JP2015200837A - 現像剤収納ユニット、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

現像剤収納ユニット、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 Download PDF

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正福 吉田
Masafuku Yoshida
正福 吉田
松永 智教
Tomonori Matsunaga
智教 松永
藤崎 達雄
Tatsuo Fujisaki
達雄 藤崎
哲夫 上杉
Tetsuo Uesugi
哲夫 上杉
松村 淳一
Junichi Matsumura
淳一 松村
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Abstract

【課題】 本発明は、現像剤を無駄なく排出し、現像剤の残留を少なくする現像剤収納ユニットを提供することを目的としている。
【解決手段】 現像剤99を排出するための開口16cを有する現像剤袋16は、該現像剤袋16を構成する袋端部16vを有し、開口16cの下端16qが袋端部16vの下端16rよりも上方または上下方向において同位置に設定され、該袋端部16vの下端16rが周囲部16fの最初に剥離される第一の貼り合わせ部16dの上端16sよりも上方または上下方向において同位置に設定されたことを特徴とする。
【選択図】 図3

Description

本発明は、現像剤収納ユニット及びこれを備えたプロセスカートリッジ、並びにこれらを備えた画像形成装置に関するものである。
電子写真画像形成装置は、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成する。例えば、電子写真複写機、或いは、LED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)プリンタ、レーザービームプリンタ等の電子写真プリンタ、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサー等が含まれる。
また、プロセスカートリッジは、少なくとも現像手段と現像剤を収容した現像剤収納ユニットとを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能に構成される。
電子写真形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置は、電子写真感光体及びそれに作用する画像形成プロセス手段を一体的にカートリッジ化する。そ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。
このようなプロセスカートリッジでは、現像剤(トナー、キャリア等)を収納する現像剤収容枠体に設けた開口を封止部材で封止し、使用時に封止部材を引き剥がすことで開口が開封されて現像剤の供給が可能となる方式が広く採用されている。
ここで、封止手段の一例として、シート状の封止部材を現像剤収容枠体の開口周辺にヒートシール等で熱溶着する方式がある。熱溶着により形成された溶着部を引き剥がすときのユーザの負荷を低減するために封止部材の自由端を折り返し、折り返し部とは逆方向に引くことが可能な構成が広く用いられている。
また、プロセスカートリッジ本体と分離及び取付可能な現像剤内包ユニットを有し、シート部材等を引き剥がすことで現像剤を供給する構成が特許文献1〜3に提案されている。特許文献1はユーザが現像剤を収容している袋状シートフィルムの端を引くことで袋が開封され、現像剤の補給が可能になる。特許文献2は現像剤排出用開口を塞いでいるシートを回転部材が巻き取ることで、自動的に現像剤の供給が開始する。特許文献3は現像剤凝縮の防止を主目的とし、撹拌シートが現像剤を収容しているホッパ部開口を塞いでおり、開封後は撹拌シートが撹拌の役目を果たす。
特開平04−166963号公報 実開平01−128351号公報 特開2008−134483号公報
しかしながら、現像剤収納ユニットに必要な現像剤の容量は、画像形成に必要な現像剤と、プロセスカートリッジ内の現像剤を消費し終えた後に現像剤収納ユニットに残留する現像剤との合計量である。現像剤収納ユニットに残留する現像剤が発生するため、その現像剤の残留量の見積もりに応じて、現像剤収納ユニットが大型化する。その結果、プロセスカートリッジ、更には画像形成装置本体が大型化する。現像剤収納ユニットに収容されている現像剤を無駄なく排出し、現像剤の残留を抑え、必要な現像剤の量を減らすことで、コンパクトな現像剤収納ユニットを提供することが望まれている。
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、現像剤収納ユニットに収容されている現像剤を無駄なく排出し、現像剤の残留を少なくする現像剤収納ユニットを提供するものである。
前記目的を達成するための本発明に係る現像剤収納ユニットの代表的な構成は、現像剤を排出するための開口を有する現像剤容器と、前記開口を封止する封止部材と、を有する現像剤収納ユニットであって、前記現像剤容器と前記封止部材とを貼り合わせる貼り合わせ部は、前記現像剤収納ユニットを画像形成装置の本体に装着した状態において、前記開口よりも下側に配置される第一の貼り合わせ部と、前記開口よりも上側に配置される第二の貼り合わせ部と、を有し、前記現像剤容器は、該現像剤容器を構成する容器部材が結合した結合端部を有し、前記開口の下端が前記結合端部の下端よりも上方または上下方向において同位置に設定され、前記結合端部の下端が前記第一の貼り合わせ部の上端よりも上方または上下方向において同位置に設定されたことを特徴とする。
上記構成によれば、現像剤収納ユニットに収容されている現像剤を無駄なく排出できる。
