JP2019179071A - 現像剤収容容器、現像装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents

現像剤収容容器、現像装置およびプロセスカートリッジ Download PDF

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直哉 浅沼
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孝俊 浜田
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Abstract

【課題】運搬時に発生する現像剤の凝集を有効に抑制する。【解決手段】現像剤収容部に回転可能に設けられ、現像剤収容部の長手方向に延びた回転部材と、回転部材に回転駆動を伝達する駆動伝達部材と、回転部材の端部と現像剤収容部の内側面との間に配置され、且つ、回転部材が現像剤収容部に対して相対移動して回転部材の端部と現像剤収容部の内側面との間の隙間の幅が変化したとき、隙間の幅が元に戻るように回転部材に付勢力を発生させる弾性部材と、を有し、回転部材は、駆動伝達部材が有する係合部と係合し、且つ、回転部材の相対移動を第1距離まで許容する第1被係合部と、駆動伝達部材が有する係合部と係合し、且つ、回転部材の相対移動を第1距離よりも小さい第2距離まで許容する第2被係合部と、を有し、駆動伝達部材の回転により、係合部と第1被係合部が係合する第1係合関係と、係合部と第2被係合部が係合する第2係合関係と、が切り替わる。【選択図】 図1

Description

本発明は、電子写真画像形成装置に用いられる現像剤収容容器、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関するものである。
ここで、電子写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」ともいう)とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材(記録媒体)に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ(レーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機(マルチファンクションプリンタ)などが含まれる。
電子写真画像形成方式(電子写真プロセス)を用いたプリンタ等の画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体(以下、「感光体ドラム」という)を一様に帯電させる。次いで、帯電した感光体ドラムを選択的に露光することによって、感光体ドラム上に静電像を形成する。次いで、感光体ドラム上に形成された静電像を、現像剤としてのトナーでトナー像として顕像化する。そして、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシート等の記録材に転写する。更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像記録を行う。
このような画像形成装置には、一般に、各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。この各種のプロセス手段のメンテナンスを容易にするために、上述のような感光体や、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等のプロセス手段を枠体内にまとめて、画像形成装置(装置本体)に着脱可能なプロセスカートリッジとすることが実用化されている。プロセスカートリッジ方式によれば、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。
現像装置は一般的に、感光体ドラムに現像剤を供給する現像剤担持体や、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材が設けられた現像部と、この現像部に供給する現像剤を収容する現像剤収容容器とを有する。ここで現像剤収容容器から現像部への現像剤の搬送には、回転可能な撹拌部材を用いることが一般的である。
このような構成では、運搬等の際に現像剤収容容器内で現像剤が偏って凝集することがある。現像剤が凝集した状態では、撹拌部材の回転負荷が極端に大きくなる恐れがある。
そこで、特許文献1には、撹拌部材とは別に、現像剤収容容器の内壁に揺動板とばねを設け、運搬時の振動で揺動板が揺動することで現像剤を揺らし、現像剤の凝集を抑制する構成が開示されている。
また、特許文献2には、撹拌部材と撹拌部材を駆動する駆動部材を有する構成において、撹拌部材の回転軸線方向において、撹拌部材を駆動部材から離れる側の一方向に移動可能にするとともに、駆動部材に対して近づく方向に付勢した構成が開示されている。この構成では、回転負荷が大きい状態で撹拌部材を駆動すると、撹拌部材は回転せず回転軸線方向に揺動して凝集した現像剤をほぐし、現像剤がほぐされて回転負荷が小さくなると撹拌部材が回転する。
特開平8−240973号公報 特開2000−181207号公報
しかしながら、特許文献1または2では、運搬時に発生する現像剤の凝集について検討されておらず、運搬時の現像剤の凝集を有効に抑制することができない。
そこで、本発明の目的は、運搬時に発生する現像剤の凝集を有効に抑制できる現像剤収容容器、現像装置およびプロセスカートリッジを提供するものである。
上記目的を達成するため、本発明は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に回転可能に設けられ、前記現像剤収容部の長手方向に延びた回転部材と、前記回転部材に回転駆動を伝達する駆動伝達部材と、前記長手方向において、前記回転部材の端部と前記現像剤収容部の内側面との間に配置され、且つ、前記回転部材が前記現像剤収容部に対して相対移動して前記回転部材の端部と前記現像剤収容部の内側面との間の隙間の幅が変化したとき、前記隙間の幅が元に戻るように前記回転部材に付勢力を発生させることが可能な弾性部材と、を有し、前記駆動伝達部材は、前記回転部材と係合可能な係合部を有し、前記回転部材は、前記係合部と係合し、且つ、前記長手方向における前記回転部材の相対移動を第1距離まで許容する、第1被係合部と、前記係合部と係合し、且つ、前記長手方向における前記回転部材の相対移動を、前記第1距離よりも小さい第2距離まで許容する、第2被係合部と、を有し、前記駆動伝達部材の回転により、前記係合部と前記第1被係合部が係合する第1係合関係と、前記係合部と前記第2被係合部が係合する第2係合関係と、が切り替わる、ことを特徴とする。
