调色剂装填机构以及调色剂供料容器的制作方法

专利名称：调色剂装填机构以及调色剂供料容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调色剂装填机构以及为静电记录型、电子照相型、或类似型的成象装置供应调色剂的一种调色剂供料容器，所说的成象装置使用粉状调色剂来形成图象。
通常，粉状的调色剂在象静电复印机或印刷机这样的成象装置中用作显影剂。当在成象装置总成中的调色剂被消耗后，利用一调色剂供应容器，将供应的调色剂装入该装置总成内。
这种调色剂供应容器已被广泛使用，它通常包括一呈盒式的实际上的容器部分，一法兰，以及一柔性薄膜。法兰与实际容器部分整体形成，柔性薄膜可分离地通过热焊或类似方法粘接在所述法兰上。可是，实际上不可能完全用尽这样的一个调色剂供应容器；调色剂易于漏出和扩散，有少量的调色剂仍留在一用过的调色剂供料容器中。
为了消除上面描述的这种可能性，日本专利申请No.336565提供一种具有一能够使这种容器重新封闭的闸门的调色剂供料容器，这种调色剂供料容器在实践中已被使用。
来自前述的调色剂供料容器的调色剂被一装在复印机总成侧的调色剂料斗或一显影装置接收。一些料斗或显影装置具有闸门(下面称为料斗盖)，用来防止调色剂漏泄以及防止污染该装置，或防止由错误的调色剂供料容器的介入而引起的调色剂的混合(日本公开实用新型申请No.20681/1995)。


图17和图18表示一调色剂装填机构，在该机构中，一调色剂供料容器和一成象装置的总成两者均具有闸门件。
图17是一调色剂供料容器和一料斗的透视图。图18是该调色剂供料容器的剖面图，表示调色剂供料容器中的调色剂卸入料斗时的调色剂供料容器的状态。
首先，将调色剂供料容器后侧的盖1J插进该料斗的后侧，然后，使调色剂供料容器绕其后侧旋转以便降低其前侧。这之后，在其前侧的一锁定脱离凸块1g与料斗的锁紧机构啮合，作为安装该调色剂供料容器的最后一步。
在图18中，当调色剂供料容器被放置在料斗6之上，该调色剂供料容器1被开盖后，调色剂被供应至料斗。该调色剂供料容器1承受着来自弹跳机构的弹性件(片簧)10b的恒定的向上压力。为了反抗这一向上的压力，调色剂供料容器1的盖1J与料斗壁的朝内的表面相接触，因而，调色剂供料容器1不会被升起高于一确定的距离，可是，盖1J与料斗壁之间的接触是两个刚性件之间的接触，由于在两个件尺寸方面的制造误差，就需要预留出一定的公差。否则，需要一足够大的力来安装这一调色剂供料容器1。
这一预留的公差允许调色剂供料容器由来自弹跳机构的向上的压力升起一定的距离，这会降低气密性。尽管如此，只要调色剂的装填操作正常进行，调色剂不会泄漏。
可是，当将调色剂供应容器摇动50次使调色剂与空气混在一起，以便减小调色剂的松密度增加调色剂的流动性，然后立即安装并开启时，调色剂象吹起的轻烟那样泄漏出来。
之后马上摇动50多次相同的调色剂供料容器1，并将这一调色剂立即倒入料斗6中(称这为第二次充填)，在这种情况下，调色剂也象以前一样泄漏。
近年来在调色剂技术领域迅速出现了一些新技术，因此，市场上出现了大量改进的调色剂。技术的发展也给了复印机，印刷机及类似机器提供了铝化处理的可能性。结果，除黑色调色剂外，还有大量彩色调色剂出现，似乎呈现出一种快速增长趋势。另一方面，这一趋势与调色剂供料容器不相适应。似平有将原来的旧容器的结构借用在新调色剂容器上的趋势在增长，以便使容器设计标准化，还减少了生产金属铸模所必需的投资。结果，将各种各样的调色剂装进同一类型的容器中的情况大量发生。在这种情况下，往往会出现调色剂的混淆。因此，为了防止调色剂的混淆，在惯用的调色剂供料容器的侧壁上形成一突起，其中，使该突起的位置不同，用来处理这一情况，或在法兰的后拐角处设置一凹槽或一突起，其中，使它们的位置或数量不同，也可处理这一情况。
在上述系统的这种情况下，在前侧的用来松开料斗盖的锁紧装置的突起的外形相同；所有调色剂供料容器的外形大体上是相同的。因此，易发生错装调色剂供料容器的情况，且料斗盖被碰巧只注意到该容器的前侧的使用者打开了。偶尔，虽然调色剂供料容器未被适当安装，调色剂供料器也被强行打开，结果，使料斗内装入错的调色剂。
本发明的主要目的是提供一种调色剂供料容器和一种调色剂装填机构，它使料斗闸门仅在调色剂供料容器已被合适地固定后才能被打开。
本发明的另一目的是提供一种调色剂供料容器以及一种调色剂装填机构，它可以防止料斗被错误地装填错的调色剂。
本发明的又一个目的是提供一种调色剂装填机构，该机构包括一调色剂储存部分；一开口部分，通过该开口调色剂被充填进调色剂储存部分中去；一闸门件，该闸门用来暴露和关闭这一开口；以及一锁紧装置，其中，所说的锁紧装置设置在该开口的每一纵向端，当所说的调色剂供料容器通过锁紧所说的闸门件而固定后，这一锁紧装置被脱开。
下面，通过结合附图对本发明优选实施例的描述，本发明的这样和那样的目的，特征和优点将变得更加清楚。
图1是本发明一个实施例中的调色剂供料容器的主体透视图。
图2是本发明的这一实施例中的调色剂供料容器的分解透视图，表示该容器是如何组装的。
图3是本发明的这一实施例中的整体组装的调色剂供料容器的透视图。
图4是本发明的这一实施例中的调色剂供料容器的剖视图。