(a)は本発明に係る現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。(b)は本発明に係る現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジの構成を示す断面説明図である。 本発明に係る現像剤収納ユニットの現像剤袋及び封止部材の一部を断面として見せた斜視説明図である。 本発明に係る現像剤収納ユニットの第1実施形態の構成を示す断面説明図である。 (a)は第1実施形態における現像剤容器と封止部材とを貼り合わせる貼り合わせ部の構成を示す正面説明図である。(b)は(a)の一部分Sの拡大図である。(c)は他の構成を示す図である。 第1実施形態の現像剤収納ユニットの構成を示す断面説明図である。 (a),(b)は第1実施形態の現像剤収納ユニットの構成を示す断面説明図である。 (a),(b)は第1実施形態の現像剤収納ユニットの構成を示す断面説明図である。 第1実施形態の現像剤収納ユニットの構成を示す正面説明図である。 (a)〜(h)は第1実施形態における現像剤容器の製造工程を示す断面説明図である。 (a)〜(d)は第1実施形態における現像剤容器の製造工程を示す正面説明である。 第1実施形態の現像剤収納ユニットの構成を示す断面説明図である。 本発明に係る現像剤収納ユニットの第2実施形態における現像剤容器及び封止部材の構成を示す正面説明図である。 本発明に係る現像剤収納ユニットの第3実施形態における現像剤容器及び封止部材の構成を示す正面説明図である。 (a)は本発明に係る現像剤収納ユニットの第4実施形態における現像剤容器及び封止部材の構成を示す正面説明図である。(b)は(a)の一部分Tの拡大図である。 (a)は本発明に係る現像剤収納ユニットの第5実施形態における現像剤容器及び封止部材の構成を示す正面説明図である。(b)は(a)の一部分Uの拡大図である。 (a)は本発明に係る現像剤収納ユニットの第6実施形態における現像剤容器及び封止部材の構成を示す正面説明図である。(b)は(a)の一部分Vの拡大図である。 本発明に係る現像剤収納ユニットの第7実施形態における現像剤容器及び封止部材の構成を示す一部断面を含む斜視説明図である。 (a)は本発明に係る現像剤収納ユニットの第7実施形態における現像剤容器及び封止部材の構成を示す正面説明図である。(b)は(a)の一部分Wの拡大図である。 (a),(b)は比較例の現像剤収納ユニットの構成を示す断面説明図である。 (a)〜(d)は他の実施形態における現像剤容器及び封止部材の構成を示す部分拡大図である。 (a),(b)は更に他の実施形態における現像剤容器及び封止部材の構成を示す部分拡大図である。
図により本発明に係る現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
先ず、図1〜図11を用いて本発明に係る現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の第1実施形態の構成について説明する。図1は本発明に係る現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の一例として電子写真方式の画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
<画像形成装置>
図1(b)に示す本実施形態のプロセスカートリッジAは、図1(a)に示すように画像形成装置B本体に装着されて画像形成に用いられる。図1(a)において、画像形成は画像形成装置B本体の下部に装着されたシートカセット6から給送ローラ7と図示しない分離手段によってシート2を一枚ずつ給送する。シート2はレジストローラ5により斜行が補正された後、感光ドラム11の表面上のトナー像と同期をとってレジストローラ5により感光ドラム11と、転写手段となる転写ローラ9とのニップ部に搬送される。
シート2の搬送動作と同期して、帯電ローラ12により一様に帯電された感光ドラム11の表面に像露光手段となる露光装置8から画像情報に応じて選択的な露光をして静電潜像を形成する。その後、現像装置4の現像剤収納ユニット25内に収容された現像剤99を現像ブレード15により現像ローラ13の表面に薄層担持する。
そして、現像ローラ13に現像バイアス電圧を印加することによって、感光ドラム11の表面上に形成された静電潜像に応じて現像剤99を供給する。そして、転写ローラ9に転写バイアス電圧を印加することによって感光ドラム11の表面上に現像されたトナー像を感光ドラム11と、転写ローラ9とのニップ部を搬送されるシート2に転写する。
その後、トナー像が転写されたシート2を定着手段となる定着装置10へ搬送して加熱及び加圧によりトナー像をシート2に定着する。その後、排出ローラ1によって画像形成装置B本体の上部に設けられた排出部3にシート2を排出する。
<プロセスカートリッジ>
図1(b)に示すプロセスカートリッジAは、画像情報に応じた静電潜像を担持する像担持体となる感光ドラム11と、該感光ドラム11の表面に作用する画像形成プロセス手段を備えたものである。ここで、画像形成プロセス手段としては、例えば、感光ドラム11の表面を帯電させる帯電手段となる帯電ローラ12を有する。更に、感光ドラム11の表面上にトナー像を形成する現像手段となる現像装置4を有する。更に、感光ドラム11の表面に残留した現像剤99(トナー、キャリア等を含む)を除去するためのクリーニング手段となるクリーナユニット24等を有して構成される。
本実施形態のプロセスカートリッジAは、図1(b)に示すように、感光ドラム11の周囲に帯電ローラ12、クリーニング手段として弾性を有するクリーニングブレード14とを有するクリーナユニット24が設けられている。また、現像剤担持体となる現像ローラ13と、現像ブレード15と、現像剤99を内包し、該現像剤99を排出するための開口16cを有する現像剤袋16とを有して構成される。
更に、現像ローラ13と現像ブレード15とを支持する枠体17と、枠体18とを有する現像剤収納ユニット25を設けている。そして、クリーナユニット24と現像剤収納ユニット25を一体的にプロセスカートリッジAとし、図1(a)に示すように画像形成装置B本体(画像形成装置本体)に対して、着脱自在に構成している。
<現像剤容器>
次に図2及び図3を用いて現像剤容器の一例となる現像剤袋16の構成及び開口16cの開封動作について説明する。図2は現像剤袋16、該現像剤袋16の開口16cを封止する封止部材19、開封手段となる開封部材20の一部断面を含む斜視説明図である。図3は現像剤収納ユニット25の断面説明図である。
現像剤袋16は内部の現像剤99を排出する排出部16bを有している。また、排出部16bは、現像剤収納ユニット25の長手方向となる図2の矢印F方向に沿って複数設けられた開口16c及び該複数の開口16cを定義する連結部16gとを有している。
