JP2002040786A - トナーカートリッジ - Google Patents

トナーカートリッジ

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JP2002040786A
JP2002040786A JP2000229444A JP2000229444A JP2002040786A JP 2002040786 A JP2002040786 A JP 2002040786A JP 2000229444 A JP2000229444 A JP 2000229444A JP 2000229444 A JP2000229444 A JP 2000229444A JP 2002040786 A JP2002040786 A JP 2002040786A
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fin
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toner cartridge
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JP2000229444A
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Katsumi Okamoto
克巳 岡本
Makoto Ushiyama
誠 牛山
Hiroaki Kamata
博昭 鎌田
Hiroyuki Maruyama
裕之 丸山
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定したトナー排出量を得ることができるト
ナーカートリッジを提供する。 【解決手段】 電子写真法を利用する画像形成装置用の
トナーを収容し、画像形成装置のトナー注入口にトナー
を供給するトナーカートリッジ20であって、トナーを
収容し、トナーを画像形成装置に向けて排出するトナー
排出口24を有するケース本体22と、ケース本体22
に回動可能に支持されるトナー搬送軸62と、トナー搬
送軸62に接続され、可撓性の掻き出しフィン68とを
備える。記掻き出しフィン68は、掻き出しフィン68
のトナー搬送軸62から延びた先端縁70に、トナー搬
送軸62の半径方向に略平行な少なくとも1つの切り込
み74を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法を用い
る複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に
関するものであり、特に現像装置にトナーを供給するト
ナーカートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】上記方式の画像形成装置は、回転駆動さ
れる感光体等の像担持体と、この感光体上に静電潜像を
順次形成する潜像形成手段と、静電潜像をトナー像に現
像する現像手段と、感光体上の複数色のトナー像を記録
媒体に転写する転写装置とを備える。
【0003】従来、上記現像装置において、感光体に接
する現像ローラを備える現像器と、この現像器に着脱自
在に装着され、現像器側にトナーを供給するトナーカー
トリッジを備える方式がある。例えば、実公平3−53
232号公報は、図1(A)に示すように、円筒状のト
ナーカートリッジ110内に回転可能に支持された回転
軸100と、回転軸上に固定されトナー排出口102の
近傍に装着されて内部のトナーを排出する掻上げ板10
4と、同じく回転軸上の掻上げ板104以外の部分に固
定され、トナーカートリッジの両端部付近のトナーをト
ナー排出口102に向けて軸方向に移送させるスパイラ
ル状の掻出し板106が設けられた構造のトナーカート
リッジを提案している。この構造を有するトナーカート
リッジにおいては、トナー排出口の大きさ如何にかかわ
りなくトナーカートリッジを可及的に大きくし、そのト
ナー収容量を増加して交換頻度を少なくすることができ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図1(A)に示すよう
な円筒形のトナーカートリッジでは、トナーの収容量を
増加させる場合に、円筒の半径を長くすることによって
体積を増加させる。そのため、トナーカートリッジを画
像形成装置に装着する場合、トナーカートリッジを装着
する場所の形状によってトナーカートリッジの大型化は
制限される。
【0005】一方、トナーカートリッジ自体を小型化す
れば画像形成装置内部における装着場所の問題は解決さ
れるが、トナー収容量が減少するためトナーカートリッ
ジの交換回数が増加してメンテナンスが煩雑になるとい
う別の問題が生じてしまう。従って、従来型の円筒形の
カートリッジをフルカラーの画像形成装置に用いると、
トナー収容量を減少させることなく装置自体を小型化す
ることができないという問題がある。
【0006】一方、図1(A)に示した従来のトナーカ
ートリッジにおいては、一つの回転軸100で掻上げ板
104及び掻出し板106の両方を回転させてトナーを
かき回しているだけなので、図1(B)に示すようにト
ナー粒子間の圧縮度合いが低く、また回転トルクが大き
い。
【0007】トナーカートリッジの排出口から一定量の
トナーをスムーズに現像器側に供給するには、トナー排
出口付近でトナーが適度に圧密されていることが必要で
ある。ただし、圧密が高すぎると、トナー排出口付近で
トナーが固まってしまい安定した一定量のトナー供給が
できない。
【0008】また、図1(A)に示す従来のトナーカー
トリッジにおいては、トナーが過度にかき回されてしま
い、トナーと空気の接触面積が大きくなる傾向がある。
このため、図1(C)に示すように空気中の水分子によ
る吸着により、トナーが局所的に固まってしまう。従っ
て、トナーの排出量にばらつきが生じ、安定したトナー
排出量が得られないという問題がある。
【0009】安定した一定量のトナー排出量を実現する
にあたって、トナーはトナーカートリッジ内に局所的に
固まらず、トナー成分の均一な分散とトナー排出口付近
で適度に圧密されていることが好ましい。従って、トナ
ーには、何らかの搬送部材による「適度なほぐし」とト
ナー排出口付近での「適度な圧密」の両方が必要とされ
