JP2014032373A - カートリッジ - Google Patents

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Abstract

【課題】安価な部材によって簡便に、現像剤の再充填履歴を確認することができながら、充填口や蓋を損傷させずに現像剤を再充填できるカートリッジを提供すること。
【解決手段】
現像カートリッジ19は、充填口46が形成される現像フレーム25と、孔67を有する蓋57とを備える。現像フレーム25には、充填口46を囲うように、現像フレーム25の外側に突出する筒部51と、筒部51よりも外側に配置され、孔67と固定される突起部53が設けられる。蓋57は、孔67および突起部53を、不可逆的に変形させることにより、現像フレーム25に固定される。
【選択図】図5

Description

本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に装着されるように構成されるカートリッジに関する。
従来より、現像カートリッジが着脱自在に装着される、電子写真方式のプリンタが知られている。現像カートリッジは、トナーを担持するための現像ローラなどを備え、内部にトナーが充填されている。
このような現像カートリッジとしては、例えば、電子写真感光体ドラムにトナーを供給する現像部材と、現像部材へ供給するためのトナーを収納したトナー容器とを有し、トナー容器にはトナーを充填するためのトナー充填口が形成され、トナーキャップがトナー充填口へ圧入嵌合されたプロセスカートリッジが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−338238号公報
このような現像カートリッジは、充填されていたトナーがなくなると、画像形成装置から取り外され、トナーが充填されている新しい現像カートリッジと交換される。
画像形成装置から取り外された現像カートリッジには、トナーが再充填されてリサイクルされる場合がある。
しかし、トナーは繰り返し再充填可能である一方、現像カートリッジに付属する現像ローラなどの消耗品には寿命がある。
そのため、リサイクルを繰り返すと、現像カートリッジに付属する消耗品の寿命を超えてしまう場合を生じる。
よって、現像カートリッジに付属する消耗品の適正な交換のタイミングを知るために、トナーを再充填した履歴を確認することが望まれる。
例えば、トナーを再充填して、トナーキャップでトナー充填口を閉鎖した後に、その上から封印シールを貼着することにより、再充填するときに剥がされた封印シールの痕跡から、トナーを再充填した履歴を確認することが検討される。
しかしながら、封印シールは高価であり、さらに、封印シールをトナーキャップに貼着する作業が煩雑である。
そのため、トナーキャップ自体に、トナーを再充填した痕跡が残るように、トナーキャップに変形部分を設けることが検討される。
しかしながら、そのようなトナーキャップでは、トナーを再充填した後に、トナーキャップのトナーに対するシール性が低下するなどの不具合を生じる。
そこで、本発明の目的は、安価な部材によって簡便に、現像剤の再充填履歴を確認することができながら、充填口や蓋を損傷させずに現像剤を再充填できるカートリッジを提供することにある。
(1)上記した課題を解決するため、本発明のカートリッジは、現像剤を収容するように構成され、現像剤を充填するための充填口が形成される筐体と、充填口を閉鎖し、筐体に固定されるための被固定部を有する蓋とを備える。
筐体には、充填口を囲うように、筐体の外側に突出する筒部と、充填口に対し、筒部よりも外側に配置され、被固定部と固定される固定部が設けられる。
被固定部および固定部の少なくとも一方を不可逆的に変形させることにより、蓋は、筐体に固定されている。
このような構成によれば、蓋が筐体に固定されるとき、被固定部および固定部の少なくとも一方は、不可逆的に変形する。
そのため、現像剤を充填口から再充填するために、充填口を閉鎖する蓋を筐体から取り外すときには、被固定部および固定部の少なくとも一方を蓋から切断する必要がある。よって、再充填すると、被固定部および固定部の少なくとも一方が痕跡として残る。
その結果、現像剤を再充填した履歴を確認することができる。
さらに、このような構成によれば、蓋の被固定部が固定される固定部は、充填口を囲う筒部よりも外側に設けられている。
そのため、蓋と筐体とが固定されているのは、充填口より外側であるので、被固定部および固定部の少なくとも一方に変形が生じても、充填口および蓋を損傷させずに、蓋を筐体から取り外すことができる。
その結果、現像剤を再充填しても、現像剤に対する蓋のシール性を確保することができる。
(2)また、蓋は、充填口に対向する閉鎖部と、閉鎖部の周囲に設けられ、筒部に挿入される胴部と、胴部の外周面の一部から胴部の外側へ突出する舌片部とを備え、舌片部が、被固定部を有していてもよい。
このような構成によれば、被固定部を有する舌片部は、胴部の外側へ突出している。そのため、確実に、被固定部を筒部より外側に配置できる。
(3)また、被固定部と胴部との間には、それらの切断を容易にするための薄肉部が形成されていてもよい。
このような構成によれば、蓋を筐体から取り外すとき、被固定部と胴部との間における舌片部に形成されている薄肉部を切断することができる。そのため、薄肉部において簡易かつ確実に切断することができる。
(4)また、被固定部には、孔が形成され、固定部には、突起部が形成され、孔には、突起部が挿入されていてもよい。
このような構成によれば、固定部の突起部を被固定部の孔に挿入して変形させることにより、簡易な構成で、被固定部および固定部の少なくとも一方を不可逆的に変形させることができる。
(5)また、筐体の外側面において、蓋と隣接して突出する突出部材をさらに備え、突出部材は、蓋を充填口に装着するとき、蓋を案内するように形成されていてもよい。
このような構成によれば、蓋を充填口に装着するとき、蓋は突出部材に案内される。そのため、効率的に、蓋を充填口に取り付けることができる。
(6)また、筐体の外側面において、蓋と隣接して突出する突出部材をさらに備え、突出部材が筐体の外側面から突出する長さは、蓋が筐体の外側面から突出する長さより長くてもよい。
このような構成によれば、突出部材が、蓋に隣接して突出する。そのため、現像剤が蓋から漏れても、現像剤は突出部材に付着するので、突出部材を越えて飛散することを防止できる。
その結果、突出部材に対し、蓋の反対側に配置される部材が、現像剤で汚れることを防止できる。
(7)また、突出部材は、電極部材であってもよい。
このような構成によれば、電極部材を利用して突出部材を設けることができる。
そのため、部品点数の低減化を図ることによって、構成の簡素化およびコストの低減化を図ることができる。
(8)また、被固定部および固定部は、複数対設けられており、その対の数が、現像剤を再充填した履歴に対応するように構成されていてもよい。
このような構成によれば、ある1対の被固定部および固定部を、不可逆的に変形して固定させても、その他の対の被固定部および固定部を、その後の不可逆変形に利用することができる。
そのため、不可逆変形に利用した、被固定部および固定部の対の数を数えることで、再充填した履歴を確認することができる。
(9)また、筐体の内部に設けられる搬送部材をさらに備え、搬送部材は、筐体に回転可能に支持される搬送軸を備え、筐体における充填口の内部には、搬送軸を回転可能に支持する支持部、および、筐体における充填口の内周面と支持部とを連結する連結部が形成され、連結部は、搬送軸の軸線方向から投影したとき、搬送軸の中心および固定部を結ぶ線分と、重ならない位置に設けられていてもよい。
蓋は、搬送軸の軸線方向から投影したとき、連結部と重なる部分が連結部によって変形する場合がある。そのため、搬送軸の軸線方向から投影したとき、搬送軸の中心および固定部を結ぶ線分と重なる位置に連結部が設けられると、被固定部と固定部とが固定されたまま、蓋を筐体から取り外すことができる場合がある。
しかし、このような構成によれば、連結部は、搬送軸の軸線方向から投影したとき、搬送軸の中心および固定部を結ぶ線分と重ならない位置に形成される。そのため、被固定部と固定部とを固定したまま、蓋を筐体から取り外されることを防止できる。
(10)また、被固定部および固定部は、それぞれ複数対設けられ、蓋と筐体とは、複数の固定部のそれぞれが、それに対応する複数の被固定部のそれぞれにおいて固定されていてもよい。
このような構成によれば、蓋と筐体とは、複数対の被固定部および固定部が不可逆的に変形することによって、複数の位置で固定される。
そのため、より確実に、蓋と筐体とを固定させることができる。
(11)また、複数の固定部のうちの少なくとも2つは、充填口を挟んで両側に配置され、複数の被固定部のうちの少なくとも2つは、固定部に対応して配置されていてもよい。
このような構成によれば、蓋と筐体とは、充填口を挟んで両側の、被固定部および固定部が不可逆的に変形することによって、充填口を挟んで両側の位置で固定される。そのため、効率よく確実に、蓋と筐体とを固定させることができる。
(12)また、筐体は、現像剤を担持するための現像剤担持体を収容し、かつ、現像剤担持体から供給される現像剤によって形成される現像剤像を担持するための像担持体を備えるフレームに収容されるように構成されており、蓋と筐体とが固定前の状態において、筐体がフレームに収容されたときに、被固定部および固定部は、フレームと干渉しないように構成されていてもよい。
