JP2006350165A - プロセスカートリッジ及び現像装置 - Google Patents

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博基 荻野
Teruhiko Sasaki
輝彦 佐々木
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昌也 森岡
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大輔 阿部
Naoya Asanuma
直哉 浅沼
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Abstract

【課題】トナーシール部材に接着され、且つ、トナー収納枠体と一体に成形された把手部をユーザが分離する際に、より容易に分離できるプロセスカートリッジ及び現像装置を提供すること。
【解決手段】トナーシール部材に接着され、且つ、トナー収納枠体と一体に成形された把手部に、ユーザが指を掛ける穴と円弧部を設け、トナー供給開口に対して略平行な面上でトナー供給開口長手方向に対して略垂直な方向において、円弧部の中心と把手が切り離される部分の中心の距離が、把手が切り離される部分の中心と端部の距離以上になるように把手部を設けることにより、従来よりも更に小さい押し倒し力で把手が切り離される部分の端部に初期の亀裂を発生させる。
【選択図】図2

Description

本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ及び現像装置に関するものである。
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものであり、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば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、ワードプロセッサ等が含まれる。
又、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての帯電手段、現像手段又はクリーニング手段の少なくとも何れか1つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
又、現像装置とは、現像手段を有す装置であり、電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置において、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
この種のプロセスカートリッジのトナー収納枠体は、現像部材を支持する現像枠体へ現像剤(トナー)を排出するためのトナー供給開口部が設けられるが、前記トナー収納枠体にトナーを入れた状態で前記プロセスカートリッジを運搬するときに、前記トナーが漏れないように前記トナー供給開口部はトナーシール部材で覆われている。そして、前記プロセスカートリッジを前記電子写真画像形成装置へ装着するときに、トナーシール部材の端部に取付けられた把手部材をユーザが把持してトナーシール部材を開封する。
上記把手部材にはトナー収納枠体と一体で成形されているものがあり、ユーザがトナーシール部材を除去する際、前記把手部材をトナー収納枠体から分離させる。このような場合、把手の分離部分には、分離部に応力が集中して分離し易いように段差や切り欠きが設けられている(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−282779号公報(第11−15頁、図5、図8、図10、図11、図14、図16、図19〜図24)
本発明の目的は、従来の技術を更に発展させたものであり、トナーシール部材に接着され、且つ、トナー収納枠体と一体に成形された把手部をユーザが分離する際に、より容易に分離できるプロセスカートリッジ及び現像装置を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像手段と、
前記現像手段によって前記静電潜像の現像に用いられる現像剤を収納する現像剤収納部を有する現像剤収納枠体と、
前記現像剤収納部に収納された現像剤を前記現像手段へ供給するために、前記現像剤収納部に設けられた現像剤供給開口と、
前記現像剤供給開口を開放可能に封止するシール部材と、
前記現像剤供給開口を開放するために前記シール部材を除去する際に把持する把手であって、前記シール部材の一端が取り付けられており、前記現像剤収納枠体から切り離し可能に前記現像剤収納枠体と一体に成形された把手と、
を有し、
前記把手は、前記シール部材を前記現像剤収納枠体から除去する際に指を掛ける穴を有し、該穴はシール部材を除去する際に指と接触する部分に円弧部と、前記把手を切り離すための切り離し部と、を有し、
現像剤供給開口に対して略平行な面上で現像剤供給開口長手方向に対して略垂直な方向において、前記円弧部の中心と前記切り離し部の中心との中心間距離が、前記切り離し部の中心から端部までの距離以上であることを特徴とする。
又、本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能な現像装置において、
