(57)【要約】  トナー補充装置が、第１の補充開口（２２）を定める第１のアダプタユニット（１０）と、第１のアダプタユニットに取り付けられる第１の閉塞部材（２８）と、第２の補充開口（８０）を定める第２のアダプタユニット（１２）と、第２のアダプタユニットに取り付けられる第２の閉塞部材（６８）とを含み、第１の閉塞部材（２８）は、第１の閉塞部材が第１の補充開口を閉塞する閉塞位置と、開放位置との間で移動可能であり、第２の閉塞部材（６８）は、第２の閉塞部材が第２の補充開口を閉塞する閉塞位置と、開放位置との間で移動可能であり、第２の閉塞部材（６８）は、第２の閉塞部材（６８）が開放位置にあるときに第１及び第２の補充開口（２２，８０）を接続する通路形成素子（７４）を有し、第２のアダプタユニット（１２）は、第２の閉塞部材（６８）が閉塞位置にあるときに通路形成素子（７４）を収容するための収容空間を定め、第１及び第２の閉塞部材（２８，６８）は、第１及び第２のアダプタユニット（１０，１２）に対する合同動作のために互いに結合させられ、第１及び第２の閉塞部材（２８，６８）は、共通の回転軸（Ａ）について合同で回転可能であるよう、それらのそれぞれのアダプタユニット（１０，１２）内で回転可能に支持され、第２の補充開口（８０）及び収容空間は、共通の回転軸（Ａ）について互いから角度的に偏心させられることを特徴とする。
2014531053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  第１の補充開口を定める第１のアダプタユニットと、
−  前記第１のアダプタユニットに取り付けられる第１の閉塞部材と、
−  第２の補充開口を定める第２のアダプタユニットと、
−  前記第２のアダプタユニットに取り付けられる第２の閉塞部材とを含み、
前記第１の閉塞部材は、前記第１の閉塞部材が前記第１の補充開口を閉塞する閉塞位置と、開放位置との間で移動可能であり、
前記第２の閉塞部材は、前記第２の閉塞部材が前記第２の補充開口を閉塞する閉塞位置と、開放位置との間で移動可能であり、
前記第２の閉塞部材は、前記第２の閉塞部材が前記開放位置にあるときに、前記第１及び第２の補充開口を接続する通路形成素子を有し、
−  前記第２のアダプタユニットは、前記第２の閉塞部材が前記閉塞位置にあるときに前記通路形成素子を収容するための収容空間を定め、
−  前記第１及び第２の閉塞部材は、前記第１及び第２のアダプタユニットに対する合同的な動作のために互いに結合させられ、
前記第１及び第２の閉塞部材は、共通の回転軸について合同的に回転可能であるよう、それらのそれぞれのアダプタユニット内で回転可能に支持され、前記第２の補充開口及び前記収容空間は、前記共通の回転軸について互いから角度的に偏心させられることを特徴とする、
トナー補充装置。
【請求項２】
前記第１のアダプタユニットは、トナーボトルのキャップとして構成される、請求項１に記載のトナー補充装置。
【請求項３】
前記アダプタユニットのうちの一方は、補充されるべきトナー貯槽の上に弾性的に取り付けられるための弾性取付部と、このアダプタユニットと前記トナー貯槽との間の間隙を封止するために前記第２の補充開口を取り囲む弾性封止リングとを有する、請求項１又は２に記載のトナー補充装置。
【請求項４】
前記アダプタユニットのうちの一方は、前記結合させられる第１及び第２のアダプタユニット並びに前記トナーボトルの前記組立体を往復動させる動力駆動される揺動装置を有する、請求項３に記載のトナー補充装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の閉塞部材の合同的な回転を制御するモータ駆動ユニット（４４）を含む、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載のトナー補充装置。
【請求項６】
前記第１及び第２のアダプタユニットは、前記第１及び第２の閉塞部材が互いに結合させられるときに、前記共通の回転軸と平行な方向における相対変位に対して互いに係止されるよう構成される、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載のトナー補充装置。
