JP3862745B2 - トナー供給容器及び電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
(電子写真画像形成装置)
図20は、本発明のー実施の形態であるトナー供給容器を装着した電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置という)の縦断面図である。
1)片面コピーの場合、用紙Pは、反転部115を通過して、排出ローラ116によりトレー117へ排出される。
2)多重コピーの場合、用紙Pは反転部115のフラッパー118により、搬送路119,120へ搬送される。そして、レジストローラ110まで達する。その後、前記と同様に画像形成部、搬送部、定着部を通り、トレー117へ排出される。
3)両面コピーの場合、用紙Pは、反転部115を通り、一度、排出ローラ116により、その一部を機外へ排出する。その後、用紙Pの終端がフラッパー118を通過した後、前記排出ローラ116を逆回転させる。そして、用紙Pを再度機内へ搬送する。この用紙Pは、搬送部119,120へ搬送されて、レジストローラ110まで至る。そして、前記と同様に画像形成部、搬送部、定着部を通りトレー117へ排出される。
本実施形態のトナー供給容器1(図1参照)は、画像形成装置内のトナー供給装置100に装着される。そして、そのまま据え置かれて、収納しているトナーを使い切るまで徐々に現像部へトナー供給する。所謂据え置き型(ビルトイン)である。しかしながら、本発明のトナー供給容器は、所謂据え置き型に限定されずに、例えば、所謂供給型等にも適用される。
トナー収納部としてのトナーコンテナ11は、中空円筒状部材である。そして、その円周上には、トナー排出開口11aが設けられている。また前記トナー排出開口11aの短手両端部には、係合部11bが設けられている。この係合部11bは,シャッタ16と係合して、シャッタ16を円周方向(矢示a方向)に開閉可能とする。
第1、フランジ12及び、第2フランジ13は、夫々中空円筒形である。そして、トナーコンテナ11の長手方向の両端に嵌合して接着固定される。そして、トナーコンテナ11を封止する。また、第1フランジ12にはトナー充填用の開口12aが設けられている。該開口12aは、コンテナ11にトナーを充填後、キャップ14を嵌合して密閉される。また第2フランジ13は端板13bを有する。また第2フランジ13の外周面に母線方向に沿って突起13aが設けられている。この突起13aは容器1を画像形成装置本体へ挿入する際の円周方向の位置決めを行う。また、コンテナ11が装置本体内で回転することを防止する。尚、容器1内に収納しているトナー色に対応して突起13aの位置を異にすることにより、誤装着の防止を行うこともできる。また前記突起13aはトナーコンテナ11、または、第1フランジ12に設置しても構わない。しかしながら、操作性の観点から第2フランジ13への設置が好ましい。突起13aを第2フランジ13へ設置することによって、例えば操作者が挿入時の位置決めを認識し易い。また、異種トナーを充填されたトナー供給容器の誤装着の認識をいち早く行なうことができる。
回転部材であるハンドル15は、円筒形である。そしてその一端には、矩形状の把手15eを有している。また、他端は、中空で円筒形に開放されている。ハンドル15は第1フランジ12に回動可能に結合される。そしてハンドル15には駆動力を伝達するための係合部15aが外周のー部に沿って設けられている。前記係合部15aは、ギア15a1を有する。ここで、ハンドル15はギアを有する部材、即ちギア部材である。そして、係合部15aはトナー供給容器1を画像形成装置本体124に装着した際に、装置本体124に設けた駆動力伝達部材21(回転力伝達部材)に設けられた駆動力受側係合部21aとしてのギアと係合する(図3、図5)。ここで、前記係合部15aはトナー供給容器1を装置本体124に装着するという一連の動作でもって、駆動力受側係合部21aと係合可能である。そのために、係合部15aはハンドル15の外周面に設置されることが好ましい。なお、駆動力伝達部材21は、装置本体124に回転自在に支持される軸21sの両端に、夫々ギアである駆動力受側係合部21aと駆動力伝達側係合部21bを有するギア部材である。尚、この軸21sは、装置本体124に(図示せず)によって取り付けられている。
