JP7222284B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、装置本体に対して着脱可能なユニットを備える画像形成装置に関する。
従来から現像剤を収容する現像カートリッジを着脱可能に装着した画像形成装置が知られている。通常、現像カートリッジには現像剤を撹拌する撹拌部材が設けられており、撹拌部材は装置本体からの駆動力によって駆動されるようになっている。例えば特許文献1には、現像カートリッジに撹拌部材の駆動を制御するレバーが設けられ、このレバーを装置本体側のレバーで押すことによって撹拌部材を駆動させる構成が開示されている。
特開2017-181949号公報
しかしながら、特許文献1の構成によれば、停電等によって装置本体側のレバーが現像カートリッジ側のレバーを押している状態で停止した場合、現像カートリッジを引き出す方向において現像カートリッジのレバーが装置本体側のレバーに引っ掛かり、引き出すことができないなどの障害が生じる。
画像形成装置におけるこのような着脱障害は、現像カートリッジだけでなく、シートカセットなど着脱可能なユニットであれば、同様に生じる可能性がある。
本発明は、装置本体に対して着脱可能なユニットを備える画像形成装置において、ユニットの着脱障害を抑制することを目的とする。
本発明の画像形成装置(1)は、装置本体(2)と、前記装置本体(2)に対して着脱可能に装着され、揺動可能な第1レバー(55)を有するユニット(51)と、回動軸心(R)を中心に揺動可能に前記装置本体(2)に設けられ、装着された前記ユニット(51)の前記第1レバー(55)を押圧可能であり、前記回動軸心(R)方向に突出した第1ボス(913)を有する第2レバー(91)と、前記第2レバー(91)が前記第1レバー(55)を押圧する方向に前記第2レバー(91)を付勢するバネ(92)と、回転可能に前記装置本体(2)に設けられ、前記バネ(92)の付勢力に抗して前記第1ボス(913)と当接する第2ボス(932)を偏心位置に有する駆動ギヤ(93)と、を備え、前記第2レバー(91)は、前記バネ(92)によって付勢されて前記第1レバー(55)を押圧する第1位置と、前記駆動ギヤ(93)が回転することによって前記第2ボス(932)が前記第1ボス(913)に当接して前記第1レバー(55)から退避し前記ユニット(51)を着脱可能とする第2位置との間で揺動可能であり、前記第1レバー(55)を押圧している前記第1位置にあるときに前記ユニット(51)が取り出される方向に変位すると前記第1レバー(55)に押されて前記バネ(92)の付勢力に抗して前記第2位置へ向かって揺動することを特徴とする。
本発明によれば、第2レバーが第1レバーを押圧している状態でユニットが引き出された場合、第1レバーが第2レバーを押し、第1ボスが第2ボスから離れることにより、第2レバーが第2位置へ向かって揺動する。よって、第1レバーが第2レバーに引っ掛かってユニットの着脱障害となることが抑制される。
一実施形態の画像形成装置の中央断面図である。 第2レバーが第1位置にあるときの第2レバー周辺の拡大右側面図である。 第2レバーが第2位置にあるときの第2レバー周辺の拡大右側面図である。 第2レバーの斜視図である。 第2レバーが第1位置にあるときの第2レバーと駆動ギヤとバネとを示す拡大右側面図である。 図5の正面図である。 図5において第2レバーが第2位置に変位した状態を示す図である。 図5において第2レバーが第3位置に変位した状態を示す図である。
[画像形成装置の全体構成]
図1は、本発明の一実施形態の画像形成装置1の中央断面図である。以下の説明では、図1に示すように画像形成装置1が使用可能に設置された状態を基準とし、シートカセット10が引き出される側を前、その反対側を後とし、画像形成装置1を前側から見て左右方向を規定し、さらに画像形成装置1の排出トレイ82側を上、その反対を下とし、各方向を定める。
画像形成装置1は、装置本体2と、供給ユニット3と、モータ4と、画像形成ユニット5と、排出ユニット8とを備える。