【請求項７】
前記第１の閉塞部材は、外向きの突出するカムを有し、前記第２のアダプタユニットは、その内周面に軸方向の溝を有する回転可能な駆動リングを含み、前記溝は、前記カムを収容するために配置される、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載のトナー補充装置。
【請求項８】
前記第１のアダプタユニットの本体が、前記第１の閉塞部材が前記閉塞位置にあるときに、前記第１の閉塞部材の前記カムのそれらと一致する位置において外向きに突出するカムを有し、前記第２のアダプタユニットのケーシングが、前記第１の閉塞部材の前記カムが通過し且つ前記第１のアダプタユニットの前記本体の前記カムを収容することを許容する垂直溝を有する、請求項７に記載のトナー補充装置。
【請求項９】
前記第１の補充開口は、２つの貫通穴によって形成され、該２つの貫通穴の各々は、６０°の中心角を備える円のある区域として成形され、前記２つの貫通穴は、前記回転軸に対して互いに正反対に配置され、前記通路形成素子及び前記第２の補充開口は、前記第１の補充開口の形状に対応する形状を有する、請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載のトナー補充装置。
【請求項１０】
前記第１の補充部材は、前記第１の補充開口を閉塞するよう構成される底壁を有し、該底壁は、前記第２の閉塞部材に向かって突出するボスを有し、前記第２の閉塞部材は、前記通路形成素子から角度的に偏心させられた位置において前記ボスによって係合されるべきキャッチを有する板として構成される、請求項９に記載のトナー補充装置。
【請求項１１】
前記第２のアダプタユニットは、前記第２の補充開口を定め且つ前記第２の閉塞部材を回転可能に支持するベース板を有し、前記第２のアダプタユニットは、前記ベース板から軸方向に離間し且つ円の２つの正反対の区域に対応する形状を有する隔壁を更に有し、前記隔壁は、前記ベース板と共に、前記通路形成素子のための前記収容空間を定める、請求項９又は１０に記載のトナー補充装置。
【請求項１２】
前記シール板は、互いに面し合う前記隔壁の表面及び前記ベース板の表面に取り付けられ、前記通路形成素子は、前記シール板の間に延びる直立壁として構成され、該直立壁は、前記第２の閉塞部材が回転させられて前記閉塞位置に至るときに前記通路形成素子を前記収容空間内に案内するために、前記第２の閉塞部材が前記開放位置にあるときに前記収容空間内に突出する壁延長部を有する、請求項１１に記載のトナー補充装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
−  第１の補充開口を定める第１のアダプタユニットと、
−  第１のアダプタユニットに取り付けられる第１の閉塞部材と、
−  第２の補充開口を定める第２のアダプタユニットと、
−  第２のアダプタユニットに取り付けられる第２の閉塞部材とを含み、
第１の閉塞部材は、第１の閉塞部材が第１の補充開口を閉塞する閉塞位置と、開放位置との間で移動可能であり、
第２の閉塞部材は、第２の閉塞部材が第２の補充開口を閉塞する閉塞位置と、開放位置との間で移動可能であり、
第２の閉塞部材は、第２の閉塞部材が開放位置にあるときに、第１及び第２の補充開口を接続する通路形成素子を有し、
−  第２のアダプタユニットは、第２の閉塞部材が閉塞位置にあるときに通路形成素子を収容するための収容空間を定め、
−  第１及び第２の閉塞部材は、第１及び第２のアダプタユニットに対する合同的な動作のために互いに結合させられる、
トナー補充装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー補充装置はトナー粉末を複写機又は印刷機内に補充するために使用される。トナー粉末は極めて精細であり容易に分散されるので、補充装置は環境内の物体及び／又は補充装置を用いる使用者の両手がトナー粉末で染まるのを防止するように設計されなければならない。
【０００３】
