクセスする開口部（２４）； （ｂ）動作手段（４０）と連結するための、前記開口部
   （２４）に接続されるバルブ（２０）：前記動作手段
   （４０）によって前記バルブ（２０）が閉位置から開位
   置、開位置から閉位置へと移行する； （ｃ）前記開口部（２４）内の前記外壁（２２）と前記
   バルブ（２０）の間で回転できるように搭載され、前記
   動作手段（４０）を受けるための通路（５２）を有する
   シール部材（３０）：前記シール部材（３０）は通常は
   前記開口部（２４）と一直線を成しておらず、前記バル
   ブ（２０）が前記外壁（２２）を通してアクセスされな
   いようにしている通路（５２）を有する； （ｄ）前記通路（５２）と前記開口部（２４）が一直線
   を成して前記動作手段（４０）を受ける配置になるよう
   に、前記シール部材（３０）を回転させるための、前記
   シール部材（３０）に連結される制御手段（３２）。