JP2006267445A - 現像カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents

現像カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 現像剤の拡散が抑制され得る現像カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 現像カートリッジ132のケーシングをなす現像ユニットケース132aには、可動カバー132fが装着されている。可動カバー132fは、現像ユニットケース132aに支持された現像ローラ132bの回転軸132b1を中心に回転可能に支持されている。可動カバー132fは、現像カートリッジ132の非使用時には、現像ローラ132bの周面を保護するように現像ローラ132bの側方に位置し(第1の位置)、使用時には、現像ユニットケース132aと現像ローラ132bとの隙間から漏出したトナーを受容し得るように、現像ローラ132bの下方に位置する(第2の位置)。
【選択図】 図3

Description

本発明は、現像剤により画像を形成する画像形成装置に関する。また、本発明は、上述の画像形成装置に対して容易に着脱され、当該画像形成装置における画像形成プロセスに用いられるプロセスカートリッジ及び現像カートリッジに関する。
前記現像カートリッジとして、下記特許文献1に記載のものが知られている。この現像カートリッジにおいては、現像剤を収容するケースの開口部に現像ローラが回転可能に配置されている。そして、当該開口部の長手方向における両端部には、現像剤の漏れを抑制するセーフガード部材が設けられている。かかる構成によれば、万一現像剤が前記開口部の前記両端部にて外部に漏れ出そうとしても、前記セーフガード部材によって当該現像剤が堰き止められ得る。
特開2001−60040号公報
しかしながら、上述の構成によっても、使用者が現像カートリッジを交換する際に、使用済みの現像カートリッジにおける前記セーフガード部材にて堰き止められていた現像剤が、当該セーフガード部材を乗り越えて前記ケースの外部に漏れ出し、画像形成装置の外部(例えば、使用済みの現像カートリッジの回収ボックス内)にて拡散される可能性があった。
課題を解決するための手段及び発明の効果
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、現像剤の拡散が抑制され得る現像カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することにある。
本発明の対象となる現像カートリッジは、現像ローラと、現像ユニットケースと、を備え、画像形成装置に対して着脱可能に構成されている(なお、ここでいう「画像形成装置に対して着脱可能」とは、当該現像カートリッジが、前記画像形成装置に対して着脱可能な他のカートリッジ(例えばプロセスカートリッジ)に対して着脱可能な場合を含む。すなわち、この場合、当該現像カートリッジは、前記他のカートリッジを介して前記画像形成装置に対して着脱可能に構成されている。)。前記現像ローラは、像担持体に形成された静電潜像を現像するための現像剤を周面に担持し得るように構成されている。前記現像ユニットケースには、前記現像ローラの前記周面を外部に露出する開口部が形成されている。当該現像ユニットケースは、前記現像ローラを回転可能に支持しつつ収容し得るように構成されている。
本発明の対象となるプロセスカートリッジは、静電潜像が形成される前記像担持体と、前記像担持体を収容するプロセスケースと、そのプロセスケースに対して着脱可能な前記現像カートリッジと、を備えている。
本発明の対象となる画像形成装置は、静電潜像が形成される前記像担持体と、前記像担持体と対向して脱着可能に装着された前記現像カートリッジと、を備えている(なお、ここでいう「脱着可能に装着された前記現像カートリッジ」とは、上述と同様に、前記他のカートリッジ(例えば前記像担持体を収容したプロセスカートリッジ)を介して当該画像形成装置に対して脱着可能に装着された場合を含む。)。前記現像カートリッジは、前記現像ローラと、前記現像ユニットケースとを備えている。前記現像ローラは、前記像担持体と対向して配置されていて、前記静電潜像を現像するための現像剤を周面に担持し得るように構成されている。
(1)上述の目的を達成するため、本発明の特徴は、可動カバーと収容部とを備えたことにある。前記可動カバーは、前記開口部から露出された前記現像ローラの前記周面を覆うように当該周面に対向する第1の位置と、当該周面を外部に露出する第2の位置(前記周面の下方)との間で移動し得るように、前記現像ユニットケースに支持されている。前記収容部は、前記第2の位置にて前記開口部と前記現像ローラとの隙間から漏出した現像剤を収容し得るように、前記可動カバーに設けられている。
かかる構成によれば、前記現像カートリッジが前記画像形成装置から脱着される際、前記現像カートリッジに備えられた前記可動カバーの位置が前記第1の位置に設定される。これにより、前記可動カバーは、前記現像ユニットケースの前記開口部から露出された前記現像ローラの前記周面を覆うように、当該周面に対向する。よって、前記現像カートリッジが前記画像形成装置から脱着された際に、前記現像ローラの前記周面が保護され得る。
また、前記現像カートリッジが前記画像形成装置に装着される際、前記可動カバーの位置が前記第2の位置に設定される。これにより、前記可動カバーに形成された前記収容部は、前記現像ユニットケースの前記開口部から露出された前記現像ローラの前記周面の下方に位置する。よって、前記収容部は、前記第2の位置にて、画像形成動作時に前記開口部と前記現像ローラとの隙間から漏出した現像剤を収容し得る。
(2)ここで、例えば、前記構成(1)における前記収容部は、少なくとも前記現像ローラの両端部に対応して設けられていてもよい。
かかる構成によれば、画像形成動作時に、前記現像ローラの前記両端部と前記開口部との隙間から漏出した現像剤が、前記収容部によって収容され得る。
(3)また、例えば、前記構成(1)〜(2)における前記収容部は、少なくとも前記現像ローラの回転中心軸方向における中央部に対応して設けられていてもよい。
かかる構成によれば、画像形成動作時に、前記現像ローラの前記中央部と前記開口部との隙間から漏出した現像剤が、前記収容部によって収容され得る。
