JP2016142790A - 現像剤容器の製造方法、現像装置の製造方法、プロセスカートリッジの製造方法、及び現像剤容器、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置 - Google Patents

現像剤容器の製造方法、現像装置の製造方法、プロセスカートリッジの製造方法、及び現像剤容器、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明の目的は、現像剤容器に設けられた静電容量検知のための構成をより簡易的な構成にすることである。【解決手段】枠体と導電性シート部材とを備える現像剤容器の製造方法であって、導電性シート部材を介在させた型の間に樹脂を注入して枠体を成形する工程において、導電性シート部材の一方の面側に第一の成形部を成形する工程と、第一の成形部を成形した後、導電性シート部材を介して第一の成形部の少なくとも一部と対向するよう、導電性シート部材の他方の面を押さえている移動可能な型の一部が、導電性シート部材の他方の面から離間することでできた空間に、型の一部でせき止めていた樹脂が流動して第二の成形部を成形する工程と、を経て、導電性シート部材の、枠体の外面に露出した第一の露出部と枠体の内面に露出した第二の露出部とに繋がっている連結部の少なくとも一部を、第一の成形部と第二の成形部で挟み込んだ枠体を成形する。【選択図】 図8

Description

本発明は、現像剤容器の製造方法、現像装置の製造方法、プロセスカートリッジの製造方法、及び現像剤容器、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置に関するものである。
ここで現像剤容器とは、現像剤を収容するための容器である。現像剤容器は、現像剤担持体を有し、静電潜像を現像剤で可視像化する現像装置に使用される。また、現像剤容器単独で画像形成装置に着脱可能に使用される。
またプロセスカートリッジとは、少なくとも現像剤容器と現像剤担持体と像担持体を一体に構成して画像形成装置本体に着脱自在にしたものを言う。
また画像形成装置とは、例えば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電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、LEDプリンタ、レーザービームプリンタ等)、電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。
現像剤容器、もしくは現像剤容器を含む現像装置では、現像剤が消費された場合にそれを検知し、ユーザーに交換時期を報知する手段、即ち、現像剤残量検知手段を備えているものが多い。
現像剤残量検知手段としては、現像剤容器、もしくは現像装置内に配置した複数の電極間の静電容量の変化を検知して、現像剤残量を検知する方式がある。このような方式の一つとして、特許文献1に開示された方法がある。特許文献1では、現像剤担持体を入力側電極とし、出力側電極となる静電容量検知部材を現像装置内の現像剤担持体に対向する箇所に設け、現像剤担持体に交流バイアスを印加することで静電容量を検知している。
この構成では、静電容量検知部材と画像形成装置本体内に設けられたバネ性を有する本体側現像剤残量接点との間を電気的に接続する接点部材が現像装置内に設けられている。現像剤担持体に交流バイアスが印加されると、現像剤担持体と静電容量検知部材との間に、静電容量(現像剤残量)に応じた電流が誘起される。この電流値を、前記現像装置側に設けられた接点部材、本体側現像剤残量接点を介して、画像形成装置本体の現像剤残量検知装置で測定することにより現像剤残量を逐次検知することが可能となる。
特開2003−248371号公報
本発明は、上述の技術をさらに発展させたものであり、その目的とするところは現像剤容器に設けられた静電容量検知のための構成をより簡易的な構成にすることである。
上記目的を達成するため、本発明は、現像剤を収容するための枠体と、静電容量を用いて現像剤量を検知するための樹脂を含む導電性シート部材と、を備える現像剤容器の製造方法であって、前記導電性シート部材を介在させた型の間に樹脂を注入して前記枠体を成形する工程において、前記導電性シート部材の一方の面側に第一の成形部を成形する工程と、前記第一の成形部を成形した後、前記導電性シート部材を介して前記第一の成形部の少なくとも一部と対向するよう、前記導電性シート部材の他方の面を押さえている移動可能な前記型の一部が、前記導電性シート部材の他方の面から離間することでできた空間に、前記型の一部でせき止めていた樹脂が流動して第二の成形部を成形する工程と、を経て、前記導電性シート部材の、前記枠体の外面に露出した第一の露出部と前記枠体の内面に露出した第二の露出部とに繋がっている連結部の少なくとも一部を、前記第一の成形部と前記第二の成形部で挟み込んだ前記枠体を成形することを特徴とする。
本発明によれば、現像剤容器に用いられる静電容量検知のための部品の構成の簡素化を図ることができる。また、現像剤容器に用いられる静電容量検知のための部品の製造工程および組立工程の簡素化を図ることができる。
実施例1に係る現像装置を有するプロセスカートリッジの説明図 実施例1に係る画像形成装置の説明図 実施例1に係る現像装置の斜視図 実施例1に係る現像剤残量検知手段の概要について示す現像装置の断面図 実施例1に係る軸受及び残量検知部材の接点について示す説明図 実施例1に係る残量検知部材の接点について示す斜視図 実施例1に係る残量検知部材の連結部近傍を示す断面図 実施例1に係る残量検知部材の連結部近傍の成形方法を示す断面図を用いた説明図 第二の挟み込み形状部が成形される前後の残量検知部材の連結部近傍の成形状態を示す説明図 実施例1に係る接点部および連結部周辺の時間と温度の関係を説明する説明図 本実施例に係わらないスライド駒を移動させるタイミングが早すぎた場合の残量検知部材の連結部近傍を示す断面図 本実施例に係わらない軸受及び残量検知部材について示す説明図 本実施例に係わらない第一の挟み込み形状部に薄肉形状を設けなかった場合の接点部および連結部周辺の時間と温度の関係を説明する説明図 実施例2に係る樹脂流入面付近に肉厚形状を設けた場合の残量検知部材の接点について示す斜視図 実施例2に係る第二の挟み込み形状部が成形される前後の残量検知部材の連結部近傍の成形状態を示す説明図 実施例2に係る残量検知部材の連結部近傍を示す断面図 実施例2に係る樹脂流入面付近に肉厚形状を設けた場合の時間と温度の関係を説明する説明図 実施例3に係る残量検知部材の連結部近傍を示す断面図 実施例3に係る樹脂流入面付近に肉厚形状を設けた場合の時間と温度の関係を説明する説明図 その他の実施例に係るスライドとリブ形状、および樹脂流入面の位置関係を説明するための説明図
