JP4899886B2 - プロセスカートリッジ - Google Patents

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Description

本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジに関する。
レーザプリンタのプロセスカートリッジとして、トナーを収容するトナーユニットをプロセスカートリッジの現像ユニットに対して着脱可能に装着する現像装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。
特許文献1に記載の現像装置では、現像装置のケースに対してトナーボックスが着脱可能に装着される。現像装置のケースの左右両側壁には、抜け止め案内溝が形成されている。また、トナーボックス内のトナーを攪拌する回転羽根を回転させ、トナーボックスの左右両側から横向きに突出する支軸に対して、レバーが回動可能に設けられており、支軸が挿通されるレバーの基板には、係合突起が設けられている。特許文献1に記載の現像装置では、トナーボックスを現像装置のケースに装着し、レバーを支軸回りに回動させて係合突起を抜け止め案内溝に嵌めるという簡易な操作により、レバーおよびトナーボックスが現像装置のケースから外れ不能となり、トナーボックスが現像装置に対して固定される。
特開平7−225514号公報
特許文献1に記載の現像装置において、係合突起は、トナーボックスの左右両側にそれぞれ1つずつしか設けられておらず、抜け止め案内溝も、現像装置のケースの左右両側壁にそれぞれ1つずつしか形成されていない。つまり、トナーボックスは、回転羽根の回転方向においては、係合突起が抜け止め案内溝に嵌合する1箇所だけで、現像装置に対して固定される。
そのため、回転羽根を回転させたときに回転モーメントが生じると、この回転モーメントの影響を受けて係合突起の抜け止め案内溝に対する嵌合状態が不安定になりやすくなる。その場合、トナーボックスを現像装置に対して安定して固定することが困難となるので、トナーボックスと現像装置の間に隙間が生じてトナーが漏れ出すおそれがある。
本発明の目的は、簡易な操作性を維持しながら、トナーユニットを現像ユニットに対して安定して固定することができるプロセスカートリッジを提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像ローラを有する現像ユニットと、トナーを収容し、前記現像ユニットに対して着脱可能なトナーユニットとを備えるプロセスカートリッジであって、前記現像ユニットは、前記トナーユニットを収容するための収容部が設けられ、前記トナーユニットからのトナーを受け入れる第1開口部が形成された現像筐体を備え、前記現像筐体は、前記トナーユニットを前記収容部に固定するための第1固定部と、前記収容部に対して前記第1固定部の反対側に設けられ、前記トナーユニットを前記収容部に固定するための第2固定部とを備え、前記トナーユニットは、トナーを収容するためのトナー筐体を備え、前記トナー筐体は、トナーを収容し、トナーを回転によって攪拌するための攪拌部材を備える内側筐体と、前記内側筐体を回動可能に収容する外側筐体とを備え、前記外側筐体には、前記トナーユニットの前記現像ユニットに対する装着方向における前記攪拌部材の下流側において、前記現像ユニットに前記トナーユニットが装着されたときに前記第1開口部に対向して、前記第1開口部にトナーを供給する第2開口部が形成されており、前記攪拌部材の回転軸に対して、前記第2開口部の反対側に設けられる把持部と、前記攪拌部材の回転方向における前記第2開口部と前記把持部との間に設けられ、前記現像ユニットに前記トナーユニットが装着されるときに前記第1固定部に受け入れられて固定される第1被固定部と、前記攪拌部材の回転軸に対して前記第1被固定部の反対側に設けられ、前記現像ユニットに前記トナーユニットが装着されるときに、前記第1固定部に受け入れられた前記第1被固定部を支点として回動して前記第2固定部に固定される第2被固定部とが備えられていることを特徴としている。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1被固定部は、前記攪拌部材の回転方向において、前記第2開口部の下流側かつ前記把持部の上流側に設けられていることを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記第2固定部には、前記第2被固定部を、前記攪拌部材の回転方向において固定する回転方向固定部と、前記第2被固定部を、前記トナーユニットの前記現像ユニットに対する着脱方向に固定する着脱方向固定部とが設けられていることを特徴としている。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の発明において、前記第1被固定部と前記第2被固定部とは、前記攪拌部材の回転軸を基準として互いに対称な配置となるように設けられていることを特徴としている。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、前記外側筐体には、前記現像ユニットから離脱された前記トナーユニットが載置される載置面の前記第2開口部に対する干渉を防止するための干渉防止部材が設けられていることを特徴としている。
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記外側筐体は、周面に前記第2開口部が形成され、前記攪拌部材の回転軸に沿って延びる筒部を有し、前記第1被固定部は、前記筒部から外方に突出するように設けられ、前記干渉防止部材は、前記第1被固定部を含むことを特徴としている。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の発明において、前記外側筐体は、周面に前記第2開口部が形成され、前記攪拌部材の回転軸に沿って延びる筒部を有し、前記第1被固定部および前記第2被固定部は、前記筒部から外方に突出するように設けられることを特徴としている。
また、請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の発明において、前記外側筐体は、周面に前記第2開口部が形成され、前記攪拌部材の回転軸に沿って延びる筒部を有し、前記第1被固定部は、前記攪拌部材の軸方向における、前記筒部の両端に設けられることを特徴としている。
また、請求項9に記載の発明は、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の発明において、前記外側筐体は、周面に前記第2開口部が形成され、前記攪拌部材の回転軸に沿って延びる筒部を有し、前記内側筐体は、前記筒部の周面に沿って回動し、前記第2開口部を開閉可能なシャッタ部材有し、前記シャッタ部材には、前記第2開口部と対向し、前記トナーを前記第1開口部に供給するシャッタ開口部が形成され、前記シャッタ開口部は、前記シャッタ部材が前記第2開口部を閉鎖する状態では、前記シャッタ部材が前記第2開口部を開放する状態よりも、上方に位置することを特徴としている。
請求項1に記載の発明によれば、プロセスカートリッジにおいて、トナーユニットのトナー筐体に備えられた把持部を掴んで、現像ユニットにトナーユニットを装着すると、現像ユニットの現像筐体の第1開口部と、トナー筐体の第2開口部とが対向する。これにより、第1開口部および第2開口部を介して、トナー筐体に収容されたトナーを現像ユニットの現像ローラに供給することができる。
また、現像ユニットに装着されたトナーユニットは、現像筐体の収容部に収容される。このとき、トナー筐体の第1被固定部が現像筐体の第1固定部に固定され、トナー筐体の第2被固定部が現像筐体の第2固定部に固定され、それによって、トナーユニットは、収容部に固定される。
ここで、トナー筐体において、第1被固定部は、トナー筐体内に設けられた攪拌部材の回転方向における第2開口部と把持部との間に設けられ、第2被固定部は、攪拌部材の回転軸に対して第1被固定部の反対側に設けられている。つまり、第1被固定部が第1固定部に固定され、第2被固定部が第2固定部に固定されることによって、トナーユニットは、攪拌部材の回転方向における複数箇所で、現像ユニットの収容部に固定される。
そのため、攪拌部材を回転させて回転モーメントが生じても、トナーユニットを現像ユニットに対して安定して固定することができる。その結果、トナーユニットと現像ユニットとの間でのトナー漏れを防止することができる。
そして、現像ユニットにトナーユニットを装着するときに、把持部を掴み、第1被固定部を、第1固定部に受け入れさせて固定し、また、第2被固定部を、第1固定部に受け入れられた第1被固定部を支点として回動させて第2固定部に固定する。
そのため、第1被固定部を第1固定部に固定する場合、および、第2被固定部を第2固定部に固定する場合のそれぞれに応じて把持部を掴み直さずに済み、簡易な操作によって、トナーユニットを現像ユニットに対して固定することができる。
この結果、簡易な操作性を維持しながら、トナーユニットを現像ユニットに対して安定して固定することができる。
請求項2に記載の発明によれば、第1被固定部は、攪拌部材の回転方向において、第2開口部の下流側、かつ、攪拌部材の回転軸に対して第2開口部の反対側に設けられる把持部の上流側に設けられている。これにより、第1被固定部を攪拌部材の回転方向における第2開口部の上流側かつ把持部の下流側に設ける場合に比べて、攪拌部材の回転時に第1被固定部に対して攪拌部材の回転方向と同じ方向に作用される回転モーメントを効果的に利用して、第2開口部を第1開口部に接近させることができる。そのため、第1開口部と第2開口部との間におけるトナー漏れの低減を図ることができる。