現像手段によって静電潜像の現像に用いられる現像剤を収納する現像剤収納部を有する現像剤収納枠体と、
前記現像剤収納部に収納された現像剤を前記現像手段へ供給するために、前記現像剤収納部に設けられた現像剤供給開口と、
前記現像剤供給開口を開放可能に封止するシール部材と、
前記現像剤供給開口を開放するために前記シール部材を除去する際に把持する把手であって、前記シール部材の一端が取り付けられており、前記現像剤収納枠体から切り離し可能に前記現像剤収納枠体と一体に成形された把手と、
を有し、
前記把手は、前記シール部材を前記現像剤収納枠体から除去する際に指を掛ける穴を有し、該穴はシール部材を除去する際に指と接触する部分に円弧部と、前記把手を切り離すための切り離し部と、を有し、
現像剤供給開口に対して略平行な面上で現像剤供給開口長手方向に対して略垂直な方向において、前記円弧部の中心と前記切り離し部の中心との中心間距離が、前記切り離し部の中心から端部までの距離以上であることを特徴とする。
本発明によれば、トナーシール部材に接着され、且つ、トナー収納枠体と一体に成形された把手部に、ユーザが指を掛ける穴と円弧部を設け、トナー供給開口に対して略平行な面上でトナー供給開口長手方向に対して略垂直な方向において、円弧部の中心と把手が切り離される部分の中心の距離が、把手が切り離される部分の中心と端部の距離以上になるように把手部を設けることにより、従来よりも更に小さい押し倒し力で把手が切り離される部分の端部に初期の亀裂を発生させ、把手部をユーザが分離する際に、より容易に分離することができる。
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この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。又、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状等は、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
以下の説明において、プロセスカートリッジの長手方向とは、プロセスカートリッジを装置本体へ着脱する方向と交差する方向(略直交する方向、像担持体の軸線方向)であり、記録媒体の表面と平行であり、且つ、記録媒体の搬送方向と交差(略直交)する方向である。又、左右とは記録媒体の搬送方向に従って記録媒体を上から見て左又は右である。又、プロセスカートリッジの上面とは、プロセスカートリッジを装置本体へ装着した状態で上方に位置する面であり、下面とは下方に位置する面である。
(電子写真画像形成装置の全体の説明)
先ず、電子写真画像形成装置(以下、「画像形成装置」と言う)の全体構成について図2を参照して概略説明する。図2は本実施の形態に係るプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の模式的断面図であり、より具体的には画像形成装置の一形態であるレーザービームプリンタの模式的断面図である。
図2に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置(レーザービームプリンタ)Aは、光学手段としての光学系1から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の電子写真感光体(像担持体、以下「感光体ドラム」と言う)7へ照射し、感光体ドラム7に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像剤(以下「トナー」と言う)で現像されトナー像が形成される。そして、前記トナー像の形成と同期して、記録媒体(例えば、記録紙、OHPシート、布等)2をカセット3aからピックアップローラ3b及びこれに圧接する圧接部材3cで1枚ずつ分離給送する。
給送された記録媒体2は、搬送ガイド3f1に沿ってプロセスカートリッジBの感光体ドラム7と転写手段としての転写ローラ4とが対向する転写部Tに搬送される。
転写部Tに搬送された記録媒体2は、電圧印加された転写ローラ4により感光体ドラム7上に形成されたトナー像が転写され、搬送ガイド3f2に沿って定着手段5へと搬送される。
定着手段5は、駆動ローラ5aとヒータ5bとを内蔵すると共に、支持体5cによって回転可能に支持された筒状シートで構成された定着回転体5dとから成り、通過する記録媒体2に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を定着する。
排出ローラ3dは、トナー像が定着された記録媒体2を搬送し、反転搬送経路を通して排出部6へと排出するよう構成している。尚、本実施の形態では、ピックアップローラ3b、圧接部材3c、排出ローラ3d等により搬送手段3を構成している。
(プロセスカートリッジ)
次に、プロセスカートリッジの全体構成について図3を参照して概略説明する。図3は本実施の形態に係るプロセスカートリッジの模式的断面図である。
図3に示すように、プロセスカートリッジBは、感光体ドラムと、少なくとも1つのプロセス手段を備えたものである。ここで、プロセス手段としては、例えば、感光体ドラムを帯電させる帯電手段、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像手段、感光体ドラムに残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。