ＵＳ６，４６３，２４３Ｂ１は、上述の種類のトナー補充装置を開示している。第１のアダプタユニットがトナーボトルに恒久的に取り付けられるのに対し、第２のアダプタユニットがプリンタ又はコピー機のトナー貯槽に恒久的に取り付けられる。ボトルからトナー貯槽内にトナーを補充するために、２つのアダプタユニットを互いに結合し得るよう、ボトルは第２のアダプタユニットの上に反転位置に配置される。次に、閉塞部材が一緒にそれぞれの開放位置に移動させられ、それによって、トナー粉末が重力の作用の下でボトルからトナー貯槽内に落下し得るよう、通路形成素子が第１及び第２の補充開口に接続する位置に導かれる。不可避的に、このプロセス中、通路形成素子の内壁はトナー粉末で染められるようになる。しかしながら、閉塞部材が閉塞位置に戻されると、通路形成素子は収容空間内に移動され、それは環境を通路形成素子の壁に接着するトナー粉末から遮断する。よって、環境を汚染する危険性を大いに解消し得る。
【０００４】
既知の装置において、第２の閉塞装置及び通路形成素子は、第２のアダプタユニット内で直線的に滑動可能な引出しとして構成される。不活性位置において、閉塞部材は第２の補充開口を閉塞し、通路形成素子は第２の補充開口から横方向に偏った位置において収容空間内に収容される。引出しが補充位置に滑り込むと、通路形成素子は第２の補充開口と面一である位置に導かれるのに対し、閉塞部材は収容空間と反対側の第２の補充開口の側で横方向に偏った位置を取る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よりコンパクトな構造を有するトナー補充装置を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従って、この目的を達成するために、上述の種類のトナー補充装置は、第１及び第２の閉塞部材が共通の回転軸について合同で回転可能であるよう、それらのそれぞれのアダプタユニット内で回転可能に支持され、第２の補充開口及び収容空間が共通の回転軸について互いに角度的に偏心させられることを特徴とする。
【０００７】
よって、閉塞部材及び通路形成素子は、直線運動よりもむしろ回転運動を行う。それらが直線運動を行う従来的な装置において、引出しの引出方向における装置の全体的な寸法は、その方向における第２の補充開口の寸法の少なくとも３倍でなければならない。対照的に、本発明では、第２の補充開口、通路形成素子のための収容空間、及び開放位置において閉塞部材を収容するための第３の空間を、円の３つの異なる区域に配置し得るので、装置の寸法は本質的にその円の直径に対応し、補充開口の寸法の約２倍よりも大きい必要はない。結果的に、補充開口又は複数の補充開口の所与の断面積に関して、補充装置のために必要とされる空間を有意に減少させ得る。
【０００８】
本発明の好適実施態様を従属項に示す。
【０００９】
好ましくは、第１及び第２のアダプタユニットの各々は、その配置が回転軸に対して対称的であるよう、互いから１８０°だけ角度的に偏心させられる２つの補充開口を有する。
【００１０】
好適な実施態様において、第１のアダプタユニットは、第１及び第２のアダプタユニットが互いに対して回転することが防止されると同時に、それらの閉塞部材が合同的な回転のために結合されるように、第２のアダプタユニットに結合させられるよう配置される。
【００１１】
特に好適な実施態様では、閉塞部材の合同的な回転を行わせるために、モータ駆動ユニットが設けられる。これは、閉塞部材の滑動表面での摩擦熱が、トナー粉末が未だ固まる傾向を有さない値に限定されるよう、回転速度を制御し得るという利点を有する。
【００１２】
アダプタユニットの一方、例えば、第２のアダプタユニットを、弾性取付具及び弾性継手を介して、プリンタ又はコピー機のトナー貯槽に接続し得るし、ボトルからのトナーの排出を促進させるために、結合させられる第１及び第２のアダプタユニット並びにトナーボトルによって形成される組立体全体を揺動させるための揺動装置を設け得る。
【００１３】
