JP2017182015A - プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

プロセスカートリッジおよび画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】感光ドラムから除去された廃トナーが、十分に収容されるプロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供すること。【解決手段】プロセスカートリッジ3は、ドラムカートリッジ7と、ドラムカートリッジ7に着脱可能な現像カートリッジ8と、を備える。ドラムカートリッジ7は、感光ドラム17と、感光ドラム17の周面からトナーを除去するためのクリーナ21と、クリーナ21により除去されたトナーを搬送するための搬送管22と、を備える。現像カートリッジ8は、感光ドラム17にトナーを供給するための現像ローラ25と、トナーを収容するトナー収容部28と、搬送管22により搬送されたトナーを収容するための廃トナー容器29と、を備える。廃トナー容器29は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、現像ローラ25に対して、感光ドラム17の反対側に位置する。【選択図】図1

Description

本発明は、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
従来より、プロセスカートリッジと、定着器と、を備える画像形成装置が知られている。
このような画像形成装置では、プロセスカートリッジは、感光ドラムを有するカートリッジと、現像ローラを有するカートリッジとが分離するように構成されている。
また、定着器は、感光ドラムに対して、現像ローラの反対側に位置し、感光ドラムを通過した用紙にトナー像を定着するように構成されている。
そして、このようなプロセスカートリッジでは、感光ドラムの周面のトナーは、クリーニングブレードによって掻き落とされる。掻き落とされたトナーは、感光ドラムと定着器との間に位置する廃トナー容器に貯留される(例えば、特許文献1参照)。
米国特許2012/0039622
しかるに、上記した特許文献1に記載の画像形成装置では、廃トナー容器が感光ドラムと定着器との間に位置しているので、廃トナー容器の大きさに制限がある。
そうすると、廃トナー容器がトナーを収容しきれなくなる不具合がある。
そこで、本発明の目的は、感光ドラムから除去されたトナーが、十分に収容されるプロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することにある。
本発明のプロセスカートリッジおよび画像形成装置は、軸線方向に延びる回転軸線を有する感光ドラムと、感光ドラムの周面からトナーを除去するためのクリーナと、クリーナにより除去されたトナーを搬送するための搬送管と、を備えるドラムカートリッジと、ドラムカートリッジに着脱可能な現像カートリッジであって、感光ドラムにトナーを供給するための現像ローラと、感光ドラムに供給するためのトナーを収容するトナー収容部と、搬送管により搬送されたトナーを収容するための廃トナー容器と、を備える現像カートリッジと、を備え、廃トナー容器は、現像カートリッジがドラムカートリッジに装着されているときに、現像ローラに対して、感光ドラムの反対側に位置する。
このような構成によれば、廃トナー容器は、現像カートリッジがドラムカートリッジに装着されているときに、現像ローラに対して感光ドラム側ではなく、現像ローラに対して感光ドラムの反対側に位置する。
そのため、用紙に画像を形成するための機能部品が、現像ローラに対して感光ドラム側に位置することができながら、廃トナー容器の容量が確保される。
その結果、廃トナー容器は、感光ドラムの周面から除去されたトナーを十分に収容することができる。
本発明のプロセスカートリッジおよび画像形成装置によれば、感光ドラムから除去されたトナーが、廃トナー容器に十分に収容される。
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す中央断面図である。 図2Aは、図1に示す現像カートリッジの中央断面図である。図2Bは、図1に示す現像カートリッジの側断面図である。 図3は、図2Aに示す現像カートリッジの平面図である。 図4は、図1に示すドラムカートリッジの側断面図である。 図5は、図4に示すドラムカートリッジの平面図である。 図6は、図1に示すプロセスカートリッジの中央断面図である。 図7は、図6に示すプロセスカートリッジにおける側断面図である。 図8は、図7に示すプロセスカートリッジの平面図である。 図9は、図7に示すプロセスカートリッジにおいて、感光ドラムから現像ローラが離間した状態を示す。 図10は、装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱を説明するための説明図である。 図11は、ドラムカートリッジに対する現像カートリッジの着脱を説明するための説明図である。 図12は、本発明のプロセスカートリッジの変形例の側断面図である。
1.画像形成装置1の概略
図1に示すように、画像形成装置1は、装置本体2と、装置本体2に対して着脱可能なプロセスカートリッジ3と、定着器33と、を備える。
1.1 装置本体2
装置本体2は、開口5と、カバー6とを有する。
開口5は、プロセスカートリッジ3が装置本体2に装着されているときに、装置本体2に対するプロセスカートリッジ3の着脱方向において、プロセスカートリッジ3に対して、定着器33の反対側に位置する。
カバー6は、開口5を閉鎖する閉位置(図1参照)と、開口5を開放する開位置(図10参照)との間を移動可能である。
1.2 プロセスカートリッジ3
プロセスカートリッジ3は、装置本体2に対して、開口5を介して、着脱可能である。プロセスカートリッジ3は、ドラムカートリッジ7と、現像カートリッジ8とを備える。
1.2.1 ドラムカートリッジ7
ドラムカートリッジ7は、感光ドラム17と、転写ローラ18と、を備える。
感光ドラム17は、回転軸線Aを中心として回転可能である。
転写ローラ18は、感光ドラム17と接触する。転写ローラ18は、感光ドラム17に担持されるトナー像を、用紙Pに転写する。
1.2.2 現像カートリッジ8