る。このようにトナーカートリッジ内で、トナーには
「適度なほぐし」と「適度な圧密」という相反する2つ
の状態が要求される。
【0010】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものである。すなわち、本発明の第1の目的は、
トナーを圧縮してトナー排出口に搬送する構成にするこ
とにより、安定したトナー排出量を得ることができるト
ナーカートリッジを提供することである。
【0011】本発明の他の目的は、空気中の水分子に吸
着してトナーが固まる影響を受けないトナーカートリッ
ジを提供することである。
【0012】さらに、本発明の他の目的は、トナーカー
トリッジ内でのトナーのスムーズな流れを実現するため
の回転部材の駆動トルクを低減させるトナーカートリッ
ジを提供することである。
【0013】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできるトナーカートリッジを提供することを目的と
する。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載
の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本
発明の更なる有利な具体例を規定する。
【0014】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第1の形
態によると、電子写真法を利用する画像形成装置用のト
ナーを収容し、前記画像形成装置のトナー注入口に前記
トナーを供給するトナーカートリッジであって、前記ト
ナーを収容し、前記トナーを前記画像形成装置に向けて
排出するトナー排出口を有するケース本体と、前記ケー
ス本体に回動可能に支持されるトナー搬送軸と、前記ト
ナー搬送軸に接続された可撓性の掻き出しフィンとを備
える。前記掻き出しフィンは、当該掻き出しフィンの前
記トナー搬送軸から延びた先端縁に、前記トナー搬送軸
の半径方向に略平行な少なくとも1つの切り込みを有す
る。
【0015】前記掻き出しフィンは、前記トナー排出口
に対応する位置に設けられていてもよい。
【0016】前記掻き出しフィンは、少なくとも前記ト
ナー排出口と前記ケース本体の境界に対応する位置に前
記トナー搬送軸の半径方向の切り込みを有してもよい。
【0017】前記掻き出しフィンの長さは、前記トナー
搬送軸から前記ケース本体の内壁の長さと同一でもよ
く、また前記トナー搬送軸から前記ケース本体の内壁ま
での長さよりも長くともよい。
【0018】前記掻き出しフィンの長さは、前記トナー
搬送軸からトナー排出口までの長さよりも長くてもよ
い。
【0019】前記トナー排出口は、前記画像形成装置の
前記トナー注入口に面してもよい。前記掻き出しフィン
の長さは、前記トナー搬送軸から前記トナー注入口まで
の長さよりも長くてもよい。
【0020】前記掻き出しフィンの長さは、少なくとも
前記トナー搬送軸から前記ケース本体の内壁までの長さ
よりも、前記トナー排出口の前記トナー搬送軸の円周方
向に対応する幅の分だけ長くてもよい。
【0021】前記掻き出しフィンの前記切り込みは、前
記掻き出しフィンが前記トナー排出口に対向する位置に
あるときに、前記掻き出しフィンが前記トナー排出口か
ら前記トナーカートリッジの外部に突出可能となる長さ
以上であってもよい。
【0022】前記掻き出しフィンを支持する支持手段を
さらに備えてもよい。前記フィン支持手段は、前記トナ
ー搬送軸から前記トナー搬送軸に略垂直な方向に延びる
支持足と、前記トナー搬送軸に略平行な方向に延びるフ
ィン取付部とを有してもよい。
【0023】前記掻き出しフィンは、前記フィン取付部
から、前記フィン支持脚が延びる方向に対して略垂直な
方向に延びてもよい。
【0024】前記フィン支持手段は、攪拌時に前記トナ
ーの一部が通過可能な開口部をさらに有することを特徴
とする請求項9に記載のトナーカートリッジ。
【0025】前記トナー搬送軸は、前記掻き出しフィン
を一方向に回動してもよく、前記フィン取付部は、前記
掻き出しフィンの前記先端縁側が当該フィン取付部に対
して前記回動方向の下流側を向くように前記掻き出しフ
ィンを固定してもよい。
【0026】前記掻き出しフィンは、前記先端縁側が前
記回動方向の下流側に湾曲していてもよい。
【0027】前記掻き出しフィンは、前記トナー排出口
及び前記ケース本体の境界以外に対応する位置に切り込
みを有してもよい。前記境界以外に設けられた切り込み
は、前記境界に設けられた切り込みよりも長くてもよ
い。
【0028】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかか
る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明
されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に
必須であるとは限らない。
【0030】図2は、トナーカートリッジ20及びトナ
ーカートリッジ20を装着した画像形成装置の概略断面
図である。この画像形成装置は、4色のトナーによりフ
ルカラー画像を形成することができるカラー電子写真プ
リンタであるが、本発明のトナーカートリッジ20は、
これに限定されるものではなく、感光体等の像担持体に
トナー像を形成する方式の画像形成装置の全てに適用可
能である。
【0031】本図を用いて、画像形成装置の構成及び動
作を説明する。画像形成装置は、感光体1、帯電ローラ
2、露光ユニット3、現像器ユニット4、中間転写装置
5、及び感光体クリーニング装置6を備える。帯電ロー
ラ2、露光ユニット3、現像器ユニット4、中間転写装
置5、及び感光体クリーニング装置6は、感光体1の周
囲に配置される。さらにトナーカートリッジ20は、現
像器ユニット4に装着される。帯電ローラ2は、感光体
1を帯電させ、露光ユニット3は、感光体1に静電潜像
を形成する。現像器ユニット4は、静電潜像を現像す
る。中間転写装置5は、感光体1に形成されたトナー像
をシートS上に転写する。
【0032】感光体1は、薄肉円筒状の導電性基材とそ
の表面に形成された感光層とを有し、図示しない駆動手
段によって図示矢印方向に回転駆動される。
