JP2019179069A - 現像剤収容容器、現像装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents

現像剤収容容器、現像装置およびプロセスカートリッジ Download PDF

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Abstract

【課題】運搬時に発生する現像剤の凝集を有効に抑制する。【解決手段】現像剤を収容する現像剤収容部に回転可能に設けられ、現像剤収容部に収容した現像剤を撹拌する撹拌部材と、現像剤収容部の長手方向の一端側において、撹拌部材の一方の端部と現像剤収容部の一方側の内面との間に配置され、現像剤収容部の長手方向に沿う方向に伸縮可能な第1弾性部材と、現像剤収容部の長手方向の他端側において、撹拌部材の他方の端部と現像剤収容部の他方側の内面との間に配置され、現像剤収容部の長手方向に沿う方向に伸縮可能な第2弾性部材と、を有し、撹拌部材は、一方の端部と現像剤収容部の一方側の内面との間に第1の隙間を、他方の端部と現像剤収容部の他方側の内面との間に第2の隙間を、それぞれ有するように配置され、且つ現像剤収容部に対して現像剤収容部の長手方向に相対移動可能なように現像剤収容部に支持されている。【選択図】 図1

Description

本発明は、電子写真画像形成装置に用いられる現像剤収容容器、現像装置およびプロセスカートリッジに関するものである。
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材(記録媒体)に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ(レーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機(マルチファンクションプリンタ)などが含まれる。
電子写真画像形成方式(電子写真プロセス)を用いたプリンタ等の画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体を一様に帯電させる。次いで、帯電した感光体を選択的に露光することによって、感光体上に静電像を形成する。次いで、感光体上に形成された静電像を、現像剤としてのトナーでトナー像として顕像化する。そして、感光体上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシート等の記録材に転写する。更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像記録を行う。
このような画像形成装置には、一般に、各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。この各種のプロセス手段のメンテナンスを容易にするために、上述のような感光体や、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等のプロセス手段を枠体内にまとめて、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとすることが実用化されている。プロセスカートリッジ方式によれば、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。
現像装置は一般的に、電子写真感光体に現像剤を供給する現像剤担持体や、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材が設けられた現像部と、この現像部に供給する現像剤を収容する現像剤収容容器とを有する。ここで現像剤収容容器から現像部への現像剤の搬送には、回転可能な撹拌部材を用いることが一般的である。
このような構成では、運搬等の際に現像剤収容容器内で現像剤が偏って凝集することがある。現像剤が凝集した状態では、撹拌部材の回転負荷が極端に大きくなる恐れがある。
そこで、特許文献1には、撹拌部材とは別に、現像剤収容容器の内壁に揺動板とばねを設け、運搬時の振動で揺動板が揺動することで現像剤を揺らし、現像剤の凝集を抑制する構成が開示されている。
また、特許文献2には、撹拌部材と撹拌部材を駆動する駆動部材を有する構成において、撹拌部材の回転軸線方向において、撹拌部材を駆動部材から離れる側の一方向に移動可能にするとともに、駆動部材に対して近づく方向に付勢した構成が開示されている。この構成では、回転負荷が大きい状態で撹拌部材を駆動すると、撹拌部材は回転せず回転軸線方向に揺動して凝集した現像剤をほぐし、現像剤がほぐされて回転負荷が小さくなると撹拌部材が回転する。
特開平8−240973号公報 特開2000−181207号公報
しかしながら、特許文献1または2では、運搬時に発生する現像剤の凝集について検討されておらず、運搬時の現像剤の凝集を有効に抑制することができない。
そこで、本発明の目的は、運搬時に発生する現像剤の凝集を有効に抑制できる現像剤収容容器、現像装置およびプロセスカートリッジを提供するものである。
上記目的を達成するため、本発明は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に回転可能に設けられ、前記現像剤収容部に収容した現像剤を撹拌する、前記現像剤収容部の長手方向に延びた撹拌部材と、前記現像剤収容部の長手方向の一端側において、前記撹拌部材の一方の端部と前記現像剤収容部の一方側の内面との間に配置され、前記現像剤収容部の長手方向に沿う方向に伸縮可能な第1弾性部材と、前記現像剤収容部の長手方向の他端側において、前記撹拌部材の他方の端部と前記現像剤収容部の他方側の内面との間に配置され、前記現像剤収容部の長手方向に沿う方向に伸縮可能な第2弾性部材と、を有し、前記撹拌部材は、前記一方の端部と前記現像剤収容部の前記一方側の内面との間に第1の隙間を、前記他方の端部と前記現像剤収容部の前記他方側の内面との間に第2の隙間を、それぞれ有するように配置され、且つ前記現像剤収容部に対して前記現像剤収容部の長手方向に相対移動可能なように前記現像剤収容部に支持されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、運搬時に発生する現像剤の凝集を有効に抑制できる。