图5(a)和5(b)是闸门的顶部和底部间的连接部分的放大的剖面图。
图6是调色剂料斗的外部透视图，调色剂供料容器与该料斗配合用来给它供应调色剂。
图7是第一锁紧机构8的外部透视图。
图8(a)和8(b)分别是第一锁紧机构在锁定状态的侧视和前视图。
图9(a)和(b)分别是第一锁紧机构在非锁紧状态的侧视和前视图。
图10(a)、10(b)和10(c)是第二锁紧机构的侧视图，表示其结构及操作。
图11是表示调色剂供料容器如何与料斗配合，密封薄膜如何剥去，调色剂如何装到料斗上的剖视图。
图12是表示当调色剂再装填容器开启的这一时刻调色剂供料容器和料斗之间的接头的前侧状态的透视图。
图13是弹跳机构的透视图。
图14(a)和14(b)是弹跳机构运动的剖视图。
图15是本发明另一实施例中的锁紧机构的透视图。
图16是本发明另一实施例中的调色剂供料容器的透视图。
图17是传统的调色剂供料容器以及传统的料斗的透视图。
图18是传统调色剂供料容器的剖视图，调色剂从该容器装填进料斗中。
下面，将参考附图描述本发明优选的实施例。
调色剂供料容器的构造图1是本发明一个实施例中的调色剂供料容器的主要部分的透视图，图2是同一调色剂供料容器的分解透视图，表示如何组装该容器。图3是完全组装后的调色剂供料容器的透视图，图4是该调色剂供料容器的剖视图。图5是闸门的顶部和底部之间的连接部分的放大的剖视图。在图1-4中，标号1表示调色剂供料容器的主要部分；标号2表示闸门的顶板；3表示闸门的底板；4表示密封薄膜；标号5表示一顶盖。
该容器的主要部分1包括一呈盒式的调色剂储存部分1a，法兰部分1b，该部分与调色剂储存部分1a整体形成。调色剂存储部分1a有一调色剂装填开口1c，法兰部分1b有一用来卸掉该调色剂的开口1d(调色剂卸料口)。为了密封该调色剂卸料口1d，一密封薄膜4(4a)可分离地粘结在法兰部分1b上。法兰部分1b还有一U形导向部分1e，沿该导向部分，闸门的顶板2插进去并夹持在那里。密封薄膜4的一端绕着闸门的顶板2折回缠绕，并延伸至前端。闸门的底板3以将密封薄膜4的折回部分4b包围起来的方式与闸门的顶板接合在一起，构成了一个调色剂供料容器。这一完整的调色剂供料容器充满了预定量的调色剂，将一盖5压入该调色剂充填口1c内。
用于松开第一锁紧装置的突出部分1f与该调色剂供料容器的主体部分的后端形成一体，用于松开第二锁紧装置的突出部分1g与法兰部分的前侧的横向边缘形成一体。
调色剂供料容器的制造方法包括调色剂储存部分1a和法兰部分1b的调色剂供料容器主体部分1是由例如抗冲击聚苯乙烯树脂(HI-PS)注射成形形成。象后面描述的那样，该调色剂供料容器要有一定的刚度以使突起部分1f和1g能开启锁定的调色剂料斗，或者导向部分1e能夹持住闸门的顶板部分2。该调色剂供料容器还要承受住在它运输过程中或是当它掉落时产生的各种震动和冲击。此外，该调色剂供料容器主体部分1要有合适的可粘性，以便密封薄膜4能够可分离地粘结在其上。为了满足上述的所有要求，前面描述的HI-PS是最合适的。可是，除HI-PS外，还可优选使用象丙烯腈苯乙烯丁二烯共聚物树脂(ABS)或聚苯撑氧化物树脂(PPO)那样的合成树脂。也可以使用象金属、木头或纸这样的各种其它材料。
关于制造这种调色剂供料容器的方法，注射成形是最合适的，因为就容器壁的厚度(薄)和容器的形状而言，采用注射成形的选择范围大。然而，可以根据所选的材料任意选择真空注塑、压力注塑、吹塑或类似方法。
闸门的顶板2和底板3需要一定的刚度用来夹持住薄膜4，抵抗调色剂供料容器的运输和储存过程中产生的内部压力，为了使按扣配合结构正常使用需要一定的弹性，这将在后面描述。为了满足上述要求，最好是用HI-PS材料注射成形的闸门的顶板和底板2、3。然而，可以采用形成调色剂供料容器的主体部分的相同的方式优选使用其它的合成树脂和制造方法。
闸门的顶板2和底板3最好由按扣配合连接起来，这就使得安装调色剂供料容器简单化。然而，热卷边、超声波卷边以及将凸台压进相应孔内的这种方法，可被优选使用。而且，闸门的顶板2和底板3可以以由一象铰链一样作用的薄片部分连接起来的两件的形式整体形成。在这种情况下，闸门的顶板2和底板3必须用上述各种各样的方法之一来连接，仅仅在对着薄片部分的一端连接。
调色剂供料容器的详细结构第一锁定装置松开突起1f在调色剂供料容器的主要部分1的后端有一对突起1f(右和左)。如将要在后面描述的那样，这一突起1f通过将锁紧件8向上推而将调色剂料斗6的第一锁紧件8松开。当调色剂供料容器与调色剂料斗处于配合状态时，突起1f保持承受来自锁紧件的恒定的向下压力，并将这一压力传至法兰部分1b上，以使法兰部分1b的底面处于与料斗6气密性地接触状态。
因此，突起1f最好具有如表示该实施例的图中所示的呈倒T形的截面部分。这是由于呈倒T形的横截面使突起1f有一定的刚度，或变形抗力，也可以防止当调色剂供料容器运输时碰巧掉落时可能发生的碰撞而引起的断裂。然而，象L形、I形、H形、U形或类似形状的横截面轮廓也是可以接受的，只要它能使突起1f具有足够的刚度和能抵抗由于掉落而引起的碰撞就行。而且，突起1f的弯曲部分和它的基体部分1h最好有一足够的圆弧度，即，至少为R5，优选为不小于R20。