本発明によれば、運搬時に発生する現像剤の凝集を有効に抑制できる。
(a)(b)は実施例1に係る現像剤収納部の概略断面図 実施例1に係る電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジの概略断面図 実施例1に係る電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジの斜視図 実施例1に係るプロセスカートリッジの断面図 実施例1に係る現像剤収容部の構成を示す斜視図 (a)(b)(c)は実施例1に係る現像剤収容部の構成を示す断面図 実施例1に係る回転軸と伝達部材の構成を示した斜視図 (a)(b)は実施例1に係る運搬時と画像形成時の違いを比較した簡略模式図 (a)(b)は実施例1に係る運搬時と画像形成時の違いを比較した簡略模式図 (a)(b)は実施例3に係る搬時と画像形成時の違いを比較した簡略模式図
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
〔実施例1〕
[電子写真画像形成装置]
先ず、電子写真画像形成装置(以下「画像形成装置」という)の全体構成について図2、図3、図4を用いて説明する。図2は、画像形成装置100の概略断面図である。図3は、画像形成装置100にプロセスカートリッジ7を装着する斜視図である。図4は、プロセスカートリッジ7の概略断面図である。
画像形成装置100は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成するための第1、第2、第3、第4の画像形成部SY,SM,SC,SKを有する。
本実施例では、第1〜第4の画像形成部の構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、Y、M、C、Kは省略して、総括的に説明する。
即ち、本実施例では、画像形成装置100は、現像剤像を担持する像担持体として、4個の電子写真感光体ドラム(以下「感光体ドラム」という)1(1Y,1M,1C,1K)を有する。感光体ドラム1は、図示矢印A方向に回転する。感光体ドラム1の周囲には帯電ローラ2及びスキャナユニット(露光装置)3が配置されている。
ここで、帯電ローラ2は、感光体ドラム1の表面を均一に帯電する帯電手段である。そして、スキャナユニット3は、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム1上に静電像(静電潜像)を形成する露光手段である。又、感光体ドラム1の周囲には、現像装置(以下、現像ユニット)4(4Y,4M,4C,4K)及びクリーニング手段としてのクリーニングブレード6(6Y,6M,6C,6K)が配置されている。
更に、4個の感光体ドラム1に対向して、感光体ドラム1上のトナー像を記録材12に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト5が配置されている。
また、本実施例では、現像ユニット4は、現像剤として非磁性一成分現像剤、即ち、トナーT(TY,TM,TC,TK)を用いる。本実施例では、現像ユニット4は、現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ22を感光体ドラム1に対して接触させて接触現像を行うものである。
本実施例では、感光体ドラム1と、帯電ローラ2、および、クリーニングブレード6と、感光体ドラム1上に残留している転写残トナー(廃トナー)を収容する除去現像剤収容部(以下廃トナー収容部と称す)14a(14aY,14aM,14aC,14aK)を有する、感光体ユニット13を形成している。
さらに本実施例では、現像剤収容容器としての現像ユニット4および感光体ユニット13を、一体的にカートリッジ化して、プロセスカートリッジ7(7Y,7M,7C,7K)を形成している。プロセスカートリッジ7は、画像形成装置100に設けられた不図示の装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置100に着脱可能に取り付けられ、画像形成装置100から駆動を受ける。
本実施例では、プロセスカートリッジ7は、図3矢印Gで示すように、感光体ドラム1の軸線方向に沿って、画像形成装置100に対して着脱可能である。
本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ7は全て同一形状を有している。各色用のプロセスカートリッジ7内には、それぞれイエロー(TY)、マゼンタ(TM)、シアン(TC)、ブラック(TK)の各色のトナーT(TY,TM,TC,TK)が収納されている。
中間転写ベルト5は、全ての感光体ドラム1に当接し、図示矢印B方向に回転する。中間転写ベルト5は、複数の支持部材(駆動ローラ26、二次転写対向ローラ27、従動ローラ28)に掛け渡されている。
中間転写ベルト5の内周面側には、各感光体ドラム1に対向するように、一次転写手段としての、4個の一次転写ローラ8(8Y,8M,8C,8K)が並設されている。又、中間転写ベルト5の外周面側において二次転写対向ローラ27に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ9が配置されている。
[画像形成プロセス]
画像形成時には、先ず、感光体ドラム1の表面が帯電ローラ2によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット3から発された画像情報に応じたレーザー光によって、帯電した感光体ドラム1の表面が走査露光され、感光体ドラム1上に画像情報に従った静電潜像が形成される。次いで、感光体ドラム1上に形成された静電潜像は、現像ユニット4によってトナー像として現像される。感光体ドラム1上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ8の作用によって中間転写ベルト5上に転写(一次転写)される。