現像カートリッジ8は、ドラムカートリッジ7に対して、着脱可能である。現像カートリッジ8は、プロセスカートリッジ3が装置本体2に装着されているときに、着脱方向において、感光ドラム17に対して、定着器33の反対側に位置する。なお、プロセスカートリッジ3は、装置本体2に対して、ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の着脱方向において、開口5を介して着脱可能である。
現像カートリッジ8は、トナー収容部28と、複数のアジテータ68と、現像ローラ25と、を備える。
トナー収容部28は、トナーを収容する。トナー収容部28は、着脱方向において、現像ローラ25に対して、感光ドラム17の反対側に向かって延びる。
複数のアジテータ68は、トナー収容部28の内部において、トナー収容部28の延びる方向に沿って、互いに間隔を隔てて位置する。アジテータ68は、トナー収容部28内のトナーを撹拌する。
現像ローラ25は、感光ドラム17に接触する。現像ローラ25は、トナー収容部28内のトナーを感光ドラム17に供給する。
1.3 定着器33
定着器33は、プロセスカートリッジ3が装置本体2に装着されているときに、着脱方向において、プロセスカートリッジ3に対して、カバー6の反対側に位置する。定着器33は、用紙Pに転写されたトナー像を、用紙Pに定着させる。
2.現像カートリッジ8の詳細
2.1 トナー収容部28
トナー収容部28は、図2Aおよび図3に示すように、第1側壁28Aと、第2側壁28Bと、を有する。
第1側壁28Aと第2側壁28Bとは、感光ドラム17の軸線方向において、互いに間隔を隔てて位置する。第1側壁28Aは、軸線方向において、トナー収容部28の一端部に位置する。第2側壁28Bは、軸線方向において、トナー収容部28の他端部に位置する。
2.2 現像ローラ25
現像ローラ25は、軸線方向に延びる。現像ローラ25の一部は、現像カートリッジ8から露出している。現像ローラ25は、シャフト25Aと、ローラ本体25Bと、を備える。
シャフト25Aは、軸線方向に沿って延びる。シャフト25Aは、円柱形状を有する。シャフト25Aの一端は、第1側壁28Aに支持される。シャフト25Aの他端は、第2側壁28Bに支持される。
ローラ本体25Bは、シャフト25Aの周囲に設けられる。ローラ本体25Bは、トナーを担持するための周面を有する。ローラ本体25Bは、シャフト25Aとともに回転可能である。ローラ本体25Bは、トナー収容部28の第1側壁28Aと第2側壁28Bとの間に位置する。ローラ本体25Bは、感光ドラム17の周面に接触する。なお、ローラ本体25Bは、感光ドラム17の周面と接触せず、ジャンピング現像により、感光ドラム17の周面にトナーを供給してもよい。
2.3 電極79および軸受82
現像カートリッジ8は、図2Bおよび図3に示すように、さらに、電極79と、軸受82と、を備える。
電極79は、画像形成装置1の図示しない電源から、現像ローラ25へ印加される電力を受け取る。電極79は、軸線方向において、第1側壁28Aに対して、第2側壁28Bの反対側に位置する。電極79は、電気接点80と、軸受81と、を備える。
電気接点80は、第1側壁28Aに設けられる。電気接点80は、軸線方向において、第1側壁28Aに対して、第2側壁28Bの反対側に突出する。
軸受81は、電気接点80と接続されている。軸受81は、軸線方向において、シャフト25Aの一端部に嵌まる。軸受81は、軸線方向において、第1側壁28Aに対して、ローラ本体25Bの反対側に位置する。
そして、電極79では、図示しない電源が電気接点80と接触し、電力が、軸受81を介して、現像ローラ25に対して印加される。
軸受82は、軸線方向において、シャフト25Aの他端部に嵌まる。軸受82は、軸線方向において、第2側壁28Bに対して、ローラ本体25Bの反対側に位置する。
3.廃トナー容器29の詳細
現像カートリッジ8は、図2Aおよび図2Bに示すように、廃トナー容器29を、さらに備える。
廃トナー容器29は、感光ドラム17から除去されたトナーを収容する。廃トナー容器29は、着脱方向において、現像ローラ25よりも、トナー収容部28の近くに位置する。廃トナー容器29は、着脱方向と交差する交差方向において、トナー収容部28と並んでいる。好ましくは、廃トナー容器29は、トナー収容部28の下方に位置する。
また、廃トナー容器29は、図1に示すように、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、着脱方向において、現像ローラ25に対して、感光ドラム17の反対側に位置する。
廃トナー容器29の容量は、トナー収容部28の容量に対して、例えば、5%以上、好ましくは、10%以上であり、例えば、50%以下、好ましくは、30%以下である。そのため、廃トナー容器29の容量の上限が概算される。
廃トナー容器29は、図2Aおよび図2Bに示すように、本体部70と、突出部71と、オーガスクリュー72と、シャッタ73と、ばね74と、を備える。
3.1 本体部70
本体部70は、図2Aおよび図3に示すように、軸線方向において、トナー収容部28の第1側壁28Aと第2側壁28Bとの間に設けられる。本体部70は、図2Aおよび図2Bに示すように、交差方向において、トナー収容部28と重なる。
3.2 突出部71
突出部71は、廃トナー容器29において、現像ローラ25に近い端部よりも現像ローラ25から離れた端部に位置する。突出部71は、図2Bおよび図3に示すように、軸線方向において、第1側壁28Aよりも突出する。つまり、突出部71は、軸線方向において、第1側壁28Aに対して、本体部70の反対側に設けられる。また、突出部71は、軸線方向において、軸受81よりも突出する。突出部71は、本体部70と連通している。突出部71は、第1端面と、着脱方向において第1端面と反対側の第2端面と、を有する。第1端面は、第2端面よりも現像ローラ25の近くに位置する。突出部71は、受入筒76を備える。
受入筒76は、着脱方向において、突出部71の第1端面から第2端面に向かって延びる。受入筒76は、円筒形状を有する。受入筒76は、一端部と、着脱方向において一端部と反対側の他端部と、を有する。受入筒76の一端部は、開放されている。受入筒76の他端部は、閉鎖されている。受入筒76は、受入口77を備える。
受入口77は、廃トナー容器29がトナーを受け入れるための口である。受入口77は、図2Bに示すように、交差方向において、シャッタ73に対して、トナー収容部28と反対側の受入筒76の周面にあり、受入筒76の周面を貫通する。好ましくは、受入口77は、受入筒76の下端部の周面を貫通する。受入口77は、ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の着脱方向に延びる。