【0033】現像器ユニット4は、イエロー用現像器4
Y、シアン用現像器4C、マゼンタ用現像器4Mおよび
ブラック用現像器4Kを有する。各現像器は、現像ハウ
ジング4a内に配設された現像ローラ4bを備える。こ
れらの現像器4Y、4C、4M、4Kは、揺動可能であ
って、それぞれ感光体1に対して離当接し、感光体1の
1回転毎に選択的に一つの現像器の現像ローラ4bのみ
が感光体1に当接する。
【0034】中間転写装置5は、中間転写ベルト7、中
間転写ベルト7を走行させるための駆動ローラ9、感光
体1に形成されたトナー像を中間転写ベルト7に転写す
る一転写部T1、一次転写用バックアップローラ10、
二次転写用バックアップローラ11等を有し、これら各
ローラの周りに無端状の中間転写ベルト7が張架されて
いる。一次転写部T1において、中間転写ベルト7は、
一次転写用バックアップローラ10によって感光体1側
に付勢される。二次転写部T2において、二次転写用バ
ックアップローラ11及び二次転写ローラ12は、中間
転写ベルト7を介在して、対向する位置に配置されてい
る。
【0035】次に、上記の画像形成装置の動作について
説明する。図示しないコンピュータから画像形成信号が
入力されると、感光体1、現像器ユニット4の各現像ロ
ーラ4bおよび中間転写ベルト7が回転駆動される。先
ず、感光体1の外周面が帯電ローラ2によって一様に帯
電され、一様に帯電された感光体1の外周面に、露光ユ
ニット3によって第1色目(例えばイエロー)の画像情
報に応じた選択的な露光Lがなされ、イエローの静電潜
像が形成される。
【0036】感光体1には、イエロー用現像器4Yの現
像ローラ4bのみが接触し、これによってイエローの静
電潜像のトナー像が感光体1上に形成される。中間転写
ベルト7には上記トナーの帯電性と逆極性の一次転写電
圧が印加され、感光体1上に形成されたトナー像が、一
次転写部T1において中間転写ベルト7上に転写され
る。感光体1上に残留しているトナーは感光体クリーニ
ング装置6によって除去された後、感光体1の外周面は
除電手段(図示せず)により除電される。
【0037】上記の動作が画像形成信号の例えば、第2
色目(シアン)、第3色目(マゼンタ)、第4色目(ブ
ラック)に対応して、感光体1と中間転写ベルト7の1
回転による潜像形成、現像が繰り返され、画像形成信号
の内容に応じた4色のトナー像が中間転写ベルト7上に
おいて重ね合わされて転写される。そして、このフルカ
ラー画像が二次転写部T2に達するタイミングで、シー
トSが矢印方向から二次転写部T2に供給され、このと
き、転写ローラ12が中間転写ベルト7に押圧されると
ともに二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト7上の
フルカラートナー像が記録媒体S上に転写される。な
お、上記の画像形成信号の処理では第1色目(イエロ
ー)、第2色目(シアン)、第3色目(マゼンタ)、第
4色目(ブラック)としたが、処理の順序はこれに限定
されるものではない。
【0038】トナーカートリッジ20は、現像器4Yの
現像ハウジング4aに着脱自在に装着される。4つのト
ナーカートリッジ20は、現像器ユニット4に装着され
る場合に、感光体1を中心とした略放射状に配置され
る。トナーカートリッジ20は、本図に示す断面を有す
る筒状のケース本体22を備える。ケース本体22は、
トナー排出口24、突部26を有する。ケース本体22
は、内側に突部26を境界として、トナー排出口24か
ら離れた方の領域に第1のトナー収容室90、及びトナ
ー排出口24を有する側の領域に第2のトナー収容室9
2を有する。第1のトナー収容室90及び第2のトナー
収容室92は、略円筒形に設けられており、ここにトナ
ーが収容される。
【0039】第2のトナー収容室92は、本図に示す断
面の断面積が、本図に示す位置の第1のトナー収容室9
0の断面積よりも小さくなるように設けられている。第
2のトナー収容室92は、現像器ユニット4に装着され
る場合に、周りを他の部材に占有される。このため、第
2のトナー収容室92は占有する空間を制限される。こ
れに対して、第1のトナー収容室90は、現像器ユニッ
ト4から離れた位置に配置されるので、第1のトナー収
容室90に比べて断面積をより大きく設計することがで
きる。このように、ケース本体22は、第1のトナー収
容室90及び第2のトナー収容室92で構成されるの
で、混み合った現像器ユニット4に装着する場合でも、
空間を有効に利用し、より多くのトナーを収容すること
ができる。また、周囲の部材による制限を受けないの
で、第2のトナー収容室92をさらに大きくすることが
可能である。従って、より多くのトナーを収容できるト
ナーカートリッジ20を装着させることができる。
【0040】ケース本体22には、トナーを現像器ユニ
ット4に排出するトナー排出口24が形成されている。
トナー排出口24は、トナーカートリッジ20を現像ハ
ウジング4aに装着したとき、トナー排出口24から現
像ハウジング4aのトナー注入口4cにトナーが供給さ
れるように構成されている。なお、他の現像器4C、4
M、4Kにも、同様にトナーカートリッジ20が着脱自
在に装着される。トナーカートリッジ20については、
図3以降で詳述する。
【0041】図3(A)は、図2のトナーカートリッジ
20のA−A線に沿った断面を示す。図3(B)は、ト
ナーカートリッジ20の図3(A)のC−C線に沿った
断面を軸方向200に見た図である。
【0042】図3(A)のケース本体22の内側に示し
た実線は、突部26に対応する。突部26は、ケース本
体22内部の空間を第1のトナー収容室90及び第2の
トナー収容室92に分割する。すなわち、ケース本体2
2は、内部に第1のトナー収容室90及び第2のトナー
収容室92が連通した2部屋を有する。
【0043】第1のトナー収容室90及び第2のトナー
収容室92それぞれにトナー撹拌部材40及びトナー搬
送部材60が備えられている。第1のトナー収容室90
は、トナー撹拌部材40及びトナー撹拌部材40を回動
可能に保持する軸受け部28aを有する。第2のトナー
収容室92は、トナー搬送部材60、トナー搬送部材6
0を回動可能に保持する軸受け部28b、及びトナーを
現像器ユニット4に向けて排出するトナー排出口24を
有する。