請求項3に記載の発明によれば、第2固定部には、第2被固定部を、攪拌部材の回転方向において固定する回転方向固定部と、第2被固定部を、トナーユニットの現像ユニットに対する着脱方向に固定する着脱方向固定部とが設けられている。これにより、第2被固定部が、第2固定部の回転方向固定部および着脱方向固定部によって、攪拌部材の回転方向およびトナーユニットの現像ユニットに対する着脱方向においてそれぞれ固定されるので、トナーユニットを現像ユニットに対して一層安定して固定することができる。
請求項4に記載の発明によれば、第1被固定部と第2被固定部とは、攪拌部材の回転軸を基準として互いに対称な配置となるように設けられている。これにより、攪拌部材を回転させて回転モーメントが生じても、攪拌部材の回転方向においてトナーユニットが第1被固定部および第2被固定部のどちらかに偏ることが防止され、トナーユニットを現像ユニットに対して一層安定して固定することができる。
請求項5に記載の発明によれば、トナー筐体には、現像ユニットから離脱されたトナーユニットが載置される載置面の第2開口部に対する干渉を防止するための干渉防止部材が設けられている。これにより、トナーユニットを現像ユニットから離脱した状態において、干渉防止部材によって載置面の第2開口部に対する干渉を防止することができる。そのため、載置面が第2開口部に干渉することで第2開口部が開かれることはなく、第2開口部からのトナー漏れを防止することができる。
請求項6に記載の発明によれば、第1被固定部が筒部に設けられ、干渉防止部材が第1被固定部を含むので、構成の簡素化と部品点数の低減を図ることができる。
請求項7に記載の発明によれば、第1被固定部および第2被固定部は、筒部から外方に突出するように設けられる。これにより、第1被固定部および第2被固定部のそれぞれの固定位置を、筒部に収容された攪拌部材の回転軸から離すことができるので、第1被固定部および第2被固定部のそれぞれの固定状態が攪拌部材の回転の影響を受けることを防止し、トナーユニットを現像ユニットに対して一層安定して固定することができる。
請求項8に記載の発明によれば、第1被固定部は、攪拌部材の軸方向における、筒部の両端に設けられているので、トナーユニットを現像ユニットに対して着脱するときに、第1被固定部が着脱の邪魔になることを防止することができる。
請求項9に記載の発明によれば、シャッタ部材のシャッタ開口部は、シャッタ部材が第2開口部を閉鎖する状態では、シャッタ部材が第2開口部を開放する状態よりも、上方に位置している。これにより、シャッタ部材が第2開口部を開放するときに、シャッタ開口部は下降するので、シャッタ開口部の周縁に堆積したトナーを、重力を利用して、第2開口部またはトナー筐体内部へ移動させることができ、このトナーをシャッタ開口部の周縁から除去することができる。
1.レーザプリンタの全体構成
図1は、本発明の画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの一実施形態を示す側断面図である。
このレーザプリンタ1は、図1に示すように、画像形成装置本体の一例としての本体ケーシング2と、その本体ケーシング2内に収容される用紙3を給紙するためのフィーダ部4と、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5とを備えている。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2の一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジの一例としてのプロセスユニット20を着脱するための着脱口6が形成されており、その着脱口6を開閉するためのフロントカバー7が設けられている。このフロントカバー7は、その下端部に挿通されたカバー軸8に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー7を、カバー軸8を支点として閉じると、フロントカバー7によって着脱口6が閉鎖され、フロントカバー7を、カバー軸8を支点として開くと、着脱口6が開放され、この着脱口6を介して、プロセスユニット20を本体ケーシング2に対して着脱させることができる。
なお、以下の説明では、プロセスユニット20が本体ケーシング2に装着された状態において、フロントカバー7が設けられる側を前側(正面側)とし、その反対側を後側(背面側)とする。そして、図1における紙厚方向手前側を左側とし、図1における紙厚方向手奥側を右側とする。また、左右方向を幅方向と呼ぶことがある。
(2)フィーダ部
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に設けられ、給紙トレイ9、分離ローラ10、分離パッド11、給紙ローラ12、紙粉取りローラ13、ピンチローラ14およびレジストローラ15を備えている。
給紙トレイ9は、その内部に用紙押圧板16と、その前端部にレバー17とを備えている。用紙押圧板16は、レバー17によりその前端部が上方に持ち上げられる。
用紙押圧板16に載置された用紙3は、給紙ローラ12の回転によって分離ローラ10と分離パッド11との間の分離位置に搬送され、分離位置で1枚ごとに捌かれた後、紙粉取りローラ13とピンチローラ14との間を通過し、レジストローラ15に向けて搬送される。
レジストローラ15に搬送された用紙3は、後述する感光ドラム28と転写ローラ31との間の転写位置に搬送される。
(3)画像形成部
画像形成部5は、スキャナ部19、プロセスユニット20および定着部21を備えている。
(a)スキャナ部
スキャナ部19は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー22、fθレンズ23、反射鏡24、レンズ25および反射鏡26を備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー22で偏向されてfθレンズ23を通過した後、反射鏡24によって光路が折り返され、さらにレンズ25を通過した後、反射鏡26によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスユニット20の感光ドラム28の表面上に照射される。
(b)プロセスユニット
図2は、図1に示すレーザプリンタにおけるプロセスユニットを前側上方から見た右側斜視図であり、図3は、図2のプロセスユニットの左側断面図である。
図4(a)は、図2において、トナーボックスが離脱され、かつ開閉レバーがレバー開放位置にあってトナー導入口が開放された態様を示したものであり、図4(b)は、図4(a)において、開閉レバーがレバー閉鎖位置にあってトナー導入口が閉鎖された態様を示したものである。
図5(a)は、図2に示したプロセスユニットにおけるトナーボックスを後側上方から見た左側斜視図であり、トナー排出口が開放された態様を示したものであり、図5(b)は、図5(a)において、トナー排出口が閉鎖された態様を示したものであり、図5(c)は、図5(a)に示したトナーボックスにおける内側筐体を後側上方から見た左側斜視図である。
図6は、図2において、トナーボックスが離脱され、かつ開閉レバーがレバー閉鎖位置にある態様を、離脱されたトナーボックスとともに示したものであり、図7は、図2において、開閉レバーがレバー閉鎖位置にある態様を示したものである。
図8は、図6のプロセスユニットの左側断面図であり、図9は、図7のプロセスユニットの左側断面図である。
プロセスユニット20は、図1に示すように、本体ケーシング2内におけるスキャナ部19の下方に設けられ、本体ケーシング2に対して着脱口6を介して着脱自在に装着されている。なお、本体ケーシング2に対するプロセスユニット20の着脱方向は、図示矢印に示すように、後側斜め下方(装着方向)および前側斜め上方(離脱方向)である。
このプロセスユニット20は、図3に示すように、その後半分部分をなすドラム部27と、前半分部分をなす現像ユニットの一例としての現像部30とを一体的に備え、また、このプロセスユニット20の現像部30に対して着脱自在に装着されるトナーユニットの一例としてのトナーボックス40を備えている。
(b−1)ドラム部
ドラム部27は、ドラム筐体76と、そのドラム筐体76内に設けられる、感光ドラム28、スコロトロン型帯電器29、転写ローラ31およびクリーニングブラシ32とを備えている。
ドラム筐体76は、幅方向に長手の前方が開放されるボックス形状であり、ドラム後壁77、ドラム右側壁79(図2参照)、ドラム左側壁80(図2参照)、ドラム天壁81およびドラム底壁82から一体的に形成されている。
ドラム右側壁79およびドラム左側壁80は、図2に示すように、幅方向において、互いに間隔を隔てて対向配置されている。
ドラム底壁82は、ドラム右側壁79およびドラム左側壁80の各下端縁間に架設されている。ドラム天壁81は、ドラム右側壁79およびドラム左側壁80の各上端縁間に架設されている。また、図3に示すように、ドラム後壁77は、ドラム右側壁79およびドラム左側壁80の各前端縁間に架設されている。
なお、ドラム天壁81の前後方向途中には、スキャナ部19からのレーザビームを感光ドラム28に照射するためのレーザ入射口78が形成されている。また、ドラム底壁82の前端縁と後述する現像部30の現像後底壁68の後端縁との間には第1通過口84が開口され、ドラム後壁77の上下方向途中には第2通過口85が開口されている。第1通過口84および第2通過口85は、ともに幅方向に長手の矩形状に形成されている。