例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第1〜第4の画像形成部SY,SM,SC,SKにおいて順次に行われ、中間転写ベルト5上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト5の移動と同期して記録材12が二次転写部へと搬送される。そして、記録材12を介して中間転写ベルト5に当接している二次転写ローラ9の作用によって、中間転写ベルト5上の4色トナー像は、一括して記録材12上に二次転写される。
トナー像が転写された記録材12は、定着手段としての定着装置10に搬送される。定着装置10において記録材12に熱及び圧力を加えられることで、記録材12にトナー像が定着される。
一次転写工程後に感光体ドラム1上に残留した一次転写残トナーは、クリーニングブレード6によって除去される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト5上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置11によって除去される。
除去された転写残トナー(廃トナー)は、画像形成装置100の廃トナーボックス(不図示)に排出される。
画像形成装置100は、所望の単独又はいくつか(全てではない)の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。
[プロセスカートリッジ]
次に、本実施例の画像形成装置100に装着されるプロセスカートリッジ7の全体構成について、図4を用いて説明する。図4は、プロセスカートリッジ7の概略断面図である。
感光体ユニット13は、感光体ユニット13内の各種要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体14を有する。クリーニング枠体14には、軸受部材を介して感光体ドラム1が矢印A方向に回転可能に取り付けられている。
また、クリーニング枠体14には、帯電ローラ軸受15が、帯電ローラ2の回転中心と感光体ドラム1の回転中心とを通る線に沿って、取り付けられている。ここで、帯電ローラ軸受15は、矢印C方向に移動可能に取り付けられている。帯電ローラ2は、帯電ローラ軸受15に回転可能に取り付けられている。そして、帯電ローラ軸受15は、付勢手段としての帯電ローラ加圧バネ16により感光体ドラム1に向かって付勢される。
また、クリーニングブレード6は、一次転写後に感光体ドラム1の表面に残った転写残トナー(廃トナー)を除去するための弾性部材6aと、弾性部材を支持するための支持部材6bとが一体に形成されている。
クリーニングブレード6によって感光体ドラム1の表面から除去された廃トナーは、クリーニングブレード6とクリーニング枠体14により形成される空間を重力方向に落下し、廃トナー収容部14a内に収容される。
現像ユニット4は、現像ユニット4内の各種要素を支持する枠体としての現像枠体18を有する。現像ユニット4には、感光体ドラム1と接触して矢印D方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ22が設けられている。現像ローラ22は、その長手方向(回転軸線方向)の両端部において、軸受を介して回転可能に現像枠体18に支持されている。
また、現像ユニット4は、トナーを収容する現像剤収容部18aと、現像ローラ22が配設された現像室18bと、現像剤収容部18aと現像室18bとを連通する開口18cを有する。本実施例では、現像室18bは現像剤収容部18aの上方に位置する。
現像室18bには、現像ローラ22に接触して回転する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ20と現像ローラ22のトナー層を規制するための現像剤規制部材としての現像ブレード21が配置されている。
また、現像枠体18の現像剤収容部18aには、収納されたトナーTを撹拌するとともに、開口18cを介して、前記トナー供給ローラ20へトナーを搬送するための撹拌部材23が設けられている。撹拌部材23は、現像ローラ22の回転軸方向に平行な軸部としての回転軸23aと、一端が回転軸23aに取り付けられ、トナーを撹拌搬送する、可撓性を有するシート状部材である撹拌部としての撹拌シート23bを有する。
撹拌シート23bは、現像剤収容部18aの内壁面に当接して、撹拌シート23bが撓んだ状態で撹拌部材23が回転する(矢印F方向)。現像剤収容部18aには、撹拌シート23bが撓み状態から解放される解放位置18eを有している。撹拌シート23bは解放位置18eを通過する時に、撹拌シート23bが撓み状態から解放される力によって撹拌シート23b上に乗ったトナーを跳ね上げ、開口18cを介して現像室18b内のトナー供給ローラ20へ搬送する。
[現像剤収容部の構成]
次に、現像剤収容部18aの構成について、図5、図6(a)を用いて説明する。図5は、現像剤収容部18aの構成を示す斜視図である。図6(a)は、現像剤収容部18aの構成を示す断面図である。
図5に示すように、現像剤収容部18aを形成する外観は、上枠体18fと下枠体18gの双方が一体化されることで成り立っている。
前述したように現像剤収容部18a内には、現像剤収容部18aに収容したトナーTを撹拌する撹拌部材23が配置されている。撹拌部材23は、現像剤収容部18aに回転可能に設けられ、現像剤収容部18aの長手方向に延びた回転部材である。
まず撹拌部材23は、回転軸23aの軸線方向Hの一方の端部に弾性部材29を取り付ける。図6(a)に示すように回転軸23aの一方の端部には、弾性部材29を取り付けるための突起部23dが設けられている。この回転軸23aの突起部23dに弾性部材29の一方の端部が圧入されることで、弾性部材29は撹拌部材23に固定される。これにより、弾性部材29は撹拌部材23と一体化される。
次に弾性部材29を含む撹拌部材23を現像剤収容部18aをなす下枠体18gの内部に配置する。このとき、撹拌部材23の他方の端部(被支持部23c)が、現像剤収容部18aの他方側の内面18kに設けた支持部18hに支持されるよう配置する。