(a)(b)(c)は実施例1に係る現像剤収容容器の構成を示す断面図 実施例1に係る電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジの概略断面図 実施例1に係る電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジの斜視図 実施例1に係るプロセスカートリッジの断面図 実施例1に係る現像剤収容容器の構成を示す斜視図 (a)(b)(c)は実施例1に係る現像剤収容容器の構成を示す断面図 (a)(b)(c)は実施例2に係る現像剤収容容器の構成を示す断面図 実施例2に係る撹拌部材の構成を示す断面図 (a)(b)(c)は実施例3に係る現像剤収容容器の構成を示す断面図 実施例3に係る現像剤収容容器の構成を示す断面図
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施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、本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る。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
〔実施例1〕
[電子写真画像形成装置]
先ず、電子写真画像形成装置(以下「画像形成装置」という)の全体構成について図2、図3、図4を用いて説明する。図2は、画像形成装置100の概略断面図である。図3は、画像形成装置100にプロセスカートリッジ7を装着する斜視図である。図4は、プロセスカートリッジ7の概略断面図である。
画像形成装置100は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成するための第1、第2、第3、第4の画像形成部SY,SM,SC,SKを有する。
本実施例では、第1〜第4の画像形成部の構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、Y、M、C、Kは省略して、総括的に説明する。
即ち、本実施例では、画像形成装置100は、現像剤像を担持する像担持体として、4個の電子写真感光体ドラム(以下「感光体ドラム」という)1(1Y,1M,1C,1K)を有する。感光体ドラム1は、図示矢印A方向に回転する。感光体ドラム1の周囲には帯電ローラ2及びスキャナユニット(露光装置)3が配置されている。
ここで、帯電ローラ2は、感光体ドラム1の表面を均一に帯電する帯電手段である。そして、スキャナユニット3は、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム1上に静電像(静電潜像)を形成する露光手段である。又、感光体ドラム1の周囲には、現像装置(以下、現像ユニット)4(4Y,4M,4C,4K)及びクリーニング手段としてのクリーニングブレード6(6Y,6M,6C,6K)が配置されている。
更に、4個の感光体ドラム1に対向して、感光体ドラム1上のトナー像を記録材12に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト5が配置されている。
また、本実施例では、現像ユニット4は、現像剤として非磁性一成分現像剤、即ち、トナーT(TY,TM,TC,TK)を用いる。本実施例では、現像ユニット4は、現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ22を感光体ドラム1に対して接触させて接触現像を行うものである。
本実施例では、感光体ドラム1と、帯電ローラ2、および、クリーニングブレード6と、感光体ドラム1上に残留している転写残トナー(廃トナー)を収容する除去現像剤収容部(以下廃トナー収容部と称す)14a(14aY,14aM,14aC,14aK)を有する、感光体ユニット13を形成している。
さらに本実施例では、現像剤収容容器としての現像ユニット4および感光体ユニット13を、一体的にカートリッジ化して、プロセスカートリッジ7(7Y,7M,7C,7K)を形成している。プロセスカートリッジ7は、画像形成装置100に設けられた不図示の装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置100に着脱可能に取り付けられ、画像形成装置100から駆動を受ける。
本実施例では、プロセスカートリッジ7は、図3矢印Gで示すように、感光体ドラム1の軸線方向に沿って、画像形成装置100に対して着脱可能である。
本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ7は全て同一形状を有している。各色用のプロセスカートリッジ7内には、それぞれイエロー(TY)、マゼンタ(TM)、シアン(TC)、ブラック(TK)の各色のトナーT(TY,TM,TC,TK)が収納されている。
中間転写ベルト5は、全ての感光体ドラム1に当接し、図示矢印B方向に回転する。中間転写ベルト5は、複数の支持部材(駆動ローラ26、二次転写対向ローラ27、従動ローラ28)に掛け渡されている。
中間転写ベルト5の内周面側には、各感光体ドラム1に対向するように、一次転写手段としての、4個の一次転写ローラ8(8Y,8M,8C,8K)が並設されている。又、中間転写ベルト5の外周面側において二次転写対向ローラ27に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ9が配置されている。
[画像形成プロセス]
画像形成時には、先ず、感光体ドラム1の表面が帯電ローラ2によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット3から発された画像情報に応じたレーザー光によって、帯電した感光体ドラム1の表面が走査露光され、感光体ドラム1上に画像情報に従った静電潜像が形成される。次いで、感光体ドラム1上に形成された静電潜像は、現像ユニット4によってトナー像として現像される。感光体ドラム1上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ8の作用によって中間転写ベルト5上に転写(一次転写)される。
例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第1〜第4の画像形成部SY,SM,SC,SKにおいて順次に行われ、中間転写ベルト5上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト5の移動と同期して記録材12が二次転写部へと搬送される。そして、記録材12を介して中間転写ベルト5に当接している二次転写ローラ9の作用によって、中間転写ベルト5上の4色トナー像は、一括して記録材12上に二次転写される。