通过承受向下的压力，第一锁紧装置松开突起1f起作用，使得调色剂供料容器的横向边与料斗气密性地接触。因此，最好是象在这一实施例中一样突起1f在右侧和左侧，但也可以只有一个突起，或3个或更多个突起。对于突起1f的位置尽管这一位置是任选的，但最好是与弹跳突起1i靠近的位置，这将在后面描述。
第二锁紧装置松开突起1g
第二锁紧装置松开突起1g与法兰部分的每一个侧边的前侧形成一体。如后面将要描述的那样，这一突起1g通过将其向前推而使料斗盖的第二锁紧件松开。而且，它还起这样的作用，即，将调色剂供料容器与料斗可靠地保持在一起以便当调色剂供料容器与料斗盖打开后防止它们分开。
这一突起1g最好在法兰部分12的横向边上，以便防止密封薄膜4及随密封薄膜4的运动而运动的闸门的顶板和底板被拉出来。此外，为了可靠地固定该调色剂供料容器，突起1g最好在调色剂供料容器的右侧和左侧，虽然突起1g的数量和位置是任意的，只要它们能提供与在这一实施例中提供的那些相同的作用即可。
对于突起1g的外形轮廓，取决于它作用的锁定件的外形和操作，但最好是突起1g的底侧为圆弧形，或是倾斜的，以便它能使其本身导入锁定件，突起1g的顶侧具有一象表面一样的平面，通过这一平面部分该调色剂供料容器被可靠地固定。
为了防止由于在运输过程中被掉落而引起的碰撞造成的损坏，突起1g的角部分或基体部分最好也是圆弧形的，象前面所述的位于后侧的突起1f那样。
调色剂供料容器的顶部外形对于该调色剂供料容器主体部分1的顶部外形，在第一锁紧装置松开突起1f侧比较低。而在第二锁紧装置松开装置1g侧比较高，这种轮廓的作用将在后面描述，但这种外形一般当调色剂卸入料斗时可有效地防止其堆集。
导向部分1e(呈梳齿形)的外形调色剂供料容器主体部分1的法兰部分1b上有一大体上呈U形的导向部分1e。闸门的顶板2沿该导向部分1e插入并固定在那里。
该U形导向部分1e的凹陷部分的深度(沿闸门的宽度方向的深度)越深，闸门可被固定得越可靠。可是，当它变得更深时，需要滑动闸门顶板2的力就增加，使得不容易打开闸门，也不利于减小尺寸。相反，当导向部分1e太浅时，闸门的顶板2当其滑动时易于脱落，同时在运输过程中由于脱落引起的碰撞，或由于内部压力的增加使其易于毁坏。此外，象后面描述的那样，导向部分1e的底表面也构成了一个密封表面，该表面在保持调色剂供料容器与料斗气密性地连接中起一定作用。为了有效地起这样的作用，导向部分1e需要有一适当的深度，即U形的凹陷部分必须有一适当的深度。为了满足上述要求，最好是该U形凹陷部分的深度不小于1mm不大于3mm，优选的深度大约为2mm。
该U形的宽度(沿闸门的厚度方向的尺寸)是按照闸门的顶板2部分的厚度来确定的，闸门的顶板2部分与导向部分1e的U形槽相配合。当其相对于闸门的顶板2的厚度太大时，闸门的顶板2与导向部分1e之间的配合太松，闸门会掉下来，同时，在运输期间，闸门在支撑密封薄膜4抗掉落冲击和内部压力增加等方面的有效性降低。相反，当闸门的厚度和V形的宽度尺寸差别不足时，由于在调色剂供料容器成形时产生的部件的翘曲或类似情况，需要滑动闸门的力可能变得很大。因此，当未密封该容器时会出现问题。
由于前述的原因，U形的宽度最好确定为比闸门的顶板2的配合部分的厚度大0.1mm到0.5mm，最优选的情况是，U形的宽度确定为大约比闸门的顶板2的啮合部分的厚度大约0.3mm。
导向部分1e可连续延伸至调色剂供料容器的整个长度，但最好是导向部分1e是由在调色剂供料容器整个长度上间隔开的几部分组成。
导向部分1e的各部分之间间隔的设置对于减小闸门的顶板2和导向部分1e之间的接触面积是有效的，因此，就有效地减小了需要滑动闸门的顶板2的力。
此外，当导向部分1e是由一单一连续件构成时，就会有这样的可能性，即，假如调色剂进入该导向部分1e，每一次关闭闸门，已进入导向部分1e中的调色剂被刮向容器的后部，并在后部堆集，最终，就不能关闭这一闸门了。相反， 当导向部分1e是由间隔开的几部分组成的时，即使调色剂进入该导向部件1e，它也会从间隔处排放出去，防止在其后面堆集。因此，可以防止这种情况的发生，即大量的调色剂堆集在其后面而使闸门不能关上。
密封薄膜4的焊接以及密封薄膜4的层状结构密封薄膜4可分离地粘结在调色剂卸料口1d的周边上。对于粘结方法，热焊接是最理想的，因为这种方法粘接强度易于控制，同时也便于生产。除了上述的热板焊，超声波焊接和脉冲焊接也可优先使用。此外，密封薄膜4可通过涂粘结剂或使用两面胶带而被粘接。
如后面将要描述的那样，为了开启调色剂供料容器，要剥去密封薄膜4。剥密封薄膜4时，缠绕有密封薄膜4的闸门的顶板2以及与前述的顶板2相连的闸门的底板3同时被拉出来。因此，密封薄膜4需有足够的拉伸强度，当拉出它摩擦闸门顶板的边时，也不会断裂或撕裂。因此，最好是采用前述的各种方式将它粘结在调色剂供料容器主体部分1上。此外，粘接强度必须合适。当采用热板焊时，密封薄膜最好具有下列的层状结构。
第一层拉制聚酯16μm第二层拉制尼龙25μm第三层低密度聚乙烯30μm第四层密封层(乙烯乙酸乙烯酯)40μm除上述的薄膜外，还可优先选用单轴拉伸聚丙烯薄膜、双轴拉伸聚丙烯薄膜、无纺聚乙烯纤维，或是类似物，因为它们有足够的强度，不容易断裂。对于薄膜的总体厚度，当厚度不足时，薄膜缺乏强度容易撕裂。相反，当薄膜太厚时，薄膜的弹力过分增加，当它绕闸门的顶板2被拉出时会出现问题。因此，虽然薄膜的总体厚度决定于薄膜的材料和结构，但它的总体厚度最好是在30～300μm范围内；更好是50～200μm，最好是80～130μm。