〔実施例1〕
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。なお、以下の説明において、像担持体である電子写真感光体ドラムの回転軸線方向を長手方向とする。
まず、図1および図2を用いて、本実施例に係る現像装置を有するプロセスカートリッジAおよびプロセスカートリッジを着脱可能に装備する画像形成装置の構成を説明する。図1は現像装置を有するプロセスカートリッジの説明図、図2は現像装置を備えたプロセスカートリッジを着脱可能に装備する画像形成装置の説明図である。
ここで、プロセスカートリッジとは、像担持体と、像担持体に作用するプロセス手段を備えたものである。プロセス手段としては、例えば像担持体の表面を帯電させる帯電手段、像担持体に像を形成する現像装置、像担持体表面に残留した現像剤(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がある。
(プロセスカートリッジの構成概要)
本実施例のプロセスカートリッジAは、図1に示すように像担持体である感光体ドラム11の周囲に帯電手段である帯電ローラ12、そして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を有するクリーナーユニット34を備えている。また、プロセスカートリッジAは、現像ローラ13と現像ブレード15、及び現像剤を収容するための現像剤容器26を有する現像装置39を備えている。プロセスカートリッジAは、クリーナーユニット34と現像装置39とを一体とし、図2に示すように画像形成装置本体Bに対して着脱自在に構成されている。
(画像形成装置の構成概要)
このプロセスカートリッジAは図2に示すような画像形成装置本体Bに装着されて画像形成に用いられる。画像形成装置では、装置下部に装着されたシートカセット206から搬送ローラ207によって紙などの記録媒体となるシートSを搬送する。このシート搬送と同期して、感光体ドラム11に露光装置208から選択的な露光をして潜像を形成する。現像ローラ13(現像剤担持体)に供給された現像剤は、現像ブレード15により現像ローラ13表面に薄層担持される。そして現像ローラ13に現像バイアスを印加することによって、感光体ドラム11の潜像に応じて現像剤を供給し現像剤像に現像する。この像を転写ローラ209へのバイアス電圧印加によって搬送されるシートSに転写する。シートSは定着装置210へ搬送後、画像定着され、排出ローラ201によって装置上部の排出部203に排出される。
次に現像装置39および第二の枠体18について、図3、図4、および図5を用いて説明する。ここで図3は現像装置の斜視図、図4は現像剤残量検知手段の概要について示す現像装置の断面図、図5は軸受及び残量検知部材の接点について示す説明図である。
(現像装置)
図3に示すように現像装置39は、現像ローラ13、現像ブレード15、第一の枠体17、第二の枠体18、および軸受20,25から構成される。現像剤を収容する現像剤容器26は、第一の枠体17と第二の枠体18とが接合され、長手方向両端に軸受20,25が配置されることで形成され、軸受20,25が現像ローラ13を回転可能に支持する。ここで図5に示すように、軸受20には電極部材21が取り付けられている。
(現像剤残量検知部材)
また、図4に示すように、第二の枠体18には、静電容量を用いて現像剤量を検知するための樹脂を含む現像剤残量検知部材である導電性シート部材24(以下、残量検知部材)が一体的に形成されている。残量検知部材24には、電極部材21と当接する第一の露出部である接点部24aと現像剤と接する面(枠体の内面)に設けられた第二の露出部である検知部24bが設けられている。
ここで、残量検知部材24は導電性を有する樹脂シートで形成されており、本実施例においては、厚みは0.1mmの樹脂シートを用いた。尚、本実施例で述べる導電性を有するとは、JIS K 7194で規定された測定方法による表面抵抗率が10kΩ/sq以下のものを指し、導電性を有さないとは、10kΩ/sqより大きい表面抵抗率のものを指す。また、第二の枠体の材料として、枠体や部品等に広く用いられているポリスチレン(PS)系の樹脂を用い、導電性を有する樹脂シートの材料として、カーボンブラックを分散させたエチレン−酢酸ビニル共重合(EVA)系の樹脂を用いた。本実施例においては、後述する成形方法を用いて、第二の枠体の成形時の熱と圧力により、EVA系の樹脂をPS系の樹脂に接着させることで、導電性を有する樹脂シートである残量検知部材24と第二の枠体18を一体的に形成する構成とした。しかしこれに限らず、他の樹脂シートの厚みや樹脂材料同士の組み合わせも用いても構わない。
より具体的には、本実施例においては、枠体の変形への影響や枠体形状への転写性、導電性の観点で0.1mmの樹脂シートを選択したが、適宜樹脂シートの厚みを選択しても構わない。また、樹脂シートの材料として、第二の枠体の材料と接着性のあるEVA系の樹脂を選択したが、第二の枠体の材料であるPS系の樹脂と樹脂同士が溶融し、界面なく一体化できる相溶性のある樹脂を樹脂シートの材料として用いても構わない。PS系の樹脂に対して相溶性のある樹脂とは、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリフェニレンオキシド(PPO)系の樹脂等である。