次に図3及び図4を用いて本実施形態の現像剤収納ユニット25の構成について説明する。図4(a)は図3の矢印G方向から見た正面説明図であり、図4(b)は図4(a)に示す一部分Sの拡大図である。先ず、図3及び図4(a),(b)を用いて封止部材19の構成について説明する。
図3及び図4(a)に示すように、封止部材19は、排出部16bを覆う封止部19aと、開封部材20に保持される固定部19bと、封止部19aと固定部19bとを連結する連結部19cとを有している。そして、図3に示すように、連結部19cを折り返して、封止部19aを開口16cの周囲部16fに貼り合わせて封止している。
周囲部16fは、現像剤袋16と封止部材19とを貼り合わせる貼り合わせ部として構成される。現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において以下の構成を有する。図4(b)に示すように、開口16cよりも下側(図4(b)の下側)に配置される第一の貼り合わせ部16dと、開口16cよりも上側(図4(b)の上側)に配置される第二の貼り合わせ部16eと、を有する。更に、現像剤収納ユニット25の長手方向となる図4(a)の矢印F方向の両端部で且つ全部の開口16cの外側において第一の貼り合わせ部16dと、第二の貼り合わせ部16eと、を接続する第三、第四の貼り合わせ部16t,16uとを有して構成される。
これにより周囲部16fは、第一の貼り合わせ部16d、第二の貼り合わせ部16e、第三の貼り合わせ部16t及び第四の貼り合わせ部16uにより全ての開口16cの全体の外周(四方)を取り囲んで開口16cを封止している。ここで、周囲部16fにおける現像剤袋16と封止部材19との貼り合わせ方法としては、熱溶着、超音波溶着、レーザ溶着等が適用出来る。
次に図3及び図4を用いて開口16cの周囲部16fを構成する第一の貼り合わせ部16d及び第二の貼り合わせ部16eの構成について説明する。図4(a)に示すように、第一の貼り合わせ部16dは、現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において、複数の開口16cよりも下側に配置される。また、第二の貼り合わせ部16eは、現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において、複数の開口16cよりも上側に配置される。
次に図3及び図4を用いて、現像剤容器となる現像剤袋16を構成する容器部材が結合した結合端部としての袋端部16vの構成について説明する。図4(b)に示す現像剤袋16の袋端部16vは、現像剤袋16を閉構成として袋形状を成す。このため現像剤収納ユニット25の長手方向となる図4(a)の矢印F方向の略全長に亘って図9に示す袋部材16h同士が熱溶着、レーザ溶着、超音波溶着、接着等により強固に貼り合わせられている。
次に図4(a)に示す一部分Sの拡大図である図4(b)を用いて、本実施形態の現像剤袋16に設けられる複数の開口16cの下端16qと、袋端部16vの上端16wと、第一の貼り合わせ部16d上端16sとの位置関係について説明する。現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において以下の構成を有する。
現像剤袋16に設けられる複数の開口16cの下端16qと、袋端部16vの上端16wとが図4(b)の上下方向において同位置(同一直線上)に設定される。更に、袋端部16vの上端16wが第一の貼り合わせ部16dの上端16sよりも上方に設定される。更に、図4(b)に示すように、開口16cの下端16qと、結合端部となる袋端部16vの上端16wとが図4(b)の上下方向において同位置(同一直線上)に設定される。尚、本実施形態における複数の開口16cは、結合端部となる袋端部16vに沿って直線状に配置される。
これにより複数の開口16cと袋端部16vとを近接して配置することが可能となるため現像剤袋16に設けられる開口16cから現像剤99を排出する排出性能が向上し、現像剤袋16内に残留する現像剤99の量を低減することが出来る。
図4(c)は現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において以下の構成を有する。現像剤袋16に設けられる複数の開口16cの下端16qと、結合端部となる袋端部16vの上端16wとの間に図4(c)の上下方向において所定の隙間gを設けた一例である。更に、袋端部16vの下端16rが第一の貼り合わせ部16dの上端16sよりも上方に設定される。
次に現像剤袋16の周囲部16f及び袋端部16vの固定方法について説明する。各固定部の固定方法としては、熱溶着、レーザ溶着、超音波溶着、接着、擬似接着等が適用出来る。封止部材19は封止部19aとは反対側の固定部19bで開封部材20に固定されている。封止部材19の固定部19bと開封部材20との固定方法としては以下の通りである。熱溶着、レーザ溶着、超音波溶着、接着、擬似接着等に加えてクリップ形状による挟み込みによる固定、封止部材19の固定部19bに設けられた貫通穴と、開封部材20に設けられた凸部とによる引っ掛け等による固定が適用可能である。
このようにして作製した現像剤袋16と、封止部材19、開封部材20は、現像剤収納ユニット25の枠体17内に収められる。そして、枠体18で覆われ、枠体17と枠体18とが溶着や接着等で接合されて現像剤収納ユニット25内に現像剤袋16、封止部材19、開封部材20等が収容される。図3に示すように、現像剤袋16には固定部16aが設けられている。固定部16aは、例えば、両面テープ、楔状部材、フック形状部材、熱溶着、レーザ溶着、超音波溶着、接着等によって枠体17か枠体18かの何れか一方に固定される。
本実施形態では、現像剤容器となる現像剤袋16を枠体17か枠体18かの何れか一方に固定する固定部16aと、結合端部となる袋端部16vと、開口16cとが、封止部材19が引っ張られる図3の矢印E方向の上流側から順に配置される。そして、封止部材19の開封時の引き剥がし方向(図3の矢印E方向)は、封止部19aに対して鋭角に折り返した方向である。
次に図2〜図4を用いて現像剤袋16における各部材の構成と相互関係について説明する。現像剤袋16は排出部16bを有し、封止部材19によって該排出部16bが塞がれている。現像剤袋16の他の辺は図9に示す袋部材16hの折り返し部である。或いは、袋部材16h同士が熱溶着、レーザ溶着、超音波溶着、接着等で強固に張り合わせられることで袋形状を成している。現像剤袋16の排出部16bの開封を実現するためには必ず排出部16bが最初に引き剥がされる必要がある。