そして、このドラム筐体76では、ドラム後壁77と、ドラム右側壁79、ドラム左側壁80およびドラム底壁82の各後半分部分と、ドラム天壁81とによって区画される部分が、感光ドラム28、スコロトロン型帯電器29、転写ローラ31およびクリーニングブラシ32を収容するドラム収容部83とされている。このドラム収容部83は、前側および後側が開放される筒体形状に形成されている。
また、ドラム右側壁79、ドラム左側壁80およびドラム底壁82の各前半分部分によって区画される部分が、現像部30が配置される現像配置部86とされている。この現像配置部86は、上側が開放される正断面視コ字状の有底枠体形状に形成されている。
そして、ドラム収容部83と現像配置部86とは互いに連通している。
感光ドラム28は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体33と、このドラム本体33の軸心において、ドラム本体33の軸方向に沿って延びる金属製のドラム軸34とを備えている。ドラム軸34の軸方向両端部がドラム筐体76のドラム右側壁79およびドラム左側壁80の間において支持され(図2参照)、このドラム軸34に対してドラム本体33が回転自在に支持されることにより、感光ドラム28は、ドラム筐体76において、ドラム軸34を中心に回転自在に設けられている。また、感光ドラム28は、モータ(図示せず)からの駆動力が入力されることにより、回転駆動される。
スコロトロン型帯電器29は、感光ドラム28の斜め後側上方において、ドラム筐体76のドラム天壁81に支持されており、感光ドラム28と接触しないように間隔を隔てて、感光ドラム28と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器29は、感光ドラム28と間隔を隔てて対向配置された放電ワイヤ35と、放電ワイヤ35と感光ドラム28との間に設けられ、放電ワイヤ35から感光ドラム28への電荷量を制御するためのグリッド36とを備えている。
このスコロトロン型帯電器29では、グリッド36にバイアス電圧を印加すると同時に、放電ワイヤ35に高電圧を印加して、放電ワイヤ35をコロナ放電させることにより、感光ドラム28の表面を一様に正極性に帯電させる。
転写ローラ31は、ドラム筐体76において、感光ドラム28の下方に設けられ、感光ドラム28と上下方向において対向して接触し、感光ドラム28との間にニップを形成するように配置されており、このニップが上述した感光ドラム28と転写ローラ31との間の転写位置となる。
また、この転写ローラ31は、ドラム筐体76のドラム右側壁79およびドラム左側壁80の間において回転自在に支持されている金属製のローラ軸と、そのローラ軸を被覆する導電性のゴム材料からなるゴムローラとを備えている。転写ローラ31には、転写時に転写バイアスが印加される。また、転写ローラ31は、モータ(図示せず)からの駆動力が入力されることにより、回転駆動される。
クリーニングブラシ32は、ドラム筐体76のドラム後壁77に組み付けられ、感光ドラム28の斜め後側上方、かつスコロトロン型帯電器29の斜め後側下方(感光ドラム28の回転方向(図3矢印参照)におけるスコロトロン型帯電器29の上流側)において、感光ドラム28と対向して接触するように配置されている。
(b−2)現像部
現像部30は、ドラム筐体76の現像配置部86においてドラム部27に対して一体的に備えられている。
この現像部30は、現像筐体62と、その現像筐体62内に設けられる、供給ローラ101、現像ローラ104および層厚規制ブレード107とを備えている。
現像筐体62は、幅方向に長手の、後側が開放されるボックス形状の後側筐体38と、上方および前側が開放され、後側筐体38よりも幅広の前側筐体39とを一体的に備えている。
後側筐体38は、現像前壁64、現像右側壁65(図2参照)、現像左側壁66(図2参照)、現像天壁67および現像後底壁68から一体的に形成されている。
現像右側壁65および現像左側壁66は、側面視略矩形状であり、幅方向において、互いに間隔を隔てて対向配置されている。
現像後底壁68は、現像右側壁65および現像左側壁66の各下端縁間において架設されており、前後方向において後から順番に、第1底壁73と第2底壁74とを一体的に備えている。
第1底壁73は、現像後底壁68の後側に配置され、前側から後側へ向かって下方へ傾斜する舌板状に形成されている。
第2底壁74は、第1底壁73の前端縁から連続して延び、供給ローラ101に沿う側断面略半円弧状に形成されている。
現像天壁67は、現像右側壁65および現像左側壁66の各上端縁間に架設されており、第1天壁115と第2天壁116とを一体的に備えている。
第1天壁115は、現像天壁67の前側に配置されており、前側斜め上方へ向かって延設されている。
第2天壁116は、第1天壁115の後端縁から下方に延び、そして屈曲して後方へ延設される、左側断面視略逆L字状に形成されている。
現像前壁64は、現像右側壁65および現像左側壁66の各前端縁間に架設されている。また、現像前壁64は、その上端縁が、上述した第2天壁116の屈曲部に接続され、その下端縁が、第2底壁74の前端縁に接続されており、第2底壁74の前端縁から上方に延びる縦壁120と、縦壁120の上端縁から後方へ屈曲し、再度屈曲して上方へ延びて第2天壁116の屈曲部に接続される屈曲壁121とを一体的に備え、左側断面視略L字状に形成されている。
また、現像天壁67、現像左側壁65、現像右側壁66および現像後底壁68の各前端縁によって、後側筐体38の後側に開口される挿通口87が形成されている。挿通口87は、幅方向に長手の矩形状に形成されている。
このような後側筐体38において、現像前壁64、現像右側壁65、現像左側壁66、現像天壁67および現像後底壁68によって区画される部分が、供給ローラ101、現像ローラ104および層厚規制ブレード107を収容する現像室72とされている。
前側筐体39は、右側壁69(図2参照)、左側壁70(図2参照)および現像前底壁75から一体的に形成されている。
現像前底壁75は、側断面視略C字形状に形成されており、その後半部分をなす湾曲壁122と、その前半部分をなすL字壁123とを一体的に備えている。
湾曲壁122は、その側断面が略劣弧となるように形成されており、前端縁がL字壁123の後端縁に接続されている。
L字壁123は、その後端縁から前方へ向かって延び、屈曲して上方へ延びる側断面視略L字状に形成されている。また、L字壁123の前端部かつ上端部の幅方向中央部には、その上端縁で屈曲して前方へ僅かに延びる側断面視鉤形状の、第2固定部の一例としての被係合部124が一体的に形成されている。被係合部124には、回転方向固定部の一例としての現像側第1面142と、着脱方向固定部の一例としての現像側第2面143とが形成されている。現像側第1面142は、被係合部124の前端面をなし、略上下方向に延びている。現像側第2面143は、現像側第1面142の下端縁から後側へ延びている(図3の拡大図参照。)。
そして、図6に示すように、L字壁123の前端部には、その幅方向中心から幅方向外側へ、L字壁123の幅寸法の約4分の1に相当する距離を隔てた位置において、L字壁123の前端部の上端縁から下方へ窪む位置決め溝138がそれぞれ形成されている。
右側壁69および左側壁70は、図2に示すように、幅方向において現像前底壁75を挟持するように互いに対向配置され、側面視略矩形状に形成されている。なお、図2において、右側壁69は、説明の便宜上、その上側斜め前方部分が切り欠かれている。
また、右側壁69および左側壁70には、それらの前後上下方向略中央の位置に、右側壁69および左側壁70を幅方向に貫通する第1挿通孔97がそれぞれ形成されている。また、右側壁69および左側壁70の各幅方向内側面の後端部には、図4(a)に示すように、角柱89が一体的に備えられている。
角柱89は、上下方向に長手の略直方体状に形成されており、その上端部において、前端面が後側へ窪む、第1固定部の一例としての案内溝119が形成されている。角柱89の幅方向内側面における、案内溝119よりも下方には、リブ90が一体的に備えられている。リブ90は、その側断面が略劣弧となるように幅方向内側へ向かって突出して形成されており、図8に示すように、現像前底壁75の湾曲壁122にほぼ沿うように、かつ湾曲壁122に対して、その径方向に僅かに隙間を隔てて配置されている。
このような前側筐体39において、右側壁69、左側壁70および現像前底壁75によって区画される部分が、トナーボックス40を収容する収容部の一例としてのトナーボックス収容室71とされている。このトナーボックス収容室71は、上側および前側が開放される有底枠体形状に形成されている。上述した被係合部124は、トナーボックス収容室71に対して案内溝119の反対側に設けられている。
後側筐体38と前側筐体39とは、現像前壁64の縦壁120の前側面と現像前底壁75の湾曲壁122の後側面とを介して連結されており、縦壁120と湾曲壁122との連結部分の幅方向中央位置には、縦壁120および湾曲壁122を厚さ方向に貫通する第1開口部の一例としてのトナー導入口88が形成されている。トナー導入口88は、幅方向に長手の矩形状であり、トナー導入口88により、トナーボックス収容室71と現像室72とが連通されている。
トナーボックス収容室71には、シャッター111および開閉レバー113が備えられている。