次に、図面と共に例示的な実施態様を記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従ったトナー補充装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すトナー補充装置の一部を示す拡大図である。
【図３】図１に示すトナー補充装置の一部を示す拡大図である。
【図４】図１に示すトナー補充装置の第１のアダプタユニットを示す頂面図である。
【図５】図４の線Ｖ−Ｖに沿う断面図である。
【図６】トナー補充装置の閉塞位置のための図５に類似する断面図である。
【図７】第１及び第２のアダプタユニットが互いから取り外された状態のトナー補充装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示すトナー補充装置１は、互いに結合されるよう構成される第１のアダプタユニット１０と第２のアダプタユニット１２とを含む。図２に拡大尺度で示す第１のアダプタユニット１０は、トナーボトル１４の開放端に取り付けられることが意図され、トナーボトル１４のネックに形成される外ネジ山２０の上に螺合される内ネジ山１８を備える管状本体又はキャップ部材１６を有する。
【００１６】
底端に、キャップ部材１６は底壁２１（図５）を有し、底壁２１は、第１の補充開口２２を定める。弾性フォーム材料で作製し得るシール板２４がキャップ部材１６の底面に取り付けられる。シール板２４によって覆われる円形領域が６つの等角区域に分割される。互いに正反対であるこれらの区域のうちの２つはシール板から切り取られ、同様に互いに対向する他の２つの区域は開口２６を備え、それらの開口２６は、共に、キャップ部材１６の第１の補充開口２２と一致する蝶形状の開放領域を定める。
【００１７】
第１のアダプタユニット１０は、管状キャップ部材１６の下方端部を取り囲むスリーブ状の第１の閉塞部材２８を更に含む。第１の閉塞部材２８は、キャップ部材１６の上で回転可能であり、図１では見えない相互係合カム及び溝によってキャップ部材上の所定位置において軸方向に保持される。第１の閉塞部材２８の円形のフットプリントも６つの等角区域に細分され、互いに正反対であるこれらの２つの区域にのみ底壁３０が形成される。スライド箔３２が底壁３０の各区域の頂面に配置される。底壁３０を有する区域では、底壁３０によって相互接続される壁部分が下向きに突出するよう、第１の閉塞部材２８の高さは増大させられる。
【００１８】
キャップ部材１６の外周面は、１２０°の角度間隔に配置される３つのカム３４を備え、第１の閉塞部材２８の外周面は、対応する角度位置にある３つのカム３６を備える。代替的に、幾つかの種類のトナーボトルを機械的に区別するキーイング機能性を得るために、カムの如何なる他の分配をも用い得る。
【００１９】
第２のアダプタユニット１２は、モータ駆動ユニット４４によって駆動されるピニオン４２と噛合する外歯付きギア４０として構成される頂部を有する駆動リング３８を含む。駆動リング３８の下方部分は、内向きに突出するボス４６を形成し、その内周面は、第１の閉塞部材２８のカム３６と適合し得る垂直溝４８を備える。
【００２０】
その殆どの部分を図３に拡大尺度で示す第２のアダプタユニット１２は、更に、管状ケーシング４８と、正方形のベース板５０とを含む。４つの取付けラグ５２が、ケーシング４８の底端でケーシング４８の外周面から突出し、ベース板５０の４つの隅においてベース板５０の頂面に形成される取付けソケット５４内に収容される。各取付けラグ５２は、締付けネジ（図示せず）を収容し、ケーシング４８は、締付けネジでベース板５０に堅固に固定される。
【００２１】
ケーシング４８は、更に、モータ駆動ユニット４４のために径方向に上向きに突出する取付けソケット５６を備える。
【００２２】
ケーシング４８の管状本体は、３つの円周スロット５８によって頂部と底部とに分割される。これらのスロット５８の各々の一端で、頂部は外向きに突出するエンボス加工部６０（浮彫り）を備え、エンボス加工部６０は、駆動リング３８がケーシング４８の管状本体の上に押し込まれるときに、溝４８の一部を通過し得る。次に、駆動リング３８が回転させられるときに、駆動リング３８がケーシング４８上の所定の軸位置において保持されるが、そのケーシング４８に対して依然として回転可能であるよう、エンボス加工部６０及び取付けラグ５２は、駆動リング３８に跨る。ボス４６の内周面に形成され且つスロット５８内に係入するストッパによって回転の角度を制限し得る。駆動リング３８がケーシング４８の管状本体の上に押し込まれるとき、スロット５８によって区切られるそのケーシング４８の頂壁部分は、ストッパがスロット５８内に係入するまで内向きに撓み得る。