検査のために、被固定部および固定部の少なくとも一方を不可逆的に変形させる前に、筐体をフレームに収容する場合がある。
そのような場合に、被固定部および固定部の少なくとも一方を不可逆的に変形させた後のみ、フレームと干渉しないように構成していると、そのような検査が実施できないという不具合がある。
しかし、このような構成によれば、被固定部および固定部の少なくとも一方を不可逆的に変形させる前において、被固定部および固定部がフレームと干渉しない。そのため、そのような検査を実施することができる。
(13)また、筐体は、現像剤を担持するための現像剤担持体を収容し、かつ、現像剤担持体から供給される現像剤によって形成される現像剤像を担持するための像担持体を備えるフレームに装着されるように構成されており、フレームは、筐体がフレームに装着されたときに、筐体のフレームからの離脱を規制するためのロック部材を備え、舌片部は、筐体がフレームに装着された状態で、離脱方向に投影すると、ロック部材と重なるように配置されていてもよい。
このような構成によれば、筐体がフレームに装着された状態から離脱方向に移動すると、舌片部がロック部材と当接する。そのため、舌片部によって、確実に、筐体のフレームからの離脱を規制することができる。
(14)また、筐体は、現像剤を担持するための現像剤担持体を収容し、かつ、現像剤担持体から供給される現像剤によって形成される現像剤像を担持するための像担持体を備えるフレームに装着されるように構成されており、筐体がフレームに装着された状態で、現像剤担持体の軸線方向に投影したときに、被固定部および固定部がフレームと重なるように配置されていてもよい。
このような構成によれば、被固定部および固定部は、フレームから露出せず、フレームによってカバーされている。
そのため、被固定部および固定部を、フレームによって、外部から保護することができる。
(15)また、被固定部および固定部の少なくとも一方をかしめることにより、蓋が、筐体に固定されていてもよい。
このような構成によれば、かしめることにより、被固定部および固定部の少なくとも一方を簡易かつ確実に不可逆的に変形させることができる。
(16)また、被固定部および固定部以外の箇所は、不可逆的な変形がなされていなくてもよい。
このような構成によれば、被固定部および固定部の少なくとも一方に変形が生じても、被固定部および固定部以外の箇所を損傷させずに、蓋を筐体から取り外すことができる。
そのため、現像剤の再充填において、蓋および筐体をリサイクルすることができる。
本発明によれば、現像剤を再充填した履歴を確認することができる。さらに、現像剤を再充填しても、現像剤に対する蓋のシール性を確保することができる。
図1は、プリンタの第1実施形態を示す中央断面図である。 図2(a)は、図1に示す現像カートリッジの平面図であり、図2(b)は、図1に示す現像カートリッジの右下側から見た部分斜視図である。 図3(a)は、図2(b)に示す蓋の右後側から見た斜視図であり、図3(b)は、図2(b)に示す蓋の左前側から見た斜視図であり、図3(c)は、図2(b)に示す蓋の前上側から見た斜視図である。 図4は、孔および突起部による蓋のカートリッジへの固定を説明するための説明図であって、(a)は、充填口に蓋を装着する前の状態を示し、(b)は、充填口に蓋を装着した後、固定する前の状態を示す。 図5は、孔および突起部による蓋のカートリッジへの固定を説明するための説明図であって、(a)は、充填口に蓋を装着して固定した後の状態を示し、(b)は、固定した蓋を切断した後の状態を示す。 図6は、図2(a)に示す現像カートリッジの右端部であって、電極部材の後右側から見た分解斜視図である。 図7(a)は、図1に示すプロセスカートリッジの右上側から見た斜視図であり、図7(b)は、図1に示すプロセスカートリッジの右側面図である。 図8(a)は、図1に示すプロセスカートリッジの平面図である。図8(b)は、図8(a)において円で囲んだ部分の拡大図である。 図9は、図1に示す現像カートリッジの変形例の右側面図であって、(a)は、突起部が複数設けられ、そのうち再充填に対応した個数が不可逆的に変形した変形例(第2実施形態)を示し、(b)は、充填口を挟んで両側に配置されている2つの孔および突起部が、それぞれ不可逆的に変形した変形例(第3実施形態)を示す。 図10は、図7(a)に示すドラムカートリッジのロック部材を説明するための第4実施形態の説明図であって、(a)は、ロック部材によって現像カートリッジの離脱が規制されている状態を示し、(b)は、ロック部材によって現像カートリッジの離脱の規制が解除された状態を示す。 図11は、変形例(第5実施形態)における現像カートリッジの蓋を示し、(a)は、前上側から見た斜視図であり、(b)は、左下側から見た斜視図である。 図12(a)は、変形例(第5実施形態)における現像カートリッジの右側面図であり、図12(b)は、図12(a)に示される現像カートリッジのA−A’線拡大部分断面図であり、図12(c)は、図12(a)に示される現像カートリッジのB−B’線拡大部分断面図である。 図13(a)は、変形例(第5実施形態)における現像カートリッジの平面図であり、図13(b)は、図13(a)に示される現像カートリッジのC−C’線断面図であり、図13(c)は、図13(b)の部分拡大模式図である。
1.プリンタの全体構成
図1に示すように、プリンタ1は、略ボックス形状の本体ケーシング2を備えている。
また、プリンタ1は、本体ケーシング2内において、用紙Sを給紙するための給紙部3と、給紙された用紙Sに画像を形成するための画像形成部4とを備えている。
なお、プリンタ1およびプロセスカートリッジ15(後述)に関し、方向について言及する場合には、それぞれ水平方向に載置したときの方向を基準とし、具体的には、各図に示した矢印方向を基準とする。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2には、プロセスカートリッジ15(後述)を着脱するためのカートリッジ開口部5と、用紙Sを導入するための用紙開口部6とが形成されている。
カートリッジ開口部5は、本体ケーシング2の上端部において、上下方向に貫通形成されている。
用紙開口部6は、本体ケーシング2の前端部における下端部において、前後方向に貫通形成されている。
また、本体ケーシング2には、その上端部に、トップカバー7が設けられ、その前端部に、給紙カバー8が設けられている。
トップカバー7は、その後端部を支点として、カートリッジ開口部5を閉鎖する閉鎖位置と、カートリッジ開口部5を開放する開放位置とに揺動(移動)可能に設けられている。
給紙カバー8は、その下端部を支点として、用紙開口部6を閉鎖する第1位置と、用紙開口部6を開放する第2位置とに揺動(移動)可能に設けられている。
(2)給紙部
給紙部3は、本体ケーシング2の底部に設けられる用紙載置部9を備えている。
用紙載置部9は、用紙開口部6を介して、本体ケーシング2の外部と連通されている。
そして、用紙Sは、給紙カバー8が第2位置に配置された状態において、その前側部分が給紙カバー8の上面にスタックされるとともに、その後側部分が用紙開口部6を介して用紙載置部9内にスタックされる。
また、給紙部3は、用紙載置部9の後端部上側に配置されるピックアップローラ11と、ピックアップローラ11の後側に配置される給紙ローラ12と、給紙ローラ12の後下側に対向配置される給紙パッド13と、給紙パッド13の後端部から連続して上方に向かって延びる給紙パス14とを備えている。
(3)画像形成部
画像形成部4は、プロセスカートリッジ15と、スキャナユニット16と、定着ユニット17とを備えている。
(3−1)プロセスカートリッジ
カートリッジの一例としてのプロセスカートリッジ15は、本体ケーシング2に対して着脱可能に構成され、給紙部3の後側部分の上側において、本体ケーシング2に装着されている。
プロセスカートリッジ15は、本体ケーシング2に対して着脱可能に構成される像担持体カートリッジの一例としてのドラムカートリッジ18と、そのドラムカートリッジ18に着脱可能に構成されるカートリッジの一例としての現像カートリッジ19とを備えている。
ドラムカートリッジ18は、像担持体の一例としての感光ドラム20と、転写ローラ21と、スコロトロン型帯電器22とを備えている。
感光ドラム20は、左右方向に長手の円筒形状に形成されており、ドラムカートリッジ18の後側部分に回転可能に設けられている。
転写ローラ21は、左右方向に長手の円筒形状に形成され、感光ドラム20の後側において、ドラムカートリッジ18の後側部分に回転可能に設けられている。転写ローラ21は、ドラムカートリッジ18に対して後側から圧接されている。
詳しくは、転写ローラ21は、その軸中心が、感光ドラム20の軸中心よりも僅かに下側に位置するように、感光ドラム20の後側に配置されている。なお、転写ローラ21の下端部は、感光ドラム20の下端部よりも上側に配置されている。具体的には、転写ローラ21の軸中心と感光ドラム20の軸中心とを結ぶ仮想の線分(図示せず)と、前後方向に沿って水平に延びる仮想の直線(図示せず)とが形成する鋭角の角度は、約3°である。そのため、転写ローラ21が感光ドラム20に対して圧接される圧力(転写圧)には、転写ローラ21の自重が影響しない。
スコロトロン型帯電器22は、感光ドラム20の前上側に間隔を隔てて対向配置されている。