シャッター111は、図3に示すように、側断面視において、湾曲壁122よりも僅かに周長が短い劣弧として形成される薄板であり、その上半分部分の幅方向中央位置には、図4(b)に示すように、正面視矩形状であり、シャッター111を厚さ方向に貫通する貫通穴112が形成されている。また、シャッター111の、幅方向両端部における、上端部および下端部には、正面視略L字状に切り欠かれた切欠部136がそれぞれ形成されている。また、シャッター111の上端部における、各切欠部136よりも幅方向内側部分には、トナーボックス40のプロセスユニット20への装着状態においてトナーボックス40の各第2径方向突起57に係合される被係合部139がそれぞれ設けられている。
そして、図8に示すように、シャッター111は、トナーボックス収容室71の内側において、シャッター111の幅方向両端部が湾曲壁122と角柱89のリブ90との間に介挿されることにより、リブ90の側断面形状に沿って回動自在に支持されている。
また、シャッター111は、シャッター111において貫通穴112が形成されていない部分でトナー導入口88を閉鎖する現像閉鎖位置(図8参照)と、貫通穴112とトナー導入口88とが対向することでトナー導入口88を前方へ開放する現像開放位置(図3参照)とに移動可能である。
また、湾曲壁122とシャッター111との間には、シール部材125が介挿されている。シール部材125は、たとえばフェルト等からなるシート状に形成されており、トナー導入口88を塞がないように湾曲壁122の前側面に貼り付けられている。
開閉レバー113は、図4(a)に示すように、平面視略U字状に形成されており、右支持部108、左支持部109およびプロセス把持部110を一体的に備えている。
右支持部108および左支持部109は、右側面視略P字形状の薄板状に形成されており、右支持部108および左支持部109の後半部分の略中央位置には、右支持部108および左支持部109を肉厚方向に貫通する丸孔114がそれぞれ形成されている。
右支持部108および左支持部109の各幅方向外側面における、丸孔114に対応する位置には、丸孔114と同じ内径を有し、幅方向外側へ突出する支持円筒135がそれぞれ設けられている。支持円筒135の外径は、上述した右側壁69および左側壁70の各第1挿通孔97の内径よりも僅かに小さく形成されている。
また、右支持部108および左支持部109の、丸孔114の上方部分には、その上端縁が丸孔114に向かって側面視略U字状に窪む受入部117がそれぞれ形成されている。
プロセス把持部110は、右支持部108および左支持部109の前端部の間に架設される、正面視略矩形状の薄板状に形成されており、その幅方向中央位置において、下端縁が上方に向かって凹む握り部118が形成されている。
開閉レバー113は、右支持部108および左支持部109の各支持円筒135が右側壁69および左側壁70の各第1挿通孔97に内嵌されることにより、右側壁69および左側壁70に回動自在に支持されている。これによって、開閉レバー113は、開閉レバー113のプロセス把持部110が丸孔114よりも下方に位置するレバー閉鎖位置(図4(b)参照)と、プロセス把持部110が丸孔114と上下方向で同じ位置に配置されるレバー開放位置(図4(a)参照)との間を移動可能とされている。なお、握り部118は、開閉レバー113の位置に係わらず、図3に示すように、側面視において常にトナーボックス収容室71より外部に露出されている。
後側筐体38の現像室72の内部には、上述したように、供給ローラ101、現像ローラ104および層厚規制ブレード107が収容されている。
供給ローラ101は、トナー導入口88の後側斜め下方に配置されている。この供給ローラ101は、金属製の供給ローラ軸102と、その供給ローラ軸102を被覆する導電性の発泡材料からなるスポンジローラ103とを備えている。供給ローラ軸102は、現像右側壁65および現像左側壁66の、前後方向において第2底壁74に対応する位置に、その軸方向両端部が回転自在に支持されている。供給ローラ101は、モータ(図示せず)からの駆動力が、供給ローラ軸102に入力されることにより回転駆動される。
現像ローラ104は、供給ローラ101の後側において、供給ローラ101と互いに圧縮されるように接触した状態で配置されている。この現像ローラ104は、幅方向に長手であり、金属製の現像ローラ軸105と、その現像ローラ軸105を被覆する導電性のゴム材料からなるゴムローラ106とを備えている。
現像ローラ軸105は、現像右側壁65および現像左側壁66の、前後方向において第1底壁73に対応する位置に、その軸方向両端部が回転自在に支持されている。ゴムローラ106は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムから形成され、その表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはポリイミドのような耐摩耗性に優れた樹脂のコート層が被覆されている。現像ローラ104は、モータ(図示せず)からの駆動力が現像ローラ軸105に入力されることにより回転駆動される。また、現像ローラ104には、図2に示すように、現像右側壁65から露出された現像ローラ軸105の幅方向一端部を介して、現像時に現像バイアスが印加される。
図3に示すように、層厚規制ブレード107は、金属製の板ばね材からなり、その遊端部には、絶縁性または導電性のシリコーンゴムまたはウレタンゴムからなる断面略半円形状の押圧部140を備えている。この層厚規制ブレード107は、基端部が現像ローラ104の上方において現像天壁67の第2天壁116に支持されることにより、押圧部140が層厚規制ブレード107の弾性力によって現像ローラ104上に圧接されている。
このようなドラム部27および現像部30において、ドラム部27のドラム天壁81の前端部を、現像部30の第2天壁116の、上述した屈曲部分に嵌め合わせ、かつ、図2に示すように、現像部30の現像右側壁65および現像左側壁66の各後端縁をドラム右側壁79およびドラム左側壁80の各前端縁に当接させることにより、現像部30がドラム部27に対して組み付けられている。なお、現像部30をドラム部27に組み付けた状態において、図3に示すように、現像後底壁68とドラム底壁82との間に、上述した第1通過口84が形成される。
(b−3)トナーボックス
トナーボックス40は、上述したように、現像部30のトナーボックス収容室71に対して着脱自在に装着される。このトナーボックス40は、プロセスユニット20に装着された状態で、着脱口6を介して本体ケーシング2に対してプロセスユニット20を着脱させることで、本体ケーシング2に対して着脱させることができる。なお、プロセスユニット20のトナーボックス収容室71に対するトナーボックス40の着脱方向は、本体ケーシング2に対するプロセスユニット20の着脱方向と同じであり、後側斜め下方(装着方向)および前側斜め上方(離脱方向)である。また、トナーボックス収容室71に対するトナーボックス40の着脱方向と直交する方向は幅方向である。
また、トナーボックス収容室71はプロセスユニット20の前側に位置するので、図1に示すように、フロントカバー7を開いて着脱口6を開放すると、トナーボックス40は着脱口6から露出される。
このトナーボックス40は、図3に示すように、左側断面視略σ形状であり、樹脂等で形成された、トナー筐体の一例としての外側筐体41および内側筐体42を備えている。なお、トナー筐体としては外側筐体41のみでも構わない。
(b−3−i)外側筐体
外側筐体41は、トナーボックス40の左側断面視略σ形状をなし、筒部43と、把持部の一例としてのガイドレバー44とを一体的に備えている。
筒部43は、図5(a)に示すように、幅方向に長手であり、かつ側面視略矩形状の中空の筒体として形成され、その周面である外側周面壁45と、外側周面壁45の幅方向両側端面として形成された1対の外側側端壁46とを備えている。また、筒部43は、後述するアジテータ56を収容し、アジテータ回転軸53に沿って幅方向に延びている。
外側周面壁45の後側面における、上下左右方向中央位置には、外側周面壁45を厚さ方向に貫通する第2開口部の一例としての第1トナー排出口49が形成されている。第1トナー排出口49は、幅方向に長手の矩形状に形成されている。
また、外側周面壁45の後側面における、幅方向両端部分には、第1トナー排出口49よりも上方の位置において、外側周面壁45を厚さ方向に貫通する上側案内溝129がそれぞれ形成されており、第1トナー排出口49よりも下方の位置において、外側周面壁45を厚さ方向に貫通する下側案内溝130がそれぞれ形成されている。上側案内溝129および下側案内溝130は、周方向に長手の背面視矩形状であり、周方向長さが第1トナー排出口49の周方向長さの約2倍になり、幅方向長さが第1トナー排出口49の周方向長さの約2分の1になるように設定されている。
また、図6に示すように、外側周面壁45の前側面の下部には、その幅方向中心から幅方向外側へ、外側周面壁45の幅寸法の約4分の1に相当する距離を隔てた位置に、位置決めリブ137がそれぞれ設けられている。位置決めリブ137は、外側周面壁45の前側面の上半分部分に連続して下方へ延びてから、屈曲して後側斜め下方へ延び、再度屈曲して後方へ延びて外側周面壁45の下側面の後半分部分に連続する側面視略等脚台形状の薄板状に形成されている。なお、位置決めリブ137の幅方向寸法は、上述した位置決め溝138の溝幅よりも僅かに小さい。
また、外側周面壁45の前側面の下部において各位置決めリブ137によって幅方向に挟まれる部分には、突起露出穴149が形成されている。突起露出穴149は、矩形状に形成されており、外側周面壁45を厚さ方向に貫通している。
各外側側端壁46の前後上下方向における略中央位置には、図5(a)に示すように、各外側側端壁46を幅方向に貫通する第2挿通孔126がそれぞれ形成されている。また、各外側側端壁46には、第2挿通孔126の径方向外側位置、詳しくは、左側面視における12時位置から2時位置までの範囲において、第2挿通孔126と同心の劣弧であり、各外側側端壁46を幅方向に貫通する挿通溝127がそれぞれ形成されている。