【００２３】
ケーシング４８は、２つの対向する６０°区域のみを覆う隔壁６２（図４）を有する。圧力板６４及び（成形弾性材料で作製される）シール壁６６が底壁６２の底面に配置される。第２の閉塞部材６８がシール板６６の下に配置される。
【００２４】
図４に最良に示すように、第２の閉塞部材６８は、やはり６つの等角区域に分割される円形のフットプリントを有する。（図４では隔壁６２の背後に隠された）２つの正反対の区域が切り取られる。同様に互いに正反対である他の２つの区域は、閉塞板７０としての機能を果たす。これらの閉塞板７０の各々は、その頂面で環状キャッチ７２を支持する。第２の閉塞部材６８の残余の２つの区域の各々は、通路形成部材７４として構成される。垂直シャフト７６が閉塞部材の中心から下向きに突出する。
【００２５】
ベース板５０（図３）は、シャフト７６の軸受としての機能を果たす中心ボア７８を有する。更に、ベース板５０は、ボア７８に対して対称的に配置される２つの扇形の貫通穴によって形成される第２の補充開口８０を定める。
【００２６】
シール板８２が第２の閉塞部材６８とベース板５０との間に挟装され、ベース板５０から上向きに突出する円形の壁８４によって取り囲まれる。シール板８２は、ベース板５０の第２の補充開口８０及びボア７８と一致する開口を有する。シール板８２の頂面はスライド箔によって覆われ、スライド箔は、閉塞板７０及びその通路形成素子７４がシールの上を滑動するときに、第２の閉塞部材６８の摩擦を低減させる。
【００２７】
ベース板５０の第２の補充開口８０は、ベース板５０の底面と係合する弾性封止リング８６によって取り囲まれる。弾性取付け具８８がベース板５４の各々の隅から下向きに突出し、ベース板５０をプリンタ又はコピー機のトナー貯槽（図示せず）上に取り付ける働きをする。封止リング８６はベース板５０とトナー貯槽の入口開口との間の間隙を封止するために設けられる。
【００２８】
図４は、第２のアダプタユニット１２の頂面図である。第２の閉塞部材６８は開放位置において示されており、開放位置において、そららの各々が扇形の通路９０を定める通路形成部材７４は第１及び第２の補充開口２２，８０（図４では見えない）と面一である。この状態において、ボトル１４からのトナー粉末が、キャップ部材１６の底にある第１の補充開口２２、シール板２４の開口２６、第２の閉塞部材６８の通路形成素子７４の通路９０、ベース板５０にある第２の補充開口８０、及び封止リング８６を通じて、トナー貯槽内に落下し得る。図４は、モータの偏心回転のために駆動される質量本体によって形成され得る揺動装置９２を更に示している。揺動装置９２は、モータ駆動装置４４のための取付けソケット５６に取り付けられる。トナー貯槽上のベース板５０の弾性的な取付けのお陰で、ボトル１４からのトナー粉末の完全な排出を促進するために、一体的に結合させられる第２のアダプタユニット１２、第１のアダプタユニット１０、及びトナーボトル１４の組立体全体を、揺動装置９２を用いて往復動（振動）させ得る。
【００２９】
補充装置の開放状態は、図５の断面図にも示されている。この断面図において見ることができるように、キャップ部材１６の底壁２１は、シール板２４の開口２６に向かって下向きに収束する２つの漏斗を形成し、（２つの別個の開口で構成され、その一方だけが図５において見える）第１の補充開口２２を区切るよう構成される。
【００３０】
図５は、ケーシング４８のエンボス加工部６０の内側の溝と係合するキャップ部材１６のカム３４も示している。カム３４は、キャップ部材１６が回転するのを防止する。
【００３１】