(4)また、例えば、前記構成(1)〜(3)における前記収容部は、前記現像ローラの回転中心軸方向における幅よりも広い幅に形成されていてもよい。
かかる構成によれば、画像形成動作時に、前記収容部によって、前記現像ローラの幅よりも広い領域で、前記開口部と前記現像ローラとの隙間から漏出した現像剤が収容され得る。
(5)また、例えば、前記構成(1)〜(4)における前記可動カバーは、前記現像ローラの回転中心軸を中心として回転可能に支持されていてもよい。かかる構成によれば、簡易な構造で上述の各構成を実現することができる。
(6)また、例えば、前記構成(1)〜(5)における前記収容部の、前記現像ローラの回転中心軸と直交する面による断面形状が、開口を有する箱状に構成されていて、当該開口が、前記第2の位置にて、上方から落下してきた現像剤を通過させて前記箱内に収容し得るように形成されていてもよい。
かかる構成によれば、画像形成動作時に、前記現像ユニットケースの前記開口部と前記現像ローラとの隙間から漏出した現像剤は、前記収容部における前記開口を通過して前記箱内に収容される。その後、前記現像カートリッジが前記画像形成装置から脱着される際、前記可動カバーの位置が、前記現像ローラの前記周面を覆うように当該周面に対向する前記第1の位置に設定される。このとき、前記収容部によって収容された前記現像剤は、外部に漏れないように、前記箱内にて保持され得る。
(7)また、例えば、前記構成(6)における前記収容部は、第1外板と、第2外板と、内板とから構成されていてもよい。前記第1外板は、前記第2の位置にて当該収容部の底板を構成し、前記第1の位置にて前記現像ローラと対向するように構成されている。前記第2外板は、前記第1の位置にて当該収容部の底板を構成し、前記第2の位置にて前記第1外板の端部から上方に延びるように前記第1外板に接続して設けられている。前記内板は、前記第1の位置にて前記第2外板の端部から上方に延びるように設けられ、前記第2の位置にて前記露出された前記現像ローラの前記周面に面しない位置に設けられている。
かかる構成によれば、画像形成動作時においては、前記可動カバーの位置が前記第2の位置に設定されることで、当該可動カバーに形成された前記収容部は、前記現像ユニットケースの前記開口部から露出された前記現像ローラの前記周面の下方に位置する。このとき、前記第1外板は、前記収容部における底板を構成する。また、前記内板は、前記現像ローラの前記周面に面しない位置(すなわち前記現像剤の前記第1外板上への落下を遮らない位置)にある。よって、画像形成動作時に、前記現像ユニットケースの前記開口部と前記現像ローラとの隙間から漏出した現像剤は、前記内板によって遮られることなく、前記第2の位置に設定された前記収容部における前記開口を通過して、前記収容部における底板を構成する前記第1外板の上に堆積する。
その後、前記現像カートリッジが前記画像形成装置から脱着される際、前記可動カバー及び前記収容部の位置が、前記現像ローラの前記周面を覆うように当該周面に対向する前記第1の位置に設定される。このとき、前記第1外板は、前記現像ローラと対向する。また、前記第2外板は、前記収容部の底板を構成する。さらに、前記内板は、前記第2外板の端部から上方に延びるように設けられている。よって、前記収容部によって収容された前記現像剤は、前記第1外板、前記第2外板、及び前記内板からなる前記箱内にて収容され得る。
(8)また、例えば、前記(1)〜(7)の構成に加えて、更に、前記第1の位置にて前記可動カバーを保持する第1保持機構と、前記第2の位置にて前記可動カバーを保持する第2保持機構と、を備えていてもよい。
かかる構成によれば、前記現像カートリッジが前記画像形成装置から脱着される際、前記現像カートリッジに備えられた前記可動カバーの位置が前記第1の位置に設定される。そして、前記第1保持機構により、前記可動カバーが前記第1の位置にて保持される。これにより、前記現像カートリッジが前記画像形成装置から脱着された際に、前記可動カバーによって、前記現像ローラの前記周面が確実に保護され得る。
また、前記現像カートリッジが前記画像形成装置に装着される際、前記可動カバーの位置が前記第2の位置に設定される。そして、前記第2保持機構により、前記可動カバーが前記第2の位置にて保持される。これにより、画像形成動作時に、前記収容部によって、前記第2の位置にて、前記開口部と前記現像ローラとの隙間から漏出した現像剤が収容され得る。
(9)また、例えば、前記構成(8)における前記可動カバーは、前記第2の位置にて記録媒体の搬送経路に面するように構成されていて、前記第2の位置にて前記可動カバーの前記搬送経路に面する部分には、前記記録媒体の搬送をガイドするリブが立設されていてもよい。
かかる構成によれば、画像形成動作時にて、前記可動カバーの位置が前記第2の位置に設定されている。このとき、前記可動カバーの前記搬送経路に面する部分から、前記ガイドリブが前記搬送経路に向けて突出している。このガイドリブによって、画像形成動作時における前記記録媒体の搬送がガイドされる。
(10)また、例えば、前記(1)〜(9)の構成に加えて、更に、前記可動カバーを前記第2の位置から前記第1の位置に向けて移動させる移動機構を備えていてもよい。この移動機構としては、例えば、金属や合成樹脂による弾性を利用した構成(可動カバーと現像ユニットケースとの間に掛け渡されたコイルスプリングや、可動カバーの回転中心の周りに配置されたつるまきバネ等)が好適に用いられ得る。
かかる構成によれば、前記現像カートリッジが前記画像形成装置から脱着される際、前記移動機構により、前記現像カートリッジに備えられた前記可動カバーが、前記第2の位置から前記第1の位置に移動される。
(11)また、例えば、前記(10)の構成に加えて、更に、前記可動カバーが前記第2の位置から前記第1の位置へ移動する際の加速度を減衰するダンパー機構を備えていてもよい。このダンパー機構としては、例えば、ゲル状物質の粘性や圧力を利用した構成(可動カバーと現像ユニットケースとの接触部に充填されたグリースや、可動カバーと現像ユニットケースとの間に掛け渡されたオイルダンパー機構等)が好適に用いられ得る。
かかる構成によれば、前記現像カートリッジに備えられた前記可動カバーが前記移動機構によって前記第2の位置から前記第1の位置に移動される際、前記ダンパー機構によって、前記可動カバーの加速度が減衰される。これにより、可動カバーの移動の際に、当該可動カバー内に収容されている現像剤が外部に飛散することが抑制される。