次に現像剤収容部18aの一方側の外部から、撹拌部材23に回転駆動を伝達する駆動伝達部材としての伝達部材(ギア)30を挿入し、撹拌部材23の一方の端部に接続をする。このとき、撹拌部材23と伝達部材30は係合し、撹拌部材23は伝達部材30の回転と共に回転可能な構成となっている。この撹拌部材23と伝達部材30は係合の状態については後述する。
また、図6(a)に示すように伝達部材30には、弾性部材29を取り付けるための突起部30aが設けられている。この伝達部材30の突起部30aに弾性部材29の他方の端部が圧入されることで、弾性部材29は伝達部材30に固定される。これにより、弾性部材29は伝達部材30と一体化される。
このようにして撹拌部材23と弾性部材29と伝達部材30は一体化され、現像剤収容部18aに回転可能に支持されている。
また、現像剤収容部18aに支持された撹拌部材23は、回転軸23aの一方の端部と現像剤収容部18aの前記一方側(伝達部材30側)の内面(内側面)18jとの間に第1の隙間L1を有するように配置されている。また前記撹拌部材23は、回転軸23aの他方の端部と現像剤収容部18aの前記他方側(伝達部材30の反対側)の内面(内側面)18kとの間に第2の隙間L2を有するように配置されている。そして、前述したように前記撹拌部材23は、一方の端部が現像剤収容部18aの一方側の外部から挿入された伝達部材30に支持され、他方の端部(被支持部23c)が現像剤収容部18aの他方側の支持部18hに支持されている。
このようにして前記撹拌部材23は、現像剤収容部18aに対して前記現像剤収容部18aの長手方向(軸線方向H)に相対移動可能なように前記現像剤収容部18aに支持されている。したがって、撹拌部材23は、弾性部材29から受ける弾性力に応じて、回転軸23aの軸線方向Hに移動することが可能になっている。
そして、上枠体18fと下枠体18gとを接合し、トナー充填口(不図示)からトナーTを充填し、現像剤収容部18aとなる。
図6(a)に示すように現像剤収容部18aの完成の状態(撹拌部材の回転軸線を重力方向とした縦置き以外の姿勢)では、弾性部材29は自由長で配置されており、弾性部材29には圧縮の力も引っ張りの力も働いてはいない。弾性部材29は、現像剤収容部18aの長手方向(軸線方向H)に伸縮可能な圧縮バネであり、この圧縮バネの自由長により撹拌部材23が支持される現像剤収容部18aの長手方向の位置が決定される。
[運搬時の説明]
引き続き図6(b)、図6(c)を用いてプロセスカートリッジ7の運搬時の説明をする。図6(b)、図6(c)は、現像剤収容部18aの構成を示す断面図である。
図6(b)、図6(c)に示すように、プロセスカートリッジ7の撹拌部材23の回転軸23aの軸線(図中の一点鎖線)を重力方向とした縦置きの状態で運搬された状況を説明する。尚、この状況での部品の動きが分かりやすいように本説明では、関係する現像剤収容部18a、回転軸23a、弾性部材29、伝達部材30のみを図示し説明をする。
図6(b)は伝達部材30を重力方向下側にしてプロセスカートリッジが運搬された場合の現像剤収容部18a内の状態を示す。
前述したように回転軸23aは弾性部材29の圧縮と引っ張りに応じて回転軸23aの軸線方向Hに移動(揺動)可能である。
まず、運搬によって現像剤収容部18aに軸線方向Hと同じ方向に振動が加わる。すると、回転軸23aの重量と回転軸23aに付着しているトナーTの重量により、弾性部材29は圧縮される。
弾性部材29が圧縮されることで、回転軸23aは現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jへ近づく方向へ移動する。これにより、回転軸23aの一方の端部と現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jとの間の隙間L1が小さくなる。
その後、弾性部材29の圧縮が復元されることで、撹拌部材23に弾性力が働く。すなわち、前記弾性部材29は、前記隙間L1の幅が小さくなる方向へ変化したとき、前記隙間L1の幅が元に戻るように前記撹拌部材23に付勢力を発生させる。これにより、回転軸23aは現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jから離れる方向へ移動し、前記隙間L1は元に戻る方向へ広がる。運搬時の振動が継続される限り、回転軸23aは軸線方向Hに往復する揺動をくり返す。
回転軸23aが軸線方向Hの往復の揺動を行うと、回転軸23aに接触しているトナーTと回転軸23aの周囲のトナーTは、撹拌部材23の動きに応じて軸線方向Hの往復の揺動をする。これにより、トナーTの現像剤収容部18aの側面の一端側(伝達部材30側)に偏った凝集が抑制される。
図6(c)は伝達部材30を重力方向上側にしてプロセスカートリッジが運搬された場合の現像剤収容部18a内の状態を示す。
まず、運搬によって現像剤収容部18aに軸線方向Hと同じ方向に振動が加わる。すると、回転軸23aの重量と回転軸23aに付着しているトナーTの重量により、弾性部材29は引っ張られる。
弾性部材29が引っ張られることで、回転軸23aは現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30と反対側)の内面18kへ近づく方向へ移動する。これにより、回転軸23aの一方の端部と現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30と反対側)の内面18kとの間の隙間L2が小さくなる。
その後、弾性部材29の引っ張りが復元することで、撹拌部材23に弾性力が働く。すなわち、前記弾性部材29は、前記隙間L2の幅が小さくなる方向へ変化したとき、前記隙間L2の幅が元に戻るように前記撹拌部材23に付勢力を発生させる。これにより、回転軸23aは現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30と反対側)の内面18kから離れる方向へ移動し、前記隙間L2は元に戻る方向へ広がる。運搬時の振動が継続される限り、回転軸23aは軸線方向Hに往復する揺動をくり返す。