利用热板焊将密封薄膜焊接于由HI-PS制成的调色剂供料容器主体1上的最理想条件是温度大约为160℃；持续时间大约为3秒钟；压力(表面压力)大约为20kg/cm2。
闸门的顶板2闸门顶板2的作用是支撑密封薄膜4的粘结部分4a，并且在使用调色剂供料容器后，用来使调色剂卸料口1d容易关闭，以便防止残留在容器内的少量调色剂泄漏并污染周围环境。
利用象上面描述的热焊这样的方式将密封薄膜4粘结于调色剂卸料口1d的周边上，当开封该调色剂供料容器时，为了使密封薄膜4能被剥离，必须控制粘接强度，以使它不会太大。因此，仅仅是密封薄膜4和调色剂卸料口1d周边之间的粘结强度是不够的。例如，在运输过程中，当调色剂供料容器跌落时，由于碰撞引起调色剂冲撞密封薄膜4，在高温环境或低压环境，或者发生类似的情况下，当调色剂供料容器的内部压力增加时，密封薄膜4的粘结部分易于鼓起来或剥落。为了防止这种情况的发生，闸门的顶板2置于非常靠近密封薄膜4的位置以使支撑密封薄膜4克服前述的碰撞或内部压力。因此，闸门的顶板2需要有一足够的刚度来完成这一支撑任务。这样，闸门顶板2的厚度最好设定为不小于1.5mm，更好是不小于2.5mm。在这一实施例中是2.5mm。
闸门的底板闸门的底板3和闸门的顶板2以封闭密封薄膜4的方式接合在一起。当密封薄膜被拉出时，闸门的底板3使粘有调色剂的薄膜表面全部被盖住，因此，料斗盖的顶部表面不会被粘在密封薄膜4上的调色剂弄脏。
这样，闸门的底板3不需要有象闸门的顶板2那样大的刚度。对于底板3的厚度，不小于1.0mm的厚度就足够了，更好是不小于1.5mm。在该实施例中是1.5mm。
密封薄膜4的折叠部分4b插入闸门的顶板2和底板3之间，当插入时，密封薄膜4的密封层表面面对闸门的底板3。当处于热和潮湿的环境时，密封薄膜4的密封层易于粘结于面对它的件上，当开封容器时就出现问题。为了防止这一点，最好是使闸门的底板3面对密封薄膜4的表面粗糙不平具有微小的凸起和凹陷。这些凸起和凹陷可通过提供一具有皱纹表面的模子很容易形成。
闸门的底板3和顶板2的连接闸门的顶板2和底板3必须仅仅是整体坚固地连接。对于连接手段，热卷边，超声波卷边，以及压入凸起这些方法均可被优先采用，但是由按扣配合的连接是最理想的。
按扣配合使得调色剂供料容器易于装配，甚至不需要使用夹具或类似的工具，同时也使得调色剂供料容器比较容易拆卸。因此，按扣配合不仅可降低生产成本，还可以当回收用过的调色剂供料容器后，便于重新生产。
按扣配合结构的详细内容将在图5(a)和5(b)中描述。当闸门底板3的卡爪3a与闸门顶板2的孔2a配合时，闸门的顶板2和底板3就接合在一起。卡爪3a和相应的孔2的结合设置在几个位置，它们的数量取决于闸门的长度。
如上所述，顶板和底板的厚度为1.5～2.5mm，比较薄，因此，不需提供一足够的空间来容纳这一按扣配合结构。要增加卡爪3a的配合系数a是尤其困难的，因此，为了防止卡爪3a由于当运输调色剂供料容器时发生的碰撞，或由于内部压力的增加而变得松脱，最好应提供一防止松脱的装置。这样，在闸门的底板3上没有设置卡爪3a的地方提供一加强肋3b，在闸门的顶板2上有一沿其整个长度延伸的加强肋。当顶板2和底板3按扣配合时，这些加强肋相互接触。具有这样的结构，即使当调色剂供料容器经受碰撞或类似情况时，卡爪3a也不会沿着与孔2a松脱开的方向活动，因为加强肋2b和3b相互接触。因此，就防止了松脱。
这里应当注意，闸门的顶板2和底板3可以以一个单件的形式形成，它包括两个由一薄片部分连接在一起的板2和板3。在这种情况下，底板3通过弯曲这一薄片部分而折叠起来，与这一薄片部分相对的边通过采用前述的各种方法之一而连接起来。
闸门与密封薄膜的组装闸门的顶板2和底板3与密封薄膜4的组装方法将参考图2描述。有两种组装它们的方法。
第一种方法首先，将闸门的顶板2从头到尾装入调色剂供料容器主体1的导向部分1e，密封薄膜4已事先热焊于该主体1上。下一步，密封薄膜以包裹闸门顶板2的方式从头到尾折叠到前面。然后，闸门的底板3可靠地从上面与闸门的顶板2按合，包围密封薄膜4。
第二种方法
首先，将闸门的顶板2和底板3互相按合在一起。接着，将闸门的结合在一起的顶板2和底板3插入已热焊有密封薄膜4的调色剂供料容器主体1的导向部件1e内。与此同时，使密封薄膜4穿过闸门的顶板2和底板3之间的间隙。
为了使得按扣配合结构可靠地作用，并防止密封薄膜4被按扣结构压折，优先采用第二种方法，可是，对于自动装配来说，第一种方法是有优势的。
料斗的结构图6是按照本发明的料斗外部透视图，供给的调色剂倒在其内。在这个实施例中的调色剂供料容器安装于这一料斗上。在图6中，标号6表示调色剂容器；7表示一个料斗盖即闸门；8表示第一锁紧机构；9表示第二锁紧机构；标号10表示弹跳机构。
料斗盖7安装在调色剂容器7上。它是可以自由开关的，但第一和第二锁定机构使其置于打不开的状态，除非调色剂供料容器与料斗配合。在料斗6开口的周边上有一密封件6a，以便安装好的调色剂供料容器和料斗容器之间的接合面可以保持气密性地密封，防止当调色剂供料容器开启时调色剂泄漏出来。