図19に示すようにトナー供給容器1内にスクリュー25を備える。このスクリュー25は、互いにねじれ方向の異なるねじ羽根25R,25Lを備えている。そして、図示矢印a,bで示すようにトナーコンテナ11中のトナーをトナー排出開口11aに向って送る。このスクリュー25は、第2フランジ13の端板13bに回転自在に支持されている。そして、この端板13b外部においてギア26がスクリュー25の軸に固定されている。このギア26は、トナー供給容器1を装置本体124へ装着した際に、装置本体124の駆動源につらなるギア(不図示)と噛み合う。
開閉部材であるシャッタ16は、トナー排出開口11aの周囲に設けられた係合部11bと係合している。そして、該トナー排出開口11aを開閉可能に円周方向に沿ってスライド移動する。即ち、シャッタ16のトナー供給容器1の長手方向と直角な断面は円弧形状であってトナーコンテナ11の外周面に沿う形状である。
次に、本実施の形態のトナー供給容器1を用いたトナー補給操作について説明する。
上記の如く構成されたトナー供給容器1を、装置本体124のトナー補給装置100内へ矢印c方向(図21)から装着する。この際に、トナー供給容器1の突起13aを装置本体124の係合部24に係合させながら挿入する(図5,図6)。先ず、係合部材22の嵌合部22bがシャッタ16と嵌合する。そしてシャッタ16は該嵌合部22bを摺動して進む。そして、装置本体124に設けられた係合部21aとハンドル15に設けられた係合部15a、そして、本体に設けられた係合部材22とシャッタ16が、各々係合する(図3,図5)。さらに図8(a)→図8(b)に示すように、ロック部材15bが突起23により進行を阻止される。したがって、ロック部材15bは圧縮コイルばね15dを圧縮し乍ら溝15cへ進入し、ロック部材15bは穴部12bから外れる。これによって、該ハンドル15とトナーコンテナ11側の係止が解除される。そして、該ハンドル15は、トナーコンテナ11に対して手動で回動自在となる。即ち、回転部材であるハンドルと駆動力受け部を有するシャッター部材との間の駆動連結はトナー供給容器1を電子写真画像形成装置に装着されることによって為される。
図4(a)、及び、図6に示す。トナー供給容器1が装置本体124内に装着された状態で、操作者がハンドル15を手動で反時計方向へ回動させる。すると、回動による駆動力が、該ハンドル15の係合部15aから、係合部21aを介して装置本体124に設けられた伝達部材21に伝達される。さらに、駆動力は、係合部21bに連動する係合部22aを介して係合部材22まで伝達される。このように伝達された駆動力によって、シャッタ16はコンテナ11の円周方向にスライドする。そして、トナー排出開口11a(幅W)が開口し、トナー補給が可能となる。尚その際、容器1の突起13aが装置本体124に設けられた係合部24により係合されている。そのため、コンテナ11はハンドル15の回動に連動しない。
操作者がハンドル15を時計方向へ回動することにより、シャッタ16に(2)と同様の順序で逆向きの駆動力が伝わる。そして、シャッタ16は、トナー排出開口11a(幅W)を閉じる。さらに、操作者が容器1をトナー補給装置100から引き出す。これにより、ロック部材15bは第1フランジの穴部12bと嵌合する。そしてハンドル15はコンテナ11側に係止される。これによって、一連のトナー補給操作が完了する。このような構成とすることにより、一連のトナー補給動作において、コンテナ11は動かない。そのため、コンテナ11の形状の制約はなくなる(円筒形状でなくても構わない)。また、シャッタ16をハンドル15とは別部材とすることにより、トナー排出開口11aの位置をハンドル近傍とする制約もなくなり、トナー供給容器1の設計の自由度を高くできる。また、容器1を装置本体124の装着位置に装着することによって、シャッタ16を開くことができる。したがって、容器1が装置本体から取り外されている状態ではシャッタ16は不用意に開くことを防止できる。