従って、現像剤袋16における全ての張り合わせ部位において、封止部材19と現像剤袋16との張り合わせ部の強度、つまり剥離力が最も弱いことが必須である。他の部位に対しても同様のことが言える。封止部材19と開封部材20との固定力、現像剤袋16と枠体17、或いは枠体18との固定力等に対して封止部材19と現像剤袋16との剥離力が最も弱いことが必須である。一方で、現像剤収納ユニット25はその機能上、現像剤99を内包する。このため封止性の観点からは封止部材19と現像剤袋16との剥離力ができるだけ大きい方が有利である。
封止部材19と現像剤袋16との剥離力が大きければ、予期せぬ力(例えば、落下時の衝撃力)がかかった場合において、意図した状態(画像形成装置B内にセットされた状態)以外で開封してしまう事態を回避できる。これにより封止部材19と現像剤袋16との剥離力は所望の値になるように設定する必要がある。
次に、封止部材19と現像剤袋16との剥離力を所望の値に設定する方法について説明する。本実施形態では封止部材19と現像剤袋16との剥離力を所望の値(ここでは、トナー封止性を保てる範囲内でできるだけ小さい力)にするために、主に以下の2つの方法をとっている。
1つ目は、封止部材19にイージーピール性(JIS Z 0238の密封軟包装袋の試験において剥離強さが3N/15mm程度)を発揮する特殊シーラント層を持つラミネート材を適用している。そして、図9に示す袋部材16hには前記特殊シーラント層と溶着可能で、且つ可撓性を有するシート材(例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等)を適用する。これにより封止部材19と現像剤袋16との剥離部においてイージーピール性を発揮する。特殊シーラント層の処方及び張り合わせる材質の組み合わせを変えることにより封止部材19と現像剤袋16との剥離力を低減させることが可能である。
2つ目は、図3〜図5に示すように、現像剤袋16の排出部16bの開封が進む図3の矢印E方向に連結部19cを封止部19aに対して折り返した状態にする方法である。例えば、図3に示す状態で開封部材20を図3の矢印C方向に回転させて封止部材19を図3の矢印D方向に引っ張る。これにより現像剤袋16と封止部材19とは図3に示すような傾斜剥離(90°〜180°剥離)の位置関係になる。
このような傾斜剥離にすることにより両者の引き剥がしに必要な剥離力を低減できる。従って、現像剤袋16の排出部16bの開封が進む方向となる図3の矢印E方向に連結部19cを封止部19aに対して折り返した状態にすることで封止部材19と現像剤袋16との剥離力を低減することができる。
現像剤袋16と封止部材19との張り合わせ部の形状を工夫し、イージーピール性を発揮する特殊シーラント層を持つラミネート材を使用する。これにより小さい力(開封される部分の剥離力は3N/15mm程度)で現像剤袋16の排出部16bを開封することができる。
<現像剤袋の製造方法>
次に図9及び図10を用いて、図2〜図4に示す現像剤袋16及び封止部材19の製造工程について説明する。図9(a)は現像剤袋16を袋状にする前のシート状の袋部材16hの構成を示す断面説明図である。現像剤袋16を構成する袋部材16hは、ロール状に巻かれた長尺のシート材を使用している。
そして、図示しない送りローラにより図9の上下方向に送られながら、図示しない位置規制部材によって袋部材16hの位置が規制される。そして、図示しない折り曲げ装置により所定の形状に折り曲げられたり、他の部品と合流/接合を行なったりして、連続的に加工される。長尺状のシート材以外にも長方形にカットされたカットシートを用いて同様の加工を行うことも可能である。また、袋部材16hには図示しない穴開け加工装置により穴開け加工を行なって開口16cが形成される。
図9(b)は袋部材16hの送り方向となる図9の上下方向の一端に、同様にロール状に巻かれたものから引き出した封止部材19を位置合わせする。そして、袋部材16hの封止部材19の片面に所定の温度まで昇温した熱ヘッド26bを配置する。また、封止部材19の袋部材16hとは反対側に受け台26aを配置する。
そして、熱ヘッド26bと受け台26aとの間に封止部材19と袋部材16hとを介在した状態で熱ヘッド26bと受け台26aとを所定の圧力で押し付ける。これにより袋部材16hと封止部材19とを熱溶着する。これにより図9(c)に示すように、第一の貼り合わせ部16dと、第二の貼り合わせ部16eとが形成される。
図9(c)に示すように、封止部材19と袋部材16hとの熱溶着を行った後、熱ヘッド26bと、受け台26aとを袋部材16h及び封止部材19に対して相対移動させて退避させる。これにより袋部材16hの次工程の加工が可能となる。
図9(d)に示すように、図9(a)で前述したように、図示しない位置規制部材を図9の上から下への送り方向に配置する。これにより図示しない位置規制部材の送り動作を利用して袋部材16hを折り返し、折り返した一端部16iが対応する他端部16pと同一方向(図9(d)の下方向)に向かうように配置する。
図9(e)に示すように、図9(b)で前述したと同様に、熱ヘッド26cと受け台26dとの間に袋部材16hを折り返した一端部16iと他端部16pとを挟み込む。そして、所定の温度と所定の圧力を所定時間だけ作用させて一端部16iと他端部16pとの熱溶着を行って袋端部16vを形成する。このときの熱ヘッド26c及び受け台26dは、図9(b)で前述した熱ヘッド26b及び受け台26aとは異なるものであっても同じものであっても良い。また、図9(e)において、現像剤袋16と封止部材19との間では接合が発生しないよう、両者の間には、熱遮断部材26zを介在している。これにより現像剤袋16と封止部材19との間では所定温度に到達しないため接合は発生しない。
図9(f)に示すように、図9(c)で前述したと同様に、熱溶着を行った後、熱ヘッド26cと受け台26dとを袋部材16h及び封止部材19に対して相対移動させて退避させる。これにより袋部材16hの次の加工工程が可能となる。
図9(g)に示すように、袋部材16hの封止部材19の片面に所定の温度まで昇温した熱ヘッド26yを配置する。また、封止部材19の袋部材16hとは反対側に受け台26vを配置する。そして、熱ヘッド26yと受け台26vとの間に封止部材19と袋部材16hとを介在した状態で熱ヘッド26yと受け台26vとを所定の圧力で押し付ける。これにより袋部材16hと封止部材19とを熱溶着する。