3.3 オーガスクリュー72
オーガスクリュー72は、図2Aおよび図2Bに示すように、本体部70および突出部71の内部に位置する。オーガスクリュー72は、軸線方向に延びる。軸線方向において、オーガスクリュー72の一端は、本体部70に回転可能に支持される。オーガスクリュー72の他端は、突出部71に回転可能に支持される。オーガスクリュー72の他端は、
交差方向において、受入口77と向かい合う。オーガスクリュー72は、受入口77から突出部71に流入したトナーを、突出部71から本体部70に向けて搬送する。
3.4 シャッタ73およびばね74
シャッタ73は、図2Bに示すように、受入筒76内に位置する。シャッタ73は、着脱方向に沿って、受入口77を閉鎖する閉鎖位置(図2B参照)と、受入口77を開放する開放位置(図7参照)との間を、移動可能である。
ばね74は、シャッタ73と、受入筒76の他端部の内面との間に位置する。ばね74は、シャッタ73を常には、閉鎖位置に位置するように、付勢する。
4.ドラムカートリッジ7の詳細
4.1 第3側壁41、第4側壁42および連結壁43
ドラムカートリッジ7は、図4および図5に示すように、第3側壁41と、第4側壁42と、連結壁43と、を備える。
4.1.1 第3側壁41および第4側壁42
第3側壁41と第4側壁42とは、感光ドラム17の軸線方向に、互いに間隔を隔てて位置する。第3側壁41および第4側壁42は、着脱方向に延びる。第3側壁41および第4側壁42は、板形状を有する。第3側壁41は、感光ドラム17の軸線方向における一端を支持する。第4側壁42は、感光ドラム17の軸線方向における他端を支持する。
第3側壁41は、第1現像ガイド45を有する。
第1現像ガイド45は、着脱方向において、感光ドラム17に対して、後述するクリーナ21の反対側に位置する。第1現像ガイド45は、着脱方向に沿って延びる。第1現像ガイド45は、着脱方向において、感光ドラム17に対して、後述するクリーナ21の反対側に向かって開放される。
第4側壁42は、図5および図6に示すように、第2現像ガイド46を有する。
第2現像ガイド46は、第1現像ガイド45と同じ形状を有する。
第1現像ガイド45は、図7および図8に示すように、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、電極79の軸受81を受け入れる。第1現像ガイド45は、ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の着脱において、軸受81を介して、現像ローラ25を案内する。
第2現像ガイド46は、図6および図8に示すように、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、軸受82を受け入れる。第2現像ガイド46は、ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の着脱において、軸受82を介して、現像ローラ25を案内する。
4.1.2 連結壁43
連結壁43は、図4および図5に示すように、第3側壁41と第4側壁42との間に位置する。連結壁43は、着脱方向に延びる。連結壁43は、複数のコロ56を備える。
複数のコロ56は、互いに間隔を隔てて位置する。コロ56は、連結壁43から突出する。コロ56は、連結壁43において、回転可能に支持されている。コロ56は、図6に示すように、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、廃トナー容器29を支持する。コロ56は、廃トナー容器29と摺擦する。これにより、廃トナー容器29を有する現像カートリッジ8は、ドラムカートリッジ7に対して、円滑に移動可能である。
4.2 感光ドラム17
感光ドラム17は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、着脱方向において、後述するクリーナ21と、現像カートリッジ8との間に位置する。感光ドラム17は、図4および図5に示すように、円筒部17Aと、ドラムシャフト17Bと、を備える。
円筒部17Aは、軸線方向に延びる。円筒部17Aは、軸線方向において、第3側壁41と第4側壁42との間に位置する。
ドラムシャフト17Bは、軸線方向に延びる。軸線方向において、ドラムシャフト17Bの一端は、第3側壁41に回転可能に支持される。また、軸線方向において、ドラムシャフト17Bの一端は、第3側壁41よりも突出する。軸線方向において、ドラムシャフト17Bの他端は、第4側壁42に回転可能に支持される。軸線方向において、ドラムシャフト17Bの他端は、第4側壁42よりも突出する。
4.3 搬送ローラ57およびハンドル58
ドラムカートリッジ7は、さらに、搬送ローラ57と、ハンドル58と、を備える。
4.3.1 搬送ローラ57
搬送ローラ57は、図1に示すように、用紙Pを、画像形成装置1に設けられるローラとの間を通過させ、感光ドラム17と転写ローラ18との間まで、搬送可能である。搬送ローラ57は、着脱方向において、感光ドラム17に対して、定着器33の反対側に位置する。搬送ローラ57は、図4および図5に示すように、軸線方向に延びる。軸線方向において、搬送ローラ57の一端部は、支持部材57Aを介して、連結壁43に支持される。軸線方向において、搬送ローラ57の一端部は、第3側壁41よりも突出する。軸線方向において、搬送ローラ57の他端部は、支持部材57Bを介して、連結壁43に支持される。軸線方向において、搬送ローラ57の他端部は、第4側壁42よりも突出する。
4.3.2 ハンドル58
ハンドル58は、着脱方向において、搬送ローラ57に対して、感光ドラム17の反対側に位置する。ハンドル58は、着脱方向において、複数のコロ56に対して、搬送ローラ57の反対側に位置する。ハンドル58は、連結壁43に、相対回転可能に支持される。
5.ドラムカートリッジ7におけるトナーを搬送するための構成
5.1 クリーナ21
ドラムカートリッジ7は、さらに、クリーナ21を備える。
クリーナ21は、感光ドラム17の周面に残存するトナーを除去する。クリーナ21は、図6に示すように、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、着脱方向において、感光ドラム17に対して、現像カートリッジ8の反対側に位置する。クリーナ21は、図5および図6に示すように、クリーニングフレーム50と、クリーニング部材51と、を備える。