次に実施の形態2として、シャッタ16の他例を図9〜図15に示す。なお、前述した実施の形態1と同一機能を有する部分は同一符合を付けて説明を援用する。
次に実施の形態3として、トナーコンテナ11部の他例を図18に示す。なお、実施の形態2と同様に、前述した実施の形態1と同一機能を有する部分は同一符合を付けて説明を援用する。
次に、実施の形態4を具体的に説明する。ここでは、説明の順序として、(1)トナー供給容器を装着する画像形成装置本体の全体構成、(2)トナー供給容器の構成、(3)トナー補給操作方法、の順に説明する。
図22は、本実施の形態のトナー供給容器を装着する、フルカラー画像形成装置本体124Aの縦断面図である。
本実施の形態のトナー供給容器1a,1b,1c,1dは、図22に示すカラー複写機本体124Aに設けられたトナー補給装置100a,100b,100c,100dに装着される。そしてそのまま据え置いてトナーを使い切るまで徐々にトナー補給装置100a,100b,100c,100d内へトナーを補給する。所謂据え置型のトナー供給容器である。
トナーコンテナ11は、図27に示すように、長手方向と直交する断面が半円に近い円弧部11gに長方形部11hを接続した形状である。そして内部は一つの空間からなる中空筒状部材であって、トナーが収納される。そして、その円弧部11gの外周面にはトナー排出開口11aが設けられている。また、該トナー排出開口11aの長手方向両側の周囲にはシヤッタ支持部材11eが設けられている。シャッタ16は支持部材11eに支持されて、トナー排出開口11aを閉鎖する閉鎖位置(図27(a))と、該閉鎖位置から退避して前記トナー排出開口11aを開放する開放位置(図27(b))とを取り得る。尚、コンテナ11の長手方向と交差するトナー排出開口11aの大きさによっては、シャッタ16のスライド距離を長くする必要がある。そのため、図24に示すように、円弧部を延長させて中心角θがほぼ270度の円弧形状としてもよい。
ハンドル15は円筒形である。そしてその一端は一文字形の把手15eを有する。またその他端は、内部が空胴で円筒形に開放されている。ハンドル15は、コンテナ11の一端に設けられた壁部12eに対して、手動作により回動可能に嵌合される。そして、駆動力を伝達する係合部15aが設けられている。この係合部15aは、ハンドル15の外周面に設けられている。そして、複数個の歯を有している。
トナー搬送部材29を支持する搬送軸27は、その一端が軸孔12d(図23)に回転自在に軸支されている。そして他端がカップリング26a(図26)によって回転力を伝達されるように軸支されている。そして、搬送部材29は軸27に固定された可撓性部材からなる搬送翼28を有する。尚、カップリング26aはコンテナ11に回転自在に支持されている。
図23に示すシャッタ16は、シャッタ16の長手方向の両端にスライド部16fが設けられている。このスライド部16fは、開口11aの長手方向の両端に設けられたガイド部材としてのシャッタ支持部材11eと係合する。そして、シャッタ16は、開口11aを開閉可能にコンテナ11の円周方向にスライド移動する。すなわち、シャッタ16の、各容器1a,1b,1c,1dの長手方向と直角な断面は、円弧形状であってコンテナ11の外周面に沿う形状である。尚、スライド部16f、及び、支持部材11eは、長手方向と直角な断面が鉤形である。
封止部材としてのシール部材35は、弾性体(図23)である。そして、前記シャッタ16と前記排出開口11a間のシール性を維持している。また、落下衝撃等によるコンテナ11内のトナーの洩れを防止する。そのため、シール部材35は、前記排出開口11aを囲むようにコンテナ11の外側表面に貼付されている。具体的には、シール部材35の材質として、シリコン、ウレタン、発泡ポリエチレン等のゴムやスポンジ、好ましくは硬度20゜〜70゜、圧縮永久歪み10%以下、セルサイズ60〜300μm、密度が0.15〜0.50g/である低発泡ポリウレタンを5〜50%圧縮して用いる。
次に、本実施の形態のトナー供給容器1aを用いたトナー補給操作について説明する。