以下、本発明の実施形態(本願の出願時点において取り敢えず出願人が最良と考えている実施形態)について、図面を参照しつつ説明する。
<レーザプリンタの全体構成>
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるレーザプリンタ100の側断面図である。
レーザプリンタ100は、本体部110と、その本体部110に記録媒体(用紙)を供給するためのフィーダユニット120とを備えている。本体部110内には、用紙上に現像剤(トナー)による像を形成するためのプロセスカートリッジ130が脱着自在に装着されている。また、本体部110内には、プロセスカートリッジ130に備えられた感光ドラム133にレーザ光を照射するスキャナユニット140が配置されている。また、本体部110内には、プロセスカートリッジ130に向けて用紙を供給するための給紙部150と、プロセスカートリッジ130によって用紙上に形成されたトナーによる像を用紙上に定着させるための定着ユニット160と、その定着ユニット160を経た用紙をレーザプリンタ100の外部に排出する排紙部170とが配置されている。
<「用紙搬送方向」・「用紙幅方向」・「前面」・「背面」の説明>
当該レーザプリンタ100は、用紙が用紙搬送経路PP(paper path:2点鎖線)に沿って搬送されるように構成されている。よって、以下の説明では、図1における用紙搬送経路PPに沿ってフィーダユニット120から排紙部170に向かう方向を「用紙搬送方向」と称する。
また、レーザプリンタ100における図中右側の端部を、レーザプリンタ100の「前面」と称し、レーザプリンタ100における図中左側の端部を、レーザプリンタ100の「背面」と称する。
さらに、図1における前記用紙搬送方向及び上下方向(レーザプリンタ100の高さ方向)と垂直な方向(すなわち図1の紙面の法線方向:レーザプリンタ100の幅方向)を「用紙幅方向」と称する。
<本体部のケーシングの構成>
外側カバー111は、本体部110のケーシングを構成する略直方体形状の部材であり、合成樹脂板により一体に形成されている。この外側カバー111は、当該本体部110内に収容される各種の部材を支持するための図示しないメインフレームを覆うように設けられている。外側カバー111の上面111aには、排紙トレイ111bが形成されている。この排紙トレイ111bは、上面111aの前面側から背面側に向かって斜め下方に延びるように形成された斜面から構成されている。すなわち、排紙トレイ111bは、上面111aに形成された凹部からなる。外側カバー111の上部であって、排紙トレイ111bの下端部の上方には、開口部からなる排紙口111cが形成されている。排紙トレイ111bは、排紙口111cから排出された用紙を受け止め得るように構成されている。
外側カバー111の前面側には、開口部が形成されていて、この開口部を塞ぐように板状の前面カバー112が装着されている。この前面カバー112の下端には、当該前面カバー112の回転中心を構成する穴112aが形成されている。外側カバー111の前記開口部には、図示しない一対のピンが、用紙幅方向に沿って立設されている。このピンが外側カバー111の穴112aに挿入されることで、前面カバー112は、当該ピンを中心に用紙搬送方向に沿って開閉可能に支持されている。
<フィーダユニットの構成>
フィーダユニット120のケーシングを構成するフィーダケース121は、その内側にシート状の用紙を積層状態にて多数収容し得るように構成されている。このフィーダケース121内には、用紙押圧板123及び分離パッド125が配置されている。
用紙押圧板123は、背面側(図1における分離パッド125から遠い方)の端部を中心に揺動可能に支持されている。用紙押圧板123の前面側(図1における分離パッド125に近い方)の端部は、図示しないバネによって上方に付勢されている。分離パッド125は、フィーダケース121における前面側の端部近傍であって、用紙押圧板123よりも用紙搬送方向における下流側に配置されていて、下方から図示しないバネによって上方に付勢されている。分離パッド125の上側の表面は、ゴム等の、用紙よりも摩擦係数が高い材質によって構成されている。
<プロセスカートリッジの概略構成>
図2は、プロセスカートリッジ130の着脱の際の様子を示す図である。図2に示されているように、本実施形態のレーザプリンタ100は、前面カバー112が前面側(図中右側)に開かれることで、プロセスカートリッジ130が当該レーザプリンタ100の前面側から装着・脱着され得るように構成されている。
再び図1を参照すると、プロセスカートリッジ130のケーシングを構成するプロセスケース131には、現像カートリッジ132が脱着可能に装着されている。すなわち、当該現像カートリッジ132は、プロセスケース131を介して、レーザプリンタ100の本体部110に対して脱着可能に装着されている。
また、プロセスケース131内には、静電潜像が形成される感光ドラム133が収容されている。この感光ドラム133は、画像形成時に、用紙の搬送と同期して回転軸133bを中心に図中矢印方向に回転され得るように、プロセスケース131によって支持されている。感光ドラム133の上方には、当該感光ドラム133の周面を一様に帯電させるための帯電器134が配置されている。この帯電器134は、プロセスケース131によって支持されている。プロセスケース131の上部には、スリット131tが形成されている。このスリット131tを通して、画像情報に応じて変調されたレーザ光が感光ドラム133に照射されることで、感光ドラム133の周面上に静電潜像が形成され得るようになっている。
プロセスケース131内には、感光ドラム133の周面上に担持されたトナーを用紙に転写するための転写ローラ135が収容されている。この転写ローラ135は、その周面の上部が感光ドラム133と対向するように、感光ドラム133の下方で且つプロセスカートリッジ130の底部に配置されている。転写ローラ135は、プロセスケース131によって回転軸135bを中心に回転可能に支持されていて、画像形成時に感光ドラム133の図中矢印方向の回転と同期して図中矢印方向に回転するようになっている。転写ローラ135の底部は、プロセスケース131の一部を構成する転写ローラカバー131aによって覆われている。この転写ローラカバー131aの内面は、用紙搬送経路PPと対向するように設けられていて、用紙を感光ドラム133と転写ローラ135との間に誘導し得るように構成されている。