トナー像が転写された記録材12は、定着手段としての定着装置10に搬送される。定着装置10において記録材12に熱及び圧力を加えられることで、記録材12にトナー像が定着される。
一次転写工程後に感光体ドラム1上に残留した一次転写残トナーは、クリーニングブレード6によって除去される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト5上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置11によって除去される。
除去された転写残トナー(廃トナー)は、画像形成装置100の廃トナーボックス(不図示)に排出される。
画像形成装置100は、所望の単独又はいくつか(全てではない)の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。
[プロセスカートリッジ]
次に、本実施例の画像形成装置100に装着されるプロセスカートリッジ7の全体構成について、図4を用いて説明する。図4は、プロセスカートリッジ7の概略断面図である。
感光体ユニット13は、感光体ユニット13内の各種要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体14を有する。クリーニング枠体14には、軸受部材を介して感光体ドラム1が矢印A方向に回転可能に取り付けられている。
また、クリーニング枠体14には、帯電ローラ軸受15が、帯電ローラ2の回転中心と感光体ドラム1の回転中心とを通る線に沿って、取り付けられている。ここで、帯電ローラ軸受15は、矢印C方向に移動可能に取り付けられている。帯電ローラ2は、帯電ローラ軸受15に回転可能に取り付けられている。そして、帯電ローラ軸受15は、付勢手段としての帯電ローラ加圧バネ16により感光体ドラム1に向かって付勢される。
また、クリーニングブレード6は、一次転写後に感光体ドラム1の表面に残った転写残トナー(廃トナー)を除去するための弾性部材6aと、弾性部材を支持するための支持部材6bとが一体に形成されている。
クリーニングブレード6によって感光体ドラム1の表面から除去された廃トナーは、クリーニングブレード6とクリーニング枠体14により形成される空間を重力方向に落下し、廃トナー収容部14a内に収容される。
現像ユニット4は、現像ユニット4内の各種要素を支持する枠体としての現像枠体18を有する。現像ユニット4には、感光体ドラム1と接触して矢印D方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ22が設けられている。現像ローラ22は、その長手方向(回転軸線方向)の両端部において、軸受を介して回転可能に現像枠体18に支持されている。
また、現像ユニット4は、トナーを収容する現像剤収容部18aと、現像ローラ22が配設された現像室18bと、現像剤収容部18aと現像室18bとを連通する開口18cを有する。本実施例では、現像室18bは現像剤収容部18aの上方に位置する。
現像室18bには、現像ローラ22に接触して回転する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ20と現像ローラ22のトナー層を規制するための現像剤規制部材としての現像ブレード21が配置されている。
また、現像枠体18の現像剤収容部18aには、収納されたトナーTを撹拌するとともに、開口18cを介して、前記トナー供給ローラ20へトナーを搬送するための撹拌部材23が設けられている。撹拌部材23は、現像ローラ22の回転軸方向に平行な撹拌部材回転軸(以下回転軸と称す)23aと、一端が回転軸23aに取り付けられ、トナーを撹拌搬送する、可撓性を有するシート状部材である撹拌シート23bを有する。
撹拌シート23bは、現像剤収容部18aの内壁面に当接して、撹拌シート23bが撓んだ状態で撹拌部材23が回転する(矢印F方向)。現像剤収容部18aには、撹拌シート23bが撓み状態から解放される解放位置18eを有している。撹拌シート23bは解放位置18eを通過する時に、撹拌シート23bが撓み状態から解放される力によって撹拌シート23b上に乗ったトナーを跳ね上げ、開口18cを介して現像室18b内のトナー供給ローラ20へ搬送する。
[現像剤収容部の構成]
次に、現像剤収容部18aの構成について、図1(a)、図5を用いて説明する。図1(a)は、現像剤収容部18aの構成を示す断面図である。図5は、現像剤収容部18aの構成を示す斜視図である。
図5に示すように、現像剤収容部18aを形成する外観は、上枠体18fと下枠体18gの双方が一体化されることで成り立っている。
前述したように現像剤収容部18a内には、現像剤収容部18aに収容したトナーTを撹拌する撹拌部材23が配置されている。撹拌部材23は、回転軸23aの軸線方向Hの一方の端部が、伝達部材(ギア)30と係合可能になっている。ここで、回転軸23aは、現像剤収容部18aの長手方向に延びており、回転軸23aの軸線方向Hと現像剤収容部18aの長手方向は略一致している。
まず、伝達部材30の伝達部材係合部30aと係合可能である回転軸23aの軸線方向一方の端部に第1弾性部材31を配置し、回転軸23aの軸線方向の他方の端部に第2弾性部材32を配置する。第1弾性部材31と第2弾性部材32は、軸線方向Hへ伸縮可能に設けている。この状態で、第1弾性部材及び第2弾性部材を含む撹拌部材23を下枠体18g内に配置する。このとき、撹拌部材23の他方の端部(撹拌部材被支持部23c)が、現像剤収容部18aの他方側の内面18kに設けた支持部18hに支持されるよう配置する。その後、現像剤収容部18aの外部から伝達部材30を挿入し、撹拌部材23の一方の端部(回転軸23aの軸線方向一端)に接続する。したがって、第1弾性部材31は、現像剤収容部18aの長手方向の一端側において、撹拌部材23の一方の端部と前記現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jとの間に配置される。第2弾性部材32は、現像剤収容部18aの長手方向の他端側において、撹拌部材23の他方の端部と前記現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kとの間に配置される。第1弾性部材31と第2弾性部材32は、現像剤収容部18aの長手方向(軸線方向H)に沿う方向に伸縮可能である。