また、各外側側端壁46には、上側案内溝129の上端縁に対応する位置に、上側突起144が一体的に形成されている。上側突起144は、後方に突出し、かつ、その上端が幅方向内側へ折れ曲がる背面視略逆L字状の薄板状に形成されており、その幅方向外側面には、第1被固定部の一例としての位置決め突起131が一体的に設けられている。位置決め突起131は、幅方向外側へ突出しており、上述したプロセスユニット20の前側筐体39の案内溝119(図4(a)参照)の溝幅よりも小さい外径を有する円柱状に形成されている。また、位置決め突起131は、筒部43から外方に突出するように、筒部43の幅方向両端に設けられている。
また、各外側側端壁46には、下側案内溝130の下端縁に対応する位置に、下側突起145が一体的に形成されている。下側突起145は、後方に突出し、かつ、その下端が幅方向内側へ折れ曲がる背面視略逆L字状の薄板状に形成されている。
ガイドレバー44は、外側周面壁45の前側面の上端部かつ幅方向中央位置に配置されており、図6に示すように、固定部91と揺動部92とを備えている。上述した位置決め突起131は、後述する攪拌部材の一例としてのアジテータ56の回転方向(図8における左側面視時計回りの方向)における第1トナー排出口49とガイドレバー44との間に設けられている。詳しくは、位置決め突起131は、アジテータ56の回転方向において、第1トナー排出口49の下流側かつガイドレバー44の上流側に設けられている。
固定部91は、幅方向に長手の平面視略矩形状に形成されており、図8に示すように、その後端部が外側周面壁45に対して固定されている。
揺動部92は、平面視略矩形状かつ側断面視略T字状に形成されており、グリップ部93、第1規制部94および第2規制部95を一体的に備えている。
グリップ部93および第2規制部95は、平面視略矩形状に形成されている。
第1規制部94は、正面視矩形状かつ左側断面視略J字状に形成されており、その下端部には、上から順に、第1係合部132と、第2被固定部の一例としての第2係合部133とが形成されている。第1係合部132は、第1規制部94の下端部における後側面が前側へ窪むように、幅方向に延設される溝として形成されている。第2係合部133は、第1係合部132の下方において、第1規制部94の最下端部が後側へ僅かに屈曲した、左側断面視略鉤状に形成されている。詳しくは、第2係合部133の後側面には、トナー側第1面146およびトナー側第2面147が形成されている(図3の拡大図参照。)。トナー側第1面146は、略上下方向に延びている。トナー側第2面147は、トナー側第1面146の下端縁から後側へ延びている。トナー側第1面146およびトナー側第2面147によって、第2係合部133は、上述した左側断面視略鉤状に形成されている。また、第2係合部133は、筒部43から外方に突出するように設けられている(図3参照)。
また、グリップ部93の後端部と第1規制部94の上端部と第2規制部95の前端部とが接続されている。そして、グリップ部93の後端部と第1規制部94の上端部との接続位置には、グリップ部93および第1規制部94を幅方向に貫通する軸挿通孔96が形成されている。
外側周面壁45の前側面には、揺動部92のグリップ部93を幅方向に挟むように前方へ突出する1対の軸支持部98が一体的に備えられており、1対の軸支持部98の間に架設される挿通軸37が揺動部92の軸挿通孔96に挿通されることによって、揺動部92は、外側周面壁45に揺動自在に支持されている。
また、固定部91の後端部と揺動部92の第2規制部95とは、弾性体128で連結されている。詳しくは、弾性体128は板バネ等であり、その一端部が固定部91の後端部にねじ134にて螺設され、その他端部が第2規制部95に係止されている。これにより、揺動部92は、弾性体128の付勢力によって、第2規制部95が固定部91へ近づくように、挿通軸37を中心に、図示時計回りの方向へ常に付勢されている。
(b−3−ii)内側筐体
内側筐体42は、図5(c)に示すように、幅方向に長手であり、かつ外側筐体41の筒部43よりも小さい中空の円筒状に形成されており、シャッタ部材の一例としての円筒形状の内側周面壁51と、内側周面壁51の幅方向両側面を塞ぐ平板円板状の1対の内側側端壁52とを一体的に備えている。そして、幅方向に対向する各内側側端壁52の円中心には、図3に示すように、攪拌部材の回転軸の一例としてのアジテータ回転軸53が架設され、このアジテータ回転軸53は、各内側側端壁52によって回転自在に支持されている。また、アジテータ回転軸53には、アジテータ56が設けられている。アジテータ56は、内側筐体42内に設けられている。また、アジテータ56には、ワイパ50が設けられている。このワイパ50は、ゴム等からなり、アジテータ回転軸53の軸方向(幅方向)両端部に取り付けられている。
また、図5(c)に示すように、アジテータ回転軸53の幅方向両端部は、各内側側端壁52から幅方向外側へ突出している。アジテータ回転軸53の各突出部分には、外径が外側筐体41の第2挿通孔126(図5(a)参照)の孔径よりも僅かに小さいカラー100が外嵌されている。
各内側側端壁52における、アジテータ回転軸53よりも径方向外側かつ、幅方向において互いに対向する位置において、幅方向外側へ突出する幅方向突起54がそれぞれ設けられている。各幅方向突起54は、側面視略劣弧状に形成されており、その周方向長さは、上述した外側筐体41の挿通溝127の周方向長さの約2分の1であり、その径方向長さは、挿通溝127の溝幅よりも僅かに小さい。
また、内側周面壁51の幅方向中央における周上1箇所、詳しくは左側面視における幅方向突起54に対して反時計回りの方向へ約90°ずれた位置には、内側周面壁51を厚さ方向に貫通するシャッタ開口部の一例としての第2トナー排出口55が形成されている。第2トナー排出口55は、径方向外側から見たときには外側筐体41の第1トナー排出口49とほぼ同寸法の矩形状に形成されている。
内側周面壁51には、第2トナー排出口55の周縁に沿い、かつ径方向外側へ突出する第1径方向突起48が設けられている。第1径方向突起48は、径方向外側から見たときには矩形枠状をなしており、ゴム等の弾性材料で形成されている。
また、内側周面壁51の幅方向両端部には、第1径方向突起48の上端縁よりも僅かに上方の位置に、径方向外側へ突出する第2径方向突起57が一体的にそれぞれ設けられており、第1径方向突起48の下端縁よりも下方の位置に、径方向外側へ突出する第3径方向突起63が一体的にそれぞれ設けられている。第2径方向突起57および第3径方向突起63は、同一寸法で形成されており、幅方向長さが外側筐体41の上側案内溝129および下側案内溝130の溝幅よりも小さくなるように設定されている。
また、図3に示すように、内側周面壁51における、内側筐体42の軸中心に対する第2トナー排出口55の反対側の位置には、径方向外側へ突出し、かつ幅方向に沿って延設される第4径方向突起99が形成されている。第4径方向突起99の幅方向寸法は、外側筐体41の突起露出穴149の幅方向寸法よりも小さく設定されている。
(b−3−iii)内側筐体の外側筐体への組み付け
このようなトナーボックス40において、内側筐体42を外側筐体41内に収容し、図5(a)に示すように、内側筐体42のアジテータ回転軸53の幅方向両端部を、上述したカラー100とともに外側筐体41の各第2挿通孔126に内嵌させる。そして、内側筐体42の各幅方向突起54を、外側筐体41の各挿通溝127から幅方向外側へ突出させ、内側筐体42の各第2径方向突起57を、外側筐体41の各上側案内溝129から内側筐体42の径方向外側へ突出させ、内側筐体42の各第3径方向突起63を、外側筐体41の各下側案内溝130から内側筐体42の径方向外側へ突出させる。また、内側筐体42の第4径方向突起99を、外側筐体41の突起露出穴149内に露出させる(図8参照)。
これにより、内側筐体42は外側筐体41に組み付けられ、内側筐体42は外側筐体41の各外側側端壁46に回動自在に支持される。これに応じて、各幅方向突起54は各挿通溝127に沿ってスライド自在となり、各第2径方向突起57は各上側案内溝129に沿ってスライド自在となり、各第3径方向突起63は各下側案内溝130に沿ってスライド自在となる。また、内側筐体42の内側周面壁51は、外側筐体41の筒部43の周面に沿って回動し、第1トナー排出口49を開閉可能である。なお、図8に示すように、内側筐体42が外側筐体41に組み付けられた状態において、上述した第1トナー排出口49は、アジテータ56の後側(後述するトナーボックス40の現像部30に対する装着方向下流側)に位置している。また、ガイドレバー44は、アジテータ56のアジテータ回転軸53に対して、第1トナー排出口49の反対側に位置している。そして、第2係合部133は、アジテータ回転軸53に対して、位置決め突起131の反対側に位置している。詳しくは、第2係合部133と位置決め突起131とは、ともに、アジテータ回転軸53を、アジテータ回転軸53の直径方向に通る直線X上に位置している(図3参照)。つまり、第2係合部133と位置決め突起131とは、アジテータ回転軸53を基準として互いに対称な配置である。
このように組み付けられたトナーボックス40が、プロセスユニット20に装着されていないとき、外側筐体41の第1規制部94における第1係合部132が内側筐体42の第4径方向突起99に係合し、内側筐体42の外側筐体41に対する回動が規制される。なお、このときの揺動部92の状態を第1状態とする。
