JP2007286486A - 現像装置、プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置、及び、現像装置の組み立て方法 - Google Patents

現像装置、プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置、及び、現像装置の組み立て方法 Download PDF

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Abstract

【課題】現像剤を収納した第1の枠体から現像剤担持体を保持する第2の枠体へ付勢される力を抑制しつつ前記第1の枠体と前記第2の枠体との間を封止できる現像装置の提供。
【解決手段】第1開口61aと第2開口51aを対向させた状態で、第1の枠体61と第2の枠体51とが移動可能になるように、かつ、第1結合部61bと第2結合部51dとの間から現像剤が漏れるのを規制するために、前記第1結合部及び前記第2結合部の何れか他方と、弾性部材81とを結合しているエラストマー71と、前記エラストマーに生じた段差に向かって前記弾性部材を付勢する付勢部材61iと、を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置、及び、現像装置の組み立て方法に関する。
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体(例えば、記録紙、OHPシート等)に画像を形成するものである。
電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えばレーザプリンタ、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)等が含まれる。
また、プロセスカートリッジとは、少なくともプロセス手段としての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電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。
また、現像装置とは、現像剤を収納した現像剤収納枠体と、現像剤担持体と、前記現像剤担持体を保持する現像枠体と、を有して電子写真画像形成装置に用いられるものである。
電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置では、帯電手段によって一様に帯電されたドラム形状の電子写真感光体(以下、感光体ドラムと記す)の外周面(表面)に画像情報に応じた選択的な露光を行って静電潜像を形成する。そしてこの潜像を現像剤担持体によってトナー(現像剤)により現像してトナー像(現像像)を得る。次いでそのトナー像を記録媒体に転写し、そのトナー像に熱と圧力を加えトナー像を記録媒体に定着させることによって、記録媒体に画像を形成する。トナー像転写後に感光体ドラム表面に残留した残トナーをクリーニング手段により除去し、クリーニング手段によってクリーニングされた感光体ドラムは次の画像形成に供される。
プロセスカートリッジとしては、現像ユニット(現像装置)と感光体ユニットを一体的に結合して構成されるものがある。現像ユニットは、トナーを収納したトナー収納枠体と現像ローラ(現像剤担持体)を保持する現像枠体とを一体的に組み付けて構成される。感光体ユニットは、クリーニング枠体に感光体ドラムと帯電手段とクリーニング手段とを保持させて構成される。そして、カートリッジは、現像ユニットの現像枠体と感光体ユニットのクリーニング枠体とを一体的に結合して構成される。
現像ユニットとして、現像枠体をトナー収納枠体に対して移動可能に支持させるものがある(特許文献1)。この現像ユニットにおいて、現像ローラは、両端に設けられたスペーサーコロを感光体ドラム表面に接触させ感光体ドラム表面との間に一定のギャップを保った状態に感光体ドラム側に押圧されている。また、現像枠体とトナー収納枠体との間からトナーが漏れ出ないようにするため、現像枠体とトナー収納枠体との間を発泡ポリウレタンで密封している。
特開2000−76144号公報
しかしながら、上記従来技術においてトナーを確実にシールする為には、発泡ポリウレタンを大きく圧縮する必要があり、トナー収納枠体から現像枠体へ付勢される力が大きくなるおそれがあった。これにより、現像ローラから感光体ドラムへ押圧される力が必要以上に大きくなるおそれがあった。
そこで、本発明の目的は、現像剤を収納した第1の枠体から現像剤担持体を保持する第2の枠体へ付勢される力を抑制しつつ前記第1の枠体と前記第2の枠体との間を封止できる現像装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、現像剤を収納した第1の枠体から現像剤担持体を保持する第2の枠体へ付勢される力を抑制しつつ前記第1の枠体と前記第2の枠体との間を封止できるプロセスカートリッジを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記のプロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記の現像装置の組み立てを簡易にすることにある。
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に用いられる現像装置であって、
現像剤を用いて電子写真感光体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤を収納する第1の枠体であって、前記現像剤を供給するための第1開口と、前記第1開口の周囲に設けられた第1結合部と、を有する第1の枠体と、
前記現像剤担持体と、前記第1開口から前記現像剤の供給を受けるための第2開口と、前記第2開口の周囲に設けられた第2結合部と、を有する第2の枠体と、
前記第1結合部及び前記第2結合部の何れか一方に設けられたシート状の弾性部材と
前記第1開口と前記第2開口を対向させた状態で、前記第1の枠体と前記第2の枠体とが移動可能になるように、かつ、前記第1結合部と前記第2結合部との間から前記現像剤が漏れるのを規制するために、前記第1結合部及び前記第2結合部の何れか他方と、前記弾性部材とを結合しているエラストマーと、