なお図1(a)に示すように、伝達部材30を撹拌部材23に接続する際、伝達部材30の伝達部材係合部30aを第1弾性部材31に挿入することで、第1弾性部材31が外れないように取り付けている。また、撹拌部材被支持部23cを第2弾性部材32に挿入することで、第2弾性部材32が外れないように取り付けている。さらに、第1弾性部材31は、下枠体18gの一端側(伝達部材30側)の内面18jや回転軸23aの軸線方向一端側の端部に係合していない。第2弾性部材32は、下枠体18gの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kや回転軸23aの軸線方向他端側の端部に係合していない。
そして、上枠体18fと下枠体18gとを接合し、トナー充填口(不図示)からトナーTを充填し、現像剤収容部18aとなる。
このとき、第1弾性部材31と第2弾性部材32は、撹拌部材23に対して軸線方向Hの弾性力を付与している。よって、撹拌部材23は第1弾性部材31と第2弾性部材32から受ける弾性力(付勢力)のつり合いにより、軸線方向Hにおける位置が決まっている。
また、図1(a)に示すように、撹拌部材23は、回転軸23aの一方の端部と現像剤収容部18aの前記一方側(伝達部材30側)の内面18jとの間に第1の隙間L1を有するように配置されている。また撹拌部材23は、回転軸23aの他方の端部と現像剤収容部18aの前記他方側(伝達部材30の反対側)の内面18kとの間に第2の隙間L2を有するように配置されている。撹拌部材23は、一方の端部が現像剤収容部18aの一方側の外部から挿入された伝達部材30に支持され、他方の端部(撹拌部材被支持部23c)が現像剤収容部18aの他方側の支持部18hに支持されている。このようにして撹拌部材23は、現像剤収容部18aに対して前記現像剤収容部18aの長手方向(軸線方向H)に相対移動可能なように前記現像剤収容部18aに支持されている。したがって、撹拌部材23は、第1弾性部材31と第2弾性部材32から受ける弾性力に応じて、軸線方向Hに移動することが可能になっている。なお、ここでは、第1弾性部材31と第2弾性部材32として、図に示すような圧縮バネを用いた構成を例示している。
[物流時の説明]
引き続き図1(b)、図1(c)を用いてプロセスカートリッジ7の運搬時(物流時)の説明をする。図1(b)、図1(c)は、現像剤収容部18aの構成を示す断面図である。
図1(b)、図1(c)に示すように、プロセスカートリッジ7の回転軸23aの軸線(図中の一点鎖線)を重力方向とした縦置きの状態で運搬された状況を説明する。なお、この状況での部品の動きが分かりやすいように、本説明では、関係する現像剤収容部18a、回転軸23a、伝達部材30、第1弾性部材31、第2弾性部材32のみを図示し説明をする。
図1(b)は、伝達部材30を重力方向下側にしてプロセスカートリッジが運搬された場合の現像剤収容部18a内の状態を示す。
前述したように回転軸23aは、第1弾性部材31と第2弾性部材32の弾性力に応じて回転軸23aの軸線方向Hに移動(揺動)可能である。
まず、運搬によって現像剤収容部18aに軸線方向Hと同じ方向の振動が加わる。この際、振動、回転軸23aの重量、回転軸23aに付着しているトナーTの重量により、撹拌部材23の一方の端部と現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jとの隙間L1が小さくなる。このとき、第1弾性部材31が圧縮する。その後、第1弾性部材31の圧縮が復元する際、撹拌部材23に弾性力が働く。すなわち、前記第1の隙間L1が小さくなる方向に撹拌部材23が移動した場合、前記第1弾性部材31は、当該第1の隙間L1が大きくなる方向に前記撹拌部材23に付勢力を発生させる。これにより、撹拌部材23は現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jから離れる方向へ移動し、隙間L1が元に戻る方向へ広がる。運搬時の振動が継続する間、撹拌部材23は隙間L1が小さくなる移動と、元に戻る方向への移動を繰り返す。すなわち、撹拌部材23が軸線方向Hに往復する移動(揺動)を繰り返す。
撹拌部材23が、現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jから離れる方向へ側面の移動する際、撹拌部材23に付着しているトナーTと撹拌部材23周囲のトナーTは、伝達部材30側から離れる方向へ動く力を受ける。その後、トナーTは、自重により現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jの方向へ移動する。よって、撹拌部材23に付着しているトナーTと撹拌部材23周囲のトナーTは、撹拌部材23の揺動に合わせて、軸線方向Hに往復する揺動を繰り返す。したがって、トナーTが現像剤収容部18aの側面の一端側(伝達部材30側)方向に密集しづらくなり、トナーTが偏って凝集することを抑制できる。
図1(c)は、伝達部材30を重力方向上側にしてプロセスカートリッジが運搬された場合の現像剤収容部18a内の状態を示す。
まず、運搬によって現像剤収容部18aに軸線方向Hと同じ方向の振動が加わる。この際、振動、回転軸23aの重量、回転軸23aに付着しているトナーTの重量により、撹拌部材23の他方の端部と現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kとの隙間L2が小さくなる。このとき、第2弾性部材32が圧縮する。その後、第2弾性部材32の圧縮が復元する際、撹拌部材23に弾性力が働く。すなわち、前記第2の隙間L2が小さくなる方向に撹拌部材23が移動した場合、前記第2弾性部材32は、当該第2の隙間L2が大きくなる方向に前記撹拌部材23に付勢力を発生させる。これにより、撹拌部材23は現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kから離れる方向へ移動し、隙間L2が元に戻る方向へ広がる。運搬時の振動が継続する間、撹拌部材23は隙間L2が小さくなる移動と、元に戻る方向への移動を繰り返す。すなわち、撹拌部材23が軸線方向Hに往復する移動(揺動)を繰り返す。