装置本体124Aに設けられた前扉(不図示)を手前90゜方向に開く。次に、容器1aの突起32aを補給装置100aの溝部24a(図28参照)に係合させる。そして、カップリング26aの設けられた側を先頭にして、容器1aを補給装置100a内へ挿入する。するとまず容器1aのシャッタ16と、補給装置100a内の本体シャッタ34とが係合する(図28)。そして、係合部21gとシャッタ16の係合部16dとが係合する。そして最後に、前記係合部21aとハンドル15の係合部15aとが係合する。
容器1aが補給装置100aに装着された状態で、操作者がハンドル15を手動にて時計周りに90゜回動させる。すると、回転による駆動力が、係合部15aから、係合部21aを介して伝達部材21に伝達される。さらに、係合部21gからシャッタ16の係合部16dへ伝達される。このように伝達された駆動力によって、シャッタ16はコンテナ11の支持部材11eに係合しながら円周方向にスライド移動する。その時、本体シャッタ34はシャッタ16のスライド移動に連動する。そのため、容器1aの排出開口11aと補給装置100a内の補給開口33は同時に開放される。そして、装置本体124Aからの駆動力を受けたカップリング26aによって、トナー搬送部材29を回転することで、トナー補給が開始される。
操作者がハンドル15を反時計方向へ90゜回転する。これによって、(2)と同様の順序で逆向きの駆動力が伝わる。そして、シャッタ16は排出開口11aを、また、本体シャッタ34は補給開口33を各々閉じる。そして、一連のトナー補給操作が完了する。
次に、実施の形態5を具体的に説明する。本実施の形態はトナー供給容器を装置本体へ装着する際に、容器の長手方向と交差する方向から装着するものである。また、装置本体の扉の開閉に連動して、シャッターをスライド移動するものである。
この実施の形態のトナー供給容器1Aは、所謂据え置き型のトナー供給容器である。
トナーコンテナ11は、中空筒状部材で構成されている。そしてコンテナ11のトナー排出開口11aの部分の長手方向に直角な断面は、図34、及び図35に示すように、中心角θを270度とした円弧部11iと、矩形部11jを有する。その円弧部11iにはトナー排出開口11aが設けられている。また該トナー排出開口11aの周囲には、トナー排出開口11aを閉鎖する閉鎖位置と、該閉鎖位置から退避して前記トナー排出開口を開放する開放位置とを取り得るシャッタ16を支持するシャッタ支持部材11eが設けられている。上記構成によって、トナー排出開口11aの大きさをトナーコンテナ11の周方向へ拡大でき、シャッタ16のスライド距離を長くすることができる。なお、トナーコンテナ11の形状を実施の形態1〜4のようにしてもよい。
ハンドル15Aは円筒形である。そして、一端は中央にカップリング46と対向する開口15fを有する壁面15gを有する。そして、他端は空胴の円筒形である。そして該ハンドル15Aの外周面15kに把手15eを有している。前記ハンドル15Aは、コンテナ11の一端に設けられた壁部45dに、手動により回動可能に嵌合される。また、ハンドル15Aは、駆動力を伝達する係合部15a(ギア)が設けられている。なお把手15eの代わりに、後述するように壁面15gに、前扉44の開閉に連動する突起部を有することで、ハンドルの回動を前扉の開閉に連動させることが可能となる。
搬送軸27は、その一端をコンテナ11の開口12aに設けられた十字状リブ12cの有する軸孔12dに回転自在に軸支されている。また、他端は、カップリング46の有する凸軸46aに嵌合している。そして、トナー搬送部材29は、搬送軸27に固定された可撓性部材からなる搬送翼28を有する。
開閉部材としてのシャッタ16は、排出開口11aの周囲に設けられた支持部材11eと係合している。そして排出開口11aを開閉するために円周方向にスライド移動する。
次に、本発明のトナー供給容器1Aを用いたトナー補給操作について説明する。
図39に示すように、前扉44を手前へ開く。そして、コンテナ11のリブ11fを前記前扉44の裏面に設けられた溝部15lに沿わせながら、容器1Aを矢印Aの向きに挿入する。そして、係合部21gと係合部16d、及び、係合部21aと係合部15aが各々係合する。