第一锁紧机构的结构图7是第一锁紧机构8的外部透视图。图8(a)是第一锁紧机构8的侧视图，图8(b)是其前视图。图9(a)是松脱的第一锁紧机构8的侧视图，图9(b)是其前视图。
在这些图中，标号7a表示在料斗盖的顶部的一个孔；8a表示锁紧臂；8b表示锁紧臂8a的轴；8c表示锁紧臂8a的卡爪；8d表示一弹性件(螺旋弹簧)；标号8e表示一倾斜的表面。
有一对锁紧臂8a，右锁紧臂和左锁紧臂。它们可旋转地安装在轴8b上。该锁紧臂8承受来自弹性件(螺旋弹簧)8d的向下的压力，卡爪8c与料斗盖7上的孔7a配合来锁紧该料斗盖7，即，用来防止料斗盖7被拉出去(图7和8)。
第一锁紧机构的操作
当调色剂供料容器1安装于料斗6上时，前述的锁紧机构松开。为了将调色剂供料容器1安装在料斗6上，首先，第一锁紧机构松开突起1f的后端头插入第一锁紧机构8。这就引起第一锁紧机构松开突起1f的插入端的顶部表面在倾斜表面8e即锁紧臂8a的朝下的表面的下面滑动，克服弹性件(螺旋弹簧)8d的压力使锁紧臂8a抬起。这一对左右锁紧臂8a围绕轴8b向上转动，因此，卡爪8c从料斗盖7的孔7a中被提出来，从而松开这一锁紧机构。
当锁紧机构处于松脱状态时，弹性件(螺旋弹簧)8d的回弹力通过锁紧臂施加于第一锁紧机构松开突起1f上，将调色剂供料容器1向下压。结果，调色剂供料容器1处于与料斗6的密封件6a相接触状态，气密性地密封调色剂供料容器1与料斗6之间的连接。
第二锁紧机构的结构图10(a)、10(b)和10(c)是第二锁紧机构结构的侧视图，表示第二锁紧机构的操作。在这些图中，标号7b表示一接合面；7c表示一倾斜表面；9a表示一卡爪部分；9b表示一突起；9c表示一卡爪部分；9d表示第二锁紧机构的旋转轴；标号9e表示一弹性件(片簧)。
参考图10(a)，当突起9b被弹性件(片簧)9e压紧时，第二锁紧件9承受逆时针方向压力。结果，卡爪部分9a与接合面7b配合，将料斗盖7锁住，即，防止料斗盖7被拉出。
第二锁紧机构的操作当调色剂供料容器1安装于料斗6上时，锁紧件9通过第二锁紧机构松开突起1g沿在图10(a)中箭头表示的方向(顺时针)绕旋转轴9d旋转，克服弹性件(片簧)9e的弹力。结果，如图10(b)所示，第二锁紧件9的卡爪部分9c与第二锁紧机构松开突起1g的水平部分配合，将调色剂供料容器1锁住，即，防止调色剂供料容器被移动。
当锁紧件9旋转时，与锁紧件9整体形成的卡爪9a同时旋转。结果，当调色剂供料容器1如图10(b)所示被锁在料斗盖7上时，卡爪部分9a和料斗盖7的接合面7b之间的配合被破坏，使得料斗盖7被拉出来。
为了移走调色剂供料容器，仅需要将料斗盖7从图10(a)所示的位置向左方向推进。当料斗盖7被推进后，料斗盖7的倾斜表面(楔形部分)7c推第二锁紧件9的卡爪部分9a，因此，第二锁紧件9沿图10(c)中箭头所指的方向(顺时针)旋转，克服弹性件9e(片簧)的弹力。结果，卡爪部分9e与第二锁紧机构松开突起1g之间的配合被破坏，使得调色剂供料容器1被移走。当料斗6有一将在后面描述的弹跳机构10时，这种配合一被破坏，调色剂供料容器1就会被自动抬高一预定距离。
当调色剂供料容器1被移走后，通过弹性件(片簧)9e的回弹力的作用又恢复至由图10(a)所示的状态。
调色剂再充填步骤图11是调色剂供料容器的剖视图，该调色剂供料容器安装在料斗6上，且已被开封供给料斗6调色剂。图12是当调色剂供料容器被开封时，表示调色剂供料容器1和料斗6之间接合面的前侧的透视图。在这些图中，标号3c表示在闸门底板3的底部表面上具有的一突起；7d表示在料斗盖7的顶端部分的接触表面；7e表示料斗盖7的把柄；标号11表示调色剂。将调色剂供给料斗6的步骤将参考这些附图进行描述。这里应当注意，在这些图中第一、第二锁紧机构以及弹跳机构已被省略。
首先，将调色剂供料容器1安装在料斗6上，当安装调色剂供料容器1时，调色剂供料容器1的后侧(图中的左侧)首先降低并插入料斗6的第一锁紧机构(未示出)。接着，通过沿图中顺时针方向绕调色剂供料容器1被插入的后侧旋转该调色剂供料容器1，调色剂供料容器1的前侧(图中的右侧)置于料斗6的第二锁紧机构内。这样，使得第一和第二锁紧机构两者作用于调色剂供料容器1上。结果，调色剂供料容器1被锁住，防止其从料斗6上移走，使得料斗盖7被拉出来。
下一步，密封薄膜4由密封薄膜4的折叠部分的前端向前侧拉出(图中的向右方向，即，在图中由箭头指出的方向)。当密封薄膜4被拉时，密封薄膜4的粘结部分被剥离，与此同时，其上折叠有密封薄膜4的闸门的顶板2以及连接在一起的闸门的底板3，随密封薄膜4而运动，从而被拉出。此外，在闸门底板3的底部表面上的突起3c与料斗盖7的顶端部分的接触表面7d配合，从而也可将料斗盖7推出。换句话说，一个拉出密封薄膜4的动作引起密封薄膜4被拉出，闸门的顶板2和底板3被打开，料斗盖7被打开，同时，使储存在调色剂容器内的调色剂11被卸入料斗6的调色剂容器内。
开封调色剂供料容器1时，将密封薄膜4的折叠部分4b穿过闸门的顶板2和底板3之间的间隙拉出，密封薄膜4的粘结于调色剂供料容器1的法兰上的部分4b被拉进闸门的顶板2和底板3之间的间隙中，防止粘接于密封薄膜4的调色剂转移到盖7的顶部表面；盖7的顶部表面防止由粘结于密封薄膜4的调色剂弄脏，被调色剂污染的密封薄膜4的部分4a绝对不会被操作者看见。