装置本体2は、画像形成装置1の各構成部材を支持するフレームと、画像形成装置1の外観を構成する外装カバーとを備える。装置本体2の下部にはシートカセット10を収納する収納部2Aが形成されている。供給ユニット3は、画像形成装置1の下部に配置され、シートSを画像形成ユニット5へ搬送するものである。
画像形成ユニット5は、供給ユニット3よりもシートSの搬送方向下流側に配置され、供給ユニット3から搬送されてきたシートSに画像を形成するものである。排出ユニット8は、画像形成ユニット5よりもシートSの搬送方向下流側に配置され、画像形成ユニット5により画像が形成されたシートSを画像形成装置1の外部へ排出して支持するものである。
供給ユニット3は、シートカセット10と、供給機構20と、搬送ローラ24と、レジストローラ25とを備える。
シートカセット10は、装置本体2の収納部2Aに収納された収納位置と、収納部2Aから引き出された引出位置との間を前後方向に沿ってスライド可能に構成される。シートカセット10は、複数枚のシートSを収容可能なカセット本体11と、カセット本体11に配置されシートSを上下方向に変位可能に支持する圧板12と、圧板12を上昇させる圧板上昇部材13とを有する。圧板上昇部材13はモータ4によって駆動される。図1では、圧板上昇部材13の上昇によって圧板12が持ち上げられ、圧板12上に積載されているシートSが供給可能位置まで上昇させられた状態を示している。
供給機構20はシートカセット10に積載されるシートSを一枚ずつ分離して取り出し、搬送ローラ24へ向けて搬送する機構である。供給機構20は、ピックアップローラ21と、分離ローラ22と、分離パッド23とを備える。
ピックアップローラ21は圧板12により供給可能位置まで上昇されたシートSを取り出すためのローラであり、圧板12の上方に配置されている。分離ローラ22はピックアップローラ21よりもシートSの搬送方向下流側に配置されており、分離パッド23は分離ローラ22に対向配置されるとともに分離ローラ22に向けて付勢されている。
ピックアップローラ21により取り出されたシートSは分離ローラ22側へ送り出され、分離ローラ22と分離パッド23との間で1枚ずつに分離され、搬送ローラ24に向けて搬送される。
搬送ローラ24はシートSに搬送力を付与するローラであり、供給機構20よりもシートSの搬送方向下流側に配置されている。供給機構20から搬送ローラ24に向けて搬送されてきたシートSはレジストローラ25へ向けて搬送される。
レジストローラ25は搬送ローラ24よりもシートSの搬送方向下流側に配置されている。レジストローラ25は搬送されるシートSの先端の移動を規制して一旦停止させた後、所定のタイミングにて転写位置に向けて搬送する。
画像形成ユニット5は、供給ユニット3から搬送されてきたシートSの表面に画像を転写するプロセスユニット50と、プロセスユニット50の感光体ドラム56の表面を露光する露光ユニット60と、プロセスユニット50によりシートSに転写された画像を定着させる定着ユニット70とを備える。
プロセスユニット50は装置本体2におけるシートカセット10の収納位置よりも上方に配置されている。プロセスユニット50は、ユニットの一例としての現像カートリッジ51と、感光体ドラム56と、転写ローラ57とを備える。現像カートリッジ51は、現像剤収容室52と、供給ローラ53と、現像ローラ54と、第1レバー55とを備える。なお、感光体ドラム56は現像カートリッジ51に設けられていてもよい。現像カートリッジ51は、装置本体2に対して着脱可能であり、装置本体2に収納されて装着された装着位置(図1に示す位置)と、装置本体2から取り出された取出位置との間を前後方向に沿ってスライド可能に構成される。
現像剤収容室52には現像剤となるトナーが収容されている。現像剤収容室52に収容されたトナーは、撹拌部材521により撹拌されながら供給ローラ53に送られる。供給ローラ53は現像剤収容室52から送られてくるトナーをさらに現像ローラ54へ供給する。現像ローラ54は供給ローラ53に密着して配置されており、供給ローラ53から供給されるとともに図示しない摺接部材により帯電されたトナーを担持する。