また、本実施例で用いた樹脂の熱変形温度(ガラス転移温度)は、第二の枠体に用いたポリスチレン(PS)系の樹脂は約90℃、導電性を有する樹脂シートである残量検知部材に用いたエチレン-酢酸ビニル共重合(EVA)系の樹脂は約80℃であった。なお、第二の枠体および残量検知部材の熱変形温度は例示であって、これに限定されるものではない。導電性シート部材(24)を形成する樹脂の熱変形温度が、枠体(18)を形成する熱変形温度(約90℃)よりも低い関係であれば良い。
(現像剤残量検知手段)
次に、現像剤残量検知手段の概要について図4を用いて説明する。
以下では、現像剤残量を検知する手段として、静電容量を測定し、現像剤の残量(現像剤量)を検知する方法を説明する。静電容量の検知手段として、現像装置39に残量検知部材24を設ける。残量検知部材24は、電極部材21を介して画像形成装置内の現像剤量検出装置251の入力部250と電気的に接続される。
現像ローラ13にAC電圧を印加すると、現像ローラ13と残量検知部材24の間の静電容量に対応した電流が誘起される。この静電容量は現像ローラ13と残量検知部材24の検知部24b間の空間に占める現像剤量に応じて変化する。静電容量の変化は、残量検知部材24の検知部24bから現像剤量に応じた電流値が残量検知部材24の接点部24aおよび電極部材21を介して、現像剤量検出装置251の入力部250に電流値として出力される。そして、現像剤量検出装置251に入力された電流値に基づき、現像ローラ13と残量検知部材24との間の現像剤量を逐次算出することが可能となる。
図4に示す通り、残量検知部材24は第二の枠体18の現像剤と接する底面に設けられることで、現像ローラ13と残量検知部材24の検知部24b間の現像剤量の変化を知ることができる。本実施例では現像剤をある程度消費した時点から現像剤がなくなるまでの静電容量の変化を測定し、ユーザーに現像剤残量を知らせる構成とした。しかしこれに限らず、残量検知部材の配置によって検出可能な現像剤残量は変化するため、適宜配置しても構わない。現像剤残量検知手段で得られた現像剤量の検出結果に基づき、例えば表示手段を介してユーザーに新規プロセスカートリッジの準備を促すことができる。
(残量検知部材の接点部および連結部周辺の構成)
次に残量検知部材24の接点部24aおよび連結部24cの構成について図5、図6および図7を用いて説明する。ここで、図6は残量検知部材の接点について示す斜視図、図7は残量検知部材の連結部近傍を示す図6のA−A断面図である。
図6に示すように、残量検知部材24は、第二の枠体18に一体的に形成され、残量検知部材24の接点部24aは、第二の枠体18の長手方向の外側に設け、現像剤と接する面とは反対側の面(枠体の外面)に露出するように構成した。このような構成にすることで、図5に示すように、第一の枠体17と第二の枠体18を超音波接合するための溶着リブ18gを避けて、長手方向の外側に残量検知部材24の接点部24aを連続して繋げることができる。現像剤容器26である第二の枠体18の長手方向の一方へ突出するようにして設けられた残量検知部材24の接点部24aは、軸受20内に設けられた電極部材21と接触することで電気的に接続される。尚、電極部材21には板バネ部21aを設けており、残量検知部材24の接点部24aと120gf程度の接触圧をもって接触させている。また、現像剤量検出装置の入力部250もバネ部250aを設けており、電極部材21と120gf程度の接触圧をもって接触させている。このように、残量検知部材24の接点部24aを現像剤が収納される部分の長手方向の外側に設け、接点部24aは電極部材21と、電極部材21は現像剤量検出装置の入力部250と、接触圧をもって接触させる。これにより、安定して電気的に接続される。
次に、残量検知部材24の接点部24aを現像剤と接する面とは反対側の面である第二の枠体18の外面に露出できるようにするための構成について、図7を用いて説明する。
図7に示すように、残量検知部材24は接点部24aと検知部24b間に、第二の枠体18に挟み込まれた連結部24cを有している。図7中のL1の範囲が接点部24a、L2の範囲が連結部24c、L3の範囲が検知部24bである。
また、第二の枠体18は、現像剤と接する面側に第二の成形部である第二の挟み込み形状部18aと、現像剤と接する面とは裏面側に第一の成形部である第一の挟み込み形状部18bを有している。連結部24cは、少なくとも一部が第一の挟み込み形状部18bと第二の挟み込み形状部18aに挟み込まれた状態で枠体の内部に一体的に形成されている。
ここで、第一の挟み込み形状部18bは、連結部24c周辺の第二の枠体18の肉厚t1に対して、肉厚t2が薄肉形状となるように構成した。本実施例においては、連結部24c周辺の第二の枠体18の肉厚t1が1.5mm(残量検知部材24の連結部24cが設けられている部分は1.4mm)であるのに対して、第一の挟み込み形状部18bの肉厚t2は0.5mmとした。
次に残量検知部材24の検知部24b、接点部24aおよび連結部24c周辺の枠体の成形方法について図7、図8、図9および図10を用いて説明する。図8は、残量検知部材の連結部近傍の成形方法を示す図6のA−A断面図を用いた説明図である。図8(a)は、注入部から樹脂の注入が始まる前の状態の説明図、図8(b)は、注入部から樹脂の注入が始まり、第二の挟み込み形状部が成形される前の状態の説明図、図8(c)は、第二の挟み込み形状部が成形された後の状態の説明図である。図9は、第二の挟み込み形状部が成形される前後の残量検知部材の連結部近傍の成形状態を示す図6のB−B断面図を用いた説明図である。図9(a)は、第二の挟み込み形状部が成形される前の状態の説明図、図9(b)は、第二の挟み込み形状部が成形された後の状態の説明図である。図10は、接点部および連結部周辺の時間と温度の関係を説明する説明図である。
(残量検知部材の検知部周辺の成形方法)
図8(a)に示すように、第二の枠体18を成形するための型100,101に残量検知部材24が取り付けられる。本実施例において、残量検知部材24を一方の型100に、矢印E3の方向に吸引することで取り付けた。次に、図8(b)に示すように、他方の型101を型締め方向E1に移動させる。このようにして型100,101の間に残量検知部材24を介在させる。そして、第二の枠体18を成形するために、注入部Gから樹脂を注入し、残量検知部材24と型100,101との間に樹脂を注入する。このようにして、検知部24b周辺の第二の枠体18を成形する。