前記一方に設けられた付勢部材であって、前記エラストマーに生じた段差に向かって前記弾性部材を付勢する付勢部材と、
を有することを特徴とする。
本発明によれば、現像剤を収納した第1の枠体から現像剤担持体を保持する第2の枠体へ付勢される力を抑制しつつ前記第1の枠体と前記第2の枠体との間を封止できる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、そのプロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することができる。また、本発明によれば、上記現像装置の組み立てを簡易にすることができる。
以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。
(1)電子写真画像形成装置全体の構成
図2は電子写真画像形成装置の一例の構成模型図である。この電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置と記す)は、電子写真プロセスを用いて記録媒体(例えば、記録紙、OHPシート、布等)に画像を形成するレーザープリンタである。
画像形成装置において、ドラム形状の電子写真感光体(以下「感光体ドラム」と記す)10は所定の周速度(プロセススピード)をもって矢印方向へ回転される。その感光体ドラム10の外周面(表面)は帯電手段11によって一様に帯電される。その帯電面に露光手段(露光装置)1から画像情報に応じたレーザー光Lを照射して静電潜像を形成する。この静電潜像は現像手段13によりトナー(現像剤)によって現像される。これによって感光体ドラム10表面に画像情報に応じたトナー像が形成される。
トナー像の形成と同期して、記録媒体Pを給送カセット6aからピックアップローラ6bにより一枚ずつ分離給送する。この記録媒体Pは搬送ガイド6cに沿ってレジストローラ対6dに搬送される。レジストローラ対6dはその記録媒体Pを感光体ドラム10と転写手段3との間に送り出す。転写手段3はその記録媒体Pに感光体ドラム10上のトナー像を転写する。トナー像の転写を受けた記録媒体Pは搬送ガイド6eに沿って定着手段としての定着装置5へと搬送される。
定着装置5では、加圧ローラ5cとヒータ5aを内蔵すると定着ローラ5bとの間のニップ部(定着ニップ部)で記録媒体Pを挟持搬送し、その搬送過程で記録媒体Pに熱と圧力を加えて未定着トナー像を記録媒体面上に定着させる。定着装置5を出た記録媒体Pは排出ローラ6fによって装置本体Dの上部に設けられた排出トレイ7上に排出される。
トナー像転写後に感光体ドラム10は、クリーニング手段14によって外周面上の残トナー等の残留付着物が除去されて次の画像形成に供される。
上記の感光体ドラム10と帯電手段8と現像手段13とクリーニング手段14は、プロセスカートリッジCとして一体的にカートリッジ化されている。そしてこのカートリッジCは画像形成装置の筐体を構成する装置本体Dに取り外し可能に装着されている。
6は記録媒体Pを搬送する搬送手段である。搬送手段6は、ピックアップローラ6bと、搬送ガイド6c・6eと、レジストローラ対6dと、排出ローラ6fなどにより構成されている。
(2)カートリッジCの構成
以下の説明において、カートリッジCまたはこれを構成している部材に関し、特に記載が無ければ、短手方向とはカートリッジを装置本体Dに着脱する方向である。同様に、長手方向とはカートリッジBを装置本体Dへ着脱する方向と直交(交差)する方向であり、感光体ドラム10の軸線方向でもある。カートリッジCに関し、正面とは感光体ドラム外部露出開口部2(図3)を、カートリッジCを装置本体Dに着脱する方向から見た面である。背面とはカートリッジCを正面から見てその反対側の面である。左右とはカートリッジCを正面から見て左または右の面である。上面とはカートリッジCを装置本体Dに装置した状態で上方に位置する面である。下面とはカートリッジCを装置本体Dに装置した状態で下方に位置する面である。
図3はカートリッジCの一例の構成模型図である。図5は感光体ユニットBと現像ユニットAの現像枠体51とサイドカバーとの関係を表す斜視図である。図6は感光体ユニットBの分解斜視図である。
図3において、感光体ユニットBと一体的に組み付けられた現像ユニット(現像装置)Aは、第1の枠体としてのトナー収納枠体61と、現像手段13と、第2の枠体としての現像枠体51と、を有する。収納枠体61には図示しないトナーが収納されている。61aは収納枠体61に設けられた第1開口(図12)であり、収納枠体61内のトナーを供給するためのものである。現像手段13は、トナー送り部材23,24と、現像剤担持体としての現像ローラ20と、現像ブレード29と、噴出防止シート25と、を有する。現像手段13のうち、送り部材23,24は収納枠体61に回転可能に支持されている。現像ローラ20と、現像ブレード29と、噴出防止シート25は、それぞれ現像枠体51に支持されている。現像枠体51に回転可能に支持された現像ローラ20は、その外周面(表面)にトナーを担持し感光体ドラム10表面に形成された潜像にトナーを供給して可視画像を形成するものである。現像ブレード29は、現像ローラ20表面のトナーに摩擦帯電電荷を付与するとともにトナー層を形成するものである。噴出防止シート25は、現像ローラ20と現像枠体51間の下部開口をシールして現像ローラ20下部側のトナー漏洩を防止するものである。51aは現像枠体51に設けられた第2開口(図4)である。この第2開口51aは、第1開口61aを介して収納枠体61からのトナーの供給を受けて現像ローラ20に導くためのものである。この開口51aは収納枠体61の開口61aと対向している。
現像手段13において、送り部材23,24が矢印方向に回転する。これによって、収納枠体61内のトナーは開口61a,51aを通じて現像枠体61内に供給される。そして、固定磁石28を内蔵して回転する現像ローラ20の表面にトナーが担持される。そして、現像ブレード29に一体成形、または接着されているブレード29eがトナーに摩擦帯電電荷を付与する。それとともに、層厚が規制されたトナー層が現像ローラ20表面に形成される。現像ローラ20は、その長手両端部にスペーサーコロ26a,26b(図8)を有する。そして、現像ローラ20は、コロ26a,26bを介して感光体ドラム10に付勢される。その結果、現像ローラ20の表面と感光体ドラム10の表面との間に一定のクリアランスが保たれる。そして、現像ローラ20表面から感光体ドラム10表面の現像領域にトナーが供給されて、その潜像に応じたトナー像が形成される。