回転軸23aが軸線方向Hの往復の揺動を行うと、回転軸23aに接触しているトナーTと回転軸23aの周囲のトナーTは、撹拌部材23の動きに応じて軸線方向Hの往復の揺動をする。これにより、トナーTの現像剤収容部18aの側面の他端側(伝達部材30と反対側)に偏った凝集が抑制される。
[画像形成時の説明]
次に、図1(a)、図1(b)、図7、図8(a)、図8(b)を用いて画像形成時の説明をする。図1(a)は運搬時の回転軸と伝達部材の係合関係を示す斜視図、図1(b)は画像形成時の回転軸と伝達部材の係合関係を示す斜視図である。図7は、回転軸と伝達部材の構成を示した斜視図である。図8(a)は運搬時の回転軸と伝達部材の係合関係を示す簡略模式図、図8(b)は画像形成時の回転軸と伝達部材の係合関係を示す簡略模式図である。
前述したように回転軸23aの一方の端部と伝達部材30は係合している。図7に示すように、伝達部材30は、撹拌部材23の回転軸23aと係合可能な係合部30bを有している。係合部30bは、凸形状の凸部を有している。ここでは係合部30bは、回転軸の内側から外側に向けて突出した凸部である。
回転軸23aは、前記係合部30bと係合する第1被係合部としての被係合溝23gと、前記係合部30bと係合する第2被係合部としての被係合溝23hを有している。第1被係合部としての被係合溝23gは、回転軸23aの軸線方向Hにおける撹拌部材23の相対移動を第1距離まで許容する。被係合溝23gは、前記軸線方向Hにおける前記係合部30bの幅K1と前記第1距離の合計値よりも大きい第1幅W1を有する第1溝部である。すなわち、第1被係合部は、第1溝部としての被係合溝23gを有している。一方、第2被係合部としての被係合溝23hは、回転軸23aの軸線方向Hにおける撹拌部材23の相対移動を、前記第1距離よりも小さい第2距離まで許容する。被係合溝23hは、前記軸線方向Hにおける前記係合部30bの幅K1と前記第2距離の合計値よりも大きく且つ前記第1幅K1より小さい第2幅W2を有する第2溝部である。すなわち、第2被係合部は、第2溝部としての被係合溝23hを有している。被係合溝23gの軸線方向Hの幅W1と、被係合溝23hの軸線方向Hの幅W2の関係は、W1>W2、となっている。
また伝達部材30の係合部30bは、回転軸23aの軸線方向Hに幅K1を有する凸部である。前記被係合溝23gおよび前記被係合溝23hの軸線方向Hの幅W1,W2は、いずれも伝達部材30の係合部30bの軸線方向Hの幅K1より大きい。したがって、伝達部材30の係合部30bの幅K1を含めた、前記被係合溝23gおよび前記被係合溝23hとの軸線方向Hの幅の関係は、W1>W2>K1、となっている。なお、前記軸線方向H(現像剤収容部の長手方向)において、前記第2溝部としての被係合溝23hの第2幅W2は、前記係合部30bの幅K1とほぼ同じである。
前記被係合溝23hは、前記被係合溝23gから伝達部材30の回転方向(図1(b)に示す矢印F方向)に分岐している。すなわち、前記第1溝部としての被係合溝23gと前記第2溝部としての被係合溝23hは繋ぐように形成されている。したがって、図1(a)に示す係合部30bと被係合溝23gが係合する第1係合関係と、図1(b)に示す係合部30bと被係合溝23hが係合する第2係合関係とが、伝達部材30の回転により切り替わる。
図1(a)、図8(a)は、運搬時の回転軸23aと伝達部材30の係合状態を示したものである。運搬時においては、伝達部材30の係合部30bは、回転軸23aの被係合溝23gの幅W1内に収まっている。この時、回転軸23aは、係合部30bと被係合溝23gが係合した第1係合関係により、幅W1−K1(第1距離)の量まで軸線方向Hに移動可能である。
図1(b)、図8(b)は、画像形成時の回転軸23aと伝達部材30の係合状態を示したものである。伝達部材30が矢印F方向に回転すると、伝達部材30の係合部30bは被係合溝23gから被係合溝23hへ移動する。係合部30bが被係合溝23gから被係合溝23hへ移動した後、係合部30bは、被係合溝23hの幅W2内に収まる。この時、回転軸23aは、係合部30bと被係合溝23hが係合した第2係合関係により、幅W2−K1(第1距離より小さい第2距離)の量を軸線方向Hに移動可能である。このように伝達部材30の回転により、回転軸23aと伝達部材30の係合関係は、前述の第1係合関係から第2係合関係に切り替わる。
前述した、運搬時の回転軸23aの軸線方向Hの移動可能量W1−K1と、画像形成時の回転軸23aの軸線方向Hの移動可能量W2−K1の関係は、W1−K1>W2−K1、となる。
このように回転軸23aの軸線方向Hの移動可能量は、駆動時(画像形成時)の方が運搬時よりも小さい。画像形成時には撹拌部材23の軸線方向Hへの揺動量(移動量)を運搬時よりも抑えることで、現像剤収容部18a内の撹拌部材23の位置を決め、トナーTの搬送を行うことができる。
上述したように、本実施例によれば、伝達部材30の回転により、回転軸23aと伝達部材30の係合関係を、撹拌部材の相対移動を第1距離まで許容する第1係合関係と、撹拌部材の相対移動を第1距離よりも小さい第2距離まで許容する第2係合関係とに切り替える。これにより、揺動する部材を別途設けるのではなく、撹拌部材を軸線方向の両方向に移動可能とし、運搬等の際の振動で撹拌部材が移動することで、運搬時に発生する現像剤の凝集を有効に抑制できる。
〔実施例2〕
次に実施例2に係る現像剤収容容器について、図9(a)、図9(b)を用いて説明する。図9(a)、図9(b)は実施例2に係る撹拌部材の回転軸と伝達部材の構成を示す簡略模式図である。
なお、本実施例においては、前述した実施例1と異なる部分について詳細に説明する。特に改めて記載しない限りは、材質、形状などは前述の実施例1と同様である。そのような部分については、同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。
本実施例においても、回転軸23aの一方の端部と伝達部材30は係合している。図9(a)、図9(b)に示すように、伝達部材30は、撹拌部材23の回転軸23aと係合可能な係合部30bを有している。係合部30bは、回転軸の内側から外側に向けて突出した凸部であり、回転軸23aの軸線方向Hに幅K2を有する凸部である。すなわち、係合部30bは、凸形状の凸部を有している。被係合溝23gの軸線方向Hの幅W1は、伝達部材30の係合部30bの軸線方向Hの幅K2より大きい(W1>K2)。