尚、図9(g)において、現像剤袋16同士では接合が発生しないように熱遮断部材26xを介在している。これにより現像剤袋16と封止部材19との間で所望しない接合は発生しない。また、圧力を均一にするように受け台26vと袋部材16hとの間に熱遮断部材26wを介在している。以上によって、現像剤収納ユニット25の長手方向となる図4(a)の矢印F方向の両端部において、第三の貼り合わせ部16tと、第四の貼り合わせ部16uとが形成される。これにより第一の貼り合わせ部16d、第二の貼り合わせ部16e、第三の貼り合わせ部16t、第四の貼り合わせ部16uからなる周囲部16fにより複数の開口16cの全体四方を取り囲んで封止する。
そして、図9(c),(f)に示して前述したと同様に熱溶着を行った後、熱ヘッド26yと受け台26vとを袋部材16h及び封止部材19に対して相対移動させて退避させる。これにより袋部材16hの次の加工工程が可能となる。
図9(h)に示すように、形成した中空のチューブ16kは、袋部材16hの可撓性を利用して自在に変形して内部空間を持つようにできる。そのため現像剤袋16の内部に現像剤99を内包することができる。
図10は現像剤袋16を製造する製造工程を示す正面説明図である。図10(a)は図9(a)〜(h)に示す製造工程により作成したチューブ16kの構成を示す正面説明図である。図10(b)に示すように、チューブ16kの一端を図9(b),(e)に示して前述したと同様の方法で熱溶着を行って袋端部16mを形成する。袋端部16mは、袋端部16vを必ず横切るように配置する。これは、熱溶着の連続性を保ち現像剤99の封止を確実に行うためである。
図10(c)に示すように、チューブ16kの開口側の他端を広げてその内部に現像剤99を充填する。現像剤99の充填に際しては、公知のオーガー式充填装置を使用して行うが、同様の機能を有する他の方法を用いても良い。
その後、図10(d)に示すように、図10(b)で熱溶着した袋端部16mとは反対側の端部を熱溶着して袋端部16nを形成し、チューブ16k内部の現像剤99を封入する。袋端部16nは袋端部16mと同様の理由で、袋端部16vを必ず横切るように配置する。
図9及び図10に示す現像剤袋16の製造方法において、溶着方法として熱溶着を用いているが、他の溶着方法(例えば、レーザ溶着)等であっても良い。
<現像剤容器の開封>
次に図2、図3、図5、図6及び図8を用いて現像剤袋16の開封動作について説明する。先ず、開封部材20は図2及び図3の矢印C方向に回転する。この回転に伴い開封部材20に固定された封止部材19が図2及び図3の矢印D方向に引っ張られる。ここで、現像剤袋16は固定部16aが枠体17,18の何れかに固定されている。
このため第一の貼り合わせ部16dの部分に図3の矢印H方向に力がかかり、図5に示すように、排出部16bの開封が始まる。開封部材20の図5の矢印C方向の回転が進むに連れて排出部16bは図5の矢印E方向に開封が進んで図6(a)に示すように開口16cが露出する。最後に図5の矢印E方向で示す開封方向下流側に配置される第二の貼り合わせ部16eが剥がれて排出部16bの開封が完了する。現像剤袋16内部の現像剤99は排出部16bの開口16cから図6(b)の矢印I方向に排出される。
ここで、現像剤袋16の開封動作において、大きな役割を果たしている開口16cを定義する連結部16gの構成について説明する。図8は、最初に開封する第一の貼り合わせ部16dの剥離を終えて、開口16cの一部が露出した様子を示す正面説明図である。第二の貼り合わせ部16eは、まだ剥離を終えていない状態である。前述したように、排出部16bは現像剤収納ユニット25の長手方向となる図8の矢印F方向に沿って複数の開口16cを有している。そのため排出部16bの開口16c以外の複数の開口16cを定義する連結部16gも図8の矢印F方向に沿って複数配置される。
これにより複数の連結部16gは、排出部16bの開封が進む図8の矢印E方向において、第一の貼り合わせ部16dと第二の貼り合わせ部16eとを連結している。そのため第一の貼り合わせ部16dの開封を終えた図6(a)に示す状態のときに、第二の貼り合わせ部16eに対して封止部材19を現像剤袋16から剥す力を伝えることができる。そのため第二の貼り合わせ部16eの開封も可能となる。
<開封手段>
本実施形態の開封部材20は、枠体17に回転自在に支持された断面方形状の軸部材で構成される。開封部材20の一面には封止部材19の固定部19bが固定される。また、開封部材20の他面には現像剤袋16を押す押圧手段となる押圧部材21が固定されている。また、押圧部材21は現像剤袋16から排出された現像剤99の撹拌手段と、現像ローラ13側への搬送手段とを兼ている。
<現像剤容器からの現像剤排出動作>
封止部材19を現像剤袋16から剥離して排出部16bを開封した後、更に、開封部材20が図6(b)の矢印C方向に回転する。すると、開封部材20に固定された現像剤袋16を押す押圧部材21も該開封部材20と一体的に回転し、図6(b)に示すように、現像剤袋16により押圧部材21が押されて開封部材20の外周に巻き着く。押圧部材21は弾性を有している。このため押圧部材21は、もとの形状に復元しようとする。このため現像剤袋16を図6(b)の矢印J方向に押す。そのため現像剤袋16は押圧部材21により図6(b)の矢印J方向に押される。
これにより現像剤袋16の内容積が減少して内部の現像剤99が押し出されて該現像剤99は開口16cから図7(a)の矢印I方向に排出される。そして、図7(b)に示すように、更に、開封部材20が図7(b)の矢印C方向に回転して押圧部材21が現像剤袋16から離れる。現像剤袋16は弾性を有している。
このため押圧部材21により押圧される前の状態に復元しようと図7(b)の矢印K方向に膨らむ。そして、押圧部材21も開封部材20と一体的に図7(b)の矢印C方向に回転する。これにより図7(a)に示すように、押圧部材21が現像剤袋16を押して現像剤99が開口16cから排出される。このようなサイクルを繰り返すことにより、現像剤袋16内部の現像剤99が開口16cから排出される。
図7(a),(b)に示す現像剤99の排出のサイクルを繰り返すことによって、現像剤袋16内の現像剤99は、徐々に現像剤袋16の外へ排出される。そして、画像形成装置Bを使用して画像形成を繰り返すと、現像剤袋16の外へ排出された現像剤99は消費され、現像剤収納ユニット25内の現像剤量は減少する。