撹拌部材23が、現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kから離れる方向へ移動する際、撹拌部材23に付着しているトナーTと撹拌部材23周囲のトナーTは、伝達部材30側に近づく方向へ動く力を受ける。その後、トナーTは、自重により現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kの方向へ移動する。よって、撹拌部材23に付着しているトナーTと撹拌部材23周囲のトナーTは、撹拌部材23の揺動に合わせて、軸線方向Hに往復する揺動を繰り返す。したがって、トナーTが現像剤収容部18aの側面の他端側(伝達部材30の反対側)方向に密集しづらくなり、トナーTが偏って凝集することを抑制できる。
以上のように、本構成では回転軸23aの軸線を重力方向とした縦置きの状態で運搬された場合でも、撹拌部材23が軸線方向Hに往復する揺動を繰り返すことで、トナーTが偏って凝集することを抑制できる。
なお、本実施例においては、第1弾性部材31と第2弾性部材32は、回転軸23aの端部や一端側(伝達部材30側)の内面18j、他端側(伝達部材30反対側)の内面18kに係合していないが、本発明はこの構成に限定されない。
例えば、第1弾性部材31と第2弾性部材32が、回転軸23aに係合されていても良い。係合方法としては、回転軸23aにボスを設け、第1弾性部材31や第2弾性部材32をボスに圧入する方法がある。また、回転軸23aに第1弾性部材31や第2弾性部材32を接着材などで係合する方法もある。第1弾性部材31と第2弾性部材32は、それぞれ撹拌部材23に対向する一端が前記撹拌部材23に固定されていても良い。
また、第1弾性部材31が現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jに、第2弾性部材32が現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kに係合されていても良い。係合方法としては、上述の回転軸23aに係合する場合と同様に、まず現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jと他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kにボスを設ける。次に第1弾性部材31や第2弾性部材32を前記ボスに圧入する方法がある。また、現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jや他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kに、第1弾性部材31や第2弾性部材32を接着材などで係合する方法もある。第1弾性部材31と第2弾性部材32は、それぞれ現像剤収容部18aに対向する端部が前記現像剤収容部18aに固定されていても良い。
いずれの場合も、運搬時の撹拌部材23、第1弾性部材31、第2弾性部材32の動きは、前述の図1に示した場合と同様である。すなわち、撹拌部材23が、軸線方向Hに往復する揺動を繰り返し、トナーTの凝集を抑制できる。この場合では、撹拌部材23の下枠体18gへの配置が容易となるため、組立性が向上する。
また、第1弾性部材31と第2弾性部材32が、それぞれ回転軸23aの端部と現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jと他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kに係合されていても良い。係合方法としては、前述の圧入や接着剤などで係合する方法がある。この場合の運搬時の撹拌部材23、第1弾性部材31、第2弾性部材32の動きを、図6を用いて説明する。図6(a)、図6(b)、図6(c)は、現像剤収容部18aの構成を示す断面図である。
図6(b)は、伝達部材30を重力方向下側にしてプロセスカートリッジが運搬された場合の現像剤収容部18a内の状態を示す。
まず、運搬によって現像剤収容部18aに軸線方向Hと同じ方向の振動が加わる。この際、振動、回転軸23aの重量、回転軸23aに付着しているトナーTの重量により、撹拌部材23の一方の端部と現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jとの隙間L1が小さくなる。このとき、第1弾性部材31が圧縮する。また、撹拌部材23の他方の端部と現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kとの隙間L2は大きくなる。このとき、第2弾性部材32は伸長する。その後、第1弾性部材31の圧縮と第2弾性部材32の伸長が復元される。このとき、第1弾性部材31と第2弾性部材32は、いずれも撹拌部材23の一方の端部が現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jから離れる方向に弾性力を与える。すなわち、前記第1の隙間L1が小さくなる方向に撹拌部材23が移動した場合、前記第1弾性部材31と前記第2弾性部材32は、当該第1の隙間L1が大きくなる方向に前記撹拌部材23に付勢力を発生させる。これにより、撹拌部材23は現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jから離れる方向へ移動し、隙間L1と隙間L2が元に戻る方向へ移動する。運搬時の振動が継続する間、撹拌部材23はこの移動を繰り返す。すなわち、撹拌部材23が軸線方向Hに往復する揺動を繰り返す。よって、図6(b)に示す場合においても、前述の図1(b)に示した場合と同様に、トナーTが現像剤収容部18aの側面の一端側(伝達部材30側)方向に密集しづらくなり、トナーTの凝集を抑制できる。
図6(c)は、伝達部材30を重力方向上側にしてプロセスカートリッジが運搬された場合の現像剤収容部18a内の状態を示す。
まず、運搬によって現像剤収容部18aに軸線方向Hと同じ方向の振動が加わる。この際、振動、回転軸23aの重量、回転軸23aに付着しているトナーTの重量により、撹拌部材23の他方の端部と現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kとの隙間L2が小さくなる。このとき、第2弾性部材32が圧縮する。また、撹拌部材23の一方の端部と現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jとの隙間L1は大きくなる。このとき、第1弾性部材31は伸長する。その後、第2弾性部材32の圧縮と第1弾性部材31の伸長が復元される。このとき、第1弾性部材31と第2弾性部材32は、いずれも撹拌部材23が現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kから離れる方向に弾性力を与える。すなわち、前記第2の隙間L2が小さくなる方向に撹拌部材23が移動した場合、前記第1弾性部材31と前記第2弾性部材32は、当該第2の隙間L2が大きくなる方向に前記撹拌部材23に付勢力を発生させる。これにより、撹拌部材23は現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kから離れる方向へ移動し、隙間L1と隙間L2は元に戻る方向へ移動する。運搬時の振動が継続する間、撹拌部材23はこの移動を繰り返す。すなわち、撹拌部材23が軸線方向Hに往復する揺動を繰り返す。よって、図6(c)に示す場合においても、前述の図1(c)に示した場合と同様に、トナーTが現像剤収容部18aの側面の他端側(伝達部材30の反対側)方向に密集しづらくなり、トナーTの凝集を抑制できる。