クリーニングフレーム50は、軸線方向に延びる。クリーニングフレーム50は、中空筒状を有する。軸線方向において、クリーニングフレーム50の一端は、第3側壁41に接続される。軸線方向において、クリーニングフレーム50の他端は、第4側壁42に接続される。クリーニングフレーム50は、図6に示すように、開口50Aを有する。
開口50Aは、クリーニングフレーム50において、感光ドラム17と向かい合う。開口50Aは、軸線方向に延びる。開口50Aは、クリーニングフレーム50を着脱方向に貫通する。
クリーニング部材51は、板形状を有する。クリーニング部材51は、開口50Aの縁に固定される。クリーニング部材51は、感光ドラム17の周面に接触する。具体的には、クリーニング部材51は、感光ドラム17と転写ローラ18との接触部分よりも感光ドラム17の回転方向の下流の周面と接触する。
そして、クリーナ21では、クリーニング部材51が、感光ドラム17の周面から、用紙Pに転写されずに残存するトナーを掻き取る。掻き取られたトナーは、開口50Aを介して、クリーニングフレーム50内に受け入れられ、貯留するように構成される。なお、クリーニングフレーム50内に貯留されたトナーは、搬送管22を介して、後述する搬送部材53が回転することによって、廃トナー容器29に向けて搬送される。
5.2 切欠部47
図4に示すように、第3側壁41は、さらに、切欠部47を備える。
切欠部47は、着脱方向において、第1現像ガイド45に対して、感光ドラム17の反対側に位置する。第3側壁41は、搬送ローラ57に対して感光ドラム17と反対側にある第3側壁41の端縁から、感光ドラム17に向かって切り欠かれる。切欠部47は、第3側壁41を軸線方向に貫通する。切欠部47は、着脱方向に延びる。切欠部47は、図7に示すように、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、廃トナー容器29の突出部71を受け入れ可能な位置に設けられている。つまり、切欠部47は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、軸線方向から見て、廃トナー容器29の突出部71と重なる位置に設けられている。切欠部47の内面は、現像カートリッジ8の廃トナー容器29の突出部71をガイドするための突出部ガイド48である。
突出部ガイド48は、第1現像ガイド45および第2現像ガイド46と同様に、ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の着脱方向に延びる。
5.3 搬送管22、搬送部材53、シャッタ65、および、ばね66
ドラムカートリッジ7は、図4および図5に示すように、搬送管22と、搬送部材53と、シャッタ65と、ばね66と、をさらに備える。
5.3.1 搬送管22
搬送管22は、クリーナ21により除去されたトナーを搬送する。搬送管22は、図7および図8に示すように、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、クリーナ21のクリーニングフレーム50と、現像カートリッジ8の廃トナー容器29とを連結する。感光ドラム17の周面から除去されたトナーは、搬送管22の内部を通過する。搬送管22は、図4および図5に示すように、軸線方向において、第3側壁41に対して、第4側壁42の反対側に位置する。搬送管22は、着脱方向に延びる。搬送管22は、軸線方向において、転写ローラ18と並ぶ。搬送管22は、第1搬送管61と、第2搬送管62とを備える。
第1搬送管61は、円筒形状を有する。第1搬送管61は、着脱方向において、クリーニングフレーム50から、切欠部47まで延びる。具体的には、第1搬送管61は、第1端部61Aと、第2端部61Bと、を有する。
第1端部61Aは、着脱方向において、感光ドラム17に近い第1搬送管61の端部である。第1端部61Aは、軸線方向において、クリーナ21と重なる。第1端部61Aは、第3側壁41と接続される。第1搬送管61は、クリーニングフレーム50と連通する。
第2端部61Bは、着脱方向において、第1端部61Aと反対側の第1搬送管61の端部である。第2端部61Bは、軸線方向において、第3側壁41の切欠部47よりも感光ドラム17の近くに位置する。
また、第1搬送管61は、第1端部61Aと第2端部61Bとの間において、第1部分61Cと、第2部分61Dと、第3部分61Eとを備える。
第1部分61Cは、着脱方向において、搬送ローラ57よりも感光ドラム17側に位置する。第1部分61Cは、第1端部61Aに連続する。第1部分61Cは、感光ドラム17よりも転写ローラ18の近くに位置する。第1部分61Cは、軸線方向において、転写ローラ18と重なる。
第2部分61Dは、着脱方向において、搬送ローラ57に対して、感光ドラム17と反対側に位置する。第2部分61Dは、第2端部61Bに連続する。第2部分61Dは、軸線方向において、第1部分61Cよりも第3側壁41側に位置する。
第3部分61Eは、着脱方向において、第1部分61Cと第2部分61Dとの間に位置する。第3部分61Eは、第1部分61Cと第2部分61Dとに連続する。第3部分61Eは、搬送ローラ57の上方に位置する。また、第3部分61Eは、搬送ローラ57の一端部よりも、第3側壁41の近くに位置する。言い換えると、搬送ローラ57の一端部は、搬送管22よりも突出している。詳しくは、第3側壁41から搬送ローラ57の一端部までの長さは、第3側壁41から搬送管22までの長さよりも長い。
第2搬送管62は、着脱方向において、切欠部47の感光ドラム17に近い端部から、感光ドラム17から離れる方向に延びる。具体的には、第2搬送管62は、第1端部62Aと、第2端部62Bと、を有する。また、第2搬送管62は、円環部64と、排出口63と、を有する。
第1端部62Aは、着脱方向において、感光ドラム17に近い第2搬送管62の端部である。第1端部62Aは、軸線方向において、切欠部47の感光ドラム17に近い端部と重なる。第1端部62Aは、第1搬送管61の第2端部61Bと接続されている。これにより、第2搬送管62は、第1搬送管61と連通している。
第2端部62Bは、着脱方向において、第1端部62Aと反対側の端部である。
円環部64は、第2搬送管62の周面から突出する。円環部64は、第2搬送管62の径方向に延びる。円環部64は、円環形状を有する。そして、第2搬送管62は、円環部64が第3側壁41に固定されることにより、第3側壁41に支持される。