感光体ユニットBは、クリーニング枠体12を有する。クリーニング枠体12には、感光体ドラム10と、帯電手段としての帯電ローラ11と、クリーニング手段としてのクリーニングブレード14が支持されている。感光体ドラム10は、軸15と軸受16によってクリーニング枠体12に回転可能に支持されている(図5)。帯電ローラ11は、軸受17,18を介してクリーニング枠体12に回転可能に支持されている(図5)。クリーニングブレード14は感光体ドラム10表面に当接するブレード14aを有し、そのブレード14aによって感光体ドラム10表面から残トナーを廃トナー室12aに掻き落としている。
カートリッジCの上面においてクリーニング枠体12と現像枠体51との間に設けられた感光体ドラム外部露出開口部2は、感光体ドラム10表面を外部に露出させている。その開口部2を通じて感光体ドラム10表面にレーザー光Lが照射され潜像が形成される。
(3)カートリッジCのガイド及び装置本体Dのカートリッジガイドの構成
図4に示すように、カートリッジCを装置本体Dに装着する場合には、装置本体Dの開閉扉101を軸101aを中心に装置本体D上方へ回動させて装置本体D内に設けられたカートリッジ挿入口Sを開放する。そして、カートリッジCにおいてクリーニング枠体12の長手両端部の軸15の円形凸部15aと軸受16の筒状の円形凸部16aを、それぞれ装置本体Dの側板対に設けられた凹状の位置決めガイド102a,102bに支持させる。また、クリーニング枠体12において円形凸部15a,16aの上方に設けられたガイド凸部12a,12bを、それぞれ装置本体Dの側板対に設けられた凹状の導入ガイド103a,103bに支持させる。そして、カートリッジBを短手方向でクリーニング枠体12側から挿入口Sに挿入する。カートリッジBを挿入していくと、円形凸部15a,円形凸部16aがそれぞれ位置決めガイド102a,102bの突き当て面102a1,102b1に突き当って位置決めされる。これによって、カートリッジCが画像形成位置にセットされる。そして、開閉扉101を軸101aを中心に装置本体D側へ回動させてカートリッジ挿入口Sを閉じる。
カートリッジCが装置本体A1に画像形成位置でセットされた装着状態において、感光体ドラム10の軸受16側の長手端部に設けた図示しないカップリング部材に対して装置本体Dに設けられた図示しない本体カップリング部材が結合する。その本体カップリング部材は装置本体Dに設けられた図示しないモーターにより回転される。モーターの回転により感光体ドラム10が回転されるとともに図示しないギア列(不図示)を介して現像ローラ20及び送り部材23,24が回転される。
また、カートリッジCに設けられた図示しない電気接点に対して装置本体Dに設けられた図示しない本体電気接点が電気的に接続される。これにより装置本体Dの図示しない電源部からカートリッジCの帯電ローラ11への帯電バイアスの印加が可能となり、また現像ローラ20への現像バイアスの印加が可能となる。
装置本体D内からのカートリッジCの取り外しは上記の装着手順とは逆手順でなされる。
(4)カートリッジCのハウジング構成
図7はカートリッジCのハウジング構成を表す説明図であり、カートリッジCの組立前の状態を表す分解斜視図である。
本実施例のカートリッジCは、現像ユニットAと感光体ユニットBとを一体的に結合させてカートリッジ化したものである。収納枠体61とクリーニング枠体12は、その長手両端部の外側に設けられる第一と第二のサイドカバー44,45によって位置決めされる。そして、収納枠体61とクリーニング枠体12は、そのサイドカバー44,45に対して、ネジ、樹脂接合、溶着、接着などの結合手段により一体的に結合固定されている。そして、現像枠体51は、収納枠体61とクリーニング枠体12との間で、サイドカバー44,45により、感光体ドラム10に近づく方向ar1及び感光体ドラム10から遠ざかる方向ar2にスライド可能に支持されている。
(5)現像ユニットAにおける現像枠体51の構成
図8は現像枠体51における現像ローラ20と現像ブレード29の支持構造を表す説明図である。図9はサイドカバー44による現像枠体51の支持形態を表す説明図である。図10はサイドカバー45による現像枠体51の支持形態を表す説明図である。
現像枠体51において、一方の長手端部には第一のエンドカバー42が、他方の長手端部には第二のエンドカバー43が、それぞれ結合固定される。このエンドカバー42,43は、現像枠体51に結合固定されることによって現像ローラ20と現像ブレード29を保持する。現像ローラ20は、エンドカバー42,43にそれぞれ軸受27a,27bを介して回転可能に支持されている。現像ローラ20の長手両端部に設けられたコロ26a,26bは、現像ローラ20の外径よりもわずかに大きい内径を有するとともに感光体ドラム10と現像ローラ20間に必要なギャップの厚みを有するように形成してある。現像ブレード29は、現像枠体51に設けられた位置決めボス51b,51cに嵌合して位置決めされ、ビス95a、95bによって現像枠体51に固定される。これによって、ブレード29eは現像ローラ20表面に当接される。
現像ローラ20のエンドカバー42側の一端には、現像ローラ20に回転駆動力を伝達する現像ローラギア36と、その現像ローラギア36の抜け止めおよび現像ローラ20に内蔵された固定磁石28を支持するための固定部材35がそれぞれ取り付けられる。
現像ブレード29の長手両端部には、現像ローラ20端部のトナーをかきとって長手方向内側に寄せるトナー規制部材33,34がそれぞれ取り付けられる。