上述したように、本実施例によれば、揺動する部材を別途設けるのではなく、運搬等の際の振動で撹拌部材が回転軸線方向の両方向に揺動することで、現像剤の凝集を抑制できる。すなわち、低コストで運搬等の際の振動による撹拌部材の揺動で現像剤の凝集を抑制できる。
〔実施例2〕
次に実施例2に係る現像剤収容容器について、図7、図8を用いて説明する。図7(a)、図7(b)、図7(c)は、現像剤収容部18aの構成を示す断面図である。図8は、回転軸23aの軸線方向Hにおける断面図である。
なお、本実施例においては、前述した実施例1と異なる部分について詳細に説明する。特に改めて記載しない限りは、材質、形状などは前述の実施例1と同様である。そのような部分については、同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。
図7(a)、図7(b)、図7(c)に示すように、撹拌部材23は、回転する軸部としての前記回転軸23aを有し、この回転軸23aの軸線方向Hの両端部に凸部33を設ける。凸部33は、回転軸23aの回転半径方向の外側に突出した凸部である。この凸部33は、回転軸23aの軸方向(軸線方向H)に沿ってみたとき、凸部33の領域は、回転軸23aの領域(撹拌部材23の短手方向における幅K1)よりも大きい幅K2を有している。すなわち、図8に示すように、凸部33を軸線方向Hに投影した面積は、撹拌部材23を軸線方向Hに投影した面積よりも大きい。本実施例では、(K1/2)×(K1/2)×π<(K2/2)×(K2/2)×πの関係である。また、回転軸23aの領域(幅K1)は、回転軸の軸方向(軸線方向H)に沿ってみたとき、凸部33の領域(幅K2)の内側にある。また、前記凸部33は、前記回転軸23aの軸方向(軸線方向H)の端部に位置する。前記凸部33は、前記回転軸23aの軸方向(軸線方向H)の両側の端部に設けられている。ここで、短手方向とは、回転軸23aの軸線方向Hを長手方向としたときの、この長手方向と直交する方向である。
プロセスカートリッジの運搬時(物流時)における撹拌部材の動きについて、引き続き図7を用いて説明する。
図7(b)は、伝達部材30を重力方向下側にしてプロセスカートリッジが運搬された場合の現像剤収容部18a内の状態を示す。
実施例1と同様に、まず、運搬によって現像剤収容部18aに軸線方向Hと同じ方向の振動が加わる。この際、振動、回転軸23aの重量、回転軸23aに付着しているトナーTの重量により、撹拌部材23の一方の端部と現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jとの隙間L1が小さくなる。このとき、第1弾性部材31が圧縮する。その後、第1弾性部材31の圧縮が復元する際、撹拌部材23に弾性力が働く。すなわち、前記第1の隙間L1が小さくなる方向に撹拌部材23が移動した場合、前記第1弾性部材31は、当該第1の隙間L1が大きくなる方向に前記撹拌部材23に付勢力を発生させる。これにより、撹拌部材23は現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jから離れる方向へ移動し、隙間L1が元に戻る方向へ広がる。運搬時の振動が継続する間、撹拌部材23は隙間L1が小さくなる移動と、元に戻る方向への移動を繰り返す。すなわち、撹拌部材23が軸線方向Hに往復する移動(揺動)を繰り返す。
撹拌部材23が、現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jから離れる方向へ移動する。このとき、撹拌部材23に付着しているトナーTと、回転軸23aの一端側(図7(b)の重力方向下側)にある凸部33の軸線方向H上方にあるトナーT(図7(b)の領域Sにあるトナー)が伝達部材30側から離れる方向へ動く力を受ける。その後トナーTは、自重により現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jの方向へ移動する。よって、撹拌部材23に付着しているトナーTと前記凸部33の軸線方向H上方にあるトナーT(図7(b)の領域Sにあるトナー)は、撹拌部材23の揺動に合わせて、軸線方向Hに往復する揺動を繰り返す。したがって、トナーTが現像剤収容部18aの側面の一端側(伝達部材30側)方向に密集しづらくなり、トナーTが偏って凝集することを抑制できる。
このとき、本実施例では凸部33を軸線方向Hに投影した面積が、撹拌部材23を軸線方向Hに投影した面積より大きい。よって、撹拌部材23が軸線方向Hに往復する揺動時に、伝達部材30側から離れる方向へ動く力を受けるトナーTが、実施例1の場合より多い。したがって、トナーTが現像剤収容部18aの側面の一端側(伝達部材30側)方向に、実施例1の場合より密集しづらくなり、トナーTが偏って凝集することを抑制できる。
図7(c)は、伝達部材30を重力方向上側にしてプロセスカートリッジが運搬された場合の現像剤収容部18a内の状態を示す。
この場合も実施例1と同様に、運搬時の振動等によって撹拌部材23が軸線方向Hに往復する揺動を繰り返す。実施例2では凸部33を軸線方向Hに投影した面積が、撹拌部材23を軸線方向Hに投影した面積より大きい。よって、撹拌部材23が軸線方向Hに往復する揺動時に、伝達部材30側に近づく方向へ動く力を受けるトナーTが、実施例1の場合より多い。したがって、トナーTが現像剤収容部18aの側面の他端側(伝達部材30の反対側)方向に、実施例1の場合より密集しづらくなり、トナーTが偏って凝集することを抑制できる。