容器1Aが補給装置100A内に装着された状態で操作者が把手15eを奥側方向へ手動にて回転させる。そして回転による駆動力が、係合部15aから、係合部21aを介して伝達部材21に伝達される。さらに係合部21gから係合部16dまで伝達される。このように伝達された駆動力により、シャッタ16は支持部材11eに沿ってスライド移動する。その際、補給本体シャッタ34の係合部34cは、係合部21bに連動する係合部21kより駆動力を受ける。そのため排出開口11aと補給開口33は同時に開放される(図42)。そして、装置本体124Bからの駆動力を受けたカップリング46を介して、トナー搬送部材29が回転する。これによって、トナーの補給が開始される。尚、本体シャッタ34は、容器1Aのシャッタ16の移動に連動して開放する構成でも構わない。尚、このシャッタ16の開閉に要するハンドル15Aの回転角は60度〜120度が好適である。
ハンドル15Aの手前側方向への回動、もしくは、装置本体124Bの前扉44を開けることにより、(2)と同様の順序で逆向きの駆動が伝わる。そして、シャッタ16は排出開口11aを、本体シャッタ34は補給開口33を各々閉塞し、一連のトナー補給操作が完了する。
前述した実施の形態5は、トナー供給容器の長手方向と交叉する方向からトナー供給容器を画像形成装置本体に着脱する。また、扉の開閉と連動して、トナー供給容器のシャッタを開閉する。更に、本体シャッタを開閉する。ここで他の実施の形態を示す。
1A トナー供給容器(横型)
1a,1b,1c,1d トナー供給容器
2 軸受部
11 トナーコンテナ
11a トナー排出開口
11b 係合部
11c 台形部
11d 円弧部
11e 支持部材
11f 識別リブ
11g 開口
11i 円弧部
11j 矩形部
12 第1フランジ
12a 開口
12b 穴部
12c リブ
12d 軸孔
12e 円形状周壁部
13 第2フランジ
13a 突起
13b 端板
13c 孔
13d 円形状周壁部
14 キャップ
15 ハンドル
15a 駆動伝達側係合部
15a1 歯
15b ロック部材
15c 溝
15d 圧縮コイルばね
15e 把手
15f 開口
15g 壁面
15h 突起部
15h1 2面幅部
15i 突起
15j 端面カム
15k 外周面
15A ハンドル
16 シャッタ
16a 駆動力受側係合部(駆動力受け部)
16a1 歯
16c 容器挿入方向両縁(駆動力受け部)
16d1 歯
16d 駆動力受側係合部(駆動力受け部)
16f,16f1 スライド部
16g 切り欠き
16n 接触部(駆動力受け部)
21 駆動力伝達部材
21a 駆動力受側係合部
21a1,21b1,21g1 歯
21b,21g,21h,21i,21j,21k 駆動力伝達側係合部
21c,21d 傘歯車
21e ピニオン
21f 軸
21s 軸
21u 回転軸
21A 第1駆動伝達部材
21B 第2駆動伝達部材
22 カートリッジシャッタ係合部材
22a 駆動力受側係合部
22a1 歯
22b 嵌合部
21b1 歯
23 本体側突起
24 係合部
24a 溝部
25 スクリュー
25R,25L ねじれ羽根
26 ギア
26a カップリング
26a1 突起
26a2 凹部
27 搬送軸
28 搬送翼
28a 爪部
29 トナー搬送部材
31 ホルダー
32 突起
32a 突起
33 トナー補給開口
34 本体シャッタ
34a ガイド
34b 突縁
34b1 面
34c 駆動力受側係合部
41 カートリッジ受け部
41a 駆動側の壁面
41b 反駆動側の壁面
41b1 壁面の穴
41c,41d 開口
41e シャッタ設置部
42 バファ部
43 搬送スクリュー
44 前扉
44a ピン軸
45 フランジ
45a 孔
45a1 周壁部
45b 嵌合部
45d 壁部
46 カップリング
46a 突軸
46b 凹部
46c 位置決め穴
46d 円筒部
46e 大径部
47 ハンドル保持部
135 シール部材(封止部材)
Claims (6)
- トナーを収納するトナー収納部と、前記トナー収納部の周面に設けられトナーを排出する開口と、前記開口を開閉するシャッター部材と、を有し、電子写真画像形成装置の装着手段に着脱可能なトナー供給容器において、
前記トナー収納部に対して回転可能な回転部材と、