図8に示すように、エンドカバー42はサイドカバー44にスライド可能に支持されるスライド平面42a,42bを上下に有する。このスライド平面42a,42bは感光体ドラム10側に平行に傾斜している。エンドカバー43はサイドカバー45にスライド可能に支持されるスライド平面43a,43bを上下に有する。このスライド平面43a,43bも感光体ドラム10側に平行に傾斜している。図9に示すように、サイドカバー44はスライド平面42a,42bと対向する部位に案内平面44a,44bを有する。この案内平面44a,44bは感光体ドラム10側に平行に傾斜している。図10に示すように、サイドカバー45はスライド平面42a,42bと対向する部位に案内平面44a,44bを有する。この案内平面44a,44bは感光体ドラム10側に平行に傾斜している。そして、サイドカバー44の案内平面44a,44bにエンドカバー42のスライド平面42a,42bを、サイドカバー45の案内平面44a,44bにエンドカバー43のスライド平面43a,43bを、それぞれ接触させて支持させている(図9、図10)。そのエンドカバー42,43を長手両端部に備える現像枠体51は、エンドカバー42,43のスライド平面42a,42bがサイドカバー44の案内平面44a,44bに支持されているため、ar1,ar2方向にスライド可能である。つまり、現像枠体51は収納枠体61とエンドカバー42,43を介してar1,ar2方向に移動可能に連結されている。
図4に示すように、エンドカバー42,43を長手両端部に備える現像枠体51は、そのエンドカバー42,43とサイドカバー44,45との間に設けられた加圧部材としての付勢バネ32a,32bによって感光体ユニットB側に付勢されている。これによって、現像ローラ20を感光体ドラム10にコロ26a,26bで一定のクリアランスを形成させた状態に押圧している。
(6)現像枠体51と収納枠体61との間のシール構成
図11は現像枠体51を収納枠体61側から見た斜視図である。図12は現像枠体51に液状のエラストマー71を塗布する一例の斜視図である。図13はエラストマー71が塗布された現像枠体51を収納枠体61側から見た斜視図である。
以下、現像枠体51と収納枠体61の組み立て方法について説明する。
先ず、図11に示す現像枠体51を準備する(現像枠体準備工程)。現像枠体51は開口51aの周囲に第2結合部としてのフランジ51dを有する。ここで、フランジ51dは、第2開口51aの周囲全域に亘って同じ構成でなくともよい。即ち、一部異なる構成になっていてもよい。フランジ51dには、粘着性のある液状のエラストマー(弾性のある高分子物質)71を塗布するため、塗付部としての土台51eが開口51aを囲むように矩形枠状に形成してある。土台51eにおいて、液状のエラストマー71を塗布するための先端面51e1には先端面51e1全周に亘って凹部51e11を設けている。また、フランジ51d上端側の長手方向中央に、液状のエラストマー71の塗付開始端71aと塗付終端部71b(図14)を繋ぐための繋ぎ部51e12を設けている。繋ぎ部51e12は先端面51e1よりも幅広に形成してある。
図12に示すように、NC直動ユニットで移動するディスペンサー96を土台51e上で繋ぎ部51e12から土台51eに沿って矢印の向きに移動させて一周させる。これによって、熱せられた液状のエラストマー71を土台51e先端面51e1に塗布する(塗布工程)。そして、その液状のエラストマー71を冷却して固化させる。図13に示すように、土台51e先端面51e1上に固化させたエラストマー71は凹部51e11に入り込んで塗付面51e1との接触面積が大きくなる(図1、図18のH−H線拡大断面図、G−G線拡大断面図)。そのため、エラストマー71の塗付面51e1に対する連結強度を上げることができる。以下、土台51eの先端面51e1を塗付面51e1と記す。また、固化したエラストマー71を単にエラストマー71と記す。
図14は土台51eの繋ぎ部51e12におけるエラストマー71の説明図である。
繋ぎ部51e12上において、エラストマー71は繋ぎ部51e12の幅方向で塗付始端部71aと塗付終端部71bが隣接している。エラストマー71において、幅方向の断面形状は半円形形状である(J−J矢視図)。始端部71及び終端部71bの表面形状は円弧形状である(K−K矢視図)。
図15は現像枠体51側から見た収納枠体61の斜視図である。図16は収納枠体61に弾性部材81,82,83,84を取り付ける前の状態を表す図である。図17は収納枠体61に弾性部材81,82,83,84を取り付けた後の状態を表す図である。
次に、図15に示すように、収納枠体61を準備する(収納枠体準備工程)。収納枠体61は、第1結合部としてのフランジ61bにおいて開口61aの4つの角部(コーナー部)の外側領域61b5,65b6,65b7,65b8に凹部61g1,61g2,61g3,61g4を有する。凹部61g1,61g2,61g3,61g4は、現像枠体51に塗付したエラストマー71において、開口51aの4つの角部外側のエラストマーの位置と対向する位置に形成してある。そして、凹部61g1,61g2,61g3,61g4は、現像枠体51側に突出するリブ61h1,61h2,61h3,61h4によって囲まれている。
また、収納枠体61は、フランジ61bにおいて開口61aの上記4つの角部以外の直線部(ストレート部)の外側領域にリブ61f1,61f2,61f3,61f4を有する。リブ61f1,61f2,61f3,61f4は、現像枠体51に塗付したエラストマー71おいて、開口51aの4つの角部以外の直線部(ストレート部)のエラストマー位置よりも外側の位置に形成してあり、現像枠体51側に突出している。その直線部のリブ61f1,61f2,61f3,61f4の突出高さは、凹部61g1,61g2,61g3,61g4のリブ61h1,61h2,61h3,61h4の突出高さよりも高い。
直線部のリブ61f1,61f2,61f3,61f4の先端面には、弾性部材81,82,83,84の短手方向の一端側が両面テープや熱溶着等によって取り付けられる(図16、図17)。弾性部材81,82,83,84は、シート状であって金属製、又は樹脂製である。
凹部61g1,61g2,61g3,61g4には、ディスペンサー96(図12)を用いて液状のエラストマー74を注入する(図16、図17)。その際、エラストマー74は、弾性部材81,82,83,84よりも少し高く、かつ、隣り合う弾性部材81,82,83,84の端部と隙間なく密着するまで注入され、冷却して固化される。