なお、本実施例では、凸部33を軸線方向Hに投影した断面を円形状としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、凸部33の軸線方向Hに投影した断面を四角形や三角形としても、上述の円形状の場合と同様の効果が得られる。
上述したように、本実施例においても、揺動する部材を別途設けるのではなく、運搬等の際の振動で撹拌部材が回転軸線方向の両方向に揺動することで、現像剤の凝集を抑制できる。
〔実施例3〕
次に実施例3に係る現像剤収容容器について、図9を用いて説明する。図9(a)は、現像剤収容部18aの構成を示す断面図である。図9(b)は、伝達部材係合部30a、第1弾性部材31、第1規制部材34の構成を示す断面図である。図9(c)は、撹拌部材被支持部23c、第2弾性部材32、第2規制部材35の構成を示す断面図である。
なお、本実施例においては、前述した実施例1と異なる部分について詳細に説明する。特に改めて記載しない限りは、材質、形状などは前述の実施例1と同様である。そのような部分については、同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。
図9(a)、図9(b)に示すように、第1弾性部材31と現像剤収容部18aの一方側(伝達部材30側)の内面18jの間に、第1規制部材34を設ける。すなわち、第1規制部材34は、第1弾性部材31の端部と現像剤収容部18aの内面18jの間に介在するものである。撹拌部材23の軸線方向に沿ってみたとき、第1弾性部材31の領域(外径K4)は、第1規制部材34の領域(外径K3)の内側にある。第1規制部材34は、外径K3が第1弾性部材31の外径K4より大きい板形状である。第1規制部材34は、第1弾性部材31と現像剤収容部18aの接触を規制する。第1規制部材34は、伝達部材係合部30aの幅K5よりも大きく、第1弾性部材31の内径K6よりも小さい穴34aを有している。
また、図9(a)、図9(c)に示すように、第2弾性部材32と現像剤収容部18aの他方側(伝達部材30の反対側)の内面18kの間に、第2規制部材35を設ける。すなわち、第2規制部材35は、第2弾性部材32の端部と現像剤収容部18aの内面18kの間に介在するものである。撹拌部材23の軸線方向に沿ってみたとき、第2弾性部材32の領域(外径K8)は、第2規制部材35の領域(外径K7)の内側にある。第2規制部材35は、外径K7が第2弾性部材32の外径K8より大きい板形状である。第2規制部材35は、第2弾性部材32と現像剤収容部18aの接触を規制する。第2規制部材35は、撹拌部材被支持部23cの外径K9より大きく、第2弾性部材32の内径K10よりも小さい穴35aを有している。
伝達部材30を撹拌部材23に接続する際、伝達部材30の伝達部材係合部30aを第1規制部材34の穴34aに挿入することで、第1規制部材34が外れないように取り付けられている。また、撹拌部材23の撹拌部材被支持部23cを第2規制部材の穴35aに挿入することで、第2規制部材35が外れないように取り付けられている。
画像形成時に撹拌部材23が回転した際、第1弾性部材31も回転する場合がある。このとき、第1規制部材34により、第1弾性部材31と現像剤収容部18aの一端側(伝達部材30側)の内面18jが摺擦し、前記一端側(伝達部材30側)の内面18jが削れることを防止できる。同様に、撹拌部材23が回転した際、第2弾性部材32も回転する場合がある。このとき、第2規制部材35により、第2弾性部材32と現像剤収容部18aの他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kが摺擦し、前記他端側(伝達部材30の反対側)の内面18kが削れることを防止できる。
なお、本実施例においては、第1規制部材34と第2規制部材35は、板形状としたが本発明はこの構成に限定されない。
例えば、図10に示すように、撹拌部材23の半径方向(軸線方向Hと直交する方向)において第1弾性部材31を外側から覆う第1被覆部材36と、撹拌部材23の半径方向(軸線方向Hと直交する方向)において第2弾性部材32を外側から覆う第2被覆部材37と、を有する構成としてもよい。具体的には、第1規制部材34の外周面に、撹拌部材23の軸線方向Hにおいて第1弾性部材31を覆う第1被覆部材36を一体的に形成する。この場合、第1弾性部材31にトナーTが入り込むことを防止でき、撹拌部材23が軸線方向Hに往復する揺動は安定する。同様に第2規制部材35の外周面に、撹拌部材23の軸線方向Hにおいて第2弾性部材32を覆う第2被覆部材37を一体的に形成する。この場合、第2弾性部材32にトナーTが入り込むことを防止でき、撹拌部材23が軸線方向Hに往復する揺動は安定する。なお、ここでは第1規制部材と第1被覆部材、および、第2規制部材と第2被覆部材を、それぞれ一体的に形成した構成を例示したが、これに限定されるものではない。第1規制部材と第1被覆部材、および、第2規制部材と第2被覆部材を、それぞれ別部材で構成しても良い。
上述したように、本実施例においても、揺動する部材を別途設けるのではなく、運搬等の際の振動で撹拌部材が回転軸線方向の両方向に揺動することで、現像剤の凝集を抑制できる。
〔他の実施例〕
前述した実施例では、画像形成装置に取り付けられ、画像形成装置から駆動を受ける現像剤収容容器として、プロセスカートリッジの一部をなす現像ユニットを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、現像剤収容部および撹拌部材を有するトナーユニット、あるいは現像剤担持体、現像剤収容部、および撹拌部材を有する現像装置など、その他の現像剤収容容器であっても良い。これらの現像剤収容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。
また前述した実施例では、弾性部材として圧縮バネを例示したが、これに限定されるものではなく、現像剤収容部の長手方向に伸縮可能であり、撹拌部材に弾性力を付与するものであれば、圧縮バネ以外の弾性部材であっても良い。
また前述した実施例では、画像形成部を4つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
また前述した実施例では、露光手段としてスキャナユニット(レーザースキャナ)を使用したが、これに限定されるものではなく、例えばLEDアレイ等を使用しても良い。