プロセスケース131内には、感光ドラム133の周面をクリーニングするためのクリーニング部136が配置されている。このクリーニング部136は、転写ローラ135と用紙搬送経路PPを挟んで対向する位置よりも感光ドラム133の回転方向における下流側の感光ドラム133の周面と、所定の圧力をもって接触するように配置されている。
<現像カートリッジの概略構成>
現像カートリッジ132は、感光ドラム133の周面上に形成された静電潜像をトナーによって現像して当該トナーによる像を当該周面上に形成し得るように、当該感光ドラム133の側方に配置されている。すなわち、現像カートリッジ132は、感光ドラム133の周面に対してトナーを供給可能に構成されている。具体的構成は以下の通りである。
現像カートリッジ132のケーシングを構成する現像ユニットケース132a内には、前記静電潜像を現像するための現像剤としてのトナーが収容されている。また、現像ユニットケース132aにおける、感光ドラム133と対向する位置には、用紙幅方向に長手方向を有する開口部132a1が形成されている。現像ローラ132bは、その周面の略半分程度が開口部132a1から現像ユニットケース132aの外部に露出するように、当該現像ユニットケース132a内に収容されている。現像ローラ132bの回転軸132b1は、前記用紙幅方向に沿って配置されていて、現像ユニットケース132aの開口部132a1の近傍位置にて、現像ユニットケース132aによって支持されている。そして、現像ローラ132bは、画像形成時にて図中矢印方向に回転駆動されることで、当該現像ローラ132bの周面上に担持されたトナーを感光ドラム133の周面に対して供給し得るようになっている。
供給ローラ132cは、現像ローラ132bよりも現像ユニットケース132aの内側寄りに配置されている。そして、供給ローラ132cは、現像ローラ132bの周面に対して接触又は押圧されるように配置されている。供給ローラ132cは、現像ユニットケース132aによって、回転軸132cを中心に回転可能に支持されていて、画像形成時にて図中矢印方向に回転駆動されることで、帯電したトナーを現像ローラ132bの周面上に担持させ得るようになっている。
現像ユニットケース132aには、現像ローラ132bの周面上のトナーの量及び帯電量を調整するためのブレード132dが装着されている。具体的には、ブレード132d及びブレードホルダー132eが図示しない複数のネジによって現像ユニットケース132aに固定されることで、ブレード132dは、ブレードホルダー132eと現像ユニットケース132aとによって挟まれるように支持されている。ブレード132dは、金属製の薄板材であるブレード本体の先端にゴムチップが装着されることによって形成されている。このブレード132dは、前記ブレード本体の撓みによって前記ゴムチップが現像ローラ132bの周面と所定の圧力をもって接触することで、現像ローラ132bの周面上のトナーの量及び帯電量が調整され得るように構成されている。
現像ユニットケース132aには、現像カートリッジ132が単体でレーザプリンタ100の外部に置かれている場合(例えば、使用前の新品の現像カートリッジ132が梱包材の外に出された場合や、使用後の現像カートリッジ132がプロセスケース131から脱着された場合等)に現像ローラ132bを保護するための可動カバー132fが装着されている。この可動カバー132fは、現像ユニットケース132aによって、現像ローラ132bの回転軸132b1を中心として回転可能に支持されている。可動カバー132fの詳細な構成については後述する。
上述の構成を有する現像カートリッジ132がプロセスケース131に装着された場合に、現像ローラ132bの周面が感光ドラム133の周面と接触又は近接するように、現像カートリッジ132及びプロセスケース131が構成されている。
<スキャナユニットの構成>
スキャナユニット140は、プロセスケース131内の上部に配置されている。スキャナユニット140は、スキャナケース141と、ポリゴンミラー142と、反射鏡143,144,及び145とを備えている。ポリゴンミラー142は、所定の回転数で回転駆動され得るように、スキャナケース141に固定された図示しないモータの回転駆動軸によって支持されている。このポリゴンミラー142は、前記モータによって回転駆動されつつ、図示しないレーザ発光部にて画像データに基づいて生成されたレーザビームを反射することで、当該レーザビームを用紙幅方向に沿って走査し得るように構成されている。反射鏡143,144,及び145は、ポリゴンミラー142にて反射されたレーザビーム(一点鎖線)を感光ドラム133の周面上に照射し得るように、スキャナケース141内にて支持されている。
<給紙部の構成>
給紙部150は、給紙ローラ151と、紙粉除去ローラ152と、用紙ガイド153,154と、レジストローラ155とから構成されている。給紙ローラ151は、本体部110の前記メインフレーム(図示せず)によって回転可能に支持されている。この給紙ローラ151は、その周面が分離パッド125と所定の圧力をもって接するように、当該分離パッド125と対向して配置されている。紙粉除去ローラ152は、分離パッド125よりも前面側(給紙時の給紙ローラ151の回転方向における下流側)にて、前記メインフレームによって回転可能に支持されている。この紙粉除去ローラ152は、その周面が給紙ローラ151と接するように配置されている。用紙ガイド153は、用紙が用紙搬送経路PPに沿って搬送され得るように、用紙をガイドするための部材であり、本体部110内にて適宜の位置・個数で配置されている。レジストローラ155は、用紙の向き及び搬送タイミングを調整するためのローラ対であって、感光ドラム133と転写ローラ135とが対向する位置よりも用紙搬送方向上流側に配置されている。
<定着ユニットの構成>
定着ユニット160は、感光ドラム133と転写ローラ135とが対向する位置よりも用紙搬送方向下流側に配置されている。定着ユニット160は、定着ユニットカバー161と、ヒートローラ162と、加圧ローラ163と、を備えている。定着ユニットカバー161は、プロセスカートリッジ130が可及的に加熱されないように当該プロセスカートリッジ130とヒートローラ162及び加圧ローラ163との間に介在する部材である。この定着ユニットカバー161における、用紙搬送経路PPと交差する位置には、用紙入口161a及び用紙出口161bが形成されている。ヒートローラ162は、表面が離型処理された金属製の円筒内にハロゲンランプを収容してなり、図示しないモータによって図中矢印方向(時計回り)に回転駆動され得るように、定着ユニットカバー161内にて回転可能に支持されている。加圧ローラ163は、シリコンゴム製のローラであり、ヒートローラ162に対して所定の圧力をもって押圧されつつ当該ヒートローラ162に従動して図中矢印方向(反時計回り)に回転され得るように、定着ユニットカバー161内にて回転可能に支持されている。