上述した第1状態において、ガイドレバー44、つまり、固定部91および揺動部92を一緒に掴むと、揺動部92は、弾性体128の付勢力に抗して、挿通軸37を中心に図示反時計回りの方向へ揺動する。固定部91および揺動部92を一緒に掴んでしばらくすると、揺動部92の揺動が止まる。このときの揺動部92の状態を第2状態とする。
第2状態においては、図9に示すように、上述した第1規制部94の第1係合部132が内側筐体42の第4径方向突起99から離間し、第1係合部132と第4径方向突起99との係合が解除されるものの、第2規制部95の後端部が内側筐体42の内側周面壁51に当接するので、内側筐体42の外側筐体41に対する回動が規制される。
そのため、揺動部92が、第1状態と第2状態との間の第3状態にあるときには、図3に示すように、第1係合部132と第4径方向突起99との係合が解除され、かつ第2規制部95の後端部が内側筐体42の内側周面壁51と当接しないので、内側筐体42の外側筐体41に対する回動の規制が解除される。この場合、外側筐体41に対して内側筐体42を回動させるときには、図5(b)に示すように、各幅方向突起54が各挿通溝127に案内され、各第2径方向突起57が各上側案内溝129に案内され、各第3径方向突起63が各下側案内溝130に案内される。なお、外側筐体41に対する内側筐体42の回動時において、図3に示すように、内側筐体42の第1径方向突起48が外側筐体41の外側周面壁45の内側面に摺接することによって、外側筐体41と内側筐体42との間は、空密的、液密的に保たれている。
また、揺動部92が第3状態にあるとき、内側筐体42は、図5(b)に示すように、外側筐体41の第1トナー排出口49を、内側周面壁51における第2トナー排出口55以外の部分で塞いで外側筐体41内部および内側筐体42内部を密閉するトナー閉鎖位置へ移動可能である。このとき、各第2径方向突起57は各上側案内溝129の上端縁に当接し、各第3径方向突起63は各下側案内溝130の上端縁に当接し、各幅方向突起54が各挿通溝127の前端縁に当接する。一方で、この内側筐体42は、図5(a)に示すように、第1トナー排出口49と第2トナー排出口55とを対向させて外側筐体41内部および内側筐体42内部を開放し、かつ各第2径方向突起57が各上側案内溝129の下端縁に当接し、各第3径方向突起63が各下側案内溝130の下端縁に当接し、各幅方向突起54が各挿通溝127の後端縁に当接するトナー開放位置へ移動可能である。ここで、第2トナー排出口55は、内側筐体42がトナー閉鎖位置にある状態(図8参照)では、内側筐体42がトナー開放位置にある状態(図3参照)よりも、上方に位置している。
そして、内側筐体42内には、現像剤として、正帯電性の非磁性1成分のトナーが収容されている。トナーには、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などによって共重合させることにより得られる重合トナーが用いられている。この重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。
なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。トナーの平均粒径は、約6〜10μmである。
(b−4)トナーボックスのプロセスユニットに対する着脱
(b−4−i)トナーボックスのプロセスユニットへの装着
図8に示すように、開閉レバー113がレバー閉鎖位置にあり、シャッター111が現像閉鎖位置にある状態のプロセスユニット20の現像部30のトナーボックス収容室71に対して、前側斜め上方から後側斜め下方へ向かって、内側筐体42がトナー閉鎖位置にあるトナーボックス40を装着する。このとき、図6に示すように、トナーボックス40の各位置決め突起131が、プロセスユニット20のトナーボックス収容室71における各案内溝119に受け入れられ、各案内溝119に案内される。また、トナーボックス40の揺動部92は第1状態にあり、外側筐体41に対する内側筐体42の回動が規制されている。また、図8を参照して、位置決め突起131が案内溝119に案内されているとき、トナーボックス40は、位置決め突起131を支点として、左側面視時計回りに僅かに回動する。トナーボックス40とともに、ガイドレバー44も左側面視時計回りに僅かに回動する。
そして、各位置決め突起131が各案内溝119の最深部に到達し、この最深部に当接すると、各位置決め突起131は、各案内溝119に対して、その最深部において固定され、また、上述したトナーボックス40の回動が停止する(図9参照)。これにより、トナーボックス40の、プロセスユニット20の現像部30に対する装着が完了される。このとき、図7に示すように、トナーボックス40の各幅方向突起54が、レバー閉鎖位置にある開閉レバー113の各受入部117に係合される。また、図9に示すように、トナーボックス40の各第2径方向突起57がトナーボックス収容室71のシャッター111の各被係合部139に係合し、シャッター111は、その回動方向において、各第2径方向突起57および各第3径方向突起63に挟持される。また、ガイドレバー44の揺動部92は、第2係合部133が被係合部124に係合することにより、図3に示す第3状態になる。このとき、第2係合部133のトナー側第1面146が被係合部124の現像側第1面142に対して前側から当接することで、第2係合部133は、被係合部124に対して、略前後方向において固定される(図3の拡大図参照。)。また、第2係合部133のトナー側第2面147が被係合部124の現像側第2面143に対して下側から当接することで、第2係合部133は、被係合部124に対して、略上下方向において固定される(図3の拡大図参照。)。
また、図7に示すように、トナーボックス40の位置決めリブ137がプロセスユニット20の位置決め溝138に嵌合される。
この状態において、上述したように、位置決め突起131が案内溝119に固定され、第2係合部133が被係合部124に固定されているので、トナーボックス40は、トナーボックス収容室71に対して固定されている(図3参照)。
トナーボックス40のプロセスユニット20への装着が完了された状態では、上述したように、揺動部92が第3状態にあるので、内側筐体42は外側筐体41に対して回動自在となる。また、内側筐体42の各幅方向突起54が、レバー閉鎖位置にある開閉レバー113の各受入部117に係合されているので、開閉レバー113を、レバー閉鎖位置からレバー開放位置(図2参照)まで移動させると、内側筐体42が、トナー閉鎖位置(図9参照)からトナー開放位置(図3参照)まで回動し、図3に示すように、第1トナー排出口49と第2トナー排出口55とが対向する。内側筐体42が回動すると、内側筐体42の各第2径方向突起57および各第3径方向突起63に挟持されるシャッター111も現像閉鎖位置(図9参照)から現像開放位置まで回動し、シャッター111の貫通穴112とトナーボックス収容室71のトナー導入口88とが対向する。
シャッター111が現像開放位置にあるトナーボックス収容室71と、内側筐体42がトナー開放位置にあるトナーボックス40とにおいては、トナーボックス収容室71の、対向状態にある貫通穴112およびトナー導入口88と、トナーボックス40の、対向状態にある第1トナー排出口49および第2トナー排出口55とが対向する。そのため、トナー導入口88、貫通穴112、第1トナー排出口49および第2トナー排出口55を介して、トナーボックス40の内側筐体42の内部と現像部30の現像室72の内部とが連通する。
なお、上述したように、第1トナー排出口49が形成される外側筐体41と第2トナー排出口55が形成される内側筐体42との間は、第1径方向突起48によって空密的、液密的に保たれており、貫通穴112が形成されるシャッター111とトナー導入口88が形成される湾曲壁122との間にはシール部材125が介挿されているので、トナー導入口88、貫通穴112、第1トナー排出口49および第2トナー排出口55から外部へのトナー漏れが防止されている。
(b−4−ii)トナーボックスのプロセスユニットからの離脱
シャッター111が現像開放位置にあり、内側筐体42がトナー開放位置にある状態において、レバー開放位置にある開閉レバー113を、図9に示すように、レバー閉鎖位置まで移動させる。このとき、各幅方向突起54が開閉レバー113の各受入部117に係合されている内側筐体42が、トナー開放位置からトナー閉鎖位置まで回動し、外側筐体41の第1トナー排出口49が、内側周面壁51における第2トナー排出口55以外の部分で塞がれ、外側筐体41の内部および内側筐体42の内部が密閉される。内側筐体42が回動すると、各第2径方向突起57および各第3径方向突起63も回動するので、各第2径方向突起57および各第3径方向突起63に挟持されるシャッター111も現像開放位置から現像閉鎖位置まで回動し、トナーボックス収容室71のトナー導入口88が、シャッター111における貫通穴112以外の部分で塞がれる。
この状態では、図3に示すように、第1規制部94は第3状態にあり、第2係合部133が被係合部124に係合しているので、図9に示すように、揺動部92を第2状態まで揺動させて第2係合部133と被係合部124との係合を解除する。そして、揺動部92が第2状態のまま(揺動部92を掴んだまま)、トナーボックス収容室71から、トナーボックス40を前側斜め上方へ向かって引き出す。このとき、トナーボックス40の各位置決め突起131(図6参照)が、トナーボックス収容室71における各案内溝119(図6参照)に案内される。位置決め突起131が案内溝119に案内されているときにトナーボックス40を引き出すと、トナーボックス40は、位置決め突起131を支点として、左側面視反時計回りに僅かに回動する。そして、引き出したトナーボックス40から手を離すと揺動部92は第1状態になる。