本実施の形態に係るプロセスカートリッジBは、感光層を有する感光体ドラム7を回転し、帯電手段である帯電ローラ8へ電圧印加して前記感光体ドラム7の表面を一様に帯電し、この帯電した感光体ドラム7に対して前記光学系1からの画像情報に基づいた情報光(光像)を露光開口9bを通して露光して感光体ドラム7表面に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像ユニット10によって現像するように構成されている。
現像ユニット10は、トナー枠体14のトナー収容部であるトナー収容枠体10a内のトナーを回転可能なトナー送り部材10bと、トナー送り部材10bの回転領域内で干渉して振動する弾性シート12で送り出す。そして、固定磁石10cを内蔵した現像回転体(現像剤担持体)である現像ローラ10dを回転させると共に、現像ブレード10eによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ10dの表面に形成し、そのトナーを前記静電潜像に応じて感光体ドラム7に転移させることによってトナー像を形成して可視像化するものである。
そして、転写ローラ4に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体2に転写した後は、クリーニングブレード11aによって感光体ドラム7に残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート11bによってすくい取り、除去トナー収容部11cへ集めるクリーニング手段によって感光体ドラム7上の残留トナーを除去するように構成している。
本実施の形態に係るプロセスカートリッジBは、感光体ドラム7を回転可能に支持し、クリーニングブレード11a、帯電ローラ8が組み込まれたドラム枠体11dから構成されるドラムユニット11と、現像ローラ10d及びトナー室10aを組み込んだ現像枠体10f1から構成される現像ユニット10とから成っている。そして、現像枠体10f1は、現像ローラ10dが感光体ドラム7に対し所定の間隔をあけて平行に対向できるようにドラム枠体11dに対し回動可能に支持され、現像ローラ10dと感光体ドラム7との間の間隔保持を行う間隔保持部材(以下、「スペーサ」と言う)10mを現像ローラ10dの両端部に配置してある。
現像枠体10f1の両側面には端部部材10g,10h(不図示)が設けられている。現像枠体10f1は、現像ローラ10dを含む現像ユニット10を、クリーニングブレード11aを含むドラムユニット11に回転可能に吊るための結合穴10p1,10p2が形成されたアーム部10q1,10q2を備える。又、現像ユニット10とドラムユニット11との間には間隔を保持するために所定の加圧力が与えられている。
(トナー枠体の構成)
次に、トナー枠体14の構成について図4を参照してより具体的に説明する。
トナー枠体14は、図4に示すように、第1容器部であるトナー収納枠体(以下、「容器本体」と言う)14aと、第2容器部である蓋部材14bとを溶着して一体化したものである。
尚、両枠体14a,14bを結合するのに先立って、容器本体14aの内部に弾性シート12とトナー送り部材10bを組み込む。更に、トナー枠体14には現像枠体10f1にトナーを送る為のトナー供給開口部(以下、「開口部」と言う)14dが設けられている。そして、この開口部14dを塞ぐようにトナーシール部材21(後述)が溶着されている。
(トナーシール部材の構成)
図4に示すように、トナーシール部材21は、トナー枠体14の開口部14dを塞ぐように、開口部14dの周りの面14fに溶着され貼り付けられている。
このトナーシール部材21は、図4に示す開口部14dの長手方向一端14gで折り返される。
そして、図5に示すように、トナーシール部材21の端部21aは、現像枠体10f1のトナー枠体14と対向する平面の長手方向の端部に貼り付けられた例えばスポンジのような弾性シール部材23とトナー枠体14を介して把手部24側へ引き出される。
そして、図6に示すように、トナーシール部材21を引き剥がす際に容器本体14aから分離される把手部24に、溶着や両面テープ等により貼り付けられている。
(把手部の構成)
次に、把手部24の構成について、図1、図7〜図15を参照してより具体的に説明する。尚、トナーシール部材21は図略してある。把手部24は、図1に示すように、容器本体14aと一体に成形され、円弧部24aと穴24bが設けられている。
本実施の形態では、図7及び図8(図1のM―M断面)に示すように、把手部24の肉厚が容器本体14aのフランジ14cの肉厚より厚く、その境目25は把手が切り離される部分となる。境目25の両端部には段差部26a,26bがそれぞれ設けられ、その段差の中央に切り欠き部26cを有し、この切り欠き部26cは、図9(図1のN−N断面)に示すようにほぼV字形の溝である。
又、図1に示すように、把手部24の幅方向Wにおいて、把手部24の円弧部24aの中心24cと境目25の中心25cの距離l1が、境目25の中心25cと端部25aの距離l2以上になるように把手部24を構成している。
把手部24は平板状であり容器本体14aのフランジ14cとは切り欠き部26cと段差部26a,26bで繋がっている。