【0044】トナー撹拌部材40は、ケース本体22に
回動可能に支持されるトナー撹拌軸42、トナー撹拌軸
42から延びる中央可撓性フィン44及び中央可撓性フ
ィン44の両端に設けられた2つの側部可撓性フィン4
6,47を有する。中央可撓性フィン44及び側部可撓
性フィン46はプレート状に設けられている。中央可撓
性フィン44及び側部可撓性フィン46は、トナー撹拌
軸42から180度異なる方向に延びる。トナー撹拌軸
42が回動すると、中央可撓性フィン44及び側部可撓
性フィン46は、トナー撹拌軸42とともに回動する。
【0045】中央可撓性フィン44及び側部可撓性フィ
ン46は、いずれも切り込みを有する2枚構造をしてお
り、外側のフィンは撓みやすく内側のフィンは撓みにく
い。各フィンの可撓性の程度は、トナーを運ぶときに適
度に撓んで、トナーの荷重を分散する程度に設定される
のが好ましい。また、中央可撓性フィン44及び側部可
撓性フィン46のなす角度は、180度に限定されな
い。
【0046】トナー搬送部材60は、ケース本体22に
回動可能に支持されるトナー搬送軸62、トナー搬送軸
62から延びる複数の円弧羽根64及び2枚の掻き出し
フィン68を有する。複数の円弧羽根64は、トナー搬
送軸62の軸方向200に所定の間隔をおいてトナー搬
送軸62から延びる。掻き出しフィン68は、トナー搬
送軸64のうちトナー排出口24に対応する位置に設け
られている。トナー搬送軸62は回動し、円弧羽根64
及び掻き出しフィン68は、トナー搬送軸62とともに
回動する。トナー撹拌軸42及びトナー搬送軸62は、
ともに、軸方向200に見て左回り210に回動する。
【0047】次に、以上の部材によって実現されるトナ
ーカートリッジ20の内側におけるトナーの流れを説明
する。
【0048】図4は、トナーカートリッジ20の内側に
おけるトナーの流れを模式的に示す。図4(A)は、図
2のトナーカートリッジ20のB−B線に沿った断面を
示す。図4(B)は、軸方向200から見た、トナーカ
ートリッジ20の図4(A)のD−D線に沿った断面を
示す。
【0049】図4(A)に示すように、第1のトナー収
容室90に収容されたトナーは、軸方向200に垂直な
方向に搬送され、第2のトナー収容室92に移動する。
図4(B)は、このときのトナーの流れを示す。本図に
示すように、第2のトナー収容室92に収容されたトナ
ーは、トナー撹拌軸42の左回りの回動によって、回動
方向210に搬送される。第2のトナー収容室92の底
部92aに搬送されたトナーは、突部26を乗り越え
て、第2のトナー収容室92に搬送される。このよう
に、第1のトナー収容室90に収容されたトナーは、ト
ナー撹拌軸42の回動によって、第2のトナー収容室9
2に搬送される。
【0050】次に第2のトナー収容室92におけるトナ
ーの流れを説明する。図4(A)に示すように、トナー
搬送軸62の両端部から延びる円弧羽根64によって、
両端部に収容されるトナーは、トナー搬送軸62の軸方
向200及び軸方向200と反対の方向に搬送される。
すなわち、トナー排出口24に向けて搬送される。トナ
ー排出口24付近に対応するトナー搬送軸62からは、
掻き出しフィン68が延びる。トナー排出口24付近に
搬送されたトナーは、この掻き出しフィン68によっ
て、図4(A)に示すように、軸方向200に垂直な方
向に搬送される。以上の流れでケース本体22に収容さ
れたトナーは、トナー排出口24から排出される。
【0051】また、ケース本体22は、トナー排出口2
4を下側に向けて、現像器ユニット4に装着される。従
って、トナー排出口24付近に収容されるトナーは、ト
ナー自体の重さによって、適度な圧密状態を保つことが
できる。
【0052】第1のトナー収容室90及び第2のトナー
収容室92の間に突部26が設けられているので、第1
のトナー収容室90に収容されたトナーが第2のトナー
収容室92に移動するのを防ぐことができる。従って、
トナーの消費が進み、ケース本体22に収容されるトナ
ーの量が少なくなった場合でも、残りのトナーを確実に
トナー排出口24に搬送することができる。このよう
に、ケース本体22に収容されたトナーを最後まで効率
よく、かつ無駄なく利用することができる。また、突部
26は、適切な高さに設定されているので、第2のトナ
ー収容室92から第1のトナー収容室90に過剰にトナ
ーを搬送するのを避けることができる。
【0053】図5は、トナー搬送部材60の円弧羽根6
4示す図である。本図を用いて、本実施の形態に特徴的
な、円弧羽根64の構成を説明する。図5(A)は、円
弧羽根64をトナー搬送軸62の軸に垂直な方向から見
た図である。図5(B)は、図5(A)に示す円弧羽根
64をトナー搬送軸62の軸に沿って90°回転し、図
5(A)と同方向から見た図である。
【0054】トナー搬送部材60は、トナー搬送軸6
2、及び略半円型の略平面状に設けられた複数の円弧羽
根64を有する。複数の円弧羽根64は、トナー搬送軸
62上に所定の間隔をおいて、トナー搬送軸62から、
トナー搬送軸62の半径方向に延びる。トナー搬送軸6
2の軸方向200に見た場合に、隣接する第1及び第2
の円弧羽根64a,bは、前記トナー搬送軸に対して略
対称な位置に配置される。円弧羽根64は、複数の円弧
羽根64の円弧部分が描く曲線がトナー搬送軸62を軸
とした螺旋に概ね一致するように、トナー搬送軸62に
対して傾いて配置される。このときの、円弧羽根64の
取り付け位置、ピッチ、及び角度は同一でなくてもよ
い。
【0055】隣接する第1の円弧羽根64a及び第2の
円弧羽根64bは、互いに近接する側の端部を連結部6
6を介して接合する。このように、円弧羽根64の端部
は、それぞれ隣接する円弧羽根64の端部と連結部66
の接合点で固定されている。このように円弧羽根64
は、連結部66を有するので、トナーの圧力を受けた場
合でも、比較的圧力による影響を受けにくい。従って、
円弧羽根64の耐久性を高めることができる。
【0056】トナー搬送部材60は、さらに連結部66
及びトナー搬送軸62を含む略平面上における第1及び
第2の円弧羽根64a,bの間に、トナーが通過可能な
羽根間開口部65を有する。円弧羽根64がトナー搬送
軸62と供に回動した場合に、第1の円弧羽根64aに
よって搬送されるトナーの一部は、羽根間開口部65を