詳しくは、スコロトロン型帯電器22は、転写ローラ21に対して、感光ドラム20の周方向に間隔を隔てて配置されており、感光ドラム20の軸中心と転写ローラ21の軸中心とを結ぶ仮想の線分(図示せず)と、感光ドラム20の軸中心と帯電ワイヤ23(後述)とを結ぶ仮想の線分(図示せず)とが形成する角の角度が約120°となるように配置されている。
また、スコロトロン型帯電器22は、帯電ワイヤ23と、グリッド24とを備えている。
帯電ワイヤ23は、左右方向に延びるように張設され、感光ドラム20の前上側に間隔を隔てて対向配置されている。
グリッド24は、前上方に向かって開放された側面視略コ字状に形成され、帯電ワイヤ23を囲うように設けられている。
現像カートリッジ19は、感光ドラム20の前下側に配置されており、筐体の一例としての現像フレーム25を備えている。
現像フレーム25内には、トナー収容室26と現像室27とが前後に並んで形成されている。トナー収容室26と現像室27とは、それらの容積がそれぞれ略同じに形成され、連通口28により連通されている。
トナー収容室26内には、トナー(現像剤)が収容され、その前後上下方向略中央部分には、搬送部材の一例としてのアジテータ29が設けられている。
アジテータ29は、現像フレーム25に回転可能に支持される搬送軸49と、搬送軸49から径方向に延びる搬送羽根50とを備えている。
アジテータ29は、感光ドラム20よりも下側に配置されている。
現像室27には、その下壁における上面において、供給ローラ溝30と、現像ローラ対向面31と、ロアフィルム貼着面32とが形成されている。
供給ローラ溝30は、供給ローラ33(後述)の周面に沿う略半円形状であって、後下方に向かって窪むように形成されている。
現像ローラ対向面31は、現像剤担持体の一例としての現像ローラ34(後述)の周面に沿う略円弧形状であって、供給ローラ溝30の後端部から連続して後上方に延びるように形成されている。
ロアフィルム貼着面32は、現像ローラ対向面31の後端部から連続して後方に向かって延びるように形成されている。つまり、ロアフィルム貼着面32は、現像ローラ対向面31よりも上側に配置されている。
また、ロアフィルム貼着面32は、感光ドラム20の下側部分に対して上下方向に間隔を隔てて対向配置されており、上下方向に投影したときに、感光ドラム20の軸中心と重なるように配置されている。
また、現像室27には、供給ローラ33と、現像ローラ34と、層厚規制ブレード35と、ロアフィルム36とが収容されている。
供給ローラ33は、供給ローラ回転軸98と、その供給ローラ回転軸98を被覆するスポンジローラ109とを備え、その下側部分が供給ローラ溝30内に配置されるように、現像室27の前側部分に回転可能に設けられている。これにより、供給ローラ33は、トナー収容室26の後側に配置されており、上下方向においてトナー収容室26と略同じ高さ(トナー収容室26よりも僅かに上側)に配置されている。
現像ローラ34は、現像ローラ回転軸99と、その現像ローラ回転軸99を被覆するゴムローラ110とを備え、その下側部分における周面と現像ローラ対向面31とが互いに上下方向に間隔を隔てて対向するように、現像室27の後側部分に回転可能に設けられている。
また、現像ローラ34は、供給ローラ33に後上側から接触するとともに、その上側および後側部分が現像室27から露出されるように設けられ、感光ドラム20に対して前下側から接触している。つまり、現像ローラ34は、供給ローラ33の後上側に配置されるとともに、感光ドラム20の前下側に配置されている。そして、供給ローラ33の軸中心、現像ローラ34の軸中心および感光ドラム20の軸中心は、感光ドラム20の径方向に沿う略同一直線上に位置されている。
また、現像ローラ34は、スコロトロン型帯電器22に対して、感光ドラム20の周方向に間隔を隔てて配置されており、感光ドラム20の軸中心と帯電ワイヤ23とを結ぶ線分と、感光ドラム20の軸中心と現像ローラ34の軸中心とを結ぶ線分とが形成する角の角度が約120°となるように配置されている。つまり、現像ローラ34、スコロトロン型帯電器22および転写ローラ21のそれぞれは、感光ドラム20の周方向において略等間隔を隔てて配置されている。
層厚規制ブレード35は、その上端部が、現像室27の上壁の後端部に固定され、その下端部が、現像ローラ34に前側から接触されている。
ロアフィルム36は、その後側部分がロアフィルム貼着面32に固定され、その前端部が、現像ローラ対向面31の上方において、現像ローラ34の周面と接触されている。
(3−2)スキャナユニット
スキャナユニット16は、プロセスカートリッジ15の前側であって、感光ドラム20と前後方向に間隔を隔てて対向するように配置されている。
スキャナユニット16は、感光ドラム20に向けて、画像データに基づいて、レーザービームLを出射し、感光ドラム20の周面を露光する。
詳しくは、レーザービームLは、スキャナユニット16から後方に向かって出射され、感光ドラム20の前端部における周面を露光する。つまり、感光ドラム20が露光される露光点(感光ドラム20の前端部における周面)は、感光ドラム20の軸中心に対して、感光ドラム20と転写ローラ21とが接触するニップ点の反対側に設定されている。
このとき、現像カートリッジ19は、レーザービームLの出射軌跡よりも下側に配置され、スコロトロン型帯電器22は、レーザービームLの出射軌跡よりも上側に配置されている。
なお、スキャナユニット16と感光ドラム20との間に対応する本体ケーシング2の内側面には、プロセスカートリッジ15の着脱を案内するガイド部37が設けられている。そして、プロセスカートリッジ15が本体ケーシング2から離脱されるときには、プロセスカートリッジ15がガイド部37にガイドされることにより、ドラムカートリッジ18に装着される現像カートリッジ19が、レーザービームLの出射軌跡を下側から上側に向かって通過する。
このとき、プロセスカートリッジ15に設けられる各種ローラ(転写ローラ21、供給ローラ33および現像ローラ34)も、レーザービームLの出射軌跡を下側から上側に向かって通過する。
(3−3)定着ユニット
定着ユニット17は、ドラムカートリッジ18の後側部分の上側に配置されている。詳しくは、定着ユニット17は、スコロトロン型帯電器22の上方に配置される加熱ローラ38と、加熱ローラ38に対して後上側から圧接される加圧ローラ39とを備えている。
つまり、加熱ローラ38は、スコロトロン型帯電器22のグリッド24の上端部(開放側端部)近傍に配置されている。
(4)画像形成動作
現像カートリッジ19のトナー収容室26内のトナーは、アジテータ29の回転により、連通口28を介して、供給ローラ33に供給され、さらに、現像ローラ34に供給され、供給ローラ33と現像ローラ34との間で正極性に摩擦帯電される。
現像ローラ34に供給されたトナーは、現像ローラ34の回転に伴って、層厚規制ブレード35によって厚さが規制され、一定厚さの薄層として現像ローラ34の表面に担持される。
一方、感光ドラム20の表面は、スコロトロン型帯電器22によって一様に帯電された後、スキャナユニット16によって露光される。これにより、感光ドラム20の周面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像ローラ34に担持されるトナーが感光ドラム20の周面上の静電潜像に供給されることにより、感光ドラム20の周面上にトナー像(現像剤像)が担持される。
用紙載置部9にスタックされた用紙Sは、ピックアップローラ11の回転により、給紙ローラ12と給紙パッド13との間に送られ、給紙ローラ12の回転により1枚ずつ捌かれる。その後、捌かれた用紙Sは、給紙ローラ12の回転により、給紙パス14に搬送されて、所定のタイミングで1枚ずつ、画像形成部4(感光ドラム20(後述)と転写ローラ21(後述)との間)に給紙される。
そして、用紙Sは、感光ドラム20と転写ローラ21との間を下側から上側に向かって搬送される。このとき、用紙Sに、トナー像が転写され、画像が形成される。
そして、用紙Sは、加熱ローラ38と加圧ローラ39との間を通過するときに加熱および加圧される。このとき、用紙Sには、画像が熱定着される。
その後、用紙Sは、排紙ローラ40に向けて搬送され、排紙ローラ40によって、本体ケーシング2の上面に形成された排紙トレイ41上に排紙される。
このように用紙Sは、用紙載置部9から給紙され、感光ドラム20と転写ローラ21との間(ニップ点)を通過し、次いで、加熱ローラ38と加圧ローラ39との間を通過した後、排紙トレイ41上に排紙されるように、側面視略C字状の搬送パスを搬送される。
2.現像カートリッジの詳細
次に、現像カートリッジ19について詳述する。
なお、現像カートリッジ19の説明において、方向に言及するときには、現像カートリッジ19が水平に配置されたときの方向を基準とし、具体的には、各図に示した矢印方向を基準にする。すなわち、プリンタ1に関する上下前後方向と、現像カートリッジ19に関する上下前後方向とは若干異なり、現像カートリッジ19は、その前側がプリンタ1の前下側、その後側がプリンタ1の後上側となるように、プリンタ1に装着されている。
また、次に説明するドラムカートリッジ18において、方向について言及するときも、上記に従う。
(1)現像フレーム
現像フレーム25は、図2(a)に示すように、左右方向に延びる略ボックス形状に形成されている。