この結果、現像剤袋16内の現像剤99は十分に排出される。更に、図4(b)に示すように、開口16cの下端qと袋端部16vの上端16wが図4(b)の上下方向において同位置に設定されるため現像剤袋16内の現像剤99は開口16cから排出され易く現像剤袋16内の現像剤99の残留量は非常に少なくなる。この現像剤袋16内の現像剤99が十分に排出された状態を図11の現像剤収納ユニット25の断面説明図により示す。図11に示すように、現像剤袋16内に残留した現像剤99は非常に少ないことが分かる。
一方、図19(a),(b)を用いて比較例の構成について説明する。図19(a),(b)は比較例の現像剤収納ユニット25の構成を示す断面説明図である。図19(a)に示す比較例は、図3に示す本実施形態に対応する図であり開口16cの下端16qと袋端部16vと第一の貼り合わせ部16dとの位置関係が異なる。図19(a)は比較例の現像剤袋16の開封前の状態を示す図である。また、図19(b)に示す比較例は、図11に示す本実施形態に対応する図であり、現像剤袋16の開封が完了して、現像剤袋16内の現像剤99が十分に排出された状態を示す図である。
本実施形態では、図4(b)及び図11に示すように、現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において以下の構成を有する。複数の開口16cの下端16qと、袋端部16vの上端16wとが図4(b)及び図11の上下方向において同位置(同一直線上)に設定される。更に、袋端部16vの上端16wが第一の貼り合わせ部16dの上端16sよりも上方に設定される。従って、本実施形態においては、複数の開口16cと袋端部16vとを近接して配置することが可能となる。
一方、図19(b)に示す比較例においては、現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において以下の構成を有する。図19(b)の上側から下側へ向かって、複数の開口16cの下端16q、第一の貼り合わせ部16dの上端16s、袋端部16vの上端16wの順序で高さ位置が配置されている。図19(a),(b)に示す比較例では、図19(a),(b)の上下方向において複数の開口16cと袋端部16vとの間に第一の貼り合わせ部16dが位置する関係となる。
このため複数の開口16cと袋端部16vとを近接して配置することが困難となる。従って、図19(b)に示す比較例においては、現像剤袋16内の下部に現像剤99が残留する空間が大きくなる。このため本実施形態に比べて、図19に示す比較例において現像剤袋16内に残留した現像剤99は多くなる。このため現像剤収納ユニット25に収容されている現像剤99を無駄なく排出して現像剤99の残留を抑え、必要な現像剤99の量を減らすためには、本実施形態の構成が有効である。
本実施形態によれば、開封後の封止部材19が開封部材20に固定されている。これによりプロセスカートリッジAから廃材を出すことなく封止部材19の開封ができる。更に、現像剤袋16が袋形態をとることにより現像剤99をユニットとして扱うことが出来る。このため現像剤99の充填工程をプロセスカートリッジAの組立工程から分離できる。更に、現像剤収納ユニット25に収容されている現像剤99を無駄なく排出して現像剤99の残留を抑えることができ、必要な現像剤99の量を減らすことができる。これにより、プロセスカートリッジAのコンパクト化が可能になる。
次に、図12を用いて本発明に係る現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の第2実施形態の構成について説明する。尚、前記第1実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図12は本実施形態の現像剤収納ユニット25の構成を示す正面説明図である。
前記第1実施形態では、現像剤袋16に設けられる開口16cの形状を真円形状とした。本実施形態では、図12に示すように、現像剤袋16に設けられる開口16cの形状を上半分が半円形状で構成され、下半分が方形状で構成される一例である。
本実施形態においても前記第1実施形態と同様に、図12に示すように、現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において以下の構成を有する。現像剤袋16に設けられる複数の開口16cの直線部からなる下端16qと、袋端部16vの上端16wとが図12の上下方向において同位置(同一直線上)に設定される。更に、袋端部16vの上端16wが第一の貼り合わせ部16dの上端16sよりも上方に設定される。
従って、本実施形態においても複数の開口16cと袋端部16vとを近接して配置することが可能となる。更に、開口16cの下端16qが直線部で構成されるため現像剤99の排出性能が更に向上する。これにより現像剤収納ユニット25に収容されている現像剤99を更に無駄なく排出し、現像剤99の残留をより抑えることができ、必要な現像剤99の量を更に減らすことができる。他の構成は前記第1実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
次に、図13を用いて本発明に係る現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の第3実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図13は本実施形態の現像剤収納ユニット25の構成を示す正面説明図である。
本実施形態では、図13に示すように、現像剤袋16に設けられる開口16cの形状を方形状(正方形)で構成される一例である。本実施形態においても前記第1実施形態と同様に、図13に示すように、現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において以下の構成を有する。現像剤袋16に設けられる複数の開口16cの直線部からなる下端16qと、袋端部16vの上端16wとが図13の上下方向において同位置(同一直線上)に設定される。更に、袋端部16vの上端16wが第一の貼り合わせ部16dの上端16sよりも上方に設定される。