排出口63は、第2搬送管62の周面を貫通する。排出口63は、好ましくは、第2搬送管62の下端部の周面を貫通する。排出口63は、トナーを排出可能である。排出口63は、ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の着脱方向に延びる。図7および図9に示すように、着脱方向における搬送管22の排出口63の長さは、着脱方向における廃トナー容器29の受入口77の長さよりも短い。言い換えると、着脱方向における廃トナー容器29の受入口77の長さは、着脱方向における搬送管22の排出口63の長さよりも長い。
そして、搬送管22の第2搬送管62は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、着脱方向に沿って、突出部71の受入筒76に嵌まる。これにより、搬送管22は、廃トナー容器29の突出部71に接続される。このとき、第2搬送管62の排出口63と、受入筒76の受入口77とは、向かい合う。第2搬送管62の排出口63は、受入筒76の受入口77と連通する。
なお、搬送管22は、図8に示すように、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、軸線方向において、第1側壁28Aに対して、現像ローラ25のローラ本体25Bの反対側に位置する。言い換えると、第1側壁28Aは、搬送管22と、現像ローラ25のローラ本体25Bとの間に位置する。
また、搬送管22は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、軸線方向において、電極79の電気接点80の第3側壁41から離れた端部よりも、第3側壁41の近くに位置する。言い換えると、電気接点80は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、軸線方向において、搬送管22よりも突出する。つまり、電気接点80は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、軸線方向において、搬送管22に対して、第1側壁28Aの反対側に位置する。
搬送管22は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、軸線方向において、ドラムシャフト17Bの第3側壁41から離れた端部よりも、第3側壁41の近くに位置する。言い換えると、ドラムシャフト17Bは、軸線方向において、搬送管22よりも突出する。
5.3.2 搬送部材53
搬送部材53は、図4および図5に示すように、クリーニングフレーム50内において、軸線方向に延びる。さらに、搬送部材53は、搬送管22内において、装着方向に延びる。搬送部材53は、螺旋状を有する。搬送部材53の一端部は、クリーニングフレーム50における第4側壁42に、搬送ギア53Aを介して、回転可能に支持される。搬送部材53は、回転することで、クリーニングフレーム50および搬送管22内のトナーを搬送可能である。搬送部材53の一端部と反対側の他端部は、搬送管22の第2搬送管62の第2端部62Bに回転可能に支持される。搬送部材53の他端部は、第2搬送管62の排出口63と向かい合う。
そして、搬送部材53は、搬送ギア53Aが画像形成装置1の図示しない駆動源からの駆動力を受けることにより、回転する。
5.3.3 シャッタ65およびばね66
シャッタ65は、第2搬送管62の周縁を覆う。シャッタ65は、円筒形状を有する。シャッタ65は、第2搬送管62に沿って、排出口63を閉鎖する閉鎖位置(図4参照)と、閉鎖位置よりも、円環部64の近くに位置し、排出口63を開放する開放位置(図7参照)との間を、移動可能である。
ばね66は、シャッタ65と、円環部64との間に位置する。ばね66の一端部はシャッタ65と接触し、ばね66の他端部は円環部64と接触する。ばね66は、シャッタ65を、常には、閉鎖位置に向けて付勢する。
5.4 支持部84およびばね85
カバー6は、図1に示すように、支持部84と、ばね85と、を備える。
支持部84は、プロセスカートリッジ3が装置本体2に装着されているときに、着脱方向において、プロセスカートリッジ3に向かって延びる。支持部84は、カバー6に連続する一端と、着脱方向において、一端よりプロセスカートリッジ3に近い他端と、を有する。
ばね85は、支持部84の他端に支持される。ばね85は、プロセスカートリッジ3が装置本体2に装着されているときに、現像カートリッジ8と接触する。これにより、ばね85は、現像カートリッジ8を感光ドラム17に向けて押圧する。
そのため、ばね85は、プロセスカートリッジ3が装置本体2に装着されているときに、着脱方向において、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に対して、離れるように移動することを抑制することができる。
6.ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の着脱
次いで、図7および図8を参照して、ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の着脱について、説明する。
現像カートリッジ8を、ドラムカートリッジ7に対して装着するには、ユーザは、現像カートリッジ8をドラムカートリッジ7に対して、押し込む。
すると、現像カートリッジ8の電極79の軸受81が、ドラムカートリッジ7の第1現像ガイド45に案内される。また、現像カートリッジ8の軸受82が、ドラムカートリッジ7の第2現像ガイド46に案内される。また、現像カートリッジ8の廃トナー容器29の突出部71が、ドラムカートリッジ7の突出部ガイド48に案内される。
こうして、現像カートリッジ8は、感光ドラム17に近づく方向に移動する。
すると、搬送管22の第2搬送管62は、図7に示すように、突出部71の受入筒76に受け入れられる。
このとき、現像カートリッジ8のシャッタ73は、第2搬送管62に当接し、ドラムカートリッジ7のシャッタ65は、突出部71に当接する。さらに押し込むことで、シャッタ73は、ばね74の付勢力に抗して、開放位置に位置する。また、シャッタ65は、ばね66の付勢力に抗して、開放位置に位置する。
すると、第2搬送管62の排出口63と、受入筒76の受入口77とが向かいあう。これにより、第2搬送管62の排出口63と、受入筒76の受入口77とが連通する。