(残量検知部材の接点部および連結部周辺の成形方法)
図8(b)に示すように、検知部24b周辺の第二の枠体18の成形が進むと、接点部24aおよび連結部24c周辺の成形が行われる。ここで、図7に示すように、残量検知部材24の連結部24cが破断なく、かつ伸びを抑えた状態で、接点部24aを現像剤と接する面とは裏面に露出させる必要がある。このような構成に成形するために、一方の型100の一部に移動可能なスライド駒103を設けた。スライド駒103は図8および図9中の一点鎖線で示している。ここで、スライド駒103の一部には、残量検知部材24を他方の型101と挟み込むことで固定するため、幅L4を有する固定部103aを設けている。
第二の枠体18の成形は、スライド駒103が図8(a)に示すような位置で、残量検知部材24を他方の型101と挟み込むことで固定した状態で、注入部Gから樹脂の注入が始まる。第二の枠体18の成形が始まると、検知部24b周辺の第二の枠体18が形成される。さらに、図8(b)に示すように、連結部24c周辺の成形も進み、連結部24cの一方の面側に第一の挟み込み形状部18bが成形される。そして、接点部24aは、残量検知部材24が固定部103aによって他方の型101に固定されることで、他方の型101に押し付けられながら、第二の枠体18が成形される。このようにして、第二の枠体18の成形は行われる。尚、本実施例において、固定部103aの幅L4は1.0mmとした。
図8(c)に示すように、残量検知部材24の連結部24c周辺の成形がある程度完了した時点で、スライド駒103を連結部24cの他方の面から離間する方向(矢印E4方向)に移動させる。このとき、図9(b)に示すように、スライド駒103を移動させることで生まれたスペース(空間)に、図9(a)に示す樹脂流入面18cから矢印E5方向に樹脂が流動する。すなわち、連結部24cの他方の面を押さえていたスライド駒103を、連結部24cの他方の面から離間することでできた空間に、スライド駒103でせき止めていた樹脂が流動する。これにより、残量検知部材24(連結部24c)を介して、第一の挟み込み形状部18bの少なくとも一部と対向するように、第二の挟み込み形状部18aが成形される。ここで、図6および図9(b)に示すように、連結部24c周辺の第二の枠体18のうち、スライド駒103と接する面で、長手方向において注入部Gに近い側の面を樹脂流入面18cとする。スライド駒103を移動させるタイミングは、第一の挟み込み形状部18bは固化して、連結部24c周辺の第二の枠体18である樹脂流入面18c周辺の形状部18c1が固化していないタイミングである。本実施例において固化するとは、第二の枠体18の材料であるPS系の樹脂の固化温度である90℃付近となることである。
図10は、縦軸に第二の枠体18の接点部24aおよび連結部24c周辺の温度、横軸に第二の枠体18の成形が始まってからの時間の関係を示した表図である。表図の原点は、縦軸に生産時の型表面温度である35℃、横軸に注入部Gが開き、樹脂の注入が始まるタイミングである0sとした。温度と時間の関係を、第一の挟み込み形状部18bは一点鎖線50で、樹脂流入面18c周辺の形状部18c1は二点鎖線51で示している。第一の挟み込み形状部18bは、図7および図9の肉厚t2で示すように、第二の挟み込み形状部18aの肉厚t1に比べて薄肉形状としているため、形状部がもつ熱容量が小さく、冷却されやすい。樹脂流入面18c周辺の形状部18c1は、図7および図9の肉厚t1で示すように、第一の挟み込み形状部18bに比べて薄肉形状としていないため、第一の挟み込み形状部18bより熱容量が大きく、冷却が遅れる。そのため、第一の挟み込み形状部18bが固化温度まで冷却された後、樹脂流入面18cが固化温度まで冷却されるまでに時間差T1が生まれる。この時間差T1内にスライド駒103を移動させることで、図9に示すように、スライド駒103を移動させて生まれたスペースに、固化していない樹脂流入面18cから樹脂が流入し、第二の挟み込み形状部18aが成形される。このとき、連結部24cは樹脂シートの接着性によって、既に固化している第一の挟み込み形状部18bに固定されている。そのため、固化していない樹脂流入面18cから流入する樹脂により樹脂シートである残量検知部材24が第一の挟み込み形状部18bに押し付けられながら、第二の挟み込み形状部18aが成形される。
ここで、図8に示すように、スライド駒103の一部には、残量検知部材24を他方の型101と挟み込むことで固定するため、幅L4を有する固定部103aを設けた。そのため、第二の挟み込み形状部18aと残量検知部材24の接点部24aは、図7中の幅L4の範囲において、オーバーラップした状態で成形される。
このようにして、残量検知部材24の検知部24bを現像剤と接する面に設けるだけでなく、連結部24cが破断なく、かつ伸びを抑えた状態で、接点部24aを現像剤と接する面とは裏面に設けることができる。
次に、本実施例に対して、残量検知部材24の連結部24cを挟み込む第一の挟み込み形状部18bが成形できない場合を、比較例として図10、図11、図13を用いて説明する。図11はスライド駒を移動させるタイミングが早すぎた場合の残量検知部材の連結部近傍を示す図6のA−A断面図である。図13は、第一の挟み込み形状部に薄肉形状を設けなかった場合の接点部および連結部周辺の時間と温度の関係を説明する説明図である。
(残量検知部材の連結部を挟み込む形状が成形できない場合の例)