<排紙部の構成>
排紙部170は、用紙搬送ローラ171と、排紙ローラ172と、用紙ガイド173とから構成されている。用紙搬送ローラ171は、図示しないモータによって回転駆動される一対のローラ対であって、定着ユニット160の用紙出口161bの近傍に配置されている。排紙ローラ172は、図示しないモータによって回転駆動される一対のローラ対であって、排紙口111cの近傍に配置されている。用紙ガイド173は、用紙を用紙搬送ローラ171から用紙搬送経路PPに沿って排紙ローラ172までガイドするための部材である。
<現像カートリッジの可動カバー周辺の詳細な構成>
図3は、図1に示した現像カートリッジ132の斜視図である。ここで、図3(a)は、現像カートリッジ132がプロセスカートリッジ130のプロセスケース131から脱着された状態(以下、「脱着状態」と称する)を示している。図3(b)は、現像カートリッジ132がプロセスケース131に装着された状態(以下、「装着状態」と称する)を示している。また、図4は、可動カバー132fの側断面図である。ここで、図4(a)は、図3(a)の前記脱着状態と対応し、図4(b)は、図3(b)の前記装着状態と対応している。さらに、図5は、図3に示した現像カートリッジ132が装着された状態のプロセスカートリッジ130の斜視図である。
まず図3を参照すると、現像ユニットケース132aは、現像ローラ132bの回転軸132b1等の回転軸を支持する一対のサイドフレーム132a2を備えている。このサイドフレーム132a2の、用紙搬送方向における下流側の端部には、図1に示した開口部132a1が形成されているとともに、現像ローラ132bの回転軸132b1が掛け渡されるように支持されている。この回転軸132b1の端部によって、可動カバー132fは、図3(a)の前記脱着状態における第1の位置と、図3(b)の前記装着状態における第2の位置との間で回転可能に支持されている。ここで、「第1の位置」とは、図3(a)に示されているように、現像ユニットケース132aの開口部132a1(図1参照)から露出された現像ローラ132bの周面を覆うように当該周面に対向する位置である。また、「第2の位置」とは、図1及び図3(b)に示されているように、現像ユニットケース132aの開口部132a1(図1参照)から露出された現像ローラ132bの周面の下方の位置である。可動カバー132fの位置が当該第2の位置に設定された状態で、現像ユニットケース132aの開口部132a1(図1参照)から露出された現像ローラ132bの周面が、現像カートリッジ132の外部に向けて露出され得るように、可動カバー132fが構成されている。
<<可動カバーの詳細な構成>>
可動カバー132fは、本発明の収容部を構成するカバー本体132f1と、そのカバー本体132f1から図3(a)における下方に延びるように設けられたフック132f2とを備えている。また、図3(a)に示されているように、カバー本体132f1の外面には複数のガイドリブ132f3が形成されている。このガイドリブ132f3は、可動カバー132fの位置が上述の第2の位置に設定された場合に、図1に示されている用紙搬送経路PPと対向するように立設されている。
図4に示されているように、カバー本体132f1は、第1外板132f4と、天板132f5と、第2外板132f6と、内板132f7とから構成されている。第1外板132f4は、図3(a)及び図4(a)に示されているように、前記第1の位置にて現像ローラ132bの周面を覆うように当該周面と対向する板状部材から構成されている。この第1外板132f4の外面には、上述のガイドリブ132f3が立設されている。
図4(a)に示されているように、天板132f5は、第1外板132f4の端部(図4(a)における上端部)から延びるように設けられていて、前記第1の位置にてカバー本体132f1の天板を構成する板状部材からなる。第2外板132f6は、前記第1の位置にてカバー本体132f1の底板を構成する板状部材からなる。内板132f7は、前記第1の位置にて前記第2外板132f6の端部から上方に延びるように設けられた板状部材からなる。
また、図4(b)に示されているように、第1外板132f4によって、前記第2の位置におけるカバー本体132f1の底板が構成されている。第2外板132f6は、前記第2の位置にて第1外板132f4の端部から上方に延びるように、前記第1外板132f4に接続されている。内板132f7は、前記第2の位置にて前記露出された前記現像ローラ132bの周面に面しない位置に配置されるようになっている。そして、天板132f5の先端と内板132f7の先端とによって開口132f8が形成されている。
かかる構成を有するカバー本体132f1は、前記第2の位置にて、開口132f8の上方から落下してくるトナーを、第1外板132f4と、天板132f5と、第2外板132f6と、内板132f7とで形成された箱状の空間内に収容し得るようになっている。
<<保持機構・移動機構・ダンパー機構の実施例>>
フック132f2は、図5に示されているように、現像カートリッジ132がプロセスカートリッジ130のプロセスケース131に装着された状態で、プロセスケース131に形成された係合孔131fと係合することで、当該可動カバー132fを図3(b)に示されている前記第2の位置に保持し得るように構成されている。すなわち、本実施形態においては、フック132f2によって、可動カバー132fを前記第2の位置に保持する保持機構が構成されている。
再び図3を参照すると、カバー本体132f1は、現像ローラ132bの長手方向(用紙幅方向)における幅よりも広幅に構成されている。すなわち、カバー本体132f1は、前記第2の位置にて、現像ローラ132bの長手方向における中央部及び両端部から漏れ出したトナーを確実に収容し得るように構成されている。
カバー本体132f1の長手方向(用紙幅方向)における両端部には、現像ローラ132bの回転軸132b1に貫通されるように、軸受板132f9が形成されている。