通過する。すなわち、トナーの一部は、第1の円弧羽根
64aから第2の円弧羽根64bに搬送されない。この
ように、一部のトナーは羽根間開口部65を通過するの
で、トナー排出口24に向けて過剰な量のトナーが搬送
されるのを避けることができる。従って、両端から搬送
されてトナー排出口24付近に位置するトナーの圧密状
態を一定に保つことができる。すなわち、過度にトナー
が搬送され、トナー排出口24付近で、トナーが過度に
圧縮されるのを防ぐことができる。さらに、トナーが過
度に圧縮されることがないので、トナー搬送軸62を回
転駆動する余分なトルクが生じるのを防ぐことができ
る。
【0057】トナー排出口24付近のトナーは、適度な
圧密状態に維持される。従って、トナー排出口24付近
においてトナーが過疎の状態になり、空気との接触面積
が増加し、水分子の影響を受けるのを避けることができ
る。このように、ケース本体22の内部に収容される量
に関わらず、トナー排出口24付近のトナーを一定量及
び一定の圧密状態に保つことができる。
【0058】トナー排出口24に搬送されるトナーの単
位時間あたりの搬送量は、トナー搬送軸62に対する円
弧羽根64の傾きが狭くなると増加する。すなわち複数
の円弧羽根64がトナー搬送軸62上に密に並べられ、
並列した複数の円弧羽根64の円弧部分が描く螺旋のピ
ッチが狭くなると増加する。トナー排出口24に搬送さ
れるトナーの単位時間あたりの搬送量は、予め定められ
ており、複数の円弧羽根64のトナー搬送軸62上にお
ける間隔は、このトナーの搬送量に基づいて決定され
る。このように、円弧羽根64のトナー搬送軸62に対
する傾きの程度を変化させることによって、トナーの搬
送量を調節することができる。
【0059】また、羽根間開口部65が大きくなると、
搬送量は増加する。羽根間開口部65の大きさは、予め
定められたトナー搬送量に基づいて決定される。さらに
円弧羽根64は、開口部66が所定の大きさになるよう
に、トナー搬送軸62に対して傾いて配置される。この
ように、羽根間開口部65の大きさをかえることによっ
てトナーの搬送量を調節することができる。
【0060】図6は、トナー搬送部材60のうちトナー
搬送軸62に固定された掻き出しフィン68、フィン支
持脚80、及びフィン取付部84を示す斜視図である。
トナー搬送部材60は、複数の掻き出しフィン68a,
bを備える。複数の掻き出しフィン68a,bは、それ
ぞれトナー搬送軸62の異なる半径方向に接続される。
すなわち、トナー搬送軸62には、2つの掻き出しフィ
ン68a,bが互いに180度異なる位置からトナー搬
送軸62の半径方向に延びる。掻き出しフィン68a,
bは、トナー搬送軸62とともに回動し、トナー排出口
24付近のトナーをトナー排出口24の外部に搬送す
る。このように複数の掻き出しフィン68a,bを備え
るので、一定の時間により多くのトナーを排出すること
ができる。
【0061】掻き出しフィン68は、フィン支持脚80
a,bのうち、トナー排出口24に対応する位置に設け
られている。これによって、効率的にトナー排出口24
からトナーを排出することができる。
【0062】フィン支持脚80は、その一端をトナー搬
送軸62に固定し、トナー搬送軸62の半径方向に延び
る。フィン取付部84は、フィン支持脚80の延びた先
端部分にトナー搬送軸62に略平行に設けられる。フィ
ン取付部84は、可搬性の掻き出しフィン68を固定す
る。
【0063】フィン支持脚80は、トナー搬送軸62か
らフィン取付部84の間の略平面の部分に、攪拌時にト
ナーの一部が通過可能な羽根間開口部65を有する。ト
ナー搬送軸62が回動した場合、トナーは、この羽根間
開口部65を通過する。このため、回動方向に搬送する
トナーの量が少ない。従って、過剰量のトナーを搬送す
るために、トナー搬送軸62を回動するトルクが増加す
るのを防ぐことができる。
【0064】掻き出しフィン68は、プレート状の可撓
性部材で形成される。掻き出しフィン68は、掻き出し
フィン68のトナー搬送軸62から延びた先端縁70
に、トナー搬送軸62の半径方向に略平行な少なくとも
1つの切り込み74を有する。掻き出しフィン68は、
掻き出しフィン68にかかるトナーの荷重を分散する程
度に撓むように設けられているのが好ましい。掻き出し
フィン68は、フィン取付部84に固定され、フィン取
付部84から、フィン支持脚80が延びる方向に対して
略垂直な方向に延びる。すなわち、フィン取付部84
は、掻き出しフィン68を、掻き出しフィン68の平面
部分をフィン支持脚80に垂直な方向に向けて固定す
る。このように掻き出しフィン68の平面は、回動方向
に垂直な方向に面するので、トナー搬送軸62が回動し
た場合でも、掻き出しフィン68の平面は、トナーの重
さを比較的受けにくい。従って、掻き出しフィン68の
耐久性を向上させることができる。
【0065】掻き出しフィン68は、トナー搬送軸62
と供に、軸方向200に見た左回りに回動する。フィン
支持脚80は、フィン取付部84を有する。フィン取付
部84は、先端縁70側がフィン支持部65に対して回
動方向210の下流側を向くように掻き出しフィン68
を固定する。このように、掻き出しフィン68の先端縁
70側が回動方向210の下流に位置するので、回動す
るときにトナーの圧力を受けにくい。従って、掻き出し
フィン68の耐久性を向上させることができる。
【0066】図7は、掻き出しフィン68及びトナー排
出口24を模式的に示す。ケース本体22は、トナー搬
送軸62の軸方向200に並んだ、軸方向200の幅の
異なる複数のトナー排出口24を有する。掻き出しフィ
ン68は、少なくともトナー排出口24とケース本体2
2との境界に対応する位置にトナー搬送軸62の半径方
向の切り込み74を有する。先端縁70は、切り込み7
4を境に、トナー排出口24から突出する排出口対応部
72とそれ以外の本体対応部71に分かれている。この
ように、切り込み74が、トナー排出口24とケース本
体22との境界に対応する位置に設けられているので、
排出口対応部72は、ケース本体22に当たることな
く、トナー排出口24から突出することができる。
【0067】このように、掻き出しフィン68は、トナ
ー排出口24に合わせた形状に設けられているので、ト
ナー排出口24と長端部72の間に隙間が生じない。従