最初の例として、スライド駒103を移動させるタイミングが早すぎた場合の例を説明する。スライド駒103を移動させるタイミングが早すぎるとは、図10に示す第一の挟み込み形状部18bが固化するタイミングより早い時間T2の間にスライド駒103を移動させた場合である。図11に示すように、スライド駒103を移動させるタイミングが早すぎると、第一の挟み込み形状部18bが固化されていない。そのため、スライド駒103を移動させ生まれたスペースに樹脂流入面18cからだけでなく、第一の挟み込み形状部18bからも樹脂が流入する。検知部24bは一方の型100と第二の枠体18に挟まれることで固定され、残量検知部材24の連結部24cの一部はスライド駒103の固定部103aと他方の型101に挟まれることで固定されている。その間の連結部24cに、矢印E6方向の樹脂の流れが生じると、樹脂シートである連結部24cは延ばされ、破断する恐れがある。残量検知部材24は延ばされてしまうと、導電性が悪化し、静電容量の変化が精度よく測定できなくなる。また、破断してしまうと、導電性がなくなるため、静電容量の検出ができなくなる。このように、スライド駒103を移動させるタイミングが早すぎた場合、スライド駒103を移動させ生まれたスペースに、樹脂流入面18cだけでなく、第一の挟み込み形状部18bからも樹脂が流入する。これにより、樹脂シートである連結部24cは延ばされ、さらに破断する恐れがある。
次に、スライド駒103を移動させるタイミングが遅すぎた場合の例を述べる。スライド駒103を移動させるタイミングが遅すぎるとは、図10に示す樹脂流入面18cが固化するタイミングより遅い時間T3の間にスライド駒103を移動させた場合である。スライド駒103を移動させるタイミングが遅すぎると、スライド駒103を移動させスペースが生まれても、樹脂流入面18cも固化されているため、樹脂が流入してこない。そのため、第二の挟み込み形状部18aが成形できない。
次に、第一の挟み込み形状部18bに薄肉形状を設けなかった場合の例を述べる。図13に示す点線52が第一の挟み込み形状部18bに薄肉形状を設けなかった場合の時間と温度の関係である。薄肉形状がないため、第一の挟み込み形状部18bの点線52が固化温度まで冷却される時間に対して、樹脂流入面18cの二点鎖線51の固化温度まで冷却されるまでの時間差T4がほとんど生じない。そのため、樹脂の成形部への到達時間や温度のバラつき、スライド駒の動作バラつき等で、前述した残量検知部材24の連結部24cを挟み込む形状が成形できない恐れがある。
このように、第一の挟み込み形状部18bに周辺の肉厚t1より薄肉形状に肉厚t2を設け、適切なタイミングT1内にスライド駒103を移動させないと、残量検知部材24の連結部24cを挟み込む形状部18a,18bが安定して成形できない。
(本実施例における効果)
以上のように、まず、第二の枠体18の成形を行う工程において、周辺の肉厚t1より薄肉形状の肉厚t2である第一の挟み込み形状部18bを成形する。次に、適切なタイミングT1内にスライド駒103を移動させ、第二の挟み込み形状部18aを成形する。
このように、本実施例に係る構成と成形工程とすることにより、残量検知部材24の検知部24bを現像剤と接する面に設けるだけでなく、連結部24cが破断なく、かつ伸びを抑えた状態で、接点部24aを現像剤と接する面とは裏面に設けることができる。
つまりは、本実施例によれば、静電容量検知のための部品の周辺の構成の簡素化、製造工程及び組立工程の簡素化を図ることができ、現像剤容器に用いられる静電容量検知のためのコストダウンを図ることができる。
より具体的には、図12に示すように、従来、静電容量検知のための残量検知部材を組み立てる場合、残量検知部材94と接点部材95をそれぞれ設ける必要があった。図12は、軸受及び残量検知部材について示す説明図である。更に、第一の枠体97と第二の枠体98を超音波接合するための溶着リブ98gを避けて、長手方向の外側に接点部95aを設ける際、第二の枠体98と接点部材95の間に封止部材91を設ける必要があった。このように、残量検知部材を複数の部品として、組み立てる必要があった。しかしながら、本実施例に係る構成とすることで、これらの工程の簡素化を図ることができ、コストダウンを図ることができる。
〔実施例2〕
実施例2に係る画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに用いられる残量検知部材の接点部および連結部の成形方法について説明する。実施例1では、第一の挟み込み形状部に薄肉形状を設け、第二の枠体を成形するための樹脂を注入後、適切な時間内にスライド駒を移動させる成形方法を例示した。これに対し実施例2では、第一の挟み込み形状部28bに薄肉形状を設けず、樹脂流入面28cに肉厚形状(リブ形状28d)を設ける成形方法である。以下、本実施例の第二の枠体の成形方法について、図14、図15、図16および図17を用いて、説明する。尚、本実施例に係るカートリッジ、画像形成装置、および現像剤残量検知手段の構成、残量検知部材が一体的に形成される第二の枠体の構成概要は、前述した実施例1と同様の構成である。そこで、本実施例では、実施例1と相違する構成について説明する。
なお、以下の説明で、103はスライド駒、28は第二の枠体、28aは第二の挟み込み形状部、28bは第一の挟み込み形状部、28cは樹脂流入面、28dはリブ形状である。その他、前述した実施例1と同様の部材については同一符号を付している。
図14は樹脂流入面付近に肉厚形状を設けた場合の残量検知部材の接点について示す斜視図である。図15(a)(b)(c)は第二の挟み込み形状部が成形される前後の残量検知部材の連結部近傍の成形状態を示す説明図である。図16は残量検知部材の連結部近傍を示す図14のA−A断面図である。図17は樹脂流入面付近に肉厚形状を設けた場合の時間と温度の関係を説明する説明図である。
(残量検知部材の接点部および連結部周辺の構成)
図16に示す連結部24c周辺の第二の枠体28の肉厚t3に対して、図15(a)に示すように、樹脂流入面28c近傍が肉厚形状となるように、第二の挟み込み形状部28aに隣接する位置に肉厚部としてのリブ形状28dを設けた。また、図16に示すように、第一の挟み込み形状部28bは、実施例1で設けたような薄肉形状を設けず、周辺と同じ肉厚t3とした。本実施例においては、第一の挟み込み形状部28bの肉厚を周辺の肉厚と同じく1.5mm(残量検知部材24が設けられている部分は1.4mm)であるとした。また、リブ形状28dは、図15に示す長手方向の幅w1を2.0mmとし、図16に示す高さh1も同じく2.0mmとした。
(樹脂流入面と第一の挟み込み形状部の関係)
実施例1と同様に、残量検知部材24の連結部24cが破断なく、かつ伸びを抑えた状態で、接点部24aを現像剤と接する面とは裏面に露出させる。