また、収納枠体61は、フランジ61bに付勢部材としてのリブ61iを有する。リブ61iは、現像枠体51のフランジ51dの繋ぎ部51e12と対向する位置で現像枠体51側に突出している。以下、リブ61iについて、図1、図15、図18を参照して詳しく説明する。
図18は、収納枠体61にリブ61i及び弾性部材81,82,83,84がない状態(つまり、エラストマー71が変形していない状態)で、現像枠体51と収納枠体61を合体させた際の状態を表す断面図である。
i)リブ61iの現像枠体51側への突出高さH3(図1のE部拡大断面図))は、次の関係を満たす。
H3≧H1−H2
H1は、図18に示すように、現像枠体51と収納枠体61を合体させた際の、収納枠体61からエラストマー71までの寸法である。つまり、収納枠体61においてリブ61iが設けられているフランジ61bの面61nからエラストマー71の頂点71g,71h(図15)までの距離である。H2は、弾性部材81の厚み(図1)である。
ii)リブ61iの現像枠体51長手方向長さL1(図15)は、次の関係を満たす。
L1=L2+L3
L2は、液状のエラストマー71の塗付開始地点71nから始端部71aの頂点71gを越える所定位置までの寸法である。L3は、開始地点71nから終端部71bの頂点71hを越える所定位置までの寸法である。
従って、L2はL4と、L3はL5と、それぞれ次の関係を満たす。
L2≧L4
L3≧L5
L4は、開始地点71nから始端部71aの頂点71gまでの寸法である。L5は、開始地点71nから終端部71bの頂点71hまでの寸法である。
iii)リブ61iの幅方向長さW1(図15)は、次の関係を満たす。
W1=W2+W3
W2は、始端部71aと終端部71bの隣接面の延長線71pから始端部71aの短手方向の中心線71jを越える所定位置までの寸法である。W3は延長線71pから終端部71bの短手方向の中心線71kを越える所定位置までの寸法である。
従って、W2はW4と、W3はW5と、それぞれ次の関係を満たす。
W2≧W4
W3≧W5
W4は、延長線71pから始端部71aの短手方向の中心線71jまでの寸法である。W5は延長線71pから終端部71bの短手方向の中心線71kまでの寸法である。
そして、図14に示すように、エラストマー71の始端部71aと終端部71bとの間(エラストマー71の接続部)に、段差としての凹部51e2が生ずる。リブ61iは、図15に示すように、凹部51e2を覆うような面領域を有する大きさに形成してある。
図19はフランジ51d,61bを接合させて現像枠体51と収納枠体61を移動可能に結合(連結)した状態を表す斜視図である。図1はその連結状態を表す断面図である。図20はその連結状態における現像枠体51のエラストマー71の始端部71aと終端部71bの様子を表す説明図である。
H−H線拡大断面図に示すように、現像枠体51と収納枠体61を移動可能に連結した状態において、現像枠体5に塗付したエラストマー71は開口51a,61aの周囲で弾性部材81,82,83,84に結合される。即ち、弾性部材81,82,83,84の自由端側(短手方向の他端側)の第3結合部81a,82a,83a,84aに結合(密着)される(弾性部材結合工程)。
また、弾性部材81の第3結合部81aが収納枠体61のリブ61iにより現像枠体51のエラストマー71に密着される(図19のE−E線矢視に対応する図1のE部拡大断面図)。そのエラストマー71の始端部71aと終端部71bにはリブ61iにより第3結合部81aが結合(密着)する。ここで、リブ61iと第3結合部81aが接触する前には、凹部51e2を構成する部分71c,71dと、第3結合部81aとの間に隙間51e3が生じるか、生じやすい状態になっている。しかし、リブ61iと第3結合部81aが接触することによって、第3結合部81aが、第3結合部81aを凹部51e2の位置する方向へ付勢する。これによって、第3結合部81aが、を隙間51e3を埋めるように、部分71c,71dと結合(密着)する(図20)。また、現像枠体51及び収納枠体61にそれぞれ設けられたエラストマー71,74同士が結合(密着)される(G−G線拡大断面図)。これにより、フランジ51d,61b間がエラストマー71,74によって封止(以下、シールと記す)される。これによって、収納枠体61に収納されているトナーがフランジ51d,61b間から洩れることを規制(防止)できる。
エラストマー71は密着性が高く、低圧縮量でのシールが可能である。即ち、エラストマー71でフランジ51d,61b間をシールする場合、エラストマー71の圧縮量を少なくすることができる。従って、エラストマー71による反発力は低く抑えられる。従って、現像ローラ20の長手両端部に設けられたコロ26a,26bを介して感光体ドラム10表面に押圧する圧力(以下、D加圧と呼ぶ)を低くすることができる。まとめると、フランジ51d,61b間にエラストマー71を介在させてフランジ51d,61b間をシールすることにより、D加圧を低く抑えることができる。
D加圧を低く抑えられることによって、感光体ドラム10と感光体ドラム10を回転可能に支持する軸15の摩耗量、及び、感光体ドラム10と感光体ドラム10を回転可能に支持する軸受16の摩耗量を低減できる。また、現像ローラ20と現像ローラ20を回転可能に支持する軸受27a,27bの摩耗量も低減できる。また、感光体ドラム10表面に押圧されるコロ26a,26bと感光体ドラム10表面の摩耗量も低減できる。このため、上記各部材10,15,16,20,26a,26b,27a,27bについて耐久寿命を増大できる。
また、感光体ドラム10の回転時において、感光体ドラム10と軸15との摺動部、及び、感光体ドラム10と軸受16との摺動部に発生する摺動熱を低減できる。また、現像ローラ20の回転時において、現像ローラ20と軸受27a,27bとの摺動部に発生する摺動熱も低減できる。また、感光体ドラム10及び現像ローラ20の回転時において、感光体ドラム10表面とコロ26a,26bとの摺動部に発生する摺動熱も低減できる。このため、装置本体D内に設けられる冷却用のファンの数を減少でき、これに伴い消費電力も低下できる。