看图12，对于密封薄膜4的宽度，粘结到法兰部分1b上的密封薄膜部分4a的宽度为W1，比调色剂卸料口1d宽，但其折叠部分4b这部分要被拉出，其宽度为W2，比宽度W1窄。宽度W2足够小以便可使密封薄膜4从沿垂直于拉出料斗盖7的方向相互分开设置的把柄7e中间通过。
当调色剂被卸下后，通过沿图12中箭头所指的方向推料斗盖7的两把柄7e，料斗盖7关闭。这时，密封薄膜4穿过两把柄7e之间并被拉回到闸门的顶板2和底板3之间的间隙。由于前述的在闸门的底板3的底部表面上的突起3c与料斗盖7的端部接触表面7d配合，料斗盖7及闸门的顶板2和底板3沿关闭方向同时移动。
在料斗盖7从头到尾进行关闭时，第二锁紧机构动作，使其本身与调色剂供料容器1松开，使得调色剂供料容器1被移走。与此同时，调色剂供料容器1沿图中的逆时针方向绕与在后侧的第一锁紧机构相邻的点旋转，被弹跳机构抬起一预定距离，这将在后面描述。接着，当调色剂供料容器1与第二锁紧机构变得松脱开时，料斗盖7被第二锁紧机构锁住，因此，不会被拉出。
如上所述，当调色剂供料容器1安装于料斗6上时，它被立即自动地锁在料斗6上，在调色剂供料容器1被开封且调色剂被卸去后，当料斗盖7被推进锁紧装置松脱位置时，调色剂供料容器1变得可移动。通常，料斗盖7被锁住防止其被拉出，当安装调色剂供料容器1时，它可被拉出，当调色剂供料容器1被移走时，它又被锁住。
弹跳机构图13是在这一实施例中弹跳机构的透视图。图14是表示弹跳机构操作运动的剖视图。在这些图中，标号1i表示一突起；10a表示一凹槽；标号10b表示一弹性件(片簧)。
通过将调色剂供料容器1安装在料斗6上并从上面按压调色剂供料容器1(图10)，在使第二锁紧机构松开突起1g与第二锁紧机构9配合的过程中(图10)，调色剂供料容器1的突起1a向下压位于料斗6的凹槽10a上的弹性件10b，引起弹性件(片簧10b)如图14(b)所示的弹性变形。因此，当调色剂供料容器放在料斗6上供给料斗6调色剂时，该调色剂供料容器1承受来自弹性件(片簧)10b的力，该力以通过使其绕一邻近前述的第一锁紧机构松开突起1f的点旋转而升起它的方式作用在调色剂供料容器1上。但是，只要第二锁紧机构9保持与第二锁紧机构松开突起1g配合的状态，即，只要调色剂供料容器1被锁住，防止其被移动，就防止前述的调色剂供料容器1的旋转抬起。
可是，当料斗盖7一推到锁紧机构松开位置，因而，第二锁紧机构9与第二锁紧松开突起1g之间的配合就被破坏，调色剂供料容器1通过图14(b)中所示的弹性件(片簧)10b的回弹力从其安装位置以旋转运动自动被抬起。因为调色剂供料容器1是从其安装位置自动移动的，所以操作者能确定锁紧机构的松开。然后，操作者仅需抓住这一已自动移动的调色剂供料容器，将其从料斗上移走。
密封结构和污染下面参见图9描述该密封结构。调色剂供料容器1和料斗6之间的接合面被由调色剂供料容器1和料斗6夹紧的密封件6a气密性地密封。密封件6a所用的材料最好是弹性材料，优选采用泡沫聚乙烯，泡沫聚丙烯，泡沫聚氨基甲酸酯或类似物。最理想的材料是具有比重为0.2-0.5的泡沫聚氨基甲酸酯，因为它不容易受压产生永久变形，能在很长时间内保持回弹力。
如上所述，当调色剂供料容器1在料斗6上时，它受来自弹跳机构上的弹性件(片簧)10b的恒定的向上压力的作用。就由密封件6a提供的气密性而言，这是不理想的。换句话说，密封件6a易于被松开。可是，由第一锁紧机构8的弹性件(盘簧)8d给调色剂供料容器1施加向下的压力，通过第一锁紧机构松开突起1f，这个力克服前述的向上压力使调色剂供料容器1与密封件6a保持气密性地接触。这样，当调色剂供料容器1被开封卸去调色剂时，调色剂不会泄漏。调色剂充填试验在调色剂被充填到料斗中以前，将调色剂供料容器摇动50次，适当地将调色剂与空气混合起来，以便使调色剂的松密度降低，增加调色剂的流动性。然后，立即将它安装到料斗6上，开封，而调色剂并未泄漏。
在此之后，将同一调色剂供料容器1再摇动50多次，使调色剂立即排放到料斗中(所谓第二次充填)，在这种情况下，调色剂也没泄漏。闸门的底板3和料斗盖7之间配合的维持参看图11，当安装在料斗6上的调色剂供料容器1被开封或重新密封时，闸门的底板3和料斗盖7必须一起移动。这通过在闸门的底板3的底表面上的突起3c与料斗盖7的端部的配合表面7d之间的配合来完成。配合表面的尺寸(在垂直方向)由如料斗盖7的厚度这样的各种因素来确定，在大多数情况下，不能和理想的尺寸一样大，一般在1.5～5.0mm范围内。在该实施例中，为2.0mm。
同样在这种情况下，就维持闸门的底板3和料斗盖7之间的配合而言，来自弹跳机构10上的弹性件10b(片簧)的向上的压力不是所希望的，因为这种压力的存在易于使这一配合松开。然而，来自第一锁紧机构8的弹性件(盘簧)8d的向下的压力施加于调色剂供料容器1上，通过第一锁紧机构松开突起1f，由这一向下压力克服前述的向上压力维持闸门的底板3和料斗盖7之间的配合。因此，可以防止象闸门的底板3和料斗盖7之间配合的松脱这样的事故，这种情况发生在当调色剂供料容器1被开封，或当料斗盖被关闭时。