そして、図8に示すように、各位置決め突起131が各案内溝119から外れ、トナーボックス40の各幅方向突起54と開閉レバー113の各受入部117との係合(図7参照)が解除され、トナーボックス40の各第2径方向突起57とシャッター111の各被係合部139との係合が解除されると、トナーボックス40のプロセスユニット20からの離脱は完了される。
(b−5)現像転写動作
上記(b−4−i)にて説明したように、また、図3に示すように、トナーボックス40をプロセスユニット20に装着してトナーボックス収容室71に収容した後に、このレーザプリンタ1により画像形成するときには、モータ(図示せず)からの駆動力がアジテータ回転軸53に入力される。すると、アジテータ回転軸53が、左側面視時計回りに回転され、アジテータ56が、アジテータ回転軸53を中心として、トナーボックス40の内側筐体42内部を周方向(左側面視時計回りの方向)に移動(回転)する。そうすると、トナーボックス40の内側筐体42内のトナーが、アジテータ56によって攪拌され、第2トナー排出口55、第1トナー排出口49、貫通穴112およびトナー導入口88を介して、現像室72内に向かって放出される。なお、アジテータ56の、上述した各ワイパ50は、アジテータ回転軸53の回転に伴い、内側筐体42の各内側側端壁52に設けられているトナー検知窓(図示せず)を払拭する。これによって、各トナー検知窓(図示せず)が、各ワイパ50によって清掃される。
第1トナー排出口49から供給され、トナー導入口88で受け入れられて現像室72内に放出されたトナーは、供給ローラ101の回転により、現像ローラ104に供給され、このとき、供給ローラ101と現像ローラ104との間で正極性に摩擦帯電される。現像ローラ104上に供給されたトナーは、現像ローラ104の回転に伴って、層厚規制ブレード107の押圧部140と現像ローラ104のゴムローラ106との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ104上に担持される。
感光ドラム28の表面は、その感光ドラム28の回転に伴って、まず、スコロトロン型帯電器29により一様に正極性に帯電された後、スキャナ部19からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙3に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ104の回転により、現像ローラ104上に担持されかつ正極性に帯電されているトナーが、感光ドラム28に対向して接触するときに、感光ドラム28の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正極性に帯電されている感光ドラム28の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム28の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム28の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
その後、感光ドラム28の表面上に担持されたトナー像は、レジストローラ15(図1参照)によって搬送され、ドラム筐体76内に第1通過口84から進入した用紙3が感光ドラム28と転写ローラ31との間の転写位置を通過する間に、転写ローラ31に印加される転写バイアスによって、用紙3に転写される。
そして、トナー像が転写された用紙3は、第2通過口85からドラム筐体76外に排出され、定着部21に搬送される。
なお、転写後に感光ドラム28上に残存する転写残トナーは、現像ローラ104に回収される。
(c)定着部
定着部21は、図1に示すように、プロセスユニット20の後側に設けられ、プロセスユニット20の感光ドラム28と略前後方向に間隔を隔てて配置されている。この定着部21は、定着フレーム59と、その定着フレーム59内に、加熱ローラ60および加圧ローラ61とを備えている。
定着部21では、転写位置において用紙3上に転写されたトナー像を、用紙3が加熱ローラ60と加圧ローラ61との間を通過する間に熱定着させる。トナー像が定着した用紙3は、排紙側搬送経路に搬送され、搬送ローラ63によって排紙ローラ141に搬送された後、排紙ローラ141によって、排紙トレイ58上に排紙される。排紙トレイ58は、本体ケーシング2の上面に形成されている。
2.本実施形態の作用効果
このプロセスユニット20において、トナーボックス40のガイドレバー44を掴んで、プロセスユニット20の現像部30にトナーボックス40を装着すると、図3に示すように、現像部30の現像筐体62のトナー導入口88と、トナーボックス40の第1トナー排出口49とが対向する。これにより、内側筐体42をトナー開放位置まで回動させると、連通状態にあるトナー導入口88および第1トナー排出口49を介して、トナーボックス40に収容されたトナーを現像部30の現像ローラ104に供給することができる。
また、現像部30に装着されたトナーボックス40は、現像筐体62のトナーボックス収容室71に収容される。このとき、外側筐体41の位置決め突起131が現像筐体62の案内溝119に固定され、外側筐体41の第2係合部133が現像筐体62の被係合部124に固定され、それによって、トナーボックス40は、トナーボックス収容室71に固定される。
ここで、外側筐体41において、位置決め突起131は、外側筐体41内に設けられたアジテータ56の回転方向(図3における左側面視時計回りの方向)における第1トナー排出口49とガイドレバー44との間に設けられている。また、第2係合部133は、アジテータ56のアジテータ回転軸53に対して位置決め突起131の反対側に設けられている。つまり、位置決め突起131が案内溝119に固定され、第2係合部133が被係合部124に固定されることによって、トナーボックス40は、アジテータ56の回転方向における複数箇所で、現像部30のトナーボックス収容室71に固定される。
そのため、アジテータ56を回転させて回転モーメントが生じても、トナーボックス40を現像部30に対して安定して固定することができる。その結果、トナーボックス40と現像部30との間でのトナー漏れを防止することができる。
そして、上述したように、現像部30にトナーボックス40を装着するときに、ガイドレバー44を掴み、位置決め突起131を、案内溝119に受け入れさせて固定する。また、第2係合部133を、案内溝119に受け入れられた位置決め突起131を支点として、図3における左側面視時計回りの方向にガイドレバー44とともに回動させて被係合部124に固定する。
そのため、位置決め突起131を案内溝119に固定する場合、および、第2係合部133を被係合部124に固定する場合のそれぞれに応じてガイドレバー44を掴み直さずに済み、簡易な操作によって、トナーボックス40を現像部30に対して固定することができる。
この結果、簡易な操作性を維持しながら、トナーボックス40を現像部30に対して安定して固定することができる
また、位置決め突起131は、アジテータ56の回転方向(図3における左側面視時計回りの方向)において、第1トナー排出口49の下流側、かつ、アジテータ56のアジテータ回転軸53に対して第1トナー排出口49の反対側に設けられるガイドレバー44の上流側に設けられている。これにより、位置決め突起131をアジテータ56の回転方向における第1トナー排出口49の上流側かつガイドレバー44の下流側に設ける場合に比べて、アジテータ56の回転時に位置決め突起131に対して左側面視時計回りの方向に作用される回転モーメントを効果的に利用して、第1トナー排出口49をトナー導入口88に接近させることができる。そのため、トナー導入口88と第1トナー排出口49との間におけるトナー漏れの低減を図ることができる。
また、被係合部124には、現像側第1面142と現像側第2面143とが設けられている。上述したように、第2係合部133のトナー側第1面146が現像側第1面142に当接し、第2係合部133のトナー側第2面147が現像側第2面143に当接することで、第2係合部133は、被係合部124に対して、略前後方向および略上下方向において固定される。ここで、略前後方向は、アジテータ56の回転方向(図3における左側面視時計回りの方向)に近い方向であり、略上下方向は、トナーボックス40の現像部30に対する着脱方向に近い方向である。つまり、第2係合部133が、被係合部124の現像側第1面142と現像側第2面143によって、アジテータ56の回転方向およびトナーボックスの現像部30に対する着脱方向においてそれぞれ固定されるので、トナーボックス40を現像部30に対して一層安定して固定することができる。
また、位置決め突起131と第2係合部133とは、アジテータ56のアジテータ回転軸53を基準として互いに対称な配置となるように設けられている。これにより、アジテータ56を回転させて回転モーメントが生じても、アジテータ56の回転方向においてトナーボックス40が位置決め突起131および第2係合部133のどちらかに偏ることが防止され、トナーボックス40を現像部30に対して一層安定して固定することができる。
また、位置決め突起131および第2係合部133は、外側筐体41の筒部43から外方に突出するように設けられる。これにより、位置決め突起131および第2係合部133のそれぞれの固定位置を、筒部43に収容されたアジテータ56のアジテータ回転軸53から離すことができるので、位置決め突起131および第2係合部133のそれぞれの固定状態がアジテータ56の回転の影響を受けることを防止し、トナーボックス40を現像部30に対して一層安定して固定することができる。