って、トナー排出口24付近にトナーが残留するのを避
けることができる。このため、トナー排出口24からケ
ース本体22にトナーが漏れだし、ケース本体22の外
部がトナーで汚れるのを防ぐことができる。これによっ
て、ユーザは、手を汚さずにトナーカートリッジ20を
交換することができる。
【0068】図8は、掻き出しフィン68がトナー排出
口24から突出するときの動作を示す。本図は、トナー
排出口24に対応する部分の掻き出しフィン68を示
す。トナー搬送軸62とともに回動方向210に移動す
る。図8(A)は、掻き出しフィン68がトナー排出口
24から突出する前の掻き出しフィン68を示す。この
とき、掻き出しフィン68は、フィン先端領域70をケ
ース本体22の内壁に接触させ、回動方向210の下流
側に反らせた状態で移動する。このように、内壁に接触
した状態で移動するので、内壁に付着したトナーを掻き
落とすことができる。
【0069】図8(B)は、掻き出しフィン68がトナ
ー排出口24から突出したときの掻き出しフィン68を
示す。掻き出しフィン68は、フィン先端領域70を図
8(A)に示すように、ケース本体22に接触させ、先
端縁70側を撓ませた状態で移動する。掻き出しフィン
68が、トナー排出口24に対応する位置に達すると、
排出口対応部72は、トナー排出口24から突出する。
このとき、排出口対応部72の先端縁70側は撓んだ状
態から元に戻る。このときの先端縁70側の回動方向2
10の復元力によって、トナーは、トナー排出口24へ
排出される。従って、トナー排出口24付近にトナーが
残留するのを避けることができる。
【0070】図8(C)は、トナー排出口24から突出
し、さらに移動した掻き出しフィン68を示す。掻き出
しフィン68は、トナー排出口24から突出した後、さ
らにトナー搬送軸62と共に回動する。このとき、再び
フィン先端縁70をケース本体22の内壁に接触させ、
回動方向210の下流側に反らせた状態で移動する。
【0071】図9は、図8(B)のときの掻き出しフィ
ン68及びトナー排出口24を模式的に示す。本図は、
本体対応部71及び排出口対応部72を示す。ケース本
体22は、現像器ユニット4に装着されている。トナー
排出口24は、現像器ユニット4のトナー注入口4cに
対応して、同じ形に設けられている。掻き出しフィン6
8の長さは、トナー搬送軸62からケース本体22の内
壁の長さと同一、またはトナー搬送軸62からケース本
体22の内壁までの長さよりも長く設けられている。こ
れによって、掻き出しフィン68は、トナー搬送軸62
と共に回動するときに、ケース本体22の内壁に付着し
たトナーを掻き落とすことができる。
【0072】掻き出しフィン68の長さは、トナー搬送
軸62からトナー排出口24までの長さよりも長く設け
られている。さらに、掻き出しフィン68の長さは、ト
ナー搬送軸62からトナー注入口4cまでの長さよりも
長く設けられている。
【0073】掻き出しフィン68の切り込み74は、掻
き出しフィン68がトナー排出口24に対向する位置に
あるときに、掻き出しフィン68がトナー排出口24か
らトナーカートリッジ20の外部に突出可能となる長さ
以上に設けられている。従って、排出口対応部72は、
現像器ユニット4cに到達することができ、排出口対応
部72は、トナー排出口24付近のトナーを確実に現像
器ユニット4の内部に搬送することができる。また現像
器ユニット4に達せずに、トナー注入口4cにトナーが
溜まるのを避けることができる。
【0074】一方、本体対応部71は、掻き出しフィン
68がトナー排出口24に対応する位置にある場合も、
ケース本体22の内壁に接した状態でトナーを搬送す
る。また、排出口対応部72がトナー排出口24から突
出したときに、本体対応部71は、排出口対応部72よ
りも下流に位置する。従って、本体対応部71は、排出
口対応部72が突出するまでの間に、回動方向210下
流側に落としたトナーを搬送する。従って、トナー排出
口24付近にトナーが残留するのを防ぐことができ、ト
ナー排出口24付近のトナーが過度に圧密されるのを避
けることができる。また、トナー排出口24からケース
本体22の外部にトナーが漏れるのを避けることができ
る。
【0075】このように、本体対応部71と排出口対応
部72は切り込み74によって分割されているので、本
体対応部71と排出口対応部72の間に隙間がない。さ
らに、排出口対応部72の軸方向200方向の幅はトナ
ー排出口24の幅と同サイズに設けられているので、排
出口対応部72がトナー排出口24から突出する場合
に、排出口対応部72とトナー排出口24の間に隙間が
生じない。従って、トナー排出口24の端からトナーが
漏れるのを避けることができる。
【0076】図10は、トナー排出口24の長さと掻き
出しフィン68の長さの関係を示す。掻き出しフィン6
8は、トナー搬送軸62とともに回動し、先端縁70が
トナー排出口24に達すると、排出口対応部72がトナ
ー排出口24から突出する。掻き出しフィン68の長さ
は、少なくともトナー搬送軸62からケース本体22の
内壁までの長さよりも、トナー排出口24のトナー搬送
軸62の円周方向に対応する縦幅220の分だけ長い。
さらに、切り込み74は、先端縁70からケース本体2
2の内壁に対応する位置まで設けられている。
【0077】掻き出しフィン68がトナー排出口24の
うち回動方向の上流側における端縁に達したときに、排
出口対応部72は、上記の構成によって、トナー排出口
24から突出する。このように、ケース本体22に接触
して撓んでいた掻き出しフィン68が、トナー排出口2
4の上流側でトナー排出口24の外部に突出する。従っ
て、排出口対応部72はトナーを勢い良くトナー排出口
24の外部に排出することができる。
【0078】図11(A)は、トナー搬送軸62の軸方
向200から見た掻き出しフィン68及びフィン支持脚
80を示す。掻き出しフィン68及びフィン支持脚80
は、掻き出しフィン68の先端縁70がケース本体22
の内壁に到達する長さに設けられている。図11(B)
の掻き出しフィン68の軸方向200に垂直な方向の長
さは、図11(A)の掻き出しフィン68に比べて長
い。このように、掻き出しフィン68及びフィン支持脚
80の長さを任意に変更しても、フィン先端領域70が