上述の構成を有する可動カバー132fは、合成樹脂の射出成形により一体に形成されている。また、可動カバー132fは、現像ローラ132bの回転軸132b1の端部を覆う円筒形状のカラー132gと一体成形されている。このカラー132gは、現像カートリッジ132とプロセスケース131とが着脱される際に、当該プロセスケース131が金属製の回転軸132b1との摩擦によって磨耗しないように、当該プロセスケース131に形成された凹部に対して係合される部材である。
サイドフレーム132a2の外側には、サイドカバー132hが装着されている。サイドカバー132hには、現像ローラ132bの回転軸132b1が貫通されている。サイドカバー132hは、その外面が可動カバー132fの軸受板132f9と接触するように形成されていて、可動カバー132fの前記第1の位置と前記第2の位置との間の回動によって当該外面と軸受板132f9とが摺動するように構成されている。また、サイドカバー132hにおける当該摺動部分の上方と、可動カバー132f(図4における天板132f5)との間には、コイルスプリング132kが掛け渡されている。このコイルスプリング132kは、図3(a)に示された状態にて自然長を有していて、可動カバー132fを、図3(b)に示されている前記第2の位置から図3(a)に示されている前記第1の位置に向けて弾性力によって移動させ得るように構成されている。すなわち、本実施形態においては、コイルスプリング132kによって、可動カバー132fを第2の位置から第1の位置に向けて移動させる移動機構が構成されている。
本実施形態の現像カートリッジ132は、図3(a)に示されているような、他の装置やカートリッジに装着されていない状態において、可動カバー132fの天板132f5(図4参照)の先端がサイドフレーム132a2と当接することで、可動カバー132fが図3(a)に示された状態にて保持され得るように構成されている。すなわち、本実施形態においては、可動カバー132fの天板132f5の先端と、サイドフレーム132a2とによって、可動カバー132fを前記第1の位置に保持する保持機構が構成されている。
上述のサイドカバー132hの外面と軸受板132f9との摺動部分には、グリースGが充填されている。このグリースGは、可動カバー132fが前記第2の位置から前記第1の位置に向けて移動する際に当該可動カバー132fに加わる加速度を減衰し得る程度に、比較的粘度の高い材質から構成されている。すなわち、本実施形態においては、サイドカバー132h、軸受板132f9、及びグリースGによって、可動カバー132fが前記第2の位置から前記第1の位置へ移動する際の加速度を減衰するダンパー機構が構成されている。
<実施形態の構成による作用・効果>
次に、現像カートリッジ132がプロセスカートリッジ130のプロセスケース131に装着される際、及び現像カートリッジ132がプロセスケース131から脱着される際の様子について、各図面を参照しつつ説明する。
プロセスケース131に装着される前の、使用前の新品の状態の現像カートリッジ132は、図3(a)に示されている前記脱着状態となっている。この脱着状態においては、可動カバー132fが前記第1の位置にて保持されている。すなわち、当該可動カバー132fによって、現像ローラ132bの周面が覆われている(保護されている)。よって、現像カートリッジ132の製造時から、使用者が現像カートリッジ132を梱包材から取り出すまでの間、現像ローラ132bの周面に傷が付かないように当該現像ローラ132bが保護され得る。また、前記脱着状態において、使用前の現像ローラ132bの周面が使用者の手や衣服等と接触することで当該周面に汚れや異物が付着することが抑制され得る。
前記脱着状態においては、フック132f2が可動カバー132fのカバー本体132f1から下方に突出している。ここで、フック132f2の先端がプロセスケース131の係合孔131fに係合されるように、現像カートリッジ132が斜め下方に向けてプロセスケース131内に挿入される。すると、可動カバー132fがコイルスプリング132kの弾性力に抗して図3(b)に示されている状態となるまで回転し、フック132f2が係合孔131fに係合される。これにより、図5に示されているように、可動カバー132fが前記第2の位置にて保持された状態で、現像カートリッジ132がプロセスケース131に装着される。
現像カートリッジ132がプロセスカートリッジ130のプロセスケース131に装着された前記装着状態においては、可動カバー132fのカバー本体132f1は、開口132f8(図4(b)参照)を上方に向けた状態で、現像ユニットケース132aの開口部132a1から露出された現像ローラ132bの周面の下方に位置する。したがって、前記脱着状態においては現像ローラ132bの保護のために必要である一方で前記装着状態(画像形成動作が行われる際)においては不必要な可動カバー132fが、当該装着状態において、現像カートリッジ132に装着されたままの状態で、現像位置(現像ローラ132bと感光ドラム133とが対向する位置)から退避され得る。また、カバー本体132f1によって、画像形成動作時に開口部132a1と現像ローラ132bとの隙間から漏出した現像剤が、図4(b)における開口132f8を通過して、第1外板132f4と、天板132f5と、第2外板132f6と、内板132f7とで形成された箱状の空間内に収容され得る。かかる箱状の空間は、現像ローラ132bの用紙幅方向の幅よりも広く形成されている。よって、上述の隙間から漏出した現像剤のレーザプリンタ100の本体部110内での飛散が抑制され、当該現像剤が効果的に回収され得る。
前記装着状態においては、図1に示されているように、可動カバー132fの位置が現像ローラ132bの下方である第2の位置に設定されることで、当該現像ローラ132bの周面が感光ドラム133に対して露出されるとともに、当該可動カバー132fの外面が用紙搬送経路PPに面するように保持される。この可動カバー132fの外面には、用紙搬送をガイドするガイドリブ132f3が形成されているので、用紙がプロセスカートリッジ130内をスムーズに通過し得る。