そのために、図16に示すように、残量検知部材24の連結部24c周辺の成形がある程度完了した時点で、実施例1と同様にスライド駒103を連結部24cの他方の面から離間する方向(矢印E4方向)に移動させ、第二の挟み込み形状部28aを形成する。ここで、スライド駒103を移動させるタイミングは、第一の挟み込み形状部28bが固化して、連結部24cの周辺の第二の枠体である樹脂流入面28cが固化していないタイミングである。これにより、実施例1と同様に、スライド駒103を連結部24cの他方の面から離間することでできた空間に、スライド駒103でせき止めていた樹脂が流動して第二の挟み込み形状部28aが成形される。
図17は、縦軸に第二の枠体の接点部および連結部周辺の温度、横軸に第二の枠体28の成形が始まってからの時間の関係を示した表図である。図17において、点線52が薄肉形状を設けていない第一の挟み込み形状部28bの温度と時間の関係を示す線である。二点鎖線51が実施例1で示したリブ形状を設けない樹脂流入面18cの温度と時間の関係を示す線である。実線53が本実施例で示すリブ形状28dを設けた樹脂流入面28cの温度と時間の関係を示す線である。
樹脂流入面28c周辺にリブ形状28dを設けることで、樹脂流入面28c周辺の熱容量を大きくし、樹脂流入面28cの冷却を遅らせる。薄肉形状を設けていない第一の挟み込み形状部28bの点線52が固化温度まで冷却される時間に対して、リブ形状28dを設けた樹脂流入面28cの実線53の固化温度まで冷却されるまでの時間差がT5である。
このような構成にすることで、第一の挟み込み形状部28bに薄肉形状を設けず、樹脂流入面28cにリブ形状を設けない場合の時間差T4に対して、より長い時間差T5を設けることが可能となる。そのため、前述したような樹脂の成形部への到達時間や温度のバラつき、スライド駒の動作バラつき等が生じたとしても、時間差T5内にスライド駒103を移動させることで、第二の挟み込み形状部28aが成形することができる。図16に示すように、スライド駒103を移動させ生まれたスペースに、固化していないリブ形状28dを設けた樹脂流入面28cから樹脂が流入し、第二の挟み込み形状部28aが成形される。
以上のように、本実施例に係る構成と成形工程とすることにより、実施例1と同様の効果を得ることができる。すなわち本実施例においても、静電容量検知のための部品の周辺の構成の簡素化、製造工程及び組立工程の簡素化を図ることができ、現像剤容器に用いられる静電容量検知のためのコストダウンを図ることができる。
〔実施例3〕
実施例3では、第一の挟み込み形状部に薄肉形状を設け、樹脂流入面38cに肉厚形状(リブ形状38d)を設けた構成についても、同様の効果を得ることができることを、図18および図19を用いて、説明する。尚、本実施例では、前述した実施例と相違する構成について説明する。図18は残量検知部材の連結部近傍を示す図14のA−A断面図である。図19は樹脂流入面付近に肉厚形状を設けた場合の時間と温度の関係を説明する説明図である。
なお、以下の説明で、103はスライド駒、38は第二の枠体、38aは第二の挟み込み形状部、38bは第一の挟み込み形状部、38cは樹脂流入面、38dはリブ形状である。その他、前述した実施例1と同様の部材については同一符号を付している。
(残量検知部材の接点部および連結部周辺の構成)
図18に示すように、連結部24c周辺の第二の枠体38に対して、樹脂流入面38c近傍が肉厚形状となるように、第二の挟み込み形状部38aに隣接する位置に肉厚部としてのリブ形状38dを設けた。また、連結部24c周辺の第二の枠体38の肉厚t4に対して、第一の挟み込み形状部38bが薄肉形状(肉厚t5)となるようにしている。本実施例においては、連結部24c周辺の第二の枠体38の肉厚t4が称呼で1.5mm(残量検知部材24が設けられている部分は1.4mm)であるのに対して、第一の挟み込み形状部38bの肉厚t5は称呼で0.5mmとした。更に、樹脂流入面38cに、図15に示す長手方向の幅w2が2.0mm、図16に示す高さh2も同じく2.0mmのリブ形状38dを設けた。
(樹脂流入面と第一の挟み込み形状部の関係)
実施例1および実施例2と同様に、残量検知部材24の連結部24cが破断なく、かつ伸びを抑えた状態で、接点部24aを現像剤と接する面とは裏面に露出させる。
そのために、図18に示すように残量検知部材24の連結部24c周辺の成形がある程度完了した時点で、実施例1と同様に、スライド駒103を連結部24cの他方の面から離間する方向(矢印E4方向)に移動させ、第二の挟み込み形状部38aを成形する。ここで、スライド駒103を移動させるタイミングは、第一の挟み込み形状部38bが固化して、連結部24cの周辺の第二の枠体である樹脂流入面38cが固化していないタイミングである。これにより、実施例1と同様に、スライド駒103を連結部24cの他方の面から離間することでできた空間に、スライド駒103でせき止めていた樹脂が流動して第二の挟み込み形状部38aが成形される。
図19は、縦軸に第二の枠体38の接点部24aおよび連結部24c周辺の温度、横軸に第二の枠体38の成形が始まってからの時間の関係を示した表図である。
図19において、実施例1および実施例2で説明したように、第一の挟み込み形状部38bに薄肉形状(肉厚t5)を設ける。これにより、点線52から一点鎖線50で示すように、第一の挟み込み形状部38bが成形後、冷却され固化するまでの時間を短縮することができる。また、樹脂流入面38cにリブ形状38dを設けることで、二点鎖線51から実線53で示すように、樹脂流入面38cが成形後、冷却され固化するまでの時間を遅らせることができる。このように、第一の挟み込み形状部38bに薄肉形状(肉厚t5)を設け、樹脂流入面38cにリブ形状38dを設ける構成を組み合わせることで、より長い時間差T6を設けることができる。
尚、本実施例においては、第一の挟み込み形状部に薄肉形状を設けず、樹脂流入面にリブ形状を設けない場合の時間差T4がほぼ約0.1sで、安定した成形条件が出なかった。
そのような構成に対し、本実施例で述べた構成にすることで、時間差T6として約1.0s設けることができた。そのため、前述したような樹脂の成形部への到達時間や温度のバラつき、スライド駒の動作バラつき、更には量産時において同一型内での取り個数が増えることによるバラつき等が生じたとしても、第二の挟み込み形状部38aを安定して成形することができる。