第1レバー55は、撹拌部材521の駆動を制御するレバーであり、特開2017-181949号公報のレバー50と同様の公知の構成を有する。第1レバー55は、前後方向に揺動可能に現像カートリッジ51の左側面に設けられており、図2の状態に傾くと撹拌部材521が駆動され、図3の状態になった場合撹拌部材521が停止するように構成されている。第1レバー55の揺動先端部は現像カートリッジ51から上方へ突出しており、装置本体2に設けられた第2レバー91によって押圧可能である。
感光体ドラム56は現像ローラ54に隣接して配置されている。感光体ドラム56の表面は図示しない帯電器により一様に帯電された後、露光ユニット60により露光される。感光体ドラム56の露光された部分は他の部分よりも電位が低くなり、感光体ドラム56に画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体ドラム56の表面に、帯電されたトナーが現像ローラ54から供給されることにより、静電潜像が顕像化されて現像剤像となる。
転写ローラ57は感光体ドラム56に対向配置される。転写ローラ57の表面に転写バイアスがされている状態で、現像剤像が形成された感光体ドラム56と転写ローラ57との間(転写位置)でシートSを挟持しなから搬送することにより、感光体ドラム56の表面に形成された現像剤像がシートSの表面に転写される。
露光ユニット60は、レーザダイオードと、ポリゴンミラーと、レンズと、反射鏡とを備えており、画像形成装置1に入力された画像データに基づいてレーザ光を感光体ドラム56へ向けて照射することにより、感光体ドラム56の表面を露光する。
定着ユニット70は、加熱ローラ71と、押圧ローラ72とを備えている。加熱ローラ71はモータ4からの駆動力により回転駆動され、加熱ローラ71は図示しない電源から電力を供給することで加熱される。押圧ローラ72は加熱ローラ71に対向配置されており、加熱ローラ71に密着して従動回転する。現像剤像が転写されたシートSが定着ユニット70に搬送されてくると、加熱ローラ71と押圧ローラ72との間でシートSを挟持しながら搬送し、シートSに現像剤像を定着させる。
排出ユニット8は、排出ローラ81と、排出トレイ82とを備える。排出ローラ81は一対のローラであり、定着ユニット70から搬送されてくるシートSを装置本体2の外部へ向けて排出する。排出トレイ82には排出ローラ81により装置本体2の外部に排出されたシートSが堆積される。
このような画像形成装置1において、停電等によって突然電源が落ちることを想定した場合、装置本体2側の第2レバー91が現像カートリッジ51側の第1レバー55を押している状態で停止することがある。このとき、第1レバー55が第2レバー91に引っ掛かり、現像カートリッジ51を引き出すことができないという着脱障害を回避するため、以下のような構成としている。
[着脱障害を回避する構成]
まず、第1レバー55及び第2レバー91の通常の動作について説明する。図2は、第2レバー91が第1位置にあるときの第2レバー91周辺の拡大右側面図である。図3は、第2レバー91が第2位置にあるときの第2レバー91周辺の拡大右側面図である。
第2レバー91は、左右方向に延びる回動軸心Rを中心に揺動可能に装置本体2に設けられる。第2レバー91は、モータ4によって駆動され、装着された現像カートリッジ51の第1レバー55を押圧する第1位置(図2に示す位置)と、第1レバー55から退避し現像カートリッジ51を着脱可能とする第2位置(図3に示す位置)との間で揺動可能である。
第1位置にある第2レバー91は、第1レバー55に当接する当接部91Aが回動軸心Rの下方に位置する状態となる。このとき、装着位置にある現像カートリッジ51においては、第1レバー55が第2レバー91によって後方向へ押圧され、撹拌部材521へモータ4からの駆動力を伝達する伝達位置に揺動する。
一方、第2位置にある第2レバー91は、当接部91Aが回動軸心Rの前方に位置し、第1レバー55から退避する状態となる。このとき、装着位置にある現像カートリッジ51においては、第1レバー55が図3に示すような鉛直方向に沿い撹拌部材521へのモータ4からの駆動力を切断する切断位置に揺動する。これにより、現像カートリッジ51は、第1レバー55が第2レバー91に引っ掛からずに前方へ引き出し可能となる。