また、感光体ドラム10に押圧されている現像ローラ20の撓みも低減できる。これにより、画像の濃度ムラの発生が低減され、画質を向上できる。
また、現像枠体51又は収納枠体61、或いは現像枠体51及び収納枠体61(現像枠体又は/及び収納枠体)について寸法のばらつきによりエラストマー71,74の圧縮量が大きくなった場合であっても、D加圧を小さく抑えることができる。つまり、弾性を有するシート状の弾性部材81,82,83,84を用いることで、現像枠体51又は/及び収納枠体61について寸法のばらつきがエラストマー71,74の反発力に与える影響を小さくすることができるので、D加圧を小さく抑えられる。
また、現像枠体51の土台51eにエラストマー71を設け、収納枠体61のフランジ61d角部にエラストマー74を設けるとともにフランジ61b直線部に弾性部材81,82,83,84を設けた。しかし、これとは逆に、収納枠体61に土台を形成してこれにエラストマー71を設け、現像枠体51のフランジ51d角部にエラストマー74を設けるとともにフランジ51d直線部に弾性部材81,82,83,84を設けても構わない。
また、弾性部材81,82,83,84は収納枠体61または現像枠体51に一体に成形された第3結合部であっても構わない。
本実施例では、収納枠体61のリブ61iにより弾性部材81の第3結合部81aを現像枠体51のエラストマー71に密着させたが、リブ61iに代えて発泡体、或いはエラストマーを用いてもよい。図21は、リブ61iに代えて発泡体91を有する収納枠体61と、エラストマー71を有する現像枠体51のフランジ61b,51d接合部の断面図である。図22は、リブ61iに代えてエラストマー72を有する収納枠体61と、エラストマー71を有する現像枠体51のフランジ61b,51d接合部の断面図である。剛性のリブ61iに代えて弾性を有する発泡体91、エラストマー72を用いることにより、現像枠体51又は/及び収納枠体61について寸法のばらつきがエラストマー71,74の反発力に与える影響を小さくすることができる。そのため、D加圧を小さく抑えられる。この発泡体91、エラストマー72は収納枠体61のフランジ61bではなく、第3結合部81aのフランジ61b側の面に設けても同様な効果を得ることができる。
(7)組み立て方法の変形例
本実施例では、枠体51、61のいずれか一方に液状のエラストマー71を塗布する方法を採用したが、弾性部材81に液状のエラストマー71を塗布する方法(弾性部材塗布工程)を採用してもよい。尚、弾性部材81に塗布するよりも枠体51、61に塗布する方が組み立て時の作業性は良い。また、弾性部材塗布工程としては、弾性部材81単品にエラストマー71を塗布する工程(単品塗布工程)と、枠体51、61のいずれか一方に設けられた(取り付けられた)弾性部材81に、エラストマーを塗布する工程(結合後塗布工程)のいずれかを用いる。この際、前者の方が組み立て時の作業性は向上する。尚、前述した単品塗布工程の後には、枠体51、61のいずれか他方に、弾性部材81と結合しているエラストマー71を結合させる工程(枠体結合工程)を用いる。若しくは、枠体51、61のいずれか他方に、エラストマー71と結合している弾性部材81を取り付ける工程を用いる。また、結合後塗布工程の後には、枠体51、61のいずれか他方とエラストマー71とを結合させる。
また、枠体51、61のいずれか一方に塗布されたエラストマー71と弾性部材81とを結合させて(弾性部材結合工程)、その後、枠体51、61のいずれか他方に弾性部材81を(弾性部材取り付け工程)取り付けても良い。
尚、これらの変形例よりも、前述した本実施例中の工程の方が作業性は良い。
(8)その他
また、本実施例では、液状のエラストマー71,72,74を冷却して固化させているが、液状のエラストマー71,72,74の固化は冷却に限られない。例えば、液状のエラストマー71,72,74として、二液を混合すると化学変化によって固化するものを用いてもよい。以下に説明する実施例2においても、液状のエラストマーとして同様のものを用いることができる。
また、本実施例の現像ユニットAを組み立てる際、相対的に現像枠体51に対して収納枠体61を一方向に移動させるだけで現像枠体51と収納枠体61とを結合することができる。そのため、組み立て性の向上が図れる。
現像ユニットAの他の例を説明する。
本実施例においては、実施例1と同じ部材、部分に同一符号を付して再度の説明を省略する。本実施例の現像ユニットAも実施例1と同様に、感光体ユニットBと一体的に結合されることによりカートリッジCを構成する。
図23は本実施例の現像ユニットAにおける収納枠体61の説明図である。図24は現像ユニットAにおける収納枠体61のリブ61i、弾性部材85、及び、現像枠体51のエラストマー71の関係を表す説明図である。
収納枠体61は、フランジ61bの周囲に設けられた矩形枠状のリブ61mに両面テープ91によって矩形枠状の弾性部材85を貼り付けたものであり、それ以外の構成は実施例1の収納枠体61と同じである。この弾性部材85は、シート状であって伸縮性および弾性または可撓性をもつシート部材(例えば、発泡体シート、ゴムシートなど)である。つまり、実施例1においてフランジ61bに設けられたリブ61h1,61h2,61h3,61h4及びエラストマー74に代えて、フランジ61bに矩形枠状のリブ61mを設け、そのリブ61mに両面テープ91で弾性部材85を貼り付けたものである。
したがって、本実施例の現像ユニットAにおいても実施例1の現像ユニットAと同様な作用、効果を得ることができる。