以上により、ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の装着が完了する。
なお、ドラムカートリッジ7から現像カートリッジ8を離脱するには、ユーザは、上記した装着動作と逆に、現像カートリッジ8を操作する。
次いで、図10に示すように、現像カートリッジ8が装着されたドラムカートリッジ7、すなわちプロセスカートリッジ3を装置本体2に対して装着する。
プロセスカートリッジ3を装置本体2に装着するには、ユーザは、カバー6を開位置に位置させ、開口5を開放する。
次いで、ユーザは、プロセスカートリッジ3を、開口5を介して、装置本体2に対して、装着する。
そして、ユーザは、図1に示すように、カバー6を閉位置に位置させる。
これにより、画像形成装置1は、画像形成動作を実行可能な状態となる。
また、装置本体2からプロセスカートリッジ3を離脱するには、ユーザは、図10に示すように、ハンドル58を把持して、上記した装着動作と逆に、プロセスカートリッジ3を操作する。
なお、プロセスカートリッジ3が装置本体2に対して装着されているときに、搬送管22は、装着方向において、搬送ローラ57よりも開口5の近くまで延びている。
また、現像カートリッジ8は、図11に示すように、プロセスカートリッジ3が装置本体2に装着されているときであっても、ドラムカートリッジ7に対して着脱可能である。
7.トナーの除去
画像形成動作において、感光ドラム17の周面には、転写されずに残ったトナーが付着している場合がある。
画像形成動作において、感光ドラム17の周面に残存したトナーは、図6および図7に示すように、感光ドラム17が回転することにより、クリーナ21のクリーニング部材51によって掻き取られる。掻き取られたトナーは、クリーニングフレーム50内に貯留される。
クリーニングフレーム50内に貯留されたトナーは、搬送部材53が回転することにより、クリーニングフレーム50から搬送管22へ搬送される。搬送管22に搬送されたトナーは、廃トナー容器29に向かって、第1搬送管61、第2搬送管62の順に搬送される。
第2搬送管62まで搬送されたトナーは、第2搬送管62の排出口63、および、受入筒76の受入口77を介して、突出部71内に流入する。
そして、突出部71内に流入したトナーは、オーガスクリュー72によって、本体部70に向けて搬送され、本体部70に貯められる。
以上により、トナーの搬送が完了する。
8.作用効果
(1)このようなプロセスカートリッジ3によれば、図1および図6に示すように、廃トナー容器29は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、現像ローラ25に対して感光ドラム17側ではなく、現像ローラ25に対して感光ドラム17の反対側に位置する。
そのため、用紙Pに画像を形成するための機能部品が、現像ローラ25に対して感光ドラム17側に位置することができながら、廃トナー容器29の容量が確保される。
その結果、廃トナー容器29は、感光ドラム17の周面から除去されたトナーを十分に収容することができる。
(2)このプロセスカートリッジ3によれば、図7に示すように、搬送管22は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に対して装着される方向に沿って、廃トナー容器29と接続されている。
そのため、搬送管22と廃トナー容器29とは、ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の装着動作によって、接続される。
その結果、ユーザは、搬送管22と廃トナー容器29とを、容易に接続させることができる。
また、廃トナー容器29を現像カートリッジ8に設けることにより、廃トナー容器29をドラムカートリッジ7に設けるよりも、廃トナー容器29の容量を小さくすることができる。
また、現像カートリッジ8のトナー収容部28の容量が決まれば、廃トナー容器29の容量の上限を概算することができる。
その結果、廃トナー容器29の容量も予想概算値よりも大きくすることにより、廃トナー容器29の満杯を検知するための手段を設ける必要がない。
(3)このプロセスカートリッジ3によれば、図2Bおよび図3に示すように、廃トナー容器29は、本体部70だけでなく、軸線方向において、トナー収容部28の第1側壁28Aに対して本体部70の反対側に設けられる突出部71を有している。
そのため、廃トナー容器29は、トナーをより十分に収容することができる。
(4)このプロセスカートリッジ3によれば、図7および図8に示すように、第3側壁41が切欠部47を有しているので、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、廃トナー容器29の突出部71は、ドラムカートリッジ7に阻害されることなく配置される。
(5)このプロセスカートリッジ3によれば、図7に示すように、廃トナー容器29の突出部71を案内するための突出部ガイド48は、第3側壁41の切欠部47に設けられる。
そのため、切欠部47は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に対して装着されるときに、突出部71を確実に案内することができる。
(6)このプロセスカートリッジ3によれば、図6および図7に示すように、突出部ガイド48、第1現像ガイド45および第2現像ガイド46のすべてが着脱方向に延びるので、現像カートリッジ8は、突出部ガイド48、第1現像ガイド45および第2現像ガイド46によって、ドラムカートリッジ7に対して確実に着脱される。
(7)このプロセスカートリッジ3によれば、図7に示すように、ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の装着時に、搬送管22は、突出部71と接続される。
そのため、搬送管22は、廃トナー容器29に対して、確実に接続される。
また、突出部71は、突出部ガイド48によってガイドされるため、搬送管22は、受入筒76にスムーズに案内される。
(8)このプロセスカートリッジ3によれば、図8に示すように、電気接点80は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、軸線方向において、搬送管22に対して、第1側壁28Aの反対側に位置する。
そのため、電気接点80は、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に装着されているときに、外部からの電力を確実に受け取ることができる。