また、位置決め突起131は、アジテータ56の軸方向(幅方向)における、筒部43の両端に設けられているので(図5参照)、トナーボックス40を現像部30に対して着脱するときに、位置決め突起131が着脱の邪魔になることを防止することができる。
また、内側周面壁51の第2トナー排出口55は、内側周面壁51が第1トナー排出口49を閉鎖する状態では、内側周面壁51が第1トナー排出口49を開放する状態よりも、上方に位置している(図3および8参照)。これにより、内側周面壁51が第1トナー排出口49を開放するときに、第2トナー排出口55は下降するので、第2トナー排出口55の周縁に堆積したトナーを、重力を利用して、第1トナー排出口49または内側筐体42内部へ移動させることができ、このトナーを第2トナー排出口55の周縁から除去することができる。
3.変形例
(1)変形例1
上記した実施形態では、プロセスユニット20はドラム部27と現像部30とを一体的に備えており、そのプロセスユニット20を本体ケーシング2に着脱自在に装着させている。これに加えて、たとえば、ドラム部27に現像部30を着脱自在に設けてもよい。
(2)変形例2
図10(a)は、変形例2を適用したトナーボックスを後側上方から見た左側斜視図であって、図10(b)は、載置面に載置された図10(a)のトナーボックスの左側面図である。
変形例2に係るトナーボックス40では、図10(a)に示すように、上側突起144および下側突起145は、干渉防止部材の一例であり、それぞれの後端縁が第1トナー排出口49よりも後側に位置するように、形成されている。詳しくは、上側突起144および下側突起145の各後端縁の前後方向位置は、互いに等しく形成されている。
そのため、図10(b)に示すように、トナーボックス40を現像部30から離脱して載置面148に載置するとき、上側突起144および下側突起145の各後端を載置面148に接触させることで、第1トナー排出口49を、載置面148から離間させて配置することができる。つまり、上側突起144および下側突起145によって載置面148の第1トナー排出口49に対する干渉を防止することができる。そのため、載置面148が第1トナー排出口49に干渉することで第1トナー排出口49が開かれることはなく、第1トナー排出口49からのトナー漏れを防止することができる。
また、位置決め突起131が外側筐体41の筒部43に設けられており、上側突起144が位置決め突起131を含むので、構成の簡素化と部品点数の低減を図ることができる。
本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す側断面図である。 図1に示すレーザプリンタにおけるプロセスユニットを前側上方から見た右側斜視図である。 図2のプロセスユニットの左側断面図である。 図2において、トナーボックスが離脱された態様を示したものであって、(a)は、開閉レバーがレバー開放位置にあってトナー導入口が開放されたもの、(b)は、開閉レバーがレバー閉鎖位置にあってトナー導入口が閉鎖されたものである。 図2に示したプロセスユニットにおけるトナーボックスを後側上方から見た左側斜視図であって、(a)は、トナー排出口が開放された態様を示したもの、(b)は、トナー排出口が閉鎖された態様を示したもの、(c)は、トナーボックスにおける内側筐体を示したものである。 図2において、トナーボックスが離脱され、かつ開閉レバーがレバー閉鎖位置にある態様を、離脱されたトナーボックスとともに示したものである。 図2において、開閉レバーがレバー閉鎖位置にある態様を示したものである。 図6のプロセスユニットの左側断面図である。 図7のプロセスユニットの左側断面図である。 図10(a)は、変形例2を適用したトナーボックスを後側上方から見た左側斜視図であって、図10(b)は、載置面に載置された図10(a)のトナーボックスの左側面図である。
符号の説明
2 本体ケーシング
20 プロセスユニット
30 現像部
40 トナーボックス
41 外側筐体
42 内側筐体
43 筒部
44 ガイドレバー
49 第1トナー排出口
51 内側周面壁
53 アジテータ回転軸
55 第2トナー排出口
56 アジテータ
62 現像筐体
71 トナーボックス収容室
88 トナー導入口
104 現像ローラ
119 案内溝
124 被係合部
131 位置決め突起
133 第2係合部
142 現像側第1面
143 現像側第2面
144 上側突起
145 下側突起

Claims (9)

  1. 画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像ローラを有する現像ユニットと、トナーを収容し、前記現像ユニットに対して着脱可能なトナーユニットとを備えるプロセスカートリッジであって、
    前記現像ユニットは、前記トナーユニットを収容するための収容部が設けられ、前記トナーユニットからのトナーを受け入れる第1開口部が形成された現像筐体を備え、
    前記現像筐体は、前記トナーユニットを前記収容部に固定するための第1固定部と、前記収容部に対して前記第1固定部の反対側に設けられ、前記トナーユニットを前記収容部に固定するための第2固定部とを備え
    前記トナーユニットは、トナーを収容するためのトナー筐体を備え、
    前記トナー筐体は、
    トナーを収容し、トナーを回転によって攪拌するための攪拌部材を備える内側筐体と、
    前記内側筐体を回動可能に収容する外側筐体とを備え、
    前記外側筐体には、
    前記トナーユニットの前記現像ユニットに対する装着方向における前記攪拌部材の下流側において、前記現像ユニットに前記トナーユニットが装着されたときに前記第1開口部に対向して、前記第1開口部にトナーを供給する第2開口部が形成されており、
    前記攪拌部材の回転軸に対して、前記第2開口部の反対側に設けられる把持部と、
    前記攪拌部材の回転方向における前記第2開口部と前記把持部との間に設けられ、前記現像ユニットに前記トナーユニットが装着されるときに前記第1固定部に受け入れられて固定される第1被固定部と、
    前記攪拌部材の回転軸に対して前記第1被固定部の反対側に設けられ、前記現像ユニットに前記トナーユニットが装着されるときに、前記第1固定部に受け入れられた前記第1被固定部を支点として回動して前記第2固定部に固定される第2被固定部とが備えられていることを特徴とする、プロセスカートリッジ。
  2. 前記第1被固定部は、前記攪拌部材の回転方向において、前記第2開口部の下流側かつ前記把持部の上流側に設けら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. 前記第2固定部には、前記第2被固定部を、前記攪拌部材の回転方向において固定する回転方向固定部と、前記第2被固定部を、前記トナーユニットの前記現像ユニットに対する着脱方向に固定する着脱方向固定部とが設けられてい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. 前記第1被固定部と前記第2被固定部とは、前記攪拌部材の回転軸を基準として互いに対称な配置となるように設けられていることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
  5. 前記外側筐体には、前記現像ユニットから離脱された前記トナーユニットが載置される載置面の前記第2開口部に対する干渉を防止するための干渉防止部材が設けられていることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
  6. 前記外側筐体は、
    周面に前記第2開口部が形成され、前記攪拌部材の回転軸に沿って延びる筒部を有し、
    前記第1被固定部は、前記筒部から外方に突出するように設けられ、
    前記干渉防止部材は、前記第1被固定部を含む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. 前記外側筐体は、
    周面に前記第2開口部が形成され、前記攪拌部材の回転軸に沿って延びる筒部を有し、
    前記第1被固定部および前記第2被固定部は、前記筒部から外方に突出するように設けられることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
  8. 前記外側筐体は、
    周面に前記第2開口部が形成され、前記攪拌部材の回転軸に沿って延びる筒部を有し、
    前記第1被固定部は、前記攪拌部材の軸方向における、前記筒部の両端に設けられることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
  9. 前記外側筐体は、
    周面に前記第2開口部が形成され、前記攪拌部材の回転軸に沿って延びる筒部を有し、
    前記内側筐体は、
    前記筒部の周面に沿って回動し、前記第2開口部を開閉可能なシャッタ部材有し、
    前記シャッタ部材には、前記第2開口部と対向し、前記トナーを前記第1開口部に供給するシャッタ開口部が形成され、
    前記シャッタ開口部は、前記シャッタ部材が前記第2開口部を閉鎖する状態では、前記シャッタ部材が前記第2開口部を開放する状態よりも、上方に位置することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
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