次に、図2の状態において現像カートリッジ51を引き出し可能とするための構成について説明する。図4は、第2レバー91の斜視図である。図5は、第2レバー91が第1位置にあるときの第2レバー91と駆動ギヤ93とバネ92とを示す拡大右側面図であり、図6は、その正面図である。図7は、図5において第2レバー91が第2位置に変位した状態を示す図である。図8は、図5において第2レバー91が第3位置に変位した状態を示す図である。
図4に示すように、第2レバー91は、軸部911と、レバー部912と、第1ボス913とを有している。軸部911は、左右方向に延びる円筒状の部材であり、装置本体2に設けられた棒状の支持部2B(図6参照)に回動軸心Rを中心に回動可能に外嵌される。レバー部912は、軸部911の外周面から径方向に延びる四角柱状の部材であり、その先端部が第1レバー55に当接する当接部91Aとなる。
第1ボス913は、レバー部912の左面における軸部911近傍から回動軸心Rに沿って左方へ延びる円柱状の部材であり、その先端部は軸部911の左面よりも左方へ突出している。図5に示すように、第2レバー91は、回動軸心Rから第1ボス913までの距離L1が回動軸心Rから当接部91Aまでの距離L2よりも短く構成される。これにより、第2レバー91が回動軸心Rを中心に揺動する際、第1ボス913の変位量が当接部91Aの変位量よりも小さくなるため、第2レバー91を小型化できる。
図5及び図6に示すように、第2レバー91の右側にはバネ92が配置され、第2レバー91の左側には駆動ギヤ93が配置されている。第2レバー91の回動軸心R方向に沿って、駆動ギヤ93、第2レバー91、バネ92の順に配置されることにより、各部材を回動軸心R方向に沿って一方向から組み付けることができ、作業性がよい。本実施形態では、左から右方向へバネ92、第2レバー91、駆動ギヤ93の順に装置本体2へ組み付けることができる。
バネ92は、ねじりコイルバネであり、コイル部92Aが装置本体2の支持部2Bに外嵌し、一端部92Bが第2レバー91のレバー部912における当接部91Aと反対側の側面に係合し、他端部92Cが装置本体2に係合している。これにより、バネ92は、図5において第2レバー91を後方向に付勢する。つまり、バネ92は、第2レバー91が第1レバー55を押圧する方向に第2レバー92を付勢する。
なお、バネ92は、ねじりコイルバネに限定されることはなく、第2レバー91が第1レバー55を押圧する方向に第2レバー92を付勢するバネであればよく、圧縮コイルバネ、引張コイルバネ、板バネ等であってもよい。
駆動ギヤ93は、左右方向において第2レバー91と重なるように装置本体2に回転可能に設けられ、モータ4によって回転されることで第2レバー91を駆動させるセクタギヤである。駆動ギヤ93は、歯底円の内側に軸部931と、第2ボス932と、規制部933とを有している。軸部931は、左右方向に延びる円柱状の部材であり、装置本体2に設けられた図示しない孔部に回動可能に支持される。
第2ボス932は、駆動ギヤ93の右面における偏心位置を中心として右方へ延びる円柱状の部材である。本実施形態において、第2ボス932は軸部931を含む位置に形成されている。第2ボス932には、バネ92の付勢力により第1ボス913が当接している。よって、駆動ギヤ93が回転方向Aに回転するとき、第2ボス932はバネ92の付勢力に抗して第1ボス913を押しながら軸部931を中心に回転する。このとき、第1ボス913が変位することによって、第2レバー91は、第1位置(図5に示す位置)と第2位置(図7に示す位置)との間で揺動する。
また、第2ボス932の周囲には規制部933との間に形成される空間がある。この空間を退避領域として、第1ボス913は第2ボス932から離れて変位可能である。すなわち、停電等によって第2レバー91が第1レバー55を押圧している第1位置で停止しているときに、現像カートリッジ51が取り出される方向に変位すると、第2レバー91は第1レバー55に押されバネ92の付勢力に抗して第2位置へ向かって揺動することができる。よって、第1レバー55が第2レバー91に引っ掛かり、現像カートリッジ51を引き出すことができないという着脱障害を回避することができる。