以上のように、本実施例に係る構成と成形工程とすることにより、実施例1および実施例2と同様の効果を得ることができる。すなわち本実施例においても、静電容量検知のための部品の周辺の構成の簡素化、製造工程及び組立工程の簡素化を図ることができ、現像剤容器に用いられる静電容量検知のためのコストダウンを図ることができる。
〔他の実施例〕
その他の実施例として、第二の成形部48aに近接する位置に肉厚部であるリブ形状48dを設けても、同様の効果を得ることができることを、図20を用いて、説明する。図20はスライドとリブ形状、および樹脂流入面の位置関係を説明するための説明図である。
図20(a)は、実施例3で前述した第二の挟み込み形状部38aに隣接する位置に肉厚部としてのリブ形状38dを設けた場合の説明図である。連結部24cは、第一の挟み込み形状部38bと第二の挟み込み形状部38aに挟み込まれている。図20(b)は、実施例3で前述した樹脂流入面38cにリブ形状38dを設ける構成ではなく、第二の成形部48aに間隙をもって近接した位置に肉厚部としてのリブ形状48dを設けた場合の説明図である。樹脂流入面48c近傍の肉厚t6に対して、肉厚2×t6以下の位置にリブ形状48dを設ける。このような位置にリブ形状48dを設けても、樹脂流入面48c周辺の熱容量を大きくし、冷却を遅らせることができる。例えば、リブ形状48dの根元の幅w2を広げることで、樹脂流入面48c周辺の熱容量を更に大きくし、更に冷却を遅らせることができる。
また、他の実施例として、スライド駒にヒーターを設ける構成とすることでも、同様の効果を得ることができる。また図8に示す一方の型101には冷却部(不図示)を設け、他方の型100におけるスライド駒103内にヒーター(不図示)を設ける構成としてもよい。また、型101およびスライド駒103の材料は熱伝導性の良い金属としてもよい。このような構成にすることで、第一の挟み込み形状部38bはより冷却されやすく、スライド駒103と接触する樹脂流入面38cは、冷却され固化するまでの時間を短縮することができる。
また前述した実施例では、現像装置を有するプロセスカートリッジに用いられる現像剤容器について説明したが、これに限定されるものではない。現像装置に用いられる現像容器、画像形成装置に用いられる現像剤容器、あるいは画像形成装置に着脱可能な現像剤を収容する現像剤容器でも良い。これらの現像剤容器を構成する枠体を成形するにあたって、本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
また前述した実施例では、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段,現像手段,クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示した。しかし、これに限定されるものではない。例えば、感光体ドラムと現像手段の他に、帯電手段、クリーニング手段のうち、いずれか1つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。
また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。あるいは、記録媒体担持体を使用し、該記録媒体担持体に担持された記録媒体に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であってもよい。あるいは、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に一括して転写する画像形成装置であってもよい。これらの画像形成装置に用いられる現像剤容器に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
A …プロセスカートリッジ
B …画像形成装置本体
11 …感光体ドラム
13 …現像ローラ
17 …第一の枠体
18 …第二の枠体
18a …第二の挟み込み形状部
18b …第一の挟み込み形状部
20,25 …軸受
21 …電極部材
21a …板バネ部
24 …残量検知部材
24a …接点部
24b …検知部
24c …連結部
26 …現像剤容器
39 …現像装置
100,101 …型
103 …スライド駒
103a …固定部
250 …入力部
250a …バネ部
251 …現像剤量検出装置

Claims (15)

  1. 現像剤を収容するための枠体と、
    静電容量を用いて現像剤量を検知するための樹脂を含む導電性シート部材と、
    を備える現像剤容器の製造方法であって、
    前記導電性シート部材を介在させた型の間に樹脂を注入して前記枠体を成形する工程において、
    前記導電性シート部材の一方の面側に第一の成形部を成形する工程と、
    前記第一の成形部を成形した後、前記導電性シート部材を介して前記第一の成形部の少なくとも一部と対向するよう、前記導電性シート部材の他方の面を押さえている移動可能な前記型の一部が、前記導電性シート部材の他方の面から離間することでできた空間に、前記型の一部でせき止めていた樹脂が流動して第二の成形部を成形する工程と、
    を経て、
    前記導電性シート部材の、前記枠体の外面に露出した第一の露出部と前記枠体の内面に露出した第二の露出部とに繋がっている連結部の少なくとも一部を、前記第一の成形部と前記第二の成形部で挟み込んだ前記枠体を成形することを特徴とする現像剤容器の製造方法。
  2. 前記枠体は、前記第二の成形部の肉厚より前記第一の成形部の肉厚を薄く成形することを特徴とする請求項1に記載の現像剤容器の製造方法。
  3. 前記枠体は、前記第一の成形部に対して前記第二の成形部に接する部分または近接する部分の方が肉厚になるように、前記第二の成形部に接する部分または近接する位置に肉厚部を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像剤容器の製造方法。