現像フレーム25には、後側において、現像ローラ34が露出するように左右方向に延びる開口部が形成されるとともに、側面視略矩形状の左右1対の側壁42を備えている。
左側の側壁42(以下、左側壁42Lとする。)の外側面(左側面)には、各種ローラを駆動するためのギアトレイン(図示せず)と、ギアトレインを被覆するためのギアカバー44とが配置されている。
右側の側壁42(以下、右側壁42Rとする。)の外側面(右側面)には、後側において、電極部材45(後述)が配置されるとともに、前側において、図4(a)に示すように、充填口46が形成されている。
充填口46は、トナーをトナー収容室26に充填するために、トナー収容室26を区画する右側壁42Rに設けられ、右側壁42Rの厚さ方向(左右方向)を貫通する側面視略円形状に形成されている。
充填口46の内部には、充填口46のほぼ中心に配置される支持部47と、支持部47の外周面と充填口46の内周面とを充填口46の径方向に沿って連結する連結部48とが設けられている。
支持部47は、アジテータ29の搬送軸49(後述)の外周面と略同径の内周面を有する円環形状に形成されている。
支持部47の右側面は、右方から左方へ(現像フレーム25の外側から内側へ)向かうに従って、搬送軸49(後述)の径方向外側へ傾斜している。
連結部48は、充填口46の周方向において、互いに120°変位するように等間隔に3つ設けられている。
具体的には、充填口46の内部において、連結部48は、支持部47から後下側に延設される第1連結部48Aと、前下側に延設される第2連結部48Bと、上側に延設される第3連結部48Cとを備えている。
各連結部48は、略杆形状をなし、右方から左方へ(現像フレーム25の外側から内側へ)向かうに従って、連結部48の長手方向に直交する方向の幅が広がる断面視三角形状に形成されている。
そして、アジテータ29の搬送軸49の右側端部は、支持部47に挿通されることによって、支持部47に回転可能に支持されている。これによって、アジテータ29(搬送軸49)の回転中心は、充填口46の中心と重なるように配置される。
右側壁42Rの外側面には、図2(b)および図4(a)に示すように、充填口46を囲うように右方向(外側)へ突出する筒部51と、筒部51の前側において右方向(外側)へ向かって突出する被ロック部52と、筒部51と被ロック部52との間において、右方向(外側)へ向かって突出する固定部の一例としての突起部53とが設けられている。
筒部51は、充填口46の径と略同一の内径を有する略円筒形状であり、充填口46の内周面と筒部51の内周面とが面一となるように形成されている。
被ロック部52は、後側に開放される側面視略U字形状に形成されている。
突起部53は、充填口46に対して、筒部51より外側(前上側)であって、被ロック部52より後上側に配置されている。
突起部53は、右側壁42Rから被ロック部52よりも、さらに右方向に突出する丸棒形状に形成されている。
また、突起部53は、搬送軸49の軸線方向から投影したとき、搬送軸49の中心と突起部53とを結ぶ線分X1(図4(a))が、第2連結部48Bと第3連結部48Cとの間を通過するように、つまり、いずれの連結部48とも重ならないように配置されている。
(2)蓋
充填口46は、図2(b)に示すように、蓋57で閉鎖される。
蓋57は、図3に示すように、充填口46を閉鎖するように充填口46に対向する閉鎖部58と、閉鎖部58の周囲に設けられ、蓋57が装着されるとき筒部51に挿入される胴部59と、胴部59の外周面の一部から胴部59の前側(外側)へ突出する舌片部60とを備える。
閉鎖部58は、右側面が閉鎖された有底円筒形状の中筒61と、中筒61の外周面から中筒61の径方向外側へ突出する複数(3つ)の膨出部62と、互いに隣接する膨出部62の間において中筒61の左端部と胴部59の左端部との間に架設される中壁63とを備えている。
中筒61は、蓋57の充填口46に対する装着方向から投影したとき、支持部47と重なる位置に配置され、中筒61の内径が、支持部47の外径よりやや大径となるように形成されている。また、左右方向において、中筒61は、支持部47よりも長く形成されている。
また、中筒61の左端部と胴部59の左端部とは、同じ位置に配置される一方、支持部47の右端部は、胴部59の右端部よりも左側に配置されており、つまり、左右方向において、中筒61は、胴部59より短くなるように形成されている。
そして、中筒61の内周面と内底面(中筒61の右側壁の内側面)とにより、中筒61の内部に、支持部収容溝94が区画されている。
膨出部62は、左右方向において、中筒61と同じ配置および長さであり、蓋57の充填口46に対する装着方向から投影したとき、連結部48と重なる位置に配置され、中筒61の周方向に互いに120°変位するように等間隔に3つ(第1連結部48Aに対応する第1膨出部62A、第2連結部48Bに対応する第2膨出部62B、および、第3連結部48Cに対応する第3膨出部62C)形成されている。
各膨出部62は、充填口46の径方向に投影したときに、左側が開放される断面視U字形状の形成されている。
中筒61と胴部59とには、膨出部62に対応した切欠きが形成されており、これによって、膨出部62の1対の内側面(膨出部62の両側壁の内側面)および内底面(膨出部62の右側壁の内側面)とにより、中筒61の支持部収容溝94と胴部59とを径方向に沿って連通する連結部収容溝95が形成されている。連結部収容溝95は、3つ(第1連結部48Aおよび第1膨出部62Aに対応する第1連結部収容溝95A、第2連結部48Bおよび第2膨出部62Bに対応する第2連結部収容溝95B、および、第3連結部48Cおよび第3膨出部62Cに対応する第3連結部収容溝95C)形成されている。
連結部収容溝95の溝幅(充填口46の周方向長さ)は、連結部48の長手方向と直交する方向における幅よりも長くなるように形成されている。
そして、互いに連通する支持部収容溝94と連結部収容溝95とは、切欠溝64を形成している。切欠溝64は、3つ(第1連結部収容溝95Aに対応する切欠溝64A、第2連結部収容溝95Bに対応する切欠溝64B、および、第3連結部収容溝95Cに対応する切欠溝64C)形成されている。
中壁63は、中筒61の左端部と、胴部59の左端部と、互いに周方向において隣接する膨出部62の間とに区画される領域を閉鎖するように設けられている。
胴部59は、筒部51の内周面に沿って延びる周壁65と、周壁65の右端部から径方向外側に突出する鍔部66と、蓋57を現像フレーム25に係止するための係止爪69とを備えている。
周壁65は、左右方向において、筒部51と略同一の長さの円筒形状に形成され、左端部において中壁63および膨出部62を介して中筒61と連結されている。
鍔部66は、充填口46の径方向において、筒部51の外周端面と面一の外周端面となるように、周壁65の外周面から突出している(図2(b)参照)。
係止爪69は、周壁65の左端部において、周壁65の外周面から径方向外側へ向かって突出する円環形状をなし、充填口46の内周面に対して係合できるような断面鉤状に形成されている。係止爪69は、3つ設けられており、具体的には、周壁65の後上側に設けられる第1係止爪69A、下側に設けられる第2係止爪69B、前上側に設けられる第3係止爪69Cを備えている。
舌片部60は、鍔部66の外周面の一部から径方向外側へ向かって突出する右側面視略矩形の平板形状に形成されている。
舌片部60は、鍔部66の周方向において、第2膨出部62B(切欠溝64B)と第3膨出部62C(切欠溝64C)との間に配置されている。
舌片部60には、被固定部の一例としての孔67と、薄肉部68が形成されている。
孔67は、突起部53が挿入可能なように、舌片部60のほぼ中央において、舌片部60を左右方向に貫通形成されており、蓋57が装着されたとき、突起部53と対向配置される位置に設けられる。
薄肉部68は、図3(c)に示すように、孔67と胴部59との間であって、舌片部60の基端部(舌片部60における鍔部66との境界部分)において、舌片部60の長手方向に直交する方向に沿って、舌片部60の表面(右面)および裏面(左面)からノッチが形成されることにより、板厚が薄くなるように形成されている。
(3)電極部材
現像カートリッジ19は、図4(a)に示すように、右側壁42Rの外側面(右側面)に装着され、充填口46に装着される蓋57の後上側に隣接して配置される突出部材の一例としての電極部材45を備えている。
電極部材45は、図6に示すように、供給電極73と、軸受部材74と、現像電極75とを備えている。
供給電極73は、導電性の樹脂材料から、現像フレーム25の前上側と後下側とを結ぶ方向に延びる略杆形状に形成されている。供給電極73は、供給側接触部76と、連結部77と、供給ローラ軸挿通部78とを一体的に備えている。
供給側接触部76は、供給電極73の前上側端部に配置されている。供給側接触部76は、左右方向に延び、右端部が閉鎖された側面視略矩形の角筒形状に形成されている。
連結部77は、供給側接触部76の左端縁から連続して、後下側に延びる略クランク形の屈曲平板形状に形成されている。
供給ローラ軸挿通部78は、連結部77の後下側端部に連続して設けられ、左右方向に延びる略円筒形状に形成されている。
軸受部材74は、絶縁性の樹脂材料から、現像フレーム25の前上側と後下側とを結ぶ方向に長手の側面視略矩形平板形状に形成されている。軸受部材74は、絶縁部79と、取付部80と、軸受部81とを一体的に備えている。