ケース本体22の内壁に到達する長さを実現することが
できる。
【0079】可撓性の掻き出しフィン68の長さが変化
すると、掻き出しフィン68の撓みの程度が変化する。
従って、掻き出しフィン68及びフィン支持脚80の長
さを変化させることによって、掻き出しフィン68の可
撓性の程度を変化させることができる。このように、可
撓性の程度を変化させることができるので、設計時に掻
き出しフィン68を形成する部材を選ぶ場合に、可撓性
の程度を限定されずに自由に掻き出しフィン68の部材
を選択することができる。
【0080】さらにトナー排出口24から排出されるト
ナーは、撓んだ状態の掻き出しフィン68が元に戻ると
きに掻き出しフィン68から受ける付勢力によって加速
される。従って、掻き出しフィン68の可搬性の程度、
及びケース本体22に接触した場合の撓みの程度を調整
することによって、トナー排出口24から排出されるト
ナーの勢いを調整することができる。
【0081】掻き出しフィン68及びフィン支持脚80
の長さは、単位時間あたりにトナー排出口24から排出
されるトナーの排出量に基づいて決定される。排出量
は、予め定められており、この予め定められたトナーの
排出量に基づいて、掻き出しフィン68のトナー搬送軸
62の略円周方向における長さ及びフィン支持脚80の
トナー搬送軸の半径方向における長さが決定される。こ
のように、設計時に予め定められた排出量に基づいて掻
き出しフィン68及びフィン支持脚80の長さを決定す
ることができる。
【0082】また、掻き出し フィン68及びフィン支
持脚80の長さを調節することによって、搬送するトナ
ー量を調節することができるので、ケース本体22の形
状及び体積を自由に設計することができる。
【0083】図12は、掻き出しフィン68のさらに他
の形態を示す。本図は、掻き出しフィン68及びフィン
支持脚80の斜視図である。本図の掻き出しフィン68
は、先端縁70側が回動方向210の下流側に湾曲して
いる。掻き出しフィン68がトナー搬送軸62と供に回
動するときに、先端縁70は、ケース本体22の内壁に
接触する。このとき、先端縁70側は、先端縁70自体
が湾曲する方向と逆向きの付勢力を受け、回動方向21
0に湾曲する。さらに、掻き出しフィン68が、トナー
排出口24に対応する位置に達すると、先端縁70側
は、ケース本体22から受けていた付勢力から開放さ
れ、トナー排出口24からケース本体22の外部に突出
する。この付勢力によって、トナー排出口24付近のト
ナーをケース本体22の外部に搬送することができる。
従って、トナー排出口24付近にトナーが残留するのを
防ぐことができる。
【0084】図13は、掻き出しフィン68のさらに他
の形態を示す。掻き出しフィン68は、トナー排出口2
4及びケース本体22の境界以外に対応する位置に切り
込み74bを有する。すなわち、本体対応部71に切り
込み74を有する。境界以外に設けられた切り込み74
bは、境界に設けられた切り込み74aよりも長い。掻
き出しフィン68は、さらに本体対応部71に切り込み
74を有する。このように、切り込み74の長さをかえ
ることによって、掻き出しフィン68の撓みの程度を変
化させることができる。
【0085】境界以外に設けられた切り込み74bは、
境界に設けられた切り込み74aよりも長いので、本体
対応部71aは、排出口対応部72に比べて撓みやす
い。従って、排出口対応部72は、トナー排出口24か
ら排出すべきトナーを適度に圧縮する。一方、本体対応
部71aは、第2のトナー収容室92を回動するトナー
を攪拌し、トナーが圧縮されて固まっている場合には、
トナーをほぐす。このように、1つの掻き出しフィン6
8によって、トナーに対して異なる作用を与えることが
できる。
【0086】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的な範囲は上記の実施の形態の範囲
には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は
改良を加えることができる。そのような変更又は改良を
加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、
特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0087】そうした第1の変更例は、本実施の形態で
は、掻き出しフィン68は、少なくともトナー搬送軸6
2からケース本体22の内壁までの長さよりも、トナー
排出口24の縦幅220の分だけ長く設けられていた。
これにかえて、掻き出しフィン68の長さは、トナー搬
送軸62からケース本体22の内壁までの長さに縦幅2
20を加えた長さよりも長くてもよい。このように、掻
き出しフィン68を長くすることによって、勢い良くト
ナーをトナー排出口24から排出することができる。
【0088】第2の変更例としては、本実施の形態で
は、図13を用いて説明したように、掻き出しフィン6
8は、本体対応部71に他の切り込み74aよりも長い
きりこみ74bを有したが、74bは排出口対応部72
に設けられてもよい。所望のトナーの拡散及び圧密の程
度に応じて、切り込み74bを自由に設計することがで
きる。
【0089】
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば排出するトナーを安定な圧密状態に保ち、トナー
の排出量をほぼ一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例に係るトナーカートリッジを示す図であ
る。
【図2】トナーカートリッジ20及びトナーカートリッ
ジ20が装着された画像形成装置の概略断面図である。
【図3】トナーカートリッジ20の断面図である。
【図4】トナーカートリッジの内側におけるトナーの流
れを模式的に示す図である。
【図5】円弧羽根64を示す斜視図である。
【図6】トナー搬送軸62に固定された掻き出しフィン
68及びフィン支持脚80を示す斜視図である。
【図7】掻き出しフィン68及びトナー排出口24を模
式的に示す図である。
【図8】掻き出しフィン68がトナー排出口24から突
出するときの動作を示す図である。
【図9】図8(B)のときの掻き出しフィン68及びト