そして、プロセスカートリッジを出荷する際には、図10(a)に示すように把手部24を切り欠き部26cが設けられていない方向Xに約90°折り曲げておく。但し、この時点では把手部24は容器本体14aと分離せず、図10(b)に示すように境目25に亀裂41rが入り、薄肉部41sで繋がっている。
次に、プロセスカートリッジB使用時にユーザが把手部24の穴24bに指を掛け、切り欠き部26cを設けた面方向Vへ把手を押し倒す途中の、把手部24が図11(a)の位置にあるとき、図11(b)に示すように平面状の亀裂41r同士が突き当たる。この状態から更に方向Vに把手部24を押し倒すと、平面部同士が確実な支点となり、薄肉部41sに応力が加え始められる。
このとき前述したように、距離l1が距離l2以上になるように把手部24を構成しているため、ユーザが把手部24の穴24bに指を掛けて方向Vに力を加えた場合、薄肉部41sに加えられる応力は端部25aで最も大きくなる(図12参照)。
本実施の形態では、従来円弧部の中心と境目の中心がほぼ等しい位置にある場合と比較し、端部への応力集中が約30%増加する。
そして、方向Vに把手部24を更に押し倒すと、端部25a側の段差部26aの亀裂41r面同士に押し倒し力が集中して加わり、図13に示すように薄肉部41sの端部25aから初期の亀裂50が発生する。
図13及び図14に示すように、亀裂50が走り薄肉部41sに切り裂かれた部分が生じた場合でも、端部25aに一番近く、薄肉で繋がっている部分の端部51に応力が集中するので、方向Tに向かって亀裂52が走る。
最終的に、図15に示すように把手部24が容器本体14aから切り離され、プロセスカートリッジBからトナーシール部材21の引き抜きが可能な状態となる。
この構成により、従来よりも更に少ない押し倒し力で薄肉部41sの端部25aに初期の亀裂を発生させ、把手部24を容器本体14aから容易に分離することができる。又、前述した実施の形態で示したプロセスカートリッジは単色画像を形成する場合を例示したが、本発明に係るプロセスカートリッジは現像手段を複数設け、複数色の画像(例えば2色画像、3色画像或はフルカラー等)を形成するカートリッジにも好適に適用することができる。
又、電子写真感光体としては、前記感光体ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれる。先ず、感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体(OPC)等が含まれる。
又、前記感光体を搭載する形状としては例えばドラム状又はベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着或は塗工を行ったものである。
又、現像方法としても、公知の2成分磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可能である。
又、帯電手段の構成も、前述した実施の形態では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然である。
尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード(帯電ブレード)、パッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。
又、感光体ドラムに残存するトナーのクリーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。
又、前述したプロセスカートリッジとは、例えば電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の1つを備えたものである。従って、そのプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施形態のもの以外にも、例えば、電子写真感光体と現像手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。更には電子写真感光体と、現像手段と、帯電手段又はクリーニング手段の何れかを組み合わせて一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。
即ち、前述したプロセスカートリッジとは、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置に着脱可能とするものをいう。そして、このプロセスカートリッジは、使用者自身が装置本体に着脱することができる。従って、装置本体のメンテナンスを使用者自身で行うことができる。
更に、前述した実施の形態では、電子写真画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば、電子写真複写機、LEDプリンタ等の電子写真プリンタ、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、或はこれらの複合機(マルチファンクションプリンタ等)等の電子写真画像形成装置に使用することも当然可能である。