絶縁部79は、軸受部材74の前上側端部に配置されている。絶縁部79は、左右方向に延び、右端部が閉鎖された側面視略L字形の角筒形状に形成されている。
取付部80は、絶縁部79の左端縁から連続して、後下側へ延びる略平板形状に形成されている。
軸受部81は、取付部80の後下側に連続して設けられ、側面視略矩形の平板形状に形成されている。軸受部81には、現像ローラ軸挿通穴96と、供給ローラ軸被覆部97とが形成されている。
現像ローラ軸挿通穴96は、軸受部81の上下方向略中央において、側面視略円形状に貫通形成されている。
供給ローラ軸被覆部97は、現像ローラ軸挿通穴96の前下側から右側に突出し、右端部が閉鎖された略円筒形状に形成されている。
現像電極75は、導電性の樹脂材料から、現像フレーム25の前上側と後下側とを結ぶ方向に長手の側面視略矩形平板形状に形成されている。現像電極75は、現像側接触部82と、取付部83と、現像ローラ軸嵌合部84とを一体的に備えている。
現像側接触部82は、現像電極75の前上側端部に配置されている。現像側接触部82は、左右方向に延び、右端部が閉鎖された側面視略矩形の略角筒形状に形成されている。
取付部83は、現像側接触部82の下端部から連続して後下側へ延び、現像側接触部82と同等の左右方向長さを有する略ブロック形状に形成されている。
現像ローラ軸嵌合部84は、取付部83の左端部から連続して後側へ延びる略平板形状に形成されている。
供給電極73は、供給ローラ軸挿通部78が供給ローラ回転軸98に外嵌されるように、現像フレーム25の右側壁42Rに支持されている。
これにより、供給電極73は、供給ローラ回転軸98に対して電気的に接続されている。
軸受部材74は、供給電極73の供給ローラ軸挿通部78および連結部77を右側から被覆するように、現像フレーム25の右側壁42Rに支持されている。
軸受部81の現像ローラ軸挿通穴96には、現像ローラ回転軸99が回転可能に挿通されている。
また、軸受部81の供給ローラ軸被覆部97には、供給ローラ回転軸98が回転可能に嵌合されている。
これにより、軸受部材74は、供給ローラ33および現像ローラ34を回転可能に軸受けするとともに、現像フレーム25に対して位置決めされている。
また、絶縁部79は、供給電極73の供給側接触部76の後側に間隔を隔てて対向配置されている。
現像電極75は、現像ローラ軸嵌合部84が現像ローラ回転軸99に外嵌されるように、軸受部材74に支持されている。
これにより、図4(a)に示すように、供給電極73、軸受部材74および現像電極75は、共通のねじ108によって現像フレーム25に固定されている。
供給電極73と現像電極75との間には軸受部材74が介在されており、供給電極73と現像電極75とは、軸受部材74によって互いに絶縁されている。
現像フレーム25に固定された供給電極73、軸受部材74および現像電極75は、充填口46に沿うように、充填口46に対して上側および後側から隣接し、右側壁42Rから側面視略L字形状に突出する電極部材45を形成している。
具体的には、図4(a)に示すように、充填口46の上側には、供給電極73の供給側接触部76が隣接配置されている。
供給側接触部76は、充填口46に装着される蓋57よりも右方に突出しており(図2(b))、これによって、蓋57を上側から被覆している。
なお、右側面視において、供給側接触部76の下端部(蓋57に対向する供給側接触部76の下端面)には、第1案内面100が形成されている。
充填口46の後上側には、軸受部材74の絶縁部79および現像電極75が隣接配置されている。
絶縁部79および現像電極75は、充填口46に装着される蓋57よりも右方に突出しており(図2(b))、これによって、蓋57を後上側から被覆している。
なお、右側面視において、絶縁部79の下端部(蓋57に対向する絶縁部79の下端面)には、第2案内面101が形成されている。また、右側面視において、現像電極75の前端部(蓋57に対向する現像電極75の前端面)には、第3案内面102が形成されている。
充填口46の後側には、軸受部材74の軸受部81が隣接配置されている。
軸受部81は、充填口46に装着される蓋57よりも右方に突出しており(図2(b))、これによって、蓋57を後側から被覆している。
なお、右側面視において、軸受部81の前端部(蓋57に対向する軸受部81の前端面)には、第4案内面103が形成されている。
すなわち、電極部材45(供給電極73、軸受部材74および現像電極75)は、右側壁42Rから右方へ突出する長さが、充填口46に装着される蓋57の右側壁42Rから突出する長さよりも長くなるように形成されている。つまり、電極部材45は、充填口46に装着される蓋57よりも右側壁42Rから右方に突出している。
また、電極部材45(供給電極73、軸受部材74および現像電極75)の蓋57に対向する端面は、蓋57を充填口46に装着するときに、蓋57を充填口46へ案内する案内面(第1案内面100、第2案内面101、第3案内面102、第4案内面103)として形成されている。
なお、蓋57を充填口46へより確実に案内するために、第1案内面100および第2案内面101は、左方へ向かうに従って、下方に傾斜しているのが好ましく、第3案内面102および第4案内面103は、左方へ向かうに従って、前方へ傾斜しているのが好ましい。
(4)トナーの充填
そして、この現像カートリッジ19には、以下の手順によりトナーが充填される。
まず、図4(a)に示すように、充填口46が開放されている新品の現像カートリッジ19を用意し、充填口46が上方向へ向くように、現像カートリッジ19の長手方向を上下に配置する。
そして、トナーを充填口46から現像カートリッジ19のトナー収容室26に充填する。
このとき、支持部47および連結部48の充填方向上流側の表面にトナーが接触しても、支持部47および連結部48は、現像フレーム25の外側から内側へ向かうに従って、幅が広がるように傾斜しているため、支持部47および連結部48の表面からトナーが滑落してトナー収容室26に収容される。
そして、トナーの充填が完了した後、図4(b)に示すように、充填口46に蓋57を装着する。
充填口46に蓋57を装着するには、まず、蓋57を充填口46に対して対向配置する。
このとき、蓋57の装着方向において、支持部47と支持部収容溝94とが対向し、各連結部48と各連結部収容溝95とが対向し、突起部53と孔67とが対向するように配置する。
次いで、蓋57を充填口46へ近接させると、蓋57の胴部59の外周面が電極部材45の案内面(第1案内面100、第2案内面101、第3案内面102、第4案内面103)に案内されて、筒部51の内周面に案内される。
そして、蓋57を充填口46に圧入する。
蓋57を圧入するには、蓋57の鍔部66が筒部51に当接するまで、胴部59を充填口46に向けて押圧する。
すると、充填口46における現像フレーム25の内側面に、係止爪69が係止される。
また、支持部47が支持部収容溝94に収容され、各連結部48が、各連結部収容溝95に収容され、突起部53が孔67に挿通される。
その後、蓋57を現像フレーム25に固定させる。
蓋57を固定させるには、孔67に挿通された突起部53に治具を当接し、治具により加熱および加圧しながら、突起部53を不可逆的に変形させる。換言すれば、治具により加熱および加圧しながら、突起部53を永久変形させる。
このとき、突起部53の遊端部(右端部)の外形が孔67の径よりも大きくなるまで加熱および加圧し、突起部53を孔67に固定させることにより、蓋57が現像フレーム25に固定される。本実施形態においては、突起部53は、先端部(右端部)が前後上下方向に広がって平面視T字状になるように加熱および加圧され、かしめられている。
なお、蓋57を現像フレーム25に固定される際、リサイクル性を維持させるために、固定部の一例としての突起部53および被固定部の一例としての孔67とは異なる箇所(突起部53および孔67以外の箇所)は、不可逆的に変形されていない。より具体的には、現像フレーム25と鍔部66とは不可逆的に変形されておらず、その外側に配置される突起部53のみが不可逆的に変形されている。
これにより、現像カートリッジ19へのトナーの充填が完了する。
また、リサイクルのために現像カートリッジ19にトナーを再充填するには、現像カートリッジ19から蓋57を取り外す。
蓋57を取り外すには、図5(b)に示すように、舌片部60の薄肉部68に沿って、舌片部60を胴部59から切り離す。すると、薄肉部68で切断された舌片部60の残部が現像カートリッジ19に痕跡として残る。
これによって、トナーを再充填するために蓋57が取り外されたことが確認される。
(5)現像カートリッジのドラムカートリッジへの装着
このような現像カートリッジ19は、図7に示すように、ドラムカートリッジ18に装着されている。
ドラムカートリッジ18は、図7(a)に示すように、フレームの一例としてのドラムフレーム111を備えている。ドラムフレーム111は、左右1対の側壁104と、下壁105と、前壁106と、上壁107とを備えている。
左右1対の側壁104は、後側部分において上方に延び、前側部分において前方に延びる側面視略L字形状に形成されている。
下壁105は、左右1対の側壁104の下端部の間に架設されている。
前壁106は、左右1対の側壁104および下壁105の前端部の間に架設されている。
上壁107は、左右1対の側壁104の後側部分において、上端部の間に架設されている。