ナー排出口24を模式的に示す図である。
【図10】トナー排出口24の長さと掻き出しフィン6
8の長さの関係を示す図である。
【図11】軸方向200から見た掻き出しフィン68及
びフィン支持脚80を示す図である。
【図12】掻き出しフィン68の他の形態を示す図であ
る。
【図13】掻き出しフィン68のさらに他の形態を示す
図である。
【符号の説明】
1 感光体 2 帯電ローラ 3 露光ユニット 4 現像器ユニット 5 中間転写装置 T1 一次転写部 T2 二次転写部 20 トナーカートリッジ 22 ケース本体 24 トナー排出口 26 突部 28 軸受け部 40 トナー撹拌部材 42 トナー撹拌軸 44 中央可撓性フィン 46 側部可撓性フィン 60 トナー搬送部材 62 トナー搬送軸 64 円弧羽根 65 羽根間開口部 66 連結部 68 掻き出しフィン 69 フィン開口部 70 先端縁 71 本体対応部 72 排出口対応部 74 切り込み 80 フィン支持部 82 フィン開口部 84 フィン取付部 90 第1のトナー収容室 92 第2のトナー収容室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌田 博昭 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 丸山 裕之 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2H077 AA02 AA15 AA20 AA35 AB02 AB03 AB18 AC02 AC03 BA09 GA13

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真法を利用する画像形成装置用の
    トナーを収容し、前記画像形成装置のトナー注入口に前
    記トナーを供給するトナーカートリッジであって、 前記トナーを収容し、前記トナーを前記画像形成装置に
    向けて排出するトナー排出口を有するケース本体と、 前記ケース本体に回動可能に支持されるトナー搬送軸
    と、 前記トナー搬送軸に接続された可撓性の掻き出しフィン
    とを備え、 前記掻き出しフィンは、当該掻き出しフィンの前記トナ
    ー搬送軸から延びた先端縁に、前記トナー搬送軸の半径
    方向に略平行な少なくとも1つの切り込みを有すること
    を特徴とするトナーカートリッジ。
  2. 【請求項2】 前記掻き出しフィンは、前記トナー排出
    口に対応する位置に設けられていることを特徴とする請
    求項1に記載のトナーカートリッジ。
  3. 【請求項3】 前記掻き出しフィンは、少なくとも前記
    トナー排出口と前記ケース本体の境界に対応する位置に
    前記トナー搬送軸の半径方向の切り込みを有することを
    特徴とする請求項2に記載のトナーカートリッジ。
  4. 【請求項4】 前記掻き出しフィンの長さは、前記トナ
    ー搬送軸から前記ケース本体の内壁の長さと同一、また
    は前記トナー搬送軸から前記ケース本体の内壁までの長
    さよりも長いことを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
    かに記載のトナーカートリッジ。
  5. 【請求項5】 前記掻き出しフィンの長さは、前記トナ
    ー搬送軸からトナー排出口までの長さよりも長いことを
    特徴とする請求項4に記載のトナーカートリッジ。
  6. 【請求項6】 前記トナー排出口は、前記画像形成装置
    の前記トナー注入口に面し、 前記掻き出しフィンの長さは、前記トナー搬送軸から前
    記トナー注入口までの長さよりも長いことを特徴とする
    請求5に記載のトナーカートリッジ。
  7. 【請求項7】 前記掻き出しフィンの長さは、少なくと
    も前記トナー搬送軸から前記ケース本体の内壁までの長
    さよりも、前記トナー排出口の前記トナー搬送軸の円周
    方向に対応する幅の分だけ長いことを特徴とする請求項
    6に記載のトナーカートリッジ。
  8. 【請求項8】 前記掻き出しフィンの前記切り込みは、
    前記掻き出しフィンが前記トナー排出口に対向する位置
    にあるときに、前記掻き出しフィンが前記トナー排出口
    から前記トナーカートリッジの外部に突出可能となる長
    さ以上であることを特徴とする請求項3乃至7のいずれ
    かに記載のトナーカートリッジ。
  9. 【請求項9】 前記掻き出しフィンを支持する支持手段
    をさらに備え、前記フィン支持手段は、前記トナー搬送
    軸から前記トナー搬送軸に略垂直な方向に延びる支持足
    と、前記トナー搬送軸に略平行な方向に延びるフィン取
    付部とを有し、前記掻き出しフィンは、前記フィン取付
    部から、前記フィン支持脚が延びる方向に対して略垂直
    な方向に延びることを特徴とする請求項1乃至8のいず
    れかに記載のトナーカートリッジ。
  10. 【請求項10】 前記フィン支持手段は、攪拌時に前記
    トナーの一部が通過可能な開口部をさらに有することを
    特徴とする請求項9に記載のトナーカートリッジ。
  11. 【請求項11】 前記トナー搬送軸は、前記掻き出しフ
    ィンを一方向に回動し、前記フィン取付部は、前記掻き
    出しフィンの前記先端縁側が当該フィン取付部に対して
    前記回動方向の下流側を向くように前記掻き出しフィン
    を固定することを特徴とする請求項9または10に記載
    のトナーカートリッジ。
  12. 【請求項12】 前記掻き出しフィンは、前記先端縁側
    が前記回動方向の下流側に湾曲していることを特徴とす
    る請求項1乃至11のいずれかに記載のトナーカートリ
    ッジ。
  13. 【請求項13】 前記掻き出しフィンは、前記トナー排
    出口及び前記ケース本体の境界以外に対応する位置に切
    り込みを有し、 前記境界以外に設けられた切り込みは、前記境界に設け
    られた切り込みよりも長いことを特徴とする請求項1乃
    至12のいずれかに記載のトナーカートリッジ。
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