従って、本実施形態においても複数の開口16cと袋端部16vとを近接して配置することが可能となる。更に、開口16cの下端16qが直線部で構成されるため現像剤99の排出性能が更に向上する。これにより現像剤収納ユニット25に収容されている現像剤99を更に無駄なく排出し、現像剤99の残留をより抑えることができ、必要な現像剤99の量を更に減らすことができる。尚、現像剤袋16に設けられる開口16cの形状を長方形等で構成することでも良い。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
次に、図14を用いて本発明に係る現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の第4実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図14(a)は本実施形態の現像剤収納ユニット25の構成を示す正面説明図である。尚、説明の都合上、封止部材19及び開封部材20は図示しないで省略している。図14(b)は、図14(a)に示す一部分Tの拡大図である。
図14(a),(b)に示す本実施形態では、現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において以下の構成を有する。現像剤袋16に設けられる複数の開口16cの下端16qが袋端部16vの下端16rよりも図14(b)の上方に設定される。更に、図14(b)に示すように、複数の開口16cの下端16qが袋端部16vの上端16wよりも図14(b)の下方に設定される。更に、複数の開口16cの下端16qが第一の貼り合わせ部16dの上端16sよりも上方に設定される。
本実施形態では、開口16cの下方の一部と、袋端部16vの上方の一部とが重なっている。これにより現像剤99の排出性能が更に向上する。これにより現像剤収納ユニット25に収容されている現像剤99を更に無駄なく排出し、現像剤99の残留をより抑えることができ、必要な現像剤99の量を更に減らすことができる。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
次に、図15を用いて本発明に係る現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の第5実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図15(a)は本実施形態の現像剤収納ユニット25の構成を示す正面説明図である。尚、説明の都合上、封止部材19及び開封部材20は図示しないで省略している。図15(b)は、図15(a)に示す一部分Uの拡大図である。
図15(a),(b)に示す本実施形態では、現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において以下の構成を有する。現像剤袋16に設けられる複数の開口16cの下端16qと、袋端部16vの下端16rとが図15(b)の上下方向において同位置(同一直線上)に設定される。更に、袋端部16vの下端16rが第一の貼り合わせ部16dの上端16sよりも上方に設定される。
これにより現像剤99の排出性能が更に向上する。これにより現像剤収納ユニット25に収容されている現像剤99を更に無駄なく排出し、現像剤99の残留をより抑えることができ、必要な現像剤99の量を更に減らすことができる。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
次に、図16を用いて本発明に係る現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の第6実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図16(a)は本実施形態の現像剤収納ユニット25の構成を示す正面説明図である。尚、説明の都合上、封止部材19及び開封部材20は図示しないで省略している。図16(b)は、図16(a)に示す一部分Vの拡大図である。
図16(a),(b)に示す本実施形態では、現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において以下の構成を有する。現像剤袋16に設けられる複数の開口16cの下端16qと、袋端部16vの下端16rとが図16(b)の上下方向において同位置(同一直線上)に設定される。更に、袋端部16vの下端16rと第一の貼り合わせ部16dの上端16sとが同位置(同一直線上)に配置される。
これにより現像剤99の排出性能が更に向上する。これにより現像剤収納ユニット25に収容されている現像剤99を更に無駄なく排出し、現像剤99の残留をより抑えることができ、必要な現像剤99の量を更に減らすことができる。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
次に、図17〜図18を用いて本発明に係る現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の第7実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図17は本実施形態の現像剤収納ユニット25の構成を示す斜視説明図である。図18(a)は本実施形態の現像剤収納ユニット25の構成を示す図17の矢印X方向から見た正面説明図である。尚、説明の都合上、開封部材20及び現像剤袋16の固定部16aは図示しないで省略している。図18(b)は、図18(a)に示す一部分Wの拡大図である。
前記各実施形態では、現像剤袋16に設けられる排出部16bの開封方向は、現像剤収納ユニット25の長手方向となる図4(a)の矢印F方向と略垂直な方向である図4(a)の矢印E方向に開封する一例を示した。本実施形態では、図17に示すように、排出部16bの開封方向を現像剤収納ユニット25の長手方向となる図17の矢印F方向と略平行な方向に開封する構成について説明する。
図18(a),(b)に示す本実施形態では、前記第1実施形態と同様に現像剤収納ユニット25を画像形成装置B本体に装着した状態において以下の構成を有する。単一の長尺状の穴からなる開口16cの下端16qと、袋端部16vの上端16wとが図18(b)の上下方向において同位置(同一直線上)に設定される。更に、袋端部16vの上端16wが第一の貼り合わせ部16dの上端16sよりも上方に設定される。これによっても現像剤収納ユニット25に収容されている現像剤99を無駄なく排出し、現像剤99の残留を抑えることができ、必要な現像剤99の量を減らすことができる。