トナーボトル１４が空になり、第２のアダプタユニット１２から取り外されなければならいとき、駆動モータ４４は、ピニオン４２が駆動リング３８を駆動させて図４において時計回りに６０°の角度だけ回転させるよう活性化される。第１の閉塞部材２８のカム３６は駆動リング３８の垂直溝４８と係合するので、スリーブ状の第１の閉塞部材はその回転に関与する。
【００３２】
図６に示すように、第１の閉塞部材２８の底壁３０は、底壁の底面から突出して第２の閉塞部材６８の頂面の環状キャッチ７２内に係入する環状ボス９６を有する。よって、第１の閉塞部材２８及び第２の閉塞部材６８は、共通の回転軸Ａについての一緒の回転のために駆動される。結果的に、第２の閉塞部材６８は回転して通路形成素子７４が第１及び第２の補充開口２２，８０から角度的に偏心させられる位置に至り、通路９０は、図４の仮想線に示すように、ケーシング４８の扇形の隔壁６２によって閉塞される。
【００３３】
図４は、通路形成素子７４が隔壁６２の下の位置に滑らかに案内されるよう、通路形成素子７４が既に図４に示す開放位置にある隔壁６２の下に突出する壁延長部９８を有することも示している。回転中、通路形成素子７４の周壁の頂縁は、シール板６６に沿って滑動する（図５及び６）。図６に示す位置において、通路９０は、トナー粉塵が通路９０の内壁から漏れ得ないよう、頂端でシール板６６によって並びに底端でシール板８２によって完全に封止される。よって、シール板６６，８２は、共に、通路形成素子７４のための収容空間を定める。
【００３４】
図６は、第１の閉塞部材２８の底壁３０を更に示しており、スライド箔３２は、スライド箔３２がキャップ部材１６の第１の補充開口２２を遮断する位置において、底壁３０の頂面に取り付けられている。駆動リング３８は、図４の線Ｖ−Ｖに沿って取られた断面が、第１の閉塞部材２８から外向きに突出し且つ駆動リング３８の内周縁で垂直溝４８内に係入するカム３６を通じる位置に達する。この位置において、キャップ部材１６と第１の閉塞部材２８とを含む第１のアダプタユニット１０を駆動リング３８とケーシング４８とを含む第２のアダプタユニット１２から上向きに引き抜き得るよう、カム３６はキャップ部材１６のカム３４と面一であり、駆動リング３８の垂直溝４８はケーシング４８のエンボス加工部６０と面一である。
【００３５】
図７は、互いから分離させられた第１及び第２のアダプタユニット１０，１２を示しており、ボトル１４内に残留する如何なるトナー粉末もボトル１４から漏れ出し得ないよう、第１の閉塞部材２８の底壁３０はシール板２４と係合し、第１の補充開口２２を緊密に閉塞する。
【００３６】
トナーがトナー貯槽から漏れ出すのをベース板５０及び封止リング８６が確実に防止するよう、第２の閉塞部材６８の閉塞板７０はシール板８２と係合し、ベース板５０の第２の補充開口８０を緊密に封止する。
【００３７】
如何なるトナー粉末も通路９０の内部から漏れ出し得ないよう、通路形成素子７４はシール板６６及び８２の間に緊密に挟装される。
【００３８】
トナー貯槽が次回に補充される必要があるとき、新しいトナーボトルの第１のアダプタユニット１０は、カム３６及び３４をエンボス加工部６０及び溝４８内に挿入することによって、第２のアダプタユニット１２の上に取り付けられる。次に、駆動リング３８が回転させられるや否や、駆動リング３８は、スリーブ２８を、そして、スリーブ２８と共に第１のアダプタユニット１０全体を、第２のアダプタユニット１２に対する垂直変位に抗して係止する。駆動リング３８が更に回転させられると、通路形成素子７４の通路９０は、環境から安全に遮断されるトナー補充経路が構築されるよう、通路９０が第１及び第２の補充開口２２，８０に接続する位置に再び達する。
【図１】
2014531053.tif 000003
【図２】
2014531053.tif 000004
【図３】
2014531053.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014531053.tif 000007
【図６】
2014531053.tif 000008
【図７】
2014531053.tif 000009
【国際調査報告】
2014531053.tif 000010
2014531053.tif 000011