そして、左右1対の側壁104の後側部分と、上壁107と、上壁107に対向する下壁105とで、ドラム収容部86が区画されている。
左右1対の側壁104の前側部分と、下壁105と、前壁106とで、カートリッジ装着部87が区画されている。
ドラム収容部86には、感光ドラム20、転写ローラ21およびスコロトロン型帯電器22が支持されている。
カートリッジ装着部87は、ドラム収容部86に連通して、上方が開放された略有底矩形枠形状に形成されている。
カートリッジ装着部87に、現像カートリッジ19が装着(収容)されると、感光ドラム20に現像ローラ34が接触する(図1参照)。
そして、ドラムフレーム111に現像カートリッジ19が装着された状態においては、右側面視において、図7(b)に示すように、孔67および突起部53は、ドラムフレーム111の右側の側壁104(以下、右側壁104Rとする。)に被覆されている。つまり、現像ローラ34の軸線方向に投影したとき、孔67および突起部53は、ドラムフレーム111の右側壁104Rに含まれる(重なる)ように配置されている。
また、図8(b)に示すように、平面視において、突起部53と右側壁104Rとの間には、わずかな隙間S1が形成されている。
隙間S1は、蓋57が現像フレーム25に固定される前の状態において、現像カートリッジ19がドラムフレーム111に装着されたときに、孔67および突起部53(仮想線に示される)が、右側壁104Rと干渉しないような間隔として設定されている。
現像カートリッジ19に、トナーが充填された後、蓋57が現像フレーム25に固定される前の状態において、ドラムフレーム111に装着して、品質検査のために印刷試験を実施する場合がある。このような隙間S1に設定しておけば、そのような印刷試験を実施する場合にも、現像カートリッジ19をドラムフレーム111に装着することができる。
3.作用効果
(1)この現像カートリッジ19によれば、蓋57が現像フレーム25に固定されるとき、孔67および突起部53が、溶融(熱かしめ)により、不可逆的に変形する。
そのため、トナーを充填口46から再充填するために、充填口46を閉鎖する蓋57を現像フレーム25から取り外すときには、舌片部60(孔67および突起部53)を蓋57から切断する必要がある。よって、トナーを現像カートリッジ19に再充填すると、舌片部60(孔67および突起部53)が痕跡として残る。
その結果、トナーを現像カートリッジ19に再充填した履歴を確認することができる。
さらに、この現像カートリッジ19によれば、突起部53は、充填口46を囲う筒部51よりも外側に設けられている。
そのため、蓋57と現像フレーム25とが固定されているのは、充填口46より外側であるので、孔67および突起部53が不可逆的な変形を生じても、充填口46および蓋57を損傷させずに、蓋57を現像フレーム25から取り外すことができる。
その結果、トナーを現像カートリッジ19に再充填しても、トナーに対する蓋57のシール性を確保することができる。
(2)また、この現像カートリッジ19によれば、孔67を有する舌片部60は、胴部59から外側へ突出している。そのため、確実に、孔67を筒部51より外側に配置できる。
(3)また、この現像カートリッジ19によれば、蓋57を現像フレーム25から取り外すとき、孔67と胴部59との間における舌片部60に形成されている薄肉部68を容易に切断することができる。そのため、薄肉部68において簡易かつ確実に切断することができる。
(4)また、この現像カートリッジ19によれば、突起部53を孔67に挿入して変形させることにより、簡易な構成で、孔67および突起部53を溶融(熱かしめ)により、不可逆的に変形させることができる。
(5)また、この現像カートリッジ19によれば、蓋57を充填口46に装着するとき、蓋57は、蓋57に隣接して突出する電極部材45に案内される。そのため、効率的に、蓋57を充填口46に取り付けることができる。
(6)また、この現像カートリッジ19によれば、電極部材45が、蓋57に隣接して突出する。そのため、トナーが蓋57から漏れても、トナーは電極部材45に付着するので、電極部材45を越えて飛散することを防止できる。
その結果、電極部材45に対し、蓋57の反対側に配置される部材(感光ドラム20、スコロトロン型帯電器22および転写ローラ21など)が、トナーで汚れることを防止できる。
(7)また、この現像カートリッジ19によれば、電極部材45を利用して蓋57に隣接して突出する部材を設けることができる。
そのため、部品点数の低減化を図ることによって、構成の簡素化およびコストの低減化を図ることができる。
(8)蓋57は、連結部48および支持部47を収容する、連結部収容溝95および支持部収容溝94からなる切欠溝64において変形する場合がある。そのため、搬送軸49の軸線方向から投影したとき、搬送軸49の中心および突起部53を結ぶ線分X1と重なる位置に連結部48が設けられると、その連結部48を収容する連結部収容溝95からなる切欠溝64の変形(具体的には、蓋57が取り外される際、搬送軸49の軸線方向に直交する方向に切欠溝64が開いてしまうなどの変形)によって、孔67と突起部53とが固定されたまま、蓋57を現像フレーム25から取り外すことができる場合がある。
しかし、この現像カートリッジ19によれば、いずれの連結部48も、搬送軸49の軸線方向から投影したとき、搬送軸49の中心および突起部53を結ぶ線分X1と重ならない位置に形成されている。そのため、孔67と突起部53とを固定したまま、蓋57を現像フレーム25から取り外されることを防止できる。
(9)印刷検査のために、孔67および突起部53を不可逆的に変形させる前に、現像フレーム25をドラムフレーム111のカートリッジ装着部87に装着する場合に、孔67および突起部53を不可逆的に変形させた後にのみ、ドラムフレーム111の右側壁104Rと干渉しないように隙間S1を設定していると、印刷検査が実施できないという不具合がある。
しかし、この現像カートリッジ19によれば、孔67および突起部53を不可逆的に変形させる前において、孔67および突起部53がドラムフレーム111の右側壁104Rと干渉しない隙間S1が設定されている。そのため、印刷検査を実施することができる。
(10)また、この現像カートリッジ19によれば、孔67および突起部53は、ドラムフレーム111の右側壁104Rから露出せず、ドラムフレーム111の右側壁104Rによってカバーされている。
そのため、孔67および突起部53を、ドラムフレーム111によって、外部から保護することができる。
(11)また、この現像カートリッジ19によれば、かしめることにより、突起部53を簡易かつ確実に不可逆的に変形させることができる。
(12)また、この現像カートリッジ19によれば、突起部53に変形が生じても、孔67および突起部53以外の箇所を損傷させずに、蓋57を現像フレーム25から取り外すことができる。
そのため、トナーの再充填において、蓋57および現像フレーム25をリサイクルすることができる。
4.第2実施形態
(構成)
次に、図9(a)を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。なお、第2実施形態において、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
上記した第1実施形態では、蓋57に1つの孔67を形成し、現像フレーム25に1つの突起部53を設けている。そして、突起部53を不可逆変形させて蓋57を現像フレーム25に対して固定している。
これに対して、第2実施形態では、突起部53が複数(3つ)設けられており、突起部53が不可逆的に変形した個数を、トナーを再充填した履歴に対応させている。
突起部53は、筒部51の前側において、充填口46の周方向に沿うように、上下方向に互いに間隔を隔てて3つ設けられている。そして、図9(a)では、上側の突起部53は、使用後の蓋57の舌片部60とともにトナーの再充填の痕跡として残存しており、中側の突起部53は、使用中の蓋57の舌片部60に固定されており、下側の突起部53は、未使用であることを示している。
(作用効果)
この現像カートリッジ19によれば、ある1つの孔67に対応する複数の突起部53のうちの1つの突起部53を、不可逆的に変形させても、その他の突起部53を、その後の不可逆変形に利用することができる。
そのため、不可逆変形に利用した、突起部53の個数を数えることで、トナーを再充填した履歴を確認することができる。
5.第3実施形態
(構成)
次に、図9(b)を参照して、本発明の第3実施形態を説明する。なお、第3実施形態において、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
上記した第1実施形態では、蓋57に1つの孔67を形成し、現像フレーム25に1つの突起部53を設け、突起部53を不可逆的に変形させて蓋57を現像フレーム25に対して固定させている。
これに対して、第3実施形態では、突起部53および孔67をそれぞれ複数(2つ)設け、複数(2つ)の突起部53のそれぞれを不可逆的に変形させている。
具体的には、このような2つの孔67と、それらに対応する2つの突起部53とは、図9(b)に示すように、充填口46を挟んで両側(充填口46の前側および後側)に配置され、それぞれ固定されている。
(作用効果)
この現像カートリッジ19によれば、蓋57と現像カートリッジ19とは、複数(2つ)の突起部53が不可逆的に変形することによって、複数(2つ)の位置で固定される。