図20(a)〜(d)は他の実施形態における現像剤容器及び封止部材の構成を示す部分拡大図である。図21(a),(b)は更に他の実施形態における現像剤容器及び封止部材の構成を示す部分拡大図である。図20(a)〜(d)では、複数の開口16cの下端16qと、結合端部となる袋端部16vの上端16wとが上下方向において同位置に設定される。更に、図20(a),(b)では、袋端部16vの上端16wが第一の貼り合わせ部16dの上端16sよりも上方に設定された一例である。
図20(c),(d)では、袋端部16vの上端16wと、第一の貼り合わせ部16dの上端16sとが図20(c),(d)の上下方向において同位置に設定された一例である。また、図20(b)では、袋端部16vの下部と、第一の貼り合わせ部16dの上部とが一部重なった構成であり、図20(c)では袋端部16vの領域内に第一の貼り合わせ部16dの全域が含まれる構成である。また、図20(d)では第一の貼り合わせ部16dの領域内に袋端部16vの全域が含まれる構成である。
図21(a),(b)では、複数の開口16cの下端16qが、結合端部となる袋端部16vの下端16rよりも上方で、且つ袋端部16vの上端16wよりも下方に設定される。更に、複数の開口16cの下端16qが第一の貼り合わせ部16dの上端16sよりも上方に設定された一例である。図21(b)では、袋端部16vの下部と、第一の貼り合わせ部16dの上部とが一部重なった構成である。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
尚、前記各実施形態では、開封手段となる開封部材20に固定した押圧部材21が現像剤袋16から排出された現像剤99の撹拌手段と、現像ローラ13側への搬送手段とを兼ねる構成とした。他に、現像剤袋16から排出された現像剤99の撹拌手段や現像ローラ13側への搬送手段を別途設けても良い。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
B …画像形成装置
16 …現像剤袋(現像剤容器)
16c …開口
16d …第一の貼り合わせ部
16f …周囲部(貼り合わせ部)
16q …下端(開口の下端)
16r …下端(結合端部の下端)
16s …上端(第一の貼り合わせ部の上端)
16v …袋端部(結合端部)
16w …上端(結合端部の上端)
25 …現像剤収納ユニット

Claims (11)

  1. 現像剤を排出するための開口を有する現像剤容器と、
    前記開口を封止する封止部材と、
    を有する現像剤収納ユニットであって、
    前記現像剤容器と前記封止部材とを貼り合わせる貼り合わせ部は、
    前記現像剤収納ユニットを画像形成装置の本体に装着した状態において、
    前記開口よりも下側に配置される第一の貼り合わせ部と、
    前記開口よりも上側に配置される第二の貼り合わせ部と、
    を有し、
    前記現像剤容器は、該現像剤容器を構成する容器部材が結合した結合端部を有し、
    前記開口の下端が前記結合端部の下端よりも上方または上下方向において同位置に設定され、
    前記結合端部の下端が前記第一の貼り合わせ部の上端よりも上方または上下方向において同位置に設定されたことを特徴とする現像剤収納ユニット。
  2. 現像剤を排出するための開口を有する現像剤容器と、
    前記開口を封止する封止部材と、
    を有する現像剤収納ユニットであって、
    前記現像剤容器と前記封止部材とを貼り合わせる貼り合わせ部は、
    前記現像剤収納ユニットを画像形成装置の本体に装着した状態において、
    前記開口よりも下側に配置される第一の貼り合わせ部と、
    前記開口よりも上側に配置される第二の貼り合わせ部と、
    を有し、
    前記現像剤容器は、該現像剤容器を構成する容器部材が結合した結合端部を有し、
    前記開口の下端が前記結合端部の上端よりも下方または上下方向において同位置に設定され、
    前記結合端部の上端が前記第一の貼り合わせ部の上端よりも上方または上下方向において同位置に設定されたことを特徴とする現像剤収納ユニット。
  3. 前記開口が複数設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像剤収納ユニット。
  4. 前記複数の開口は、前記結合端部に沿って直線状に配置されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像剤収納ユニット。
  5. 前記封止部材を引っ張って前記開口を開封する開封部材を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像剤収納ユニット。
  6. 前記開封部材が回転することにより前記封止部材を引っ張って前記開口を開封することを特徴とする請求項5に記載の現像剤収納ユニット。
  7. 前記現像剤容器を枠体に固定する固定部と、前記結合端部と、前記開口とが、前記封止部材が引っ張られる方向の上流側から順に配置されたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の現像剤収納ユニット。
  8. 前記封止部材の開封時の引き剥がし方向は、封止部に対して鋭角に折り返した方向であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の現像剤収納ユニット。
  9. 前記開口の下端と、前記結合端部の上端との間に上下方向において所定の隙間を設けて構成されたことを特徴とする請求項2に記載の現像剤収納ユニット。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の現像剤収納ユニットと、
    静電潜像を担持する像担持体と、
    を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
  11. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の現像剤収納ユニット、または請求項10に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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