また前述した実施例では、画像形成装置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。感光体ドラムの他に、帯電手段、現像手段、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良い。また、中間転写体を使用し、中間転写体に担持されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置を例示したが、これに限定されるものではない。記録材担持体を使用し、記録材担持体に担持された記録材にトナー像を転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられる現像剤収容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。
L1,L2 …隙間
SY,SM,SC,SK …画像形成部
T …トナー
1 …感光体ドラム
4 …現像ユニット
7 …プロセスカートリッジ
12 …記録材
13 …感光体ユニット
14 …クリーニング枠体
18 …現像枠体
18a …現像剤収容部
18b …現像室
18c …開口
18f …上枠体
18g …下枠体
18h …支持部
18j,18k …内面
20 …トナー供給ローラ
21 …現像ブレード
22 …現像ローラ
23 …撹拌部材
23a …回転軸
23b …撹拌シート
23c …撹拌部材被支持部
30 …伝達部材
30a …伝達部材係合部
31 …第1弾性部材
32 …第2弾性部材
33 …凸部
34 …第1規制部材
34a,35a …穴
35 …第2規制部材
36 …第1被覆部材
37 …第2被覆部材
100 …画像形成装置

Claims (15)

  1. 現像剤を収容する現像剤収容部と、
    前記現像剤収容部に回転可能に設けられ、前記現像剤収容部に収容した現像剤を撹拌する、前記現像剤収容部の長手方向に延びた撹拌部材と、
    前記現像剤収容部の長手方向の一端側において、前記撹拌部材の一方の端部と前記現像剤収容部の一方側の内面との間に配置され、前記現像剤収容部の長手方向に沿う方向に伸縮可能な第1弾性部材と、
    前記現像剤収容部の長手方向の他端側において、前記撹拌部材の他方の端部と前記現像剤収容部の他方側の内面との間に配置され、前記現像剤収容部の長手方向に沿う方向に伸縮可能な第2弾性部材と、を有し、
    前記撹拌部材は、前記一方の端部と前記現像剤収容部の前記一方側の内面との間に第1の隙間を、前記他方の端部と前記現像剤収容部の前記他方側の内面との間に第2の隙間を、それぞれ有するように配置され、且つ前記現像剤収容部に対して前記現像剤収容部の長手方向に相対移動可能なように前記現像剤収容部に支持されている、ことを特徴とする現像剤収容容器。
  2. 前記撹拌部材が、前記第1および前記第2の隙間のうちの一方の隙間が小さくなる方向に移動した場合、当該一方の隙間が大きくなる方向に前記撹拌部材に付勢力を発生させるように前記第1弾性部材および前記第2弾性部材が構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤収容容器。
  3. 前記撹拌部材は、
    回転する軸部と、
    前記軸部の回転半径方向の外側に突出した凸部と、を有し、
    前記軸部の軸方向に沿ってみたとき、前記凸部の領域は、前記軸部の領域よりも大きい、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の現像剤収容容器。
  4. 前記軸部の軸方向に沿ってみたとき、前記軸部の領域は前記凸部の領域の内側にある、ことを特徴とする請求項3に記載の現像剤収容容器。
  5. 前記凸部は、前記軸部の軸方向の端部に位置する、ことを特徴とする請求項3または4に記載の現像剤収容容器。
  6. 前記凸部は、前記軸部の軸方向の両側の端部に設けられている、ことを特徴とする請求項5に記載の現像剤収容容器。
  7. 前記第1弾性部材と前記現像剤収容部の前記一方側の内面との間に配置され、前記第1弾性部材と前記現像剤収容部の接触を規制する第1規制部材と、
    前記第2弾性部材と前記現像剤収容部の前記他方側の内面との間に配置され、前記第2弾性部材と前記現像剤収容部の接触を規制する第2規制部材と、
    を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の現像剤収容容器。
  8. 前記撹拌部材の軸線方向に沿ってみたとき、前記第1弾性部材の領域は、前記第1規制部材の領域の内側にある、ことを特徴とする請求項7に記載の現像剤収容容器。
  9. 前記撹拌部材の軸線方向に沿ってみたとき、前記第2弾性部材の領域は、前記第2規制部材の領域の内側にある、ことを特徴とする請求項7または8に記載の現像剤収容容器。
  10. 前記撹拌部材の半径方向において前記第1弾性部材を外側から覆う第1被覆部材と、
    前記撹拌部材の半径方向において前記第2弾性部材を外側から覆う第2被覆部材と、を有する、ことを特徴とする請求項7に記載の現像剤収容容器。
  11. 前記第1規制部材と前記第1被覆部材、および、前記第2規制部材と前記第2被覆部材は、それぞれ一体的に形成されている、請求項10に記載の現像剤収容容器。
  12. 前記第1および第2弾性部材は、前記撹拌部材の端部または前記現像剤収容部の内面に係合されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の現像剤収容容器。
  13. 前記第1弾性部材は、前記撹拌部材に対向する一端が該撹拌部材に固定され、
    前記第2弾性部材は、前記撹拌部材に対向する一端が該撹拌部材に固定されている、ことを特徴とする請求項12に記載の現像剤収容容器。
  14. 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の現像剤収容容器と、
    前記現像剤収容容器に設けられ、現像剤を担持する現像剤担持体と、を有する、ことを特徴とする現像剤装置。
  15. 画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
    請求項1乃至13のいずれか1項に記載の現像剤収容容器と、
    前記現像剤収容容器に設けられ、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、を有する、ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
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