そのため、より確実に、蓋57と現像カートリッジ19とを固定させることができる。
さらに、2つの孔67と、それらに対応する2つの突起部53とを充填口46を挟んで両側に配置すると、蓋57と現像カートリッジ19とは、充填口46を挟んで両側の突起部53が不可逆的に変形することによって、充填口46を挟んで両側の位置で固定される。そのため、効率よく確実に、蓋57と現像フレーム25とを固定させることができる。
6.第4実施形態
(構成)
次に、図10(a)を参照して、本発明の第4実施形態を説明する。なお、第4実施形態において、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
このドラムフレーム111は、現像カートリッジ19がドラムフレーム111から不用意に離脱することを防止するために、ロック部材88を備えている。
ロック部材88は、ドラムフレーム111の右側壁104Rの内側面における前端部に揺動可能に支持されている。
ロック部材88は、ロック部材88の回転中心であって左右方向に貫通する孔が形成されている筒部89と、筒部89から上方向に向かって延び、上端部が後方向へ突出する鉤部90と、鉤部90から前方向へ延びる操作部91と、筒部89から後下方向へ延び、その遊端部(後端部)が現像フレーム25の下面の下側に配置されるリフト部92とを備えている。
一方、ドラムフレーム111の右側壁104Rの内側面には、筒部89と左右方向に対向する位置に、左方に突出する支持軸93が設けられている。
筒部89が、支持軸93に挿入されることにより、ロック部材88は、右側壁104Rに揺動可能に支持される。
また、ロック部材88は、常には、図示しないばねにより、鉤部90が後方へ向かい、リフト部92が下方へ向かう方向(右側面視時計回り方向)に付勢されている。
そのため、ロック部材88の鉤部90は、常には、被ロック部52に対して上側から係合される。
これにより、現像カートリッジ19のドラムフレーム111からの離脱が規制される。
そして、操作部91を押下すると、ばねの付勢力に抗して、ロック部材88は、鉤部90が前方へ向かい、リフト部92が上方へ向かう方向(右側面視反時計回り方向)に揺動し、鉤部90の被ロック部52に対する係合が解除され、リフト部92によって、現像カートリッジ19の下面が持ち上げられる。
これにより、現像カートリッジ19の離脱の規制が解除される。
そして、第4実施形態では、舌片部60が、第1実施形態の舌片部60より大きく形成されている。
この舌片部60は、被ロック部52の右側に並んで配置されている。
そのため、第4実施形態の舌片部60は、現像カートリッジ19がドラムフレーム111に装着された状態で、現像カートリッジ19のドラムフレーム111からの離脱方向に投影すると、ロック部材88の鉤部90と重なるように配置される。
(作用効果)
この現像カートリッジ19によれば、現像カートリッジ19がドラムフレーム111に装着された状態から離脱方向に移動すると、舌片部60がロック部材88と当接する。そのため、舌片部60によって、確実に、現像フレーム25のドラムフレーム111からの離脱を規制することができる。
また、舌片部60は、被ロック部52の右側に並んで配置されている。そのため、現像カートリッジ19がドラムフレーム111に対し、左右方向に移動しても、鉤部90を舌片部60に係合させることができる。そのため、現像カートリッジ19が左右方向にがたついても、不用意に離脱の規制が解除されることを防止できる。
7.第5実施形態
次に、図11(a)乃至図13(c)を参照して、本発明の第5実施形態を説明する。なお、第5実施形態において、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
上記した第1実施形態では、蓋57の胴部59は、蓋57を現像フレーム25に係止するための係止爪69(第1係止爪69A、第2係止爪69B、第3係止爪69C)を備えている。第1係止爪69A、第2係止爪69B、第3係止爪69Cは、周壁65の外周面から充填口46の径方向外側へ向かって突出する長さが同じになるように形成されている。
これに対して、第5実施形態では、図11(a)および(b)に示されるように、第1係止爪69Aは、周壁65の外周面から径方向外側へ向かって突出する長さ(図12(c)においてL2で示す長さ)が、第2係止爪69Bの、周壁65の外周面から径方向外側へ向かって突出する長さと同じであって、第3係止爪69Cの、周壁65の外周面から径方向外側へ向かって突出する長さ(図12(b)においてL1で示す長さ)よりも長くなるように形成されている。
つまり、3つの係止爪69のうち、舌片部60及び突起部53に最も近い位置に配置される第3係止爪69Cが、他の2つの係止爪69よりも、径方向における突出長さが短くなるように設けられている。
各係止爪69において、周壁65の外周面から径方向外側へ向かって突出する部分は、充填口46の内周面に対して係合する部分となっている。したがって、図12(b)および(c)に示すように、第1係止爪69Aおよび第2係止爪69Bは、第3係止爪69Cよりも、充填口46の内周面に対するかかりの深さが大きくなっている。
また、充填口46が蓋57で閉鎖された状態では、各連結部収容溝95に各連結部48が収容されている。具体的には、図13(b)に破線で示すように、第1連結部48Aが第1連結部収容溝95Aに収容され、第2連結部48Bが第2連結部収容溝95Bに収容され、第3連結部48Cが第3連結部収容溝95Cに収容されている。
ここで、図13(c)に示すように、連結部48と、対応する連結部収容溝95(膨出部62の両側壁の内側面)との間には、隙間が形成されている。この隙間の幅(充填口46の周方向長さ)は、隣接する係止爪69の周壁65の外周面から径方向外側へ向かって突出する長さ(かかりの深さ)によって異なるように、形成されている。
蓋57を充填口46から取り外すには、係止爪69と充填口46の内周面との係合を解除する必要がある。このとき、充填口46の内周面に対して係止爪69のかかりが深いと、連結部収容溝95(膨出部62)の変形量が大きくなり、連通部48に干渉してしまうおそれがある。そこで、連結部収容溝95と連通部48とが互いに干渉しないような間隔になるように、連結部収容溝95の溝幅(充填口46の周方向長さ)が設定され、各連結部48が対応する連結部収容溝95に配置される。
具体的には、図13(c)に示すように、側面視において、第3連結部48Cと第3連結部収容溝95Cとの間には、隙間S2(第3連結部48Cの後側に位置する)と隙間S3(第3連結部48Cの前側に位置する)が形成されている。第3連結部48Cは、第3連結部収容溝95Cの溝幅において、隙間S2の幅(充填口46の周方向長さ)が隙間S3の幅よりも大きくなるように配置されている。つまり、第3連結部収容溝95Cの溝幅は、第3連結部48Cが第3連結部収容溝95Cに配置されたときに、隙間S2の幅が隙間S3の幅よりも大きくなるように設定されている。隙間S2に隣接する第1係止爪69Aの突出長さ(L2)は、隙間S3に隣接する第3係止爪69Cの突出長さ(L1)よりも大きく、このため、第3連結部収容溝95Cに対応する第3膨出部62Cの側壁のうち、後側壁の変形量が、前側壁の変形量より大きくなるからである。
同様に、第2連結部48Bと第2連結部収容溝95Bとの間には、隙間S4(第2連結部48Bの前上側に位置する)と隙間S5(第2連結部48Bの後下側に位置する)が形成されている。隙間S5に隣接する第2係止爪69Bの突出長さ(L2)は、隙間S4に隣接する第3係止爪69Cの突出長さ(L1)より大きいため、第2連結部48Bは、第2連結部収容溝95Bの溝幅において、隙間S5の幅が隙間S4の幅よりも大きくなるように配置されている。つまり、第2連結部収容溝95Bの溝幅は、第2連結部48Bが第2連結部収容溝95Bに配置されたときに、隙間S5の幅が隙間S4の幅よりも大きくなるように設定されている。
また、同様に、第1連結部48Aと第1連結部収容溝95Aとの間には、隙間S6(第1連結部48Aの前下側に位置する)と隙間S7(第2連結部48Bの後上側に位置する)が形成されている。隙間S6に隣接する第2係止爪69Bの突出長さ(L2)と、隙間S7に隣接する第1係止爪69Aの突出長さ(L2)とは同じであるため、第1連結部48Aは、第1連結部収容溝95Aの溝幅において、隙間S6の幅と隙間S7の幅とが同じになるように、配置されている。つまり、第1連結部収容溝95Aの溝幅は、第1連結部48Aが第1連結部収容溝95Aに配置されたときに、隙間S6の幅と隙間S7の幅とが同じになるように設定されている。
つまり、径方向への突出長さが大きい係止爪69に隣接する、連通部48と連通部収容溝95との間の隙間(S2、S5、S6、S7)の幅は、径方向への突出長さが小さい係止爪69に隣接する、連通部48と連通部収容溝95との間の隙間(S3、S4)の幅よりも、大きくなるように設定されている。
8.その他の変形例
また、上記した第1実施形態では、被固定部を孔67、固定部を突起部53として形成したが、被固定部を突起部53、固定部を孔67として形成してもよい。また、その他の形状に形成してもよい。
また、上記した第1実施形態では、突起部53のみを不可逆的に変形させて固定させたが、孔67および突起部53の両方を不可逆的に変形させて固定させることもでき、孔67のみを変形させて固定させることもできる。