また、プロセスカートリッジ3の着脱時に、装置本体2に設けられる図示しない電気接点が、特に、プロセスカートリッジ3の搬送管22と干渉するおそれがない。
(9)このプロセスカートリッジ3によれば、図8に示すように、軸線方向において、ドラムシャフト17Bが搬送管22よりも突出するので、プロセスカートリッジ3は、ドラムシャフト17Bをガイドとして、装置本体2に対して、安定して装着される。
(10)このプロセスカートリッジ3によれば、図9に示すように、搬送管22が軸線方向から見て、感光ドラム17よりも幅の狭い転写ローラ18と重なっているので、搬送管22が軸線方向から見て、転写ローラ18と重なっていない場合と比較して、プロセスカートリッジ3の小型化が図られる。
(11)このプロセスカートリッジ3によれば、図6に示すように、現像カートリッジ8は、廃トナー容器29がドラムカートリッジ7のコロ56と接触することで、ドラムカートリッジ7に対して円滑に着脱される。
また、現像カートリッジ8は、現像ローラ25と感光ドラム17とが現像に適切な位置を保つことができるように、接触する方向にスムーズに移動する必要がある。そこで、コロ56が設けられていることによって、現像ローラ25と感光ドラム17とが、スムーズに、現像に適切な位置を保つことができる。
(12)このプロセスカートリッジ3によれば、図7および図9に示すように、着脱方向における廃トナー容器29の受入口77の長さは、着脱方向における搬送管22の排出口63の長さよりも長い。
そのため、現像カートリッジ8がドラムカートリッジ7に対して着脱方向に相対移動しても、受入口77は、排出口63から排出されるトナーを、確実に受け入れることができる。
(13)この画像形成装置1によれば、図10および図11に示すように、装置本体2に対するプロセスカートリッジ3の着脱方向と、ドラムカートリッジ7に対する現像カートリッジ8の着脱方向とは、同一方向である。
そのため、ユーザは、現像カートリッジ8のみ、または、ドラムカートリッジ7に対して現像カートリッジ8が装着されたプロセスカートリッジ3のどちらでも、装置本体2に対して着脱することができる。
(14)この画像形成装置1によれば、図1に示すように、搬送ローラ57は、プロセスカートリッジ3において、効率よく配置される。
さらに、搬送ローラ57は、図8に示すように、軸線方向において、搬送管22よりも突出するので、プロセスカートリッジ3を、装置本体2に対して、安定して案内する。
(15)この画像形成装置1によれば、図7および図8に示すように、搬送管22は、プロセスカートリッジ3において、効率よく配置される。
(16)この画像形成装置1によれば、図10に示すように、搬送管22は、トナーを、廃トナー容器29まで、確実に搬送することができる。
(17)この画像形成装置1によれば、図1に示すように、廃トナー容器29は、装着方向において、感光ドラム17に対して、定着器33の反対側に位置するので、定着器33が感光ドラム17の近くに位置することができながら、廃トナー容器29の容量が確保される。
そのため、廃トナー容器29は、より多くのトナーを収容することができる。
9.変形例
上記した実施形態では、図6および図7に示すように、感光ドラム17の周面から除去されたトナーは、螺旋状を有する搬送部材53によって、廃トナー容器29に搬送される。
対して、感光ドラム17の周面から除去されたトナーを廃トナー容器29に搬送する方法は、上記した実施形態に限定されない。
例えば、図12に示すように、変形例におけるドラムカートリッジ7は、搬送部材53に代えて、第1オーガスクリュー91と、第2オーガスクリュー92と、を備える。また、変形例における搬送管22は、第1管94と、第2管95と、を備える。
第1管94は、感光ドラム17と転写ローラ18との並び方向に延びる。第1管94の一端部は、第3側壁41と接続され、クリーニングフレーム50と連通する。また、第1管94における一端部と反対側の他端部は、一端部よりも転写ローラ18の近くに位置する。好ましくは、第1管94の他端部は、一端部よりも下方に位置する。
第2管95は、第1管94の他端部と接続される。第2管95は、第1管94の他端部から、着脱方向に沿って、突出部71の受入筒76まで延びる。第2管95は、略直線形状の管である。第2管95は、上記した実施形態と同様に、排出口63を有する。
第1オーガスクリュー91は、クリーニングフレーム50の内部に位置する。第1オーガスクリュー91は、軸線方向に延びる。
第2オーガスクリュー92は、第2管95の内部に位置する。着脱方向における第2オーガスクリュー92の一端部は、第1管94の他端部と向かい合う。第2オーガスクリュー92の他端部は、排出口63と向かい合う。
そして、感光ドラム17の表面から掻き取られ、クリーニングフレーム50内に貯留されたトナーは、第1オーガスクリュー91によって、第1管94に向けて搬送される。
第1管94に搬送されたトナーは、第1管94内を落下し、第2管95内に流入する。
第2管95内に流入したトナーは、第2オーガスクリュー92によって、廃トナー容器29の突出部71に向けて搬送される。
次いで、第1管94を介して第2管95内に落下したトナーは、第2オーガスクリュー92によって、廃トナー容器29の突出部71に向けて搬送される。
こうして、突出部71に搬送されたトナーは、廃トナー容器29内に貯められる。
このような変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
1 画像形成装置
2 装置本体
3 プロセスカートリッジ
5 開口
7 ドラムカートリッジ
8 現像カートリッジ
17 感光ドラム
17B ドラムシャフト
18 転写ローラ
21 クリーナ
22 搬送管
25 現像ローラ
25A シャフト
25B ローラ本体
28 トナー収容部
28A 第1側壁
28B 第2側壁
29 廃トナー容器
33 定着器
41 第3側壁
42 第4側壁
45 第1現像ガイド
46 第2現像ガイド
47 切欠部
48 突出部ガイド
56 コロ
57 搬送ローラ
63 排出口
70 本体部
71 突出部
77 受入口
80 電気接点

Claims (18)

  1. 軸線方向に延びる回転軸線を有する感光ドラムと、前記感光ドラムの周面からトナーを除去するためのクリーナと、前記クリーナにより除去されたトナーを搬送するための搬送管と、を備えるドラムカートリッジと、