該回転部材に設けられ、操作者が前記回転部材を回転させる為の把手部と、
前記回転部材に設けられ、前記電子写真画像形成装置に設けられた駆動伝達部材の第1ギア部に係合する回転部材ギア部と、
前記シャッター部材に設けられ、前記駆動伝達部材の第2ギア部に係合するシャッターギア部と、を有し、
前記装着手段に対し、前記回転部材に対して前記シャッターが装着方向下流側となるような方向で装着された状態において、前記回転部材の回転方向への前記トナー収納部の移動が規制され、かつ、
前記トナー供給容器の前記装着手段への装着によって、前記第1ギア部と前記回転部材ギア部、及び、前記第2ギア部と前記シャッターギア部が、それぞれ係合することで、前記回転部材と前記シャッター部材との間の駆動伝達経路が形成され、該駆動伝達経路の形成によって、前記回転部材からの駆動力により前記シャッター部材の開閉が可能となるよう構成され、
前記シャッターギア部の歯先は、前記回転部材ギア部の歯先よりも、前記トナー供給容器に近い側に位置し、前記トナー供給容器の装着動作の際、前記シャッターギア部は、前記第1ギア部に対向する位置を通過した後、前記第2ギア部と係合することを特徴とするトナー供給容器。 - 前記シャッターギア部のギア先端の歯先円の外形は、前記回転部材ギア部のギア先端の歯先円の外形よりも、小さいことを特徴とする請求項1に記載のトナー供給容器。
- 前記シャッターギア部と、前記回転部材ギア部とは、前記トナー供給容器の装着方向から見た時に、互いに重なる領域を有するように配置されることを特徴とする請求項2に記載のトナー供給容器。
- トナーを収納するトナー収納部と、前記トナー収納部の周面に設けられトナーを排出する開口と、前記開口を開閉するシャッター部材と、を有するトナー供給容器と、
該トナー供給容器が着脱可能な装着手段と、
を備えた電子写真画像形成装置において、
前記トナー供給容器は、前記トナー収納部に対して回転可能な回転部材と、該回転部材に設けられ操作者が前記回転部材を回転させる為の把手部と、該回転部材に設けられた回転部材ギア部と、前記シャッター部材に設けられたシャッターギア部と、を有し、
前記電子写真画像形成装置は、
前記回転部材ギア部と係合する第1ギア部と、前記シャッターギア部と係合する第2ギア部、とを備える駆動伝達部材を有し、
前記回転部材に対して前記シャッターが装着方向下流側となるような方向に前記トナー供給容器が前記装着手段に装着された状態において、前記回転部材の回転方向への前記トナー収納部の移動が規制され、かつ、
前記トナー供給容器の前記装着手段への装着によって、前記第1ギア部と前記回転部材ギア部、及び、前記第2ギア部と前記シャッターギア部が、それぞれ係合することで、前記回転部材と前記シャッター部材との間の駆動伝達経路が形成され、該駆動伝達経路の形成によって、前記回転部材からの駆動力により前記シャッター部材の開閉が可能となるよう構成され、
前記シャッターギア部の歯先は、前記回転部材ギア部の歯先よりも、前記トナー供給容器に近い側に位置し、前記トナー供給容器の装着動作の際、前記シャッターギア部は、前記第1ギア部に対向する位置を通過した後、前記第2ギア部と係合することを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 前記シャッターギア部のギア先端の歯先円の外形は、前記回転部材ギア部のギア先端の歯先円の外形よりも、小さいことを特徴とする請求項4に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記シャッターギア部と、前記回転部材ギア部とは、前記トナー供給容器の装着方向から見た時に、互いに重なる領域を有するように配置されることを特徴とする請求項5に記載の電子写真画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006166206A JP3862745B2 (ja) | 1997-09-30 | 2006-06-15 | トナー供給容器及び電子写真画像形成装置 |
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