回転軸23aは、前記係合部30bと係合する第1被係合部としての被係合溝23gと、前記係合部30bと係合する第2被係合部としての被係合溝23hを有している。第1被係合部としての被係合溝23gは、実施例1と同様に、回転軸23aの軸線方向Hにおける撹拌部材23の相対移動を第1距離まで許容する。被係合溝23gは、前記軸線方向Hにおける前記係合部30bの幅K2と前記第1距離の合計値よりも大きい第1幅W1を有する第1溝部である。すなわち、第1被係合部は、第1溝部としての被係合溝23gを有している。一方、第2被係合部としての被係合溝23hは、前記軸線方向H(現像剤収容部の長手方向)において前記係合部30bの幅K2より大きく前記第1幅W1より小さい開口幅W2を持つ開口を備え、且つ前記被係合溝23gから離れる方向に前記軸線方向Hにおける幅が小さくなるように形成される第2溝部である。すなわち、第2被係合部は、第2溝部としての被係合溝23hを有している。被係合溝23hは、前記被係合溝23gと繋ぐように形成されており、交差する二つの平面a,bからなる。被係合溝23hには、前記交差する二つの平面a,bにより、前記軸線方向Hにおける幅が前記係合部30bの幅K2よりも小さい領域が形成されている。この被係合溝23hの二つの平面a,bの一方または両方に係合部30bが当接することで、回転軸23aの軸線方向Hにおける撹拌部材23の相対移動を規制する。
図9(a)は、運搬時の回転軸23aと伝達部材30の係合状態を示したものである。運搬時においては、伝達部材30の係合部30bは、回転軸23aの被係合溝23gの幅W1内に収まっている。この時、回転軸23aは、係合部30bと被係合溝23gが係合した第1係合関係により、幅W1−K2(第1距離)の量まで軸線方向Hに移動可能である。
図9(b)は、画像形成時の回転軸23aと伝達部材30の係合状態を示したものである。伝達部材30が矢印F方向に回転すると、伝達部材30の係合部30bは被係合溝23gから被係合溝23hへ移動する。係合部30bが被係合溝23gから被係合溝23hへ移動した後、係合部30bは被係合溝23hの平面aと平面bに当接する。これにより、回転軸23aは、係合部30bと被係合溝23hが係合した第2係合関係により、軸線方向Hへの移動が規制される。このように伝達部材30の回転により、回転軸23aと伝達部材30の係合関係は、前述の第1係合関係から第2係合関係に切り替わる。なお、被係合溝23hの開口では、前記係合部30bの幅K2より大きく前記第1幅W1より小さい開口幅W2を持つため、回転軸23aは、被係合溝23hの二つの平面a,bの少なくとも一方に係合部30bが当接(第2係合関係)することで、幅W2−K2(第1距離より小さい第2距離)で軸線方向Hへの移動が規制される。さらに被係合溝23hの前記開口幅W2より小さい幅W3の部分では、回転軸23aは、被係合溝23hの二つの平面a,bの両方に係合部30bが当接(第2係合関係)することで、幅W3−K2(第1距離より小さい第2距離)で軸線方向Hへの移動が規制される。前記軸線方向H(現像剤収容部の長手方向)において、前記第2溝部としての被係合溝23hの開口幅W2は、前記係合部30bの幅K2とほぼ同じである。一方、前記第2溝部としての被係合溝23hの開口幅W2より小さい幅W3は、前記係合部30bの幅K2と同じであり、幅W3−K2はゼロである。
このようにして運搬時には撹拌部材23を軸線方向Hへ揺動させ、画像形成時には撹拌部材23を軸線方向Hへの揺動を規制する。画像形成時には撹拌部材23の位置を固定し、トナーTの撹拌・搬送を行う。
上述したように、本実施例においても、伝達部材30の回転により、回転軸23aと伝達部材30の係合関係を、撹拌部材の相対移動を第1距離まで許容する第1係合関係と、撹拌部材の相対移動を規制する第2係合関係とに切り替える。これにより、揺動する部材を別途設けるのではなく、撹拌部材を軸線方向の両方向に移動可能とし、運搬等の際の振動で撹拌部材が移動することで、運搬時に発生する現像剤の凝集を有効に抑制できる。
〔実施例3〕
次に実施例3に係る現像剤収容容器について、図10(a)、図10(b)を用いて説明する。図10(a)、図10(b)は実施例3に係る撹拌部材の回転軸と伝達部材の構成を示す簡略模式図である。
なお、本実施例においては、前述した実施例1と異なる部分について詳細に説明する。特に改めて記載しない限りは、材質、形状などは前述の実施例1と同様である。そのような部分については、同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。
本実施例においても、回転軸23aの一方の端部と伝達部材30は係合している。図10(a)、図10(b)に示すように、伝達部材30は、撹拌部材23の回転軸23aと係合可能な凸形状の係合部30bを有している。係合部30bは、回転軸の内側から外側に向けて突出した凸部である。すなわち、係合部30bは、凸形状の凸部を有している。
回転軸23aは、前記係合部30bと係合する第1被係合部としての被係合溝23gと、前記係合部30bと係合する第2被係合部としての被係合溝23hを有している。第1被係合部としての被係合溝23gは、回転軸23aの軸線方向Hにおける撹拌部材23の相対移動を第1距離まで許容する。被係合溝23gは、前記軸線方向Hにおける前記係合部30bの幅K3と前記第1距離の合計値よりも大きい幅W1を有する第1溝部である。すなわち、第1被係合部は、第1溝部としての被係合溝23gを有している。一方、第2被係合部としての被係合溝23hは、回転軸23aの軸線方向Hにおける撹拌部材23の相対移動を、前記第1距離よりも小さい第2距離まで許容する。被係合溝23hは、前記軸線方向Hにおける前記係合部30bの幅K3より小さく且つ圧入により前記係合部30bが嵌入可能な幅W2を有する第2溝部である。すなわち、第2被係合部は、第2溝部としての被係合溝23hを有している。被係合溝23gの軸線方向Hの幅W1と、被係合溝23hの軸線方向Hの幅W2の関係は、W1>W2、となっている。なお、ここでは、被係合溝23hは、回転軸23aの軸線方向Hにおける撹拌部材23の相対移動を規制する幅W2を有する溝である。