その後、(例えば、現像剤の内蔵量が少なくなって現像カートリッジ132が交換される場合や、用紙ジャムを処理する場合等)現像カートリッジ132がプロセスケース131から脱着されてレーザプリンタ100の本体部110の外部に取り出される場合、可動カバー132fは、図3(b)に示されている前記第2の位置から、コイルスプリング132kの弾性力によって、図3(a)に示されている前記第1の位置に移動する。よって、使用者の手動で可動カバー132fを操作することなく、単に現像カートリッジ132をプロセスカートリッジ130のプロセスケース131から脱着するだけで、可動カバー132fの移動が行われる。したがって、使用者の手指が可動カバー132fの操作によってトナーで汚されることが防止され得る。また、現像カートリッジ132の交換や、用紙ジャム処理等のために現像カートリッジ132がレーザプリンタ100の外部に取り出されたとき(前記脱着状態)に、現像ローラ132bが傷や異物付着から効果的に保護され得る。
このように、本実施形態の構成においては、前記脱着状態においては現像ローラ132bの保護のために必要である一方で前記装着状態においては不必要な可動カバー132fが、常に現像カートリッジ132に装着されつつ、前記装着状態と前記脱着状態とに応じて適宜な位置に移動し得る。すなわち、使用後の現像カートリッジ132を回収して再度トナーを充填するトナーリフィルを行う際に必要な可動カバー132fが、前記装着状態においても現像カートリッジ132に装着されている。よって、本実施形態の構成によれば、現像カートリッジ132のトナーリフィルを行うにあたり、可動カバー132fが紛失されたり廃棄されたりすることが抑制され得る。そして、現像カートリッジ132の回収時からリフィルされた現像カートリッジ132の配布時にわたって、可動カバー132fが再利用され得る。したがって、現像カートリッジ132のトナーリフィルがより効率的に実施され得る。
可動カバー132fがコイルスプリング132kの弾性力によって前記第2の位置から前記第1の位置に移動する際、サイドカバー132hの外面と軸受板132f9とが摺動する。このとき、当該摺動部分には、粘度の高いグリースGが充填されているので、可動カバー132fが前記第2の位置から前記第1の位置へ移動する際の加速度が減衰される。これにより、当該移動の際に、可動カバー132fによって収容されたトナーが飛散することが抑制され得る。
使用後の現像カートリッジ132がレーザプリンタ100の本体部110の外部に取り出された場合、図4(a)に示されているように、底板を構成する第2外板132f6の両端から、第1外板132f4と内板132f7とが上方に突出する。これにより、前記脱着状態において、当該第1外板132f4と第2外板132f6と内板132f7とで囲まれた箱状の空間内にトナーが保持される。よって、可動カバー132fによって収容されたトナーが飛散することが抑制され得る。
<変形例の示唆>
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の実施形態を単に例示したものにすぎないのであって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において種々の変形を施すことができることは当然である。以下、変形例について幾つか例示する。もっとも、いうまでもなく、変形例とて下記のものに限定されるものではない。
(i)本発明の適用対象たる画像形成装置は、レーザプリンタに限定されない。また、現像カートリッジは、感光ドラムを備えたレーザプリンタの本体部に対して着脱可能であってもよい。
(ii)上述の実施形態におけるカラー132gは、可動カバー132fと別体であってもよい。この場合、例えば、カラー132gはサイドカバー132hと一体であってもよい。
(iii)上述の実施形態においては、図4に示されている可動カバー132fの断面形状は、可動カバー132fの長手方向における略全長にわたって適用されていた。もっとも、当該断面形状は、可動カバー132fの長手方向における全長のうちの一部分に適用されていてもよい。例えば、トナー漏れが通常発生しやすい現像ローラ132bの両端部にのみ適用されていてもよい。あるいは、現像ローラ132bの長手方向における略中央部にのみ適用されていてもよい。さらには、上述の両端部及び略中央部にのみ適用されていてもよい。
(iv)上述の実施形態においては、可動カバー132fに形成されたフック132f2が係合される係合部は、プロセスカートリッジ130のプロセスケース131に形成された係合孔131fにより構成されていた。もっとも、当該係合部は、レーザプリンタ100の本体部110に形成されていてもよい。
(v)上述の実施形態においては、可動カバー132fは、前記第2の位置から前記第1の位置へ移動するように付勢されていた。もっとも、可動カバー132fは、前記第1の位置から前記第2の位置へ移動するように付勢されていてもよい。
(vi)上述の実施形態においては、可動カバー132fが前記第2の位置から前記第1の位置へ移動する際の加速度を減衰するダンパー機構は、サイドカバー132h、軸受板132f9、及びグリースGによって構成されていた。その他、当該ダンパー機構は、例えば、ラジオコントロール自動車模型のサスペンションに用いられているような小型の合成樹脂製のオイルダンパー機構等、様々な構造で実現され得る。
(vii)上述の実施形態においては、可動カバー132fがサイドフレーム132a2と当接することによって、可動カバー132fの位置が前記第1の位置に保持されるように構成されていた。もっとも、これに代えて、可動カバー132fが他の部材(例えば、ブレードホルダー132eやサイドカバー132h)に当接することによって、可動カバー132fの位置が前記第1の位置に保持されるように構成してもよい。
(viii)上述の実施形態におけるガイドリブ132f3や、用紙ガイド153,154等の用紙搬送経路PPに対向する面上に形成され得るガイドリブに代えて、回動可能なコロ等が用いられてもよい。
本発明の実施形態に係るレーザプリンタの概略的な構成を示す断面図である。 図1に示したレーザプリンタにおけるプロセスカートリッジの着脱の様子を示す図である。 図1に示した現像カートリッジの外観を示す斜視図である。 図3に示した可動カバーの側断面図である。 図1に示したプロセスカートリッジの外観を示す斜視図である。
符号の説明
100…レーザプリンタ、110…本体部、 130…プロセスカートリッジ、
131…プロセスケース、132…現像カートリッジ、132a…現像ユニットケース、
132a1…開口部、 132a2…サイドフレーム、132b…現像ローラ、
132b1…回転軸、 132f…可動カバー、 132f1…カバー本体、