    前記ドラムカートリッジに着脱可能な現像カートリッジであって、前記感光ドラムにトナーを供給するための現像ローラと、前記感光ドラムに供給するためのトナーを収容するトナー収容部と、前記搬送管により搬送されたトナーを収容するための廃トナー容器と、を備える現像カートリッジと、を備え、
    前記廃トナー容器は、前記現像カートリッジが前記ドラムカートリッジに装着されているときに、前記現像ローラに対して、前記感光ドラムの反対側に位置することを特徴とする、プロセスカートリッジ。
  2. 前記搬送管は、前記現像カートリッジが前記ドラムカートリッジに装着されているときに、前記現像カートリッジを前記ドラムカートリッジに装着する方向に、接続されていることを特徴とする、請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
  3. 前記現像ローラは、
    前記軸線方向に沿って延びるシャフトと、
    前記シャフトの周囲に設けられるとともにトナーを担持するための周面を有するローラ本体と、を有し、
    前記トナー収容部は、
    前記シャフトの一端を支持する第1側壁と、
    前記シャフトの他端を支持する第2側壁と、を備え、
    前記ローラ本体は、前記第1側壁と前記第2側壁との間に配置され、
    前記第1側壁は、前記搬送管と前記ローラ本体との間に配置され、
    前記廃トナー容器は、
    前記軸線方向において、前記第1側壁と前記第2側壁との間に設けられる本体部と、
    前記軸線方向において、前記第1側壁に対して前記本体部の反対側に設けられる突出部と、を有することを特徴とする、請求項1または2に記載のプロセスカートリッジ。
  4. 前記ドラムカートリッジは、
    前記感光ドラムの一端を支持する第3側壁と、
    前記感光ドラムの他端を支持する第4側壁と、を備え、
    前記第3側壁は、前記軸線方向に開口する切欠部を有し、
    前記切欠部は、前記現像カートリッジが前記ドラムカートリッジに装着されているときに、前記軸線方向から見て、前記廃トナー容器の前記突出部と重なる位置に設けられることを特徴とする、請求項3に記載のプロセスカートリッジ。
  5. 前記第3側壁は、前記切欠部に設けられ、前記廃トナー容器の前記突出部を案内するための突出部ガイドを有することを特徴とする、請求項4に記載のプロセスカートリッジ。
  6. 前記第3側壁は、前記現像カートリッジを案内する第1現像ガイドを有し、
    前記第4側壁は、前記現像カートリッジを案内する第2現像ガイドを有し、
    前記突出部ガイド、前記第1現像ガイドおよび前記第2現像ガイドは、前記ドラムカートリッジに対する現像カートリッジの着脱方向に延びることを特徴とする、請求項5に記載のプロセスカートリッジ。
  7. 前記搬送管は、前記現像カートリッジが前記ドラムカートリッジに装着されているときに、前記突出部に接続されることを特徴とする、請求項3〜6のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
  8. 前記現像カートリッジは、前記現像ローラへ印加される電力を受け取るための電気接点を備え、
    前記電気接点は、前記現像カートリッジが前記ドラムカートリッジに装着されているときに、前記軸線方向において、前記搬送管に対して、前記第1側壁の反対側に位置することを特徴とする、請求項3〜7のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
  9. 前記感光ドラムは、前記軸線方向において、前記搬送管よりも突出するドラムシャフトを有す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プロセスカートリッジ。
  10. 前記ドラムカートリッジは、前記感光ドラムと接触する転写ローラを備え、
    前記搬送管は、前記軸線方向から見て、前記転写ローラと重なっていることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
  11. 前記ドラムカートリッジは、前記現像カートリッジが前記ドラムカートリッジに装着されているときに、前記廃トナー容器と接触するコロを備えることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
  12. 前記搬送管は、トナーを排出するための排出口を有し、
    前記廃トナー容器は、トナーを受け入れるための受入口を有し、
    前記排出口と前記受入口とは、前記ドラムカートリッジに対する現像カートリッジの着脱方向に沿う方向に形成され、
    前記着脱方向における前記廃トナー容器の前記受入口の長さは、前記着脱方向における前記搬送管の前記排出口の長さよりも長いことを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
  13. 開口を有する装置本体と、
    前記装置本体に対して、前記開口を介して着脱可能な請求項1〜12のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジと、を備えることを特徴とする、画像形成装置。
  14. 前記プロセスカートリッジは、前記装置本体に対して、前記ドラムカートリッジに対する現像カートリッジの着脱方向において、前記開口を介して着脱可能であることを特徴とする、請求項13に記載の画像形成装置。
  15. 前記ドラムカートリッジは、前記軸線方向に延び、用紙を搬送可能な搬送ローラを備え、
    前記搬送ローラは、前記軸線方向において、前記搬送管よりも突出することを特徴とする、請求項13または14に記載の画像形成装置。
  16. 前記搬送管は、前記搬送ローラの上方に位置することを特徴とする、請求項15に記載の画像形成装置。
  17. 前記搬送管は、前記搬送ローラより、前記開口の近くまで延びることを特徴とする、請求項15または16に記載の画像形成装置。
  18. トナー像を定着するように構成される定着器をさらに備え、
    前記廃トナー容器は、前記軸線方向と直交する方向において、前記感光ドラムに対して、前記定着器の反対側に位置することを特徴とする、請求項13〜17のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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