実施例1の現像ユニットにおいて現像枠体及び収納枠体のフランジを接合させて現像枠体と収納枠体を移動可能に連結した状態を表す断面図である。 電子写真画像形成装置の一例の構成模型図である。 プロセスカートリッジの一例の構成模型図である。 プロセスカートリッジのガイド及び装置本体のカートリッジガイドの構成を表す説明図である。 感光体ユニットと現像ユニットの現像枠体とサイドカバーとの関係を表す斜視図である。 感光体ユニットの分解斜視図である。 プロセスカートリッジのハウジング構成を表す説明図である。 現像枠体における現像ローラと現像ブレードの支持構造を表す説明図である。 サイドカバーによる現像枠体の支持形態を表す説明図である。 サイドカバーによる現像枠体の支持形態を表す説明図である。 現像枠体を収納枠体側から見た斜視図である。 現像枠体に液状のエラストマーを塗布する一例の斜視図である。 エラストマーが塗布された現像枠体を収納枠体側から見た斜視図である。 収納枠体の土台繋ぎ部における固化したエラストマーの説明図である。 現像枠体側から見た収納枠体の斜視図である。 収納枠体に弾性部材を取り付ける前の状態を表す図である。 収納枠体に弾性部材を取り付けた後の状態を表す図である。 収納枠体にリブ及び弾性部材がない状態で現像枠体と収納枠体を合体させた際の状態を表す断面図である。 現像枠体及び収納枠体のフランジを接合させて現像枠体と収納枠体を移動可能に連結した状態を表す斜視図である。 現像枠体と収納枠体の連結状態における現像枠体の固化したエラストマーの始端部と終端部の様子を表す説明図である。 リブに代えて発泡体を有する収納枠体と、固化したエラストマーを有する現像枠体のフランジ接合部の断面図である。 リブに代えて固化したエラストマーを有する収納枠体と、固化したエラストマーを有する現像枠体のフランジ接合部の断面図である。 実施例2の現像ユニットを表す図であり、その現像ユニットにおける収納枠体の説明図である。 現像ユニットにおける収納枠体のリブ、弾性部材、及び、現像枠体51の固化したエラストマーの関係を表す説明図である。
符号の説明
A・・・・現像ユニット、B・・・・感光体ユニット、C・・・・プロセスカートリッジ
D・・・・装置本体、ar1、ar2・・・・スライド方向、P・・・・記録媒体、
10・・・・感光体ドラム、20・・・・現像ローラ、
51・・・・現像枠体、51a・・・・開口、51d・・・・フランジ、
61・・・・・トナー収納枠体、61a・・・・開口、61b・・・・フランジ、
71,72,74・・・・エラストマー、61i・・・リブ、
81,82,83,85,85・・・・弾性部材

Claims (16)

  1. 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に用いられる現像装置であって、
    現像剤を用いて電子写真感光体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、
    前記現像剤を収納する第1の枠体であって、前記現像剤を供給するための第1開口と、前記第1開口の周囲に設けられた第1結合部と、を有する第1の枠体と、
    前記現像剤担持体と、前記第1開口から前記現像剤の供給を受けるための第2開口と、前記第2開口の周囲に設けられた第2結合部と、を有する第2の枠体と、
    前記第1結合部及び前記第2結合部の何れか一方に設けられたシート状の弾性部材と
    前記第1開口と前記第2開口を対向させた状態で、前記第1の枠体と前記第2の枠体とが移動可能になるように、かつ、前記第1結合部と前記第2結合部との間から前記現像剤が漏れるのを規制するために、前記第1結合部及び前記第2結合部の何れか他方と、前記弾性部材とを結合しているエラストマーと、
    前記一方に設けられた付勢部材であって、前記エラストマーに生じた段差に向かって前記弾性部材を付勢する付勢部材と、
    を有することを特徴とする現像装置。
  2. 前記弾性部材の一端側が前記一方に取り付けられ、前記弾性部材の他端側が前記エラストマーと結合していることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記他端側は、前記第1の枠体及び前記第2の枠体の何れにも接触しないように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
  4. 前記エラストマーは、前記他方に塗布されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置。
  5. 前記付勢部材は、弾性を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置。
  6. 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着されるプロセスカートリッジであって、
    電子写真感光体と、
    現像剤を用いて前記電子写真感光体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、
    前記現像剤を収納する第1の枠体であって、前記現像剤を供給するための第1開口と、前記第1開口の周囲に設けられた第1結合部と、を有する第1の枠体と、
    前記現像剤担持体と、前記第1開口から前記現像剤の供給を受けるための第2開口と、前記第2開口の周囲に設けられた第2結合部と、を有する第2の枠体と、
    前記第1結合部及び前記第2結合部の何れか一方に設けられたシート状の弾性部材と
    前記第1開口と前記第2開口を対向させた状態で、前記第1の枠体と前記第2の枠体とが移動可能になるように、かつ、前記第1結合部と前記第2結合部との間から前記現像剤が漏れるのを規制するために、前記第1結合部及び前記第2結合部の何れか他方と、前記弾性部材とを結合しているエラストマーと、
    前記一方に設けられた付勢部材であって、前記エラストマーに生じた段差に向かって前記弾性部材を付勢する付勢部材と、
    を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
  7. 前記弾性部材の一端側が前記一方に取り付けられ、前記弾性部材の他端側が前記エラストマーと結合していることを特徴とする請求項6に記載のプロセスカートリッジ。
  8. 前記他端側は、前記第1の枠体及び前記第2の枠体の何れにも接触しないように構成されていることを特徴とする請求項7に記載のプロセスカートリッジ。
  9. 前記エラストマーは、前記他方に塗布されていることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
  10. 前記付勢部材は、弾性を有することを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