调色剂供料容器互换性的排除如前面所述，出现不同类型的调色剂供给同一类型的调色剂供料容器这种情况的次数已在增加。可通过改变第一锁紧机构松开突起1f的位置、长度、外形或类似条件制造几种不同类型的不可互换的调色剂供料容器。
当试图安装一不同类型的调色剂供料容器时，即，一个与原来容器不能互换的调色剂供料容器，即使在前侧的第二锁紧件能被松开，在后侧的第一锁紧件也不能被松开。因此，料斗盖不能被打开。换言之，可以提供更进一步改进的不可互换性。
进一步，如图9所示，按照本发明的这一机构是这样的，即，左、右调色剂供料容器松开突起独自与锁紧件8脱开。因此，即使在前侧的第二锁紧件被松开了，而且左、右第一锁紧件之一被调色剂供料容器的一元件推上去，该调色剂供料容器也不会变得松脱。换句话说，按照本发明的这一机构是很可靠的。
锁紧件8有两个作用一个作用是锁住或打开料斗盖7，一个作用是通过将调色剂供料容压紧在料斗6上而气密性地密封调色剂供料容器1和料斗6之间的接合面。因此，当调色剂供料容器1置于料斗6上时，用来形成并维持气密性的机构是容易实现的。
调色剂供料容器的后壁外形以及在料斗中的调色剂分布状态如前所述，调色剂供料容器1的顶壁在第一锁紧机构松开突起侧(后侧)较低，在第二锁紧机构松开突起侧(前侧)较高。
当在料斗6上安装调色剂供料容器1时，第一锁紧机构松开突起1f首先插入，并与第一锁紧件8配合。在这一过程中，使调色剂供料容器1倾斜。其后侧比前侧低。因此，储存在调色剂供料容器1内的调色剂倾向于移动到后侧。可是，因为调色剂供料容器1的高度其在后侧比在前侧小，所以，调色剂供料容器的内部体积在后侧的比前侧的小，防止了过量的调色剂移动到其后侧。
当调色剂供料容器1的前侧以绕调色剂供料容器1的后侧转动调色剂供料容器1的方式降低时，第二锁紧机构松开突起1g与第二锁紧机构9配合。在这种情况下，较大量的调色剂在其后侧，在其前侧留下一较少量的调色剂。
当通过将密封薄膜4拉出而开封调色剂供料容器1时，从其后侧逐渐向前侧开封调色剂供料容器1。因为在调色剂供料容器1内的调色剂的分配是如上所述有偏差的，该调色剂不会在料斗6的前侧堆积起来；调色剂比较均匀地充填进料斗6。
最好是调色剂供料容器1在其后侧的顶部高度设置成比料斗6的有效深度小。采用这样的布置，调色剂在任何情况下均不会堆积在其后侧。上述的有效深度是指当检测出在料斗6中的调色剂供应不足时，从料斗6的调色剂容器的顶边到留在料斗6中的调色剂的顶部表面的距离。换言之，它指的是调色剂实际被充填的空间的深度。
如果在前侧的第二锁紧机构松开突起1g首先与第二锁紧机构配合，调色剂供料容器1变得以不希望的方式倾斜。换句话说，前侧比后侧低，因而，调色剂移动到具有较高顶部高度的部位，这是不希望的。可是，在这种情况下，第一锁紧机构不能被打开，因而，料斗盖7不能被拉出从而供给料斗6调色剂。换句话说，除了按正确的安装程序重新安装调色剂供料容器1外没有其它办法，当正确安装调色剂供料容器1时，调色剂向其顶部高度较小的方位移动，允许调色剂被均匀地供给料斗6。经过所述的所有这些之后，两个锁紧机构和锁紧机构松开突起必须按照规定的程序动作，使得安装方法可靠。
对于具有低顶部的料斗在调色剂供料容器1垂直截面上的尺寸相对于具有高顶部料斗在调色剂供料容器1垂直截面上的尺寸之比，只能在考虑诸如要被充填的调色剂量，料斗外形和有效料斗容积以及类似等因素后才能被确定。一般说来，具有高顶部的截面比具有低顶部的截面在垂直方向上的尺寸上大10～50％为好，更好的是大30％。对于在调色剂供料容器1长度方向的两个截面的尺寸之比，设定在3∶7-7∶3的范围内为好，更好的是1∶1。
如上所述，按照本发明，即使调色剂供料容器1在其安装到料斗6上后，承受来自弹跳机构的向上的压力，第一锁紧机构松开突起1f仍受到向下的压力。因此，调色剂供料容器1与料斗6之间接合面的气密性能可满意地得到维持。
此外，闸门底板3与料斗盖7之间的配合能可靠地保持。
进一步，因为有两个锁紧机构，在不同的调色剂供料容器中，可以使第一锁紧机构松开突起1f不具有互换性的功能，因此，不同调色剂供料容器之间的不可互换性可得到进一步完善。
图15表示第一锁紧机构的另一实施例。在这一图中，标号20和21表示呈板状的弹性件。使用小螺钉20a和20b将它们固定在料斗6上。调色剂供料容器的第一锁紧机构松开突起被插在弹性件20和21的弯曲部分的下方，并将它们升起来。结果，料斗盖7就被打开了。与此同时，调色剂供料容器由弹性件20和21的回弹力压紧在料斗之上，借此进一步增进调色剂供料容器和料斗之间接合面的气密性。这一布置与前面所述的布置是相同的。当采用本实施例中的布置时，没有旋转中心，结构元件数量减少了，因此，可以获得一种极其简单的结构。
图16是本发明另一实施例中的调色剂供料容器的透视图。在这一图中，标号12表示构成调色剂供料容器主体的瓶；13表示一个盖；标号14表示一闸门。盖13的后表面有一对第一锁紧机构松开突起13b，它位于前侧，突起13c基本上位于中间。突起13c与弹跳机构配合。这些突起与盖13整体形成。
在闸门14的顶部表面(面对瓶的表面)上，粘贴有由轻泡沫聚氨基甲酸(乙)酯或类似物形成的密封件(未示出)。闸门14插进盖13内。当闸门14插进盖13后，由螺钉或类似装置将盖13安装于瓶上。