132f2…フック、 132k…コイルスプリング、133…感光ドラム、
G…グリース

Claims (13)

  1. 画像形成装置に備えられた像担持体に形成された静電潜像を現像し得るように構成され、前記画像形成装置に対して着脱可能な現像カートリッジにおいて、
    前記静電潜像を現像するための現像剤を周面に担持し得る現像ローラと、
    その現像ローラの前記周面を外部に露出する開口部が形成されていて、前記現像ローラを回転可能に支持しつつ収容する現像ユニットケースと、
    前記開口部から露出された前記現像ローラの前記周面を覆うように当該周面に対向する第1の位置と、前記周面の下方に位置することで当該周面を外部に露出する第2の位置との間で移動し得るように、前記現像ユニットケースに支持された可動カバーと、
    前記可動カバーに設けられていて、前記第2の位置にて前記開口部と前記現像ローラとの隙間から漏出した現像剤を収容し得る収容部と、
    を備えたことを特徴とする現像カートリッジ。
  2. 請求項1に記載の現像カートリッジであって、
    前記収容部は、少なくとも前記現像ローラの両端部に対応して設けられたことを特徴とする現像カートリッジ。
  3. 請求項1又は2に記載の現像カートリッジであって、
    前記収容部は、少なくとも前記現像ローラの回転中心軸方向における中央部に対応して設けられたことを特徴とする現像カートリッジ。
  4. 請求項1ないし3のいずれかに記載の現像カートリッジであって、
    前記収容部は、前記現像ローラの回転中心軸方向における幅よりも広い幅に形成されたことを特徴とする現像カートリッジ。
  5. 請求項1ないし4のいずれかに記載の現像カートリッジであって、
    前記可動カバーは、前記現像ローラの回転中心軸を中心として回転可能に支持されたことを特徴とする現像カートリッジ。
  6. 請求項1ないし5のいずれかに記載の現像カートリッジであって、
    前記収容部は、前記現像ローラの回転中心軸と直交する面による断面形状が、開口を有する箱状に構成されていて、
    当該開口は、前記第2の位置にて、上方から落下してきた現像剤を通過させて前記箱内に収容し得るように形成されたことを特徴とする現像カートリッジ。
  7. 請求項6に記載の現像カートリッジであって、
    前記収容部は、
    前記第2の位置にて当該収容部の底板を構成し、前記第1の位置にて前記現像ローラと対向する第1外板と、
    前記第1の位置にて当該収容部の底板を構成し、前記第2の位置にて前記第1外板の端部から上方に延びるように前記第1外板に接続して設けられた第2外板と、
    前記第1の位置にて前記第2外板の端部から上方に延びるように設けられ、前記第2の位置にて前記露出された前記現像ローラの周面に面しない位置に設けられた内板と、
    を備えたことを特徴とする現像カートリッジ。
  8. 請求項1ないし7のいずれかに記載の現像カートリッジであって、
    前記第1の位置にて前記可動カバーを保持する第1保持機構と、
    前記第2の位置にて前記可動カバーを保持する第2保持機構と、
    を備えたことを特徴とする現像カートリッジ。
  9. 請求項8に記載の現像カートリッジであって、
    前記可動カバーは、前記第2の位置にて記録媒体の搬送経路に面するように構成され、
    前記第2の位置にて前記可動カバーの前記搬送経路に面する部分には、前記記録媒体の搬送をガイドするリブが立設されたことを特徴とする現像カートリッジ。
  10. 請求項1ないし9のいずれかに記載の現像カートリッジであって、
    前記可動カバーを前記第2の位置から前記第1の位置に向けて移動させる移動機構を備えたことを特徴とする現像カートリッジ。
  11. 請求項10に記載の現像カートリッジであって、
    前記可動カバーが前記第2の位置から前記第1の位置へ移動する際の加速度を減衰するダンパー機構を備えたことを特徴とする現像カートリッジ。
  12. 画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
    静電潜像が形成される像担持体と、
    その像担持体を収容するプロセスケースと、
    そのプロセスケースに対して着脱可能な現像カートリッジと、
    を備え、
    前記現像カートリッジは、
    前記静電潜像を現像するための現像剤を周面に担持し得る現像ローラと、
    その現像ローラの前記周面を外部に露出する開口部が形成されていて、前記現像ローラを回転可能に支持しつつ収容する現像ユニットケースと、
    前記現像ローラの前記周面を覆うように当該周面に対向する第1の位置と、当該現像カートリッジが前記プロセスケースに装着された状態にて前記周面の下方に位置することで当該周面を前記像担持体に向けて露出する第2の位置と、の間で移動し得るように、前記現像ユニットケースに支持された可動カバーと、
    前記可動カバーに設けられていて、前記第2の位置にて前記開口部と前記現像ローラとの隙間から漏出した現像剤を収容し得る収容部と、
    を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
  13. 現像剤により画像を形成する画像形成装置において、
    静電潜像が形成される像担持体と、
    その像担持体と対向して脱着可能に装着された現像カートリッジと、
    を備え、
    前記現像カートリッジは、
    前記像担持体と対向して配置されていて、前記静電潜像を現像するための現像剤を周面に担持し得る現像ローラと、
    その現像ローラの前記周面を外部に露出する開口部が形成されていて、前記現像ローラを回転可能に支持しつつ収容する現像ユニットケースと、
    前記現像ローラの前記周面を覆うように当該周面に対向する第1の位置と、当該周面の下方に位置することで当該周面を前記像担持体に向けて露出する第2の位置と、の間で移動し得るように、前記現像ユニットケースに支持された可動カバーと、
    前記可動カバーに設けられていて、前記第2の位置にて前記開口部と前記現像ローラとの隙間から漏出した現像剤を収容し得る収容部と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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