また、第2実施形態では、突起部が複数設けられていたが、孔67および突起部53がそれぞれ複数設けられてもいてもよい。
また、第3実施形態では、突起部53が2つ設けられ、それに対応して孔67が2つ配置されていたが、3つ以上設けられてもよい。
また、上記した第1実施形態では、溶融(熱かしめ)により、突起部53を不可逆的に変形させていたが、不可逆的に変形させる方法は、これに限られず、溶着など公知の方法を適宜利用して固着することもできる。
上記した現像カートリッジ19およびプロセスカートリッジ15は、本発明のカートリッジの一実施形態であり、本発明は、上記した実施形態に限定されない。
本発明のカートリッジが装着される画像形成装置の一例としてのプリンタ1は、モノクロの他、カラープリンタとして構成することもできる。
画像形成装置をカラープリンタとして構成する場合には、複数の感光体と記録媒体搬送部材とを備えるダイレクト方式のタンデム型カラープリンタや、複数の感光体と、中間転写体と、転写部材とを備える中間転写方式のタンデム型カラープリンタとして構成することもできる。
また、本発明のカートリッジの一例であるプロセスカートリッジ15は、上記したようなドラムカートリッジ18と現像カートリッジ19とが分離する分離型の他、ドラムカートリッジ18と現像カートリッジ19とを一体的に備える一体型として構成することもできる。
さらに、本体ケーシング2に感光ドラム20を設けて、現像カートリッジ19のみを本体ケーシング2に対して着脱させることもできる。
また、上記した感光ドラム20に代えて、例えば、感光ベルトなどの感光体を適用することもできる。
また、上記した現像ローラ34に代えて、例えば、現像スリーブ、ブラシ状のローラなどの現像剤担持体を適用することもできる。
また、上記した供給ローラ33に代えて、例えば、供給スリーブや供給ベルト、ブラシ状のローラなどの供給部材を適用することもできる。
また、上記したアジテータ29に代えて、例えば、オーガスクリューや搬送ベルトなどの搬送部材を適用することもできる。
また、上記した転写ローラ21に代えて、例えば、転写ベルト、転写ブラシ、転写ブレードなどの接触型の転写部材や、例えば、コロトロンタイプなどの非接触型の転写部材などを適用することもできる。
また、上記したスコロトロン型帯電器22に代えて、例えば、コロトロン型帯電器、鋸歯状の放電部材を備える帯電器などの非接触型の帯電器や、例えば、帯電ローラなどの接触型の帯電器などを適用することができる。
また、上記したスキャナユニット16に代えて、例えば、LEDユニットなどの露光部材を適用することもできる。
さらに、本発明のカートリッジが装着される画像形成装置は、画像読取部などを装備して、複合機として構成することもできる。
なお、これら第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態、第4実施形態、第5実施形態およびその他の変形例は、適宜組み合わせることができる。
18 ドラムカートリッジ
19 現像カートリッジ
20 感光ドラム
25 現像フレーム
26 トナー収容室
29 アジテータ
34 現像ローラ
45 電極部材
46 充填口
47 支持部
48 連結部
49 搬送軸
51 筒部
53 突起部
57 蓋
58 閉鎖部
59 胴部
60 舌片部
67 孔
68 薄肉部
88 ロック部材
111 ドラムフレーム
X1 線分

Claims (16)

  1. 現像剤を収容するように構成され、現像剤を充填するための充填口が形成される筐体と、
    前記充填口を閉鎖し、前記筐体に固定されるための被固定部を有する蓋と
    を備え、
    前記筐体には、前記充填口を囲うように、前記筐体の外側に突出する筒部と、前記充填口に対し、前記筒部よりも外側に配置され、前記被固定部と固定される固定部が設けられ、
    前記被固定部および前記固定部の少なくとも一方を不可逆的に変形させることにより、前記蓋は、前記筐体に固定されていることを特徴とする、カートリッジ。
  2. 前記蓋は、
    前記充填口に対向する閉鎖部と、
    前記閉鎖部の周囲に設けられ、前記筒部に挿入される胴部と、
    前記胴部の外周面の一部から前記胴部の外側へ突出する舌片部と
    を備え、
    前記舌片部が、前記被固定部を有することを特徴とする、請求項1に記載のカートリッジ。
  3. 前記被固定部と前記胴部との間には、それらの切断を容易にするための薄肉部が形成されていることを特徴とする、請求項2に記載のカートリッジ。
  4. 前記被固定部には、孔が形成され、
    前記固定部には、突起部が形成され、
    前記孔には、前記突起部が挿入されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  5. 前記筐体の外側面において、前記蓋と隣接して突出する突出部材をさらに備え、
    前記突出部材は、前記蓋を前記充填口に装着するとき、前記蓋を案内するように形成されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  6. 前記筐体の外側面において、前記蓋と隣接して突出する突出部材をさらに備え、
    前記突出部材が前記筐体の外側面から突出する長さは、前記蓋が前記筐体の外側面から突出する長さより長いことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  7. 前記突出部材は、電極部材であることを特徴とする、請求項5または6に記載のカートリッジ。
  8. 前記被固定部および前記固定部は、複数対設けられており、その対の数が、現像剤を再充填した履歴に対応するように構成されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  9. 前記筐体の内部に設けられる搬送部材をさらに備え、
    前記搬送部材は、前記筐体に回転可能に支持される搬送軸を備え、
    前記筐体における前記充填口の内部には、前記搬送軸を回転可能に支持する支持部、および、前記筐体における前記充填口の内周面と前記支持部とを連結する連結部が形成され、
    前記連結部は、前記搬送軸の軸線方向から投影したとき、前記搬送軸の中心および前記固定部を結ぶ線分と、重ならない位置に設けられていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  10. 前記被固定部および前記固定部は、それぞれ複数対設けられ、
    前記蓋と前記筐体とは、複数の前記固定部のそれぞれが、それに対応する複数の前記被固定部のそれぞれにおいて固定されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  11. 複数の前記固定部のうちの少なくとも2つは、前記充填口を挟んで両側に配置され、複数の前記被固定部のうちの少なくとも2つは、前記固定部に対応して配置されることを特徴とする、請求項10に記載のカートリッジ。
  12. 前記筐体は、現像剤を担持するための現像剤担持体を収容し、かつ、
    前記現像剤担持体から供給される現像剤によって形成される現像剤像を担持するための像担持体を備えるフレームに収容されるように構成されており、
    前記蓋と前記筐体とが固定前の状態において、前記筐体が前記フレームに収容されたときに、前記被固定部および前記固定部は、前記フレームと干渉しないように構成されていることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  13. 前記筐体は、現像剤を担持するための現像剤担持体を収容し、かつ、
    前記現像剤担持体から供給される現像剤によって形成される現像剤像を担持するための像担持体を備えるフレームに装着されるように構成されており、
    前記フレームは、前記筐体が前記フレームに装着されたときに、前記筐体の前記フレームからの離脱を規制するためのロック部材を備え、
    前記舌片部は、前記筐体が前記フレームに装着された状態で、離脱方向に投影すると、前記ロック部材と重なるように配置されていることを特徴とする、請求項2に記載のカートリッジ。
  14. 前記筐体は、現像剤を担持するための現像剤担持体を収容し、かつ、
    前記現像剤担持体から供給される現像剤によって形成される現像剤像を担持するための像担持体を備えるフレームに装着されるように構成されており、
    前記筐体が前記フレームに装着された状態で、前記現像剤担持体の軸線方向に投影したときに、前記被固定部および前記固定部が前記フレームと重なるように配置されていることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  15. 前記被固定部および前記固定部の少なくとも一方をかしめることにより、前記蓋が、前記筐体に固定されていることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  16. 前記被固定部および前記固定部以外の箇所は、不可逆的な変形がなされていないことを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載のカートリッジ。
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