また、本実施形態では第2ボス932が円柱形状であることにより、第2ボス932が角柱形状である場合に比べて第2レバー91を滑らかに揺動させることができる。なお、第2ボス932の滑らかな動作を必要としなければ、第2ボス932は角柱形状であってもよい。
規制部933は、第2ボス932との間に溝部934を形成するように第2ボス932を囲む環形状の部材である。本実施形態では、駆動ギヤ93の歯底円の内側を掘り込むことで溝部934が形成され、溝部934の内側壁面が第2ボス932、溝部934の外側壁面が規制部933となっている。すなわち、規制部933は、右方から見て軸部931を中心とする円形となっている。
規制部933は、第1位置にある第2レバー91が第1レバー55で押され、第2レバー91が第2位置を越えた第3位置(図8に示す位置)へ揺動したときに、第1ボス913と当接して第2レバー91の揺動を規制する。第2レバー91が第3位置を越えて揺動できないように規制することにより、第2レバー91やバネ92等の部材の破損を抑制できる。
溝部934は、駆動ギヤ93の回転方向Aに沿って幅が変化する形状を有する。これにより、駆動ギヤ93がどの回転位置にあっても、規制部933は第2レバー91が第3位置を越えて揺動しないように規制することができる。したがって、規制部933によって第2レバー91が第1位置以外にあるときでも意図しない揺動を規制することができる。例えば、第2レバー91が第2位置にあるとき、第2レバー91は第3位置までは揺動できるが、第3位置を越えて揺動することはできない。なお、規制部933は必須の構成ではない。
上記の着脱障害を回避する構成は、現像カートリッジ51だけでなく、シートカセット10など画像形成装置1における着脱可能なユニットであれば、適用することができる。
[実施形態の効果]
上記の画像形成装置1は、装置本体2と、装置本体2に対して着脱可能に装着され、揺動可能な第1レバー55を有する現像カートリッジ51とを備える。また画像形成装置1は、回動軸心Rを中心に揺動可能に装置本体2に設けられ、装着された現像カートリッジ51の第1レバー55を押圧可能であり、回動軸心R方向に突出した第1ボス913を有する第2レバー91を備える。また画像形成装置1は、第2レバー91が第1レバー55を押圧する方向に第2レバー91を付勢するバネ92と、回転可能に装置本体2に設けられ、バネ92の付勢力に抗して第1ボス913と当接する第2ボス932を偏心位置に有する駆動ギヤ93とを備える。そして、第2レバー91は、バネ92によって付勢されて第1レバー55を押圧する第1位置と、駆動ギヤ93が回転することによって第2ボス932が第1ボス913に当接して第1レバー55から退避し現像カートリッジ51を着脱可能とする第2位置との間で揺動可能であり、第1レバー55を押圧している第1位置にあるときに現像カートリッジ51が取り出される方向に変位すると第1レバー55に押されてバネ92の付勢力に抗して第2位置へ向かって揺動する。
この構成によれば、第2レバー91が第1レバー55を押圧している状態で現像カートリッジ51が引き出された場合、第1レバー55が第2レバー91を押し、第1ボス913が第2ボス932から離れることにより、第2レバー91が第2位置へ向かって揺動する。よって、第1レバー55が第2レバー91に引っ掛かって現像カートリッジ51の着脱障害となることが抑制される。
また上記の画像形成装置1によれば、駆動ギヤ93は、第1位置にある第2レバー91が第1レバー55で押され、第2レバー91が第2位置を越えた第3位置へ揺動したときに、第1ボス913と当接して第2レバー91の揺動を規制する規制部933を有する。
この構成によれば、第2レバー91が第3位置を越えて揺動できないように規制することにより、各部材の破損を抑制できる。
また上記の画像形成装置1によれば、規制部933は、第2ボス932との間に溝部934を形成するように第2ボス932を囲む環形状を有する。溝部934は、駆動ギヤ93の回転方向に沿って幅が変化する形状を有する。
この構成によれば、規制部933によって第2レバー91の第1位置以外での意図しない揺動を規制することができる。