本発明の把手部の説明図である。 本発明の画像形成装置の構成を示す断面図である。 本発明のプロセスカートリッジの断面図である。 本発明のトナーユニットの構成を示す説明図である。 本発明のトナーユニットの構成を示す説明図である。 本発明のトナーユニットの構成を示す説明図である。 本発明の把手部材取付け部を示す断面図である。 本発明の把手部の断面図である。 本発明の把手部の断面図である。 本発明の把手部の説明図である。 本発明の把手部の説明図である。 本発明の把手部の説明図である。 本発明の把手部の説明図である。 本発明の把手部の説明図である。 本発明の把手部の説明図である。
符号の説明
A 画像形成装置
B プロセスカートリッジ
T 方向
V 方向
W 方向
X 方向
1 光学系
2 記録媒体
3 搬送手段
3a カセット
3b ピックアップローラ
3c 圧接部材
3d 排出ローラ
3f1,3f2 搬送ガイド
4 転写ローラ
5 定着手段
5a 駆動ローラ
5b ヒータ
5c 支持体
5d 定着回転体
6 排出部
7 感光体ドラム
8 帯電ローラ
9a 転写開口
9b 露光開口
10 現像ユニット
10a トナー室
10b トナー送り部材
10c 固定磁石
10d 現像ローラ
10e 現像ブレード
10f1 現像枠体
10g 端部部材
10ga 穴
10h 端部部材
10ha 穴
10i 現像室
10m スペーサ
10p1,10p2 結合穴
10q1,10q2 アーム部
11 ドラムユニット
11a クリーニングブレード
11b スクイシート
11c 除去トナー収容部
11d ドラム枠体
11h シール部材
12 弾性シート
13a ダボ
13b ガイド
14 トナー枠体
14a 容器本体
14b 蓋部材
14c フランジ
14d 開口部
14f 面
14g 長手方向一端
21 トナーシール部材
21a 端部
23 弾性シール部材
24 把手部
24a 円弧部
24b 穴
24c 中心
25 境目
25a 端部
25b 端部
25c 中心
26a 段差部
26b 段差部
26c 切り欠き部
41r 亀裂
41s 薄肉部
50 亀裂
51 薄肉で繋がっている部分の端部
52 亀裂

Claims (4)

  1. 電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
    電子写真感光体ドラムと、
    前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像手段と、
    前記現像手段によって前記静電潜像の現像に用いられる現像剤を収納する現像剤収納部を有する現像剤収納枠体と、
    前記現像剤収納部に収納された現像剤を前記現像手段へ供給するために、前記現像剤収納部に設けられた現像剤供給開口と、
    前記現像剤供給開口を開放可能に封止するシール部材と、
    前記現像剤供給開口を開放するために前記シール部材を除去する際に把持する把手であって、前記シール部材の一端が取り付けられており、前記現像剤収納枠体から切り離し可能に前記現像剤収納枠体と一体に成形された把手と、
    を有し、
    前記把手は、前記シール部材を前記現像剤収納枠体から除去する際に指を掛ける穴を有し、該穴はシール部材を除去する際に指と接触する部分に円弧部と、前記把手を切り離すための切り離し部と、を有し、
    現像剤供給開口に対して略平行な面上で現像剤供給開口長手方向に対して略垂直な方向において、前記円弧部の中心と前記切り離し部の中心との中心間距離が、前記切り離し部の中心から端部までの距離以上であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  2. 前記切り離し部は、切り欠き部と段差部が形成され、前記切り欠き部は中央部に設けられ断面がほぼV字形であり、前記段差部は前記切り欠き部の両側に前記切り欠き部に沿って設けられたことを特徴とする請求項1記載のプロセスカートリッジ。
  3. 電子写真画像形成装置本体に着脱可能な現像装置において、
    現像手段によって静電潜像の現像に用いられる現像剤を収納する現像剤収納部を有する現像剤収納枠体と、
    前記現像剤収納部に収納された現像剤を前記現像手段へ供給するために、前記現像剤収納部に設けられた現像剤供給開口と、
    前記現像剤供給開口を開放可能に封止するシール部材と、
    前記現像剤供給開口を開放するために前記シール部材を除去する際に把持する把手であって、前記シール部材の一端が取り付けられており、前記現像剤収納枠体から切り離し可能に前記現像剤収納枠体と一体に成形された把手と、
    を有し、
    前記把手は、前記シール部材を前記現像剤収納枠体から除去する際に指を掛ける穴を有し、該穴はシール部材を除去する際に指と接触する部分に円弧部と、前記把手を切り離すための切り離し部と、を有し、
    現像剤供給開口に対して略平行な面上で現像剤供給開口長手方向に対して略垂直な方向において、前記円弧部の中心と前記切り離し部の中心との中心間距離が、前記切り離し部の中心から端部までの距離以上であることを特徴とする現像装置。
  4. 前記切り離し部は、切り欠き部と段差部が形成され、前記切り欠き部は中央部に設けられ断面がほぼV字形であり、前記段差部は前記切り欠き部の両側に前記切り欠き部に沿って設けられたことを特徴とする請求項3記載の現像装置。
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