  11. 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
    電子写真感光体と、現像剤を用いて前記電子写真感光体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤を収納する第1の枠体であって、前記現像剤を供給するための第1開口と、前記第1開口の周囲に設けられた第1結合部と、を有する第1の枠体と、前記現像剤担持体と、前記第1開口からの前記現像剤の供給を受けるための第2開口と、前記第2開口の周囲に設けられた第2結合部と、を有する第2の枠体と、前記第1結合部及び前記第2結合部の何れか一方に設けられた弾性部材と、前記第1開口と前記第2開口を対向させた状態で、前記第1の枠体と前記第2の枠体とが移動可能になるように、かつ、前記第1結合部と前記第2結合部との間から前記現像剤が漏れるのを規制するために、前記第1結合部及び前記第2結合部の何れか他方と、前記弾性部材とを結合しているエラストマーと、前記一方に設けられており、前記エラストマーに生じた段差に向かって前記弾性部材を付勢する付勢部材と、を有するプロセスカートリッジと、
    前記プロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着部と、
    前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
    を特徴とする電子写真画像形成装置。
  12. 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に用いられる現像装置の組み立て方法において、
    前記現像剤を収納するための第1の枠体であって、前記現像剤を供給するための第1開口と、前記第1開口の周囲に設けられた第1結合部と、を有する第1の枠体、を準備する第1準備工程と、
    前記第1開口から前記現像剤の供給を受けるための第2開口と、前記第2開口の周囲に設けられた第2結合部と、を有する第2の枠体、を準備する第2準備工程と、
    前記第1結合部と前記第2結合部の何れか一方に液状のエラストマーを塗布する塗布工程と、
    前記第1結合部と前記第2結合部の何れか他方に弾性部材を取り付ける弾性部材取り付け工程と、
    前記エラストマーと前記弾性部材を結合させる弾性部材結合工程と、
    を有する現像装置の組み立て方法。
  13. 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に用いられる現像装置の組み立て方法において、
    前記現像剤を収納するための第1の枠体であって、前記現像剤を供給するための第1開口と、前記第1開口の周囲に設けられた第1結合部と、を有する第1の枠体、を準備する第1準備工程と、
    前記第1開口から前記現像剤の供給を受けるための第2開口と、前記第2開口の周囲に設けられた第2結合部と、を有する第2の枠体、を準備する第2準備工程と、
    前記第1結合部と前記第2結合部の何れか一方に液状のエラストマーを塗布する塗布工程と、
    前記エラストマーと弾性部材を結合させる弾性部材結合工程と、
    前記第1結合部と前記第2結合部の何れか他方に前記弾性部材を取り付ける弾性部材取り付け工程と、
    を有する現像装置の組み立て方法。
  14. 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に用いられる現像装置の組み立て方法において、
    前記現像剤を収納するための第1の枠体であって、前記現像剤を供給するための第1開口と、前記第1開口の周囲に設けられた第1結合部と、を有する第1の枠体、を準備する第1準備工程と、
    前記第1開口から前記現像剤の供給を受けるための第2開口と、前記第2開口の周囲に設けられた第2結合部と、を有する第2の枠体、を準備する第2準備工程と、
    前記第1結合部と前記第2結合部の何れか一方に液状のエラストマーを塗布する塗布工程と、
    前記第1結合部と前記第2結合部の何れか他方に設けられた弾性部材と、前記エラストマーを結合させる弾性部材結合工程と、
    を有する現像装置の組み立て方法。
  15. 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に用いられる現像装置の組み立て方法において、
    前記現像剤を収納するための第1の枠体であって、前記現像剤を供給するための第1開口と、前記第1開口の周囲に設けられた第1結合部と、を有する第1の枠体、を準備する第1準備工程と、
    前記第1開口から前記現像剤の供給を受けるための第2開口と、前記第2開口の周囲に設けられた第2結合部と、を有する第2の枠体、を準備する第2準備工程と、
    前記第1結合部と前記第2結合部の何れか一方に設けられた弾性部材に液状のエラストマーを塗布する弾性部材塗布工程と、
    前記第1結合部と前記第2結合部の何れか他方と、前記エラストマーと、を結合させる枠体結合工程と、
    を有する現像装置の組み立て方法。
  16. 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に用いられる現像装置の組み立て方法において、
    前記現像剤を収納するための第1の枠体であって、前記現像剤を供給するための第1開口と、前記第1開口の周囲に設けられた第1結合部と、を有する第1の枠体、を準備する第1準備工程と、
    前記第1開口から前記現像剤の供給を受けるための第2開口と、前記第2開口の周囲に設けられた第2結合部と、を有する第2の枠体、を準備する第2準備工程と、
    弾性部材に液状のエラストマーを塗布する弾性部材塗布工程と、
    前記第1結合部と前記第2結合部の何れか一方に前記弾性部材を取り付ける弾性部材取り付け工程と、
    前記第1結合部と前記第2結合部の何れか他方と、前記エラストマーと、を結合させる枠体結合工程と、
    を有する現像装置の組み立て方法。
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