また上記の画像形成装置1によれば、第2レバー91は、回動軸心Rから第1ボス913までの距離L1が回動軸心Rから第1レバー55に当接する当接部91Aまでの距離L2よりも短く構成される。
この構成によれば、第2レバー91が揺動する際、第1ボス913の変位量が当接部91Aの変位量よりも小さくなるため、第2レバー91を小型化できる。
また上記の画像形成装置1によれば、第2レバー91の回動軸心R方向に沿って、駆動ギヤ93、第2レバー91、バネ92の順に配置される。
この構成によれば、各部材を回動軸心R方向に沿って一方向から組み付けることができ、作業性がよい。
また上記の画像形成装置1によれば、第2ボス932が円柱形状である。
この構成によれば、第2ボス932が角柱形状である場合に比べて第2レバー91を滑らかに揺動させることができる。
1 画像形成装置
2 装置本体
51 現像カートリッジ
55 第1レバー
91 第2レバー
91A 当接部
92 バネ
93 駆動ギヤ
913 第1ボス
932 第2ボス
933 規制部
934 溝部
L1 回動軸心から第1ボスまでの距離
L2 回動軸心から当接部までの距離
R 回動軸心

Claims (7)

  1. 装置本体と、
    前記装置本体に対して着脱可能に装着され、揺動可能な第1レバーを有するユニットと、
    回動軸心を中心に揺動可能に前記装置本体に設けられ、装着された前記ユニットの前記第1レバーを押圧可能であり、前記回動軸心方向に突出した第1ボスを有する第2レバーと、
    前記第2レバーが前記第1レバーを押圧する方向に前記第2レバーを付勢するバネと、
    回転可能に前記装置本体に設けられ、前記バネの付勢力に抗して前記第1ボスと当接する第2ボスを偏心位置に有する駆動ギヤと、を備え、
    前記第2レバーは、前記バネによって付勢されて前記第1レバーを押圧する第1位置と、前記駆動ギヤが回転することによって前記第2ボスが前記第1ボスに当接して前記第1レバーから退避し前記ユニットを着脱可能とする第2位置との間で揺動可能であり、前記第1レバーを押圧している前記第1位置にあるときに前記ユニットが取り出される方向に変位すると前記第1レバーに押されて前記バネの付勢力に抗して前記第2位置へ向かって揺動することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記駆動ギヤは、前記第1位置にある前記第2レバーが前記第1レバーで押され、前記第2レバーが前記第2位置を越えた第3位置へ揺動したときに、前記第1ボスと当接して前記第2レバーの揺動を規制する規制部を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記規制部は、前記第2ボスとの間に溝部を形成するように前記第2ボスを囲む環形状を有し、
    前記溝部は、前記駆動ギヤの回転方向に沿って幅が変化する形状を有することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第2レバーは、前記回動軸心から前記第1ボスまでの距離が前記回動軸心から前記第1レバーに当接する当接部までの距離よりも短く構成されることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記第2レバーの回動軸心方向に沿って、前記駆動ギヤ、前記第2レバー、前記バネの順に配置されることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の画像形成装置。
  6. 前記第2ボスが円柱形状であることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の画像形成装置。
  7. 前記ユニットは、現像剤を収容する現像カートリッジであり、
    前記第1レバーは、前記現像剤を撹拌する撹拌部材の駆動を制御するレバーであることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載の画像形成装置。
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