また伝達部材30の係合部30bは、回転軸23aの軸線方向Hに幅K3を有する凸部である。前記被係合溝23gの軸線方向Hの幅W1は、伝達部材30の係合部30bの軸線方向Hの幅K3より大きい。一方、前記被係合溝23hの軸線方向Hの幅W2は、伝達部材30の係合部30bの軸線方向Hの幅K3より小さい。したがって、伝達部材30の係合部30bの幅K3を含めた、前記被係合溝23gおよび前記被係合溝23hとの軸線方向Hの幅の関係は、W1>K3>W2、となっている。ここでは、第2被係合部としての被係合溝23hは、前記係合部30bよりも弾性変形しやすい構成となっている。この場合、被係合溝23hを、係合部30bより剛性の高い材料で形成する、あるいは被係合溝23hの係合部30bとの当接面に弾性部材も設けるなど、弾性変形により嵌合するよう適宜構成すれば良い。あるいは、係合部30bを被係合溝23hよりも弾性変形しやすい構成としてもよい。
前記被係合溝23hは、前記被係合溝23gから伝達部材30の回転方向(図10(b)に示す矢印F方向)に分岐している。すなわち、前記第1溝部としての被係合溝23gと前記第2溝部としての被係合溝23hは繋ぐように形成されている。したがって、図10(a)に示す係合部30bと被係合溝23gが係合する第1係合関係と、図10(b)に示す係合部30bと被係合溝23hが係合する第2係合関係とが、伝達部材30の回転により切り替わる。
図10(a)は、運搬時の回転軸23aと伝達部材30の係合状態を示したものである。運搬時においては、伝達部材30の係合部30bは、回転軸23aの被係合溝23gの幅W1内に収まっている。この時、回転軸23aは、係合部30bと被係合溝23gが係合した第1係合関係により、幅W1−K3(第1距離)の量まで軸線方向Hに移動可能である。
図10(b)は、画像形成時の回転軸23aと伝達部材30の係合状態を示したものである。伝達部材30が矢印F方向に回転すると、伝達部材30の係合部30bは被係合溝23gから被係合溝23hへ移動する。係合部30bが被係合溝23gから被係合溝23hへ移動する際、係合部30bは、幅K3の部分が変形させられ、被係合溝23hの幅W2へ食い込む。このため、回転軸23aは、係合部30bと被係合溝23hが係合した第2係合関係により、幅W2−K3(第1距離より小さい第2距離)で軸線方向Hへの移動が規制される。このように伝達部材30の回転により、回転軸23aと伝達部材30の係合関係は、前述の第1係合関係から第2係合関係に切り替わる。
このようにして運搬時には撹拌部材23を軸線方向Hへ揺動させ、画像形成時には撹拌部材23を軸線方向Hへの揺動を規制する。画像形成時には撹拌部材23の位置を固定し、トナーTの撹拌・搬送を行う。また被係合溝23hへ移動した係合部30bは被係合溝23gへ戻ることはなくなる。
上述したように、本実施例においても、伝達部材30の回転により、回転軸23aと伝達部材30の係合関係を、撹拌部材の相対移動を第1距離まで許容する第1係合関係と、撹拌部材の相対移動を規制する第2係合関係とに切り替える。これにより、揺動する部材を別途設けるのではなく、撹拌部材を軸線方向の両方向に移動可能とし、運搬等の際の振動で撹拌部材が移動することで、運搬時に発生する現像剤の凝集を有効に抑制できる。
〔他の実施例〕
前述した実施例では、伝達部材が有する係合部が凸部を有し、前記係合部と係合する、回転軸が有する被係合部が溝部を有する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、凸部と溝部を逆にした構成であってもよい。すなわち、伝達部材が有する係合部が溝部を有し、前記係合部と係合する、回転軸が有する被係合部が凸部を有する構成であってもよい。また、前記凸部が外側に向かって突出する構成を例示したが、前記凸部が内側に向かって突出する構成であってもよい。
また前述した実施例では、画像形成装置に取り付けられ、画像形成装置から駆動を受ける現像剤収容容器として、プロセスカートリッジの一部をなす現像ユニットを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、現像剤収容部、及び搬送部材(撹拌部材)を有するトナーユニット、あるいは現像剤担持体、現像剤収容部、及び搬送部材(撹拌部材)を有する現像装置など、その他の現像剤収容容器であっても良い。これらの現像剤収容容器に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
また前述した実施例では、弾性部材として圧縮バネを例示したが、これに限定されるものではなく、現像剤収容部の長手方向に伸縮可能であり、撹拌部材に弾性力を付与するものであれば、圧縮バネ以外の弾性部材であっても良い。
また前述した実施例では、画像形成部を4つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
また前述した実施例では、露光手段としてスキャナユニット(レーザースキャナ)を使用したが、これに限定されるものではなく、例えばLEDアレイ等を使用しても良い。
また前述した実施例では、画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段,現像手段,クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示したが、これに限定されるものではない。感光体ドラムの他に、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、いずれか1つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。
また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また、中間転写体を使用し、中間転写体に担持されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置を例示したが、これに限定されるものではない。記録材担持体を使用し、記録材担持体に担持された記録材にトナー像を転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられる現像剤収容容器に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
L1,L2 …隙間