同样在第二个实施例的情况下，料斗的结构(未示出)及在料斗上安装调色剂供料容器的方法与第一实施例中描述的那些是完全相同的。首先，第一锁紧机构松开突起13a插入料斗的第一锁紧机构中。接着通过围绕调色剂供料容器的插入部分转动调色剂供料容器，降低该调色剂供料容器的前侧，然后，第二锁紧机构松开突起13b与第二锁紧件配合从而完成对调色剂供料容器的安装操作。在这一操作过程中，突起13c承受来自弹跳机构的弹性件的向上的压力。
其次，对于开封调色剂供料容器的方法，这里与第一实施例中描述的略有不同。当安装调色剂供料容器时，第一和第二锁紧机构被松开，就可以拉出料斗盖(未示出)，调色剂供料容器也被不移动地锁住。接着，料斗盖被拉出。然后，闸门14被拉出从而开封该调色剂供料容器，使储存在瓶12中的调色剂被排卸到料斗中。当完成调色剂的排卸后，闸门14被推进而关闭该调色剂供料容器。下一步，把料斗盖推进去，关闭该料斗。然后，调色剂供料容器与锁紧机构松开。结果，突起13c被弹跳机构推上去；调色剂供料容器绕其后侧自动旋转，被抬起一预定的距离。这样，调色剂供料容器变得又可移走。
同样在第二实施例的情况下，操作效果与在第一实施例中描述的那些是相同的。即，当调色剂供料容器安装在料斗6上时，即使调色剂供料容器6经受来自弹跳机构的向上压力，第一锁紧机构松开突起13a受到向下压力。因此，调色剂供料容器1与料斗6之间的接合面的气密性能被可靠地保持。
在调色剂被充填进调色剂料斗中以前，调色剂供料容器被摇动50次适当地将调色剂与空气混合起来以便使调色剂的松密度降低从而增进该调色剂的流动性。然后，将其立即安装在料斗6上，再开封，而调色剂不会泄漏。
在此之后，将一调色剂供料容器1摇晃50多次，调色剂被立即卸到料斗6中(所谓第二次充填)。在这种情况下，调色剂也不泄漏。
当参考这里披露的结构对本发明作此描述的同时，该发明并不限于前面详述的结构，本申请是要包括那些能实现这种改进的发明目的或下述权利要求范围内的所有的变形或改变结构。
权利要求
1.一种调色剂供料机构包括一用于储存调色剂的调色剂存储部分；一用来接收供应到所说的调色剂储存部分的调色剂的接收开口；一用来打开和关闭所说的接收开口的闸门件；设置在所说的接收开口的每一纵向端，用来锁住所说的闸门件的锁紧装置，其特征在于，通过安装所说的调色剂供料容器所说的锁紧装置松开所说的闸门件。
2.如权利要求1所述的供料机构，其特征在于，所说的锁紧装置中的位于后侧的第一锁紧装置推动安装好的调色剂供料容器，当所说的调色剂供料容器脱离安装状态时，所说的调色剂供料容器的前侧抬起。
3.如权利要求2所述的供料机构，其特征在于，所说的锁紧装置中的位于前侧的第二锁紧装置锁住所说的调色剂供料容器。
4.如权利要求2所述的供料机构，其特征在于，所说的锁紧装置包括许多可独自操作的锁紧件。
5.如权利要求4所述的供料机构，其特征在于，所说的锁紧件包括一可绕一支撑轴转动的可旋转件，以及一用来将该可旋转件推向所说的闸门件的弹性件。
6.如权利要求2所述的供料机构，其特征在于，还包括用来向上推动调色剂供料容器的推动装置。
7.一种安装到调色剂供料部分上的调色剂供料容器，所说的调色剂供料部分包括一接收调色剂的接收开口，一用来打开和关闭所说的接收开口的料斗闸门件，用来锁紧所说的料斗闸门件的一个和另一个纵向端的第一和第二锁紧装置，包括一用来容纳调色剂且有一供应调色剂的供料口的调色剂容器；设置在所说的调色剂容器上的一第一突起用来通过所说的第一锁紧装置将所说的料斗闸门件的锁定松开，一第二突起，该突起用来通过所说的第二锁紧装置将所说的料斗闸门件的锁定松开。
8.按权利要求7所述的容器，其特征在于，所说的调色剂容器有一用于形成供料开口的法兰部分，第一和第二突起设置在该法兰部分上。
9.按权利要求8所述的容器，其特征在于，第一突起设置在所说的法兰部分一端和顶端，所说的第二突起设置在法兰部分另一端的侧面。
10.按权利要求7所述的容器，其特征在于，还包括用来打开和关闭该供料开口的一容器闸门件，所说的容器闸门件与所说的料斗闸门件相配合并与其一起运动。
11.按权利要求10所述的容器，其特征在于，还包括一用来密封该供料开口的薄膜，所说的容器闸门件通过拉所说的薄膜而被移动。
12.按权利要求10所述的容器，其特征在于，通过将所说的调色剂供料容器安装在调色剂供料部分上，所说的容器闸门件与所说的料斗闸门件配合。
13.按权利要求7所述的容器，其特征在于，所说的第一和第二突起构成一对。
14.按权利要求7所述的容器，其特征在于，所说的调色剂容器有这样的高度，即，首先安装的一侧比较低，后安装的一侧比较高。
全文摘要
一种调色剂供料机构包括一用来储存调色剂的调色剂储存部分；一用来接收要被供应到所述调色剂储存部分的调色剂的接收开口；一用来打开和关闭所述接收开口的闸门件；设置在所说的接收开口的每一纵向端用来锁住所述的闸门件的锁紧装置，其特征在于，通过安装所说的调色剂供料容器，所说的锁紧装置松开所说的闸门件。
文档编号G03G21/16GK1162132SQ96121950
公开日1997年10月15日 申请日期1996年10月25日 优先权日1995年10月26日
发明者伴丰, 远藤才二郎, 宫崎京太, 若月研 申请人:佳能株式会社