  4. 前記導電性シート部材を形成する樹脂の熱変形温度は、前記枠体を形成する熱変形温度よりも低いことを特徴とする請求項3に記載の現像剤容器の製造方法。
  5. 前記連結部の他方の面を押さえている移動可能な前記型の一部に、ヒーターを設けたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の現像剤容器の製造方法。
  6. 前記型および前記型の一部は、熱伝導性の良い金属であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の現像剤容器の製造方法。
  7. 像担持体に現像剤を供給して現像剤像を現像するための現像剤担持体と、
    現像剤を収容するための枠体と、
    静電容量を用いて現像剤量を検知するための樹脂を含む導電性シート部材と、
    を備える現像装置の製造方法であって、
    前記導電性シート部材を介在させた型の間に樹脂を注入して前記枠体を成形する工程において、
    前記導電性シート部材の一方の面側に第一の成形部を成形する工程と、
    前記第一の成形部を成形した後、前記導電性シート部材を介して前記第一の成形部の少なくとも一部と対向するよう、前記導電性シート部材の他方の面を押さえている移動可能な前記型の一部が、前記導電性シート部材の他方の面から離間することでできた空間に、前記型の一部でせき止めていた樹脂が流動して第二の成形部を成形する工程と、
    を経て、
    前記導電性シート部材の、前記枠体の外面に露出した第一の露出部と前記枠体の内面に露出した第二の露出部とに繋がっている連結部の少なくとも一部を、前記第一の成形部と前記第二の成形部で挟み込んだ前記枠体を成形することを特徴とする現像装置の製造方法。
  8. 像担持体と、
    前記像担持体に現像剤を供給して現像剤像を現像するための現像剤担持体と、
    現像剤を収容するための枠体と、
    静電容量を用いて現像剤量を検知するための樹脂を含む導電性シート部材と、
    を備えるプロセスカートリッジの製造方法であって、
    前記導電性シート部材を介在させた型の間に樹脂を注入して前記枠体を成形する工程において、
    前記導電性シート部材の一方の面側に第一の成形部を成形する工程と、
    前記第一の成形部を成形した後、前記導電性シート部材を介して前記第一の成形部の少なくとも一部と対向するよう、前記導電性シート部材の他方の面を押さえている移動可能な前記型の一部が、前記導電性シート部材の他方の面から離間することでできた空間に、前記型の一部でせき止めていた樹脂が流動して第二の成形部を成形する工程と、
    を経て、
    前記導電性シート部材の、前記枠体の外面に露出した第一の露出部と、前記枠体の内面に露出した第二の露出部とに繋がっている連結部の少なくとも一部を、前記第一の成形部と前記第二の成形部で挟み込んだ前記枠体を成形することを特徴とするプロセスカートリッジの製造方法。
  9. 現像剤を収容する樹脂で形成された枠体と、
    前記枠体の外面に露出する第一の露出部と、前記枠体の内面に露出する第二の露出部と、前記枠体の内部で前記第二の露出部と前記第一の露出部に繋がっている連結部と、を有し、前記枠体に一体的に形成され、静電容量を用いて現像剤量を検知するための樹脂を含む導電性シート部材と、
    を備えた現像剤容器であって、
    前記枠体は、
    前記連結部の一方の面側に成形された第一の成形部と、
    前記連結部を介して前記第一の成形部の少なくとも一部と対向するよう、前記連結部の他方の面側に成形された第二の成形部と、
    を有し、
    前記枠体は、前記第二の成形部に接する部分の肉厚より前記第一の成形部の肉厚が薄く成形されていることを特徴とする現像剤容器。
  10. 現像剤を収容する樹脂で形成された枠体と、
    前記枠体の外面に露出する第一の露出部と、前記枠体の内面に露出する第二の露出部と、前記枠体の内部で前記第二の露出部と前記第一の露出部に繋がっている連結部と、を有し、前記枠体に一体的に形成され、静電容量を用いて現像剤量を検知するための樹脂を含む導電性シート部材と、
    を備えた現像剤容器であって、
    前記枠体は、
    前記連結部の一方の面側に成形された第一の成形部と、
    前記連結部を介して前記第一の成形部の少なくとも一部と対向するよう、前記連結部の他方の面側に成形された第二の成形部と、
    前記第二の成形部に接する部分または近接する部分に設けられ、前記第一の成形部よりも肉厚が厚い肉厚部と、
    を有することを特徴とする現像剤容器。
  11. 前記導電性シート部材を形成する樹脂の熱変形温度は、前記枠体を形成する熱変形温度よりも低いことを特徴とする請求項10に記載の現像剤容器。
  12. 請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載の現像剤容器は、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする現像剤容器。
  13. 請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載の現像剤容器と、現像剤を担持する現像剤担持体とを有し、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする現像装置。
  14. 請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載の現像剤容器と、現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤像を担持する像担持体とを有し、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  15. 請求項9乃至請求項12のいずれか1項に記載の現像剤容器、請求項13に記載の現像装置、又は、請求項14に記載のプロセスカートリッジのいずれか1つを備えることを特徴とする画像形成装置。
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