SY,SM,SC,SK …画像形成部
T …トナー
1 …感光体ドラム
4 …現像ユニット
7 …プロセスカートリッジ
12 …記録材
13 …感光体ユニット
14 …クリーニング枠体
18 …現像枠体
18a …現像剤収容部
18b …現像室
18c …開口
18f …上枠体
18g …下枠体
18h …支持部
18j,18k …内面
20 …トナー供給ローラ
21 …現像ブレード
22 …現像ローラ
23 …撹拌部材
23a …回転軸
23b …撹拌シート
23c …被支持部
23d …突起部
23g,23h …被係合溝
29 …弾性部材
30 …伝達部材
30a …突起部
30b …係合部
100 …画像形成装置

Claims (12)

  1. 現像剤を収容する現像剤収容部と、
    前記現像剤収容部に回転可能に設けられ、前記現像剤収容部の長手方向に延びた回転部材と、
    前記回転部材に回転駆動を伝達する駆動伝達部材と、
    前記長手方向において、前記回転部材の端部と前記現像剤収容部の内側面との間に配置され、且つ、前記回転部材が前記現像剤収容部に対して相対移動して前記回転部材の端部と前記現像剤収容部の内側面との間の隙間の幅が変化したとき、前記隙間の幅が元に戻るように前記回転部材に付勢力を発生させることが可能な弾性部材と、を有し、
    前記駆動伝達部材は、前記回転部材と係合可能な係合部を有し、
    前記回転部材は、
    前記係合部と係合し、且つ、前記長手方向における前記回転部材の相対移動を第1距離まで許容する、第1被係合部と、
    前記係合部と係合し、且つ、前記長手方向における前記回転部材の相対移動を、前記第1距離よりも小さい第2距離まで許容する、第2被係合部と、を有し、
    前記駆動伝達部材の回転により、前記係合部と前記第1被係合部が係合する第1係合関係と、前記係合部と前記第2被係合部が係合する第2係合関係と、が切り替わる、ことを特徴とする現像剤収容容器。
  2. 前記係合部は、凸部を有し、
    前記第1被係合部は、前記長手方向において、前記凸部の幅と前記第1距離の合計値よりも大きい第1幅を有する第1溝部を有し、
    前記第2被係合部は、前記長手方向において、前記凸部の幅と前記第2距離の合計値よりも大きく且つ前記第1幅より小さい第2幅を有する第2溝部を有し、
    前記第1溝部と前記第2溝部が繋ぐように形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤収容容器。
  3. 前記長手方向において、前記第2溝部の第2幅は、前記凸部の幅とほぼ同じである、ことを特徴とする請求項2に記載の現像剤収容容器。
  4. 前記係合部は、凸部を有し、
    前記第1被係合部は、前記長手方向において、前記凸部の幅と前記第1距離の合計値よりも大きい第1幅を有する第1溝部を有し、
    前記第2被係合部は、前記第1溝部と繋ぎ且つ前記長手方向において前記凸部の幅より大きく前記第1幅より小さい開口幅を持つ開口を備え且つ前記第1溝部から離れる方向に前記長手方向における幅が小さくなるように形成される第2溝部を有し、
    前記第2溝部には、前記長手方向における幅が前記凸部の幅よりも小さい領域が形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤収容容器。
  5. 前記第2溝部は、交差する二つの平面からなる、ことを特徴とする請求項4に記載の現像剤収容容器。
  6. 前記係合部は、凸部を有し、
    前記第1被係合部は、前記長手方向において、前記凸部の幅と前記第1距離の合計値よりも大きい幅を有する第1溝部を有し、
    前記第2被係合部は、前記長手方向において、前記凸部の幅より小さく且つ圧入により前記凸部が嵌入可能な幅を有する第2溝部を有し、
    前記第1溝部と前記第2溝部が繋ぐように形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤収容容器。
  7. 前記第2被係合部は、前記係合部よりも弾性変形しやすい、ことを特徴とする請求項6に記載の現像剤収容容器。
  8. 前記弾性部材は、一方の端部を前記回転部材に固定され、他方の端部を前記駆動伝達部材に固定され、前記現像剤収容部の長手方向に沿う方向に伸縮可能であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の現像剤収容容器。
  9. 前記回転部材は、前記回転部材の一方の端部と前記現像剤収容部の一方側の内側面との間に第1の隙間を、前記回転部材の他方の端部と前記現像剤収容部の他方側の内側面との間に第2の隙間を、それぞれ有するように配置され、且つ前記現像剤収容部に対して前記現像剤収容部の長手方向に相対移動可能なように前記現像剤収容部に支持され、
    前記回転部材が前記第1および前記第2の隙間のうちの一方の隙間が小さくなる方向に移動した場合、当該一方の隙間が元に戻る方向に前記回転部材に付勢力を発生させるように前記弾性部材が構成されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の現像剤収容容器。
  10. 前記回転部材は、前記現像剤収容部に収容した現像剤を撹拌する撹拌部材であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の現像剤収容容器。
  11. 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の現像剤収容容器と、
    前記現像剤収容容器に設けられ、現像剤を担持する現像剤担持体と、
    を有する、ことを特徴とする現像装置。
  12. 画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
    請求項1乃至10のいずれか一項に記載の現像剤収容容器と、
    前記現像剤収容容器に設けられ、現像剤を担持する現像剤担持体と、
    現像剤像を担持する像担持体と、
    を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
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