JP5062313B2 - トナーカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置およびこれに装着されるトナーカートリッジに関する。
レーザプリンタなどの画像形成装置の一例では、感光ドラムおよび現像装置が備えられ、トナーを収容したトナーボックスが現像装置のケースに装着される。
トナーボックスは、たとえば、円弧状の周面を有する形状をなしている。円弧状の周面には、トナーを現像装置に向けて排出するためのトナー排出口が形成されている。トナー排出口の周囲には、トナーの漏れを防止するためのシール材が設けられている。そして、円弧状の周面の外側には、トナー排出口を開閉するためのシャッタがスライド可能に設けられている。
トナーボックスが現像装置のケースに装着された後、シャッタがスライドされて、トナー排出口が開放される。これにより、トナーボックスと現像装置との間に、トナー排出口を経由するトナー供給経路が形成され、このトナー供給経路を介してトナーボックスから現像装置にトナーが供給される。
画像形成時には、感光ドラムの表面に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像部によりトナー像に現像される。画像形成に伴ってトナーが消費され、トナーボックス内のトナーがなくなると、そのトナーボックスが現像装置のケースから取り外されて、新品のトナーボックスが現像装置のケースに装着される。
トナーボックスが現像装置のケースから取り外される前に、シャッタがトナー排出口に対向する位置までスライドされて、トナー排出口がシャッタにより閉塞される。この状態で、シャッタがシール材に圧接され、シャッタとトナー排出口の周囲の部分との間がシールされる。これにより、トナーボックスが現像装置のケースから取り外された状態で、トナーボックス内のトナーがトナー排出口から漏出することが防止される。
特開平7−225514号公報
トナーボックスの輸送時におけるトナーの漏洩を防止するため、シール材のシール圧は、ある程度高くしなければならない。しかしながら、シール材のシール圧を上げると、シャッタを移動させるために必要なトルクが大きくなり、シャッタを移動させるための操作性が悪化する。
本発明の目的は、輸送時のトナーの漏洩を防止することができながら、シャッタの移動に必要なトルクを低減することができる、トナーカートリッジおよび画像形成装置を提供することである。
前記の目的を達成するため、第1の発明は、トナーカートリッジにおいて、内部にトナーを収容し、内外を連通する連通口を有する本体と、前記連通口を開放する開放位置と前記連通口を閉塞する閉塞位置とに移動可能に設けられたシャッタと、前記シャッタが前記閉塞位置に位置する状態で、前記本体と前記シャッタとの間に介在されるトナーシールと、前記本体との間で前記シャッタを挟むように配置され、前記シャッタが前記閉塞位置に位置する状態で、前記トナーシールの圧縮量が相対的に小さくなる第1位置と、前記トナーシールの圧縮量が相対的に大きくなる第2位置とに移動可能に設けられたシャッタカバーとを備えることを特徴としている。
また、第2の発明は、画像形成装置において、装置本体と、前記装置本体内に収容された収容位置と前記装置本体外に引き出された引出位置とに移動可能に設けられる保持部材と、前記保持部材に装着されて保持される、請求項1〜14のいずれか一項に記載のトナーカートリッジとを備えることを特徴としている。
第1および第2の発明によれば、トナーカートリッジは、内部にトナーを収容する本体を備えている。本体には、その内外を連通する連通口が形成されている。この連通口を開閉するために、シャッタが移動可能に設けられている。すなわち、シャッタは、連通口を開放する開放位置と連通口を閉塞する閉塞位置とに移動可能に設けられている。シャッタが閉塞位置に位置する状態において、本体とシャッタとの間には、トナーシールが介在される。
トナーカートリッジは、シャッタカバーをさらに備えている。シャッタカバーは、本体との間でシャッタを挟むように配置されている。そして、シャッタが閉塞位置に位置する状態、つまり本体とシャッタとの間にトナーシールが介在される状態において、シャッタカバーは、トナーシールの圧縮量が相対的に小さくなる第1位置と、トナーシールの圧縮量が相対的に大きくなる第2位置とに移動可能である。
第1位置では、本体とシャッタとの間でのトナーシールの圧縮量が相対的に小さく、トナーシールのシール圧が相対的に低い。そのため、シャッタが開放位置と閉塞位置との間で移動されるときには、シャッタが第1位置に位置されることにより、シャッタの移動に必要なトルクを低減することができる。
一方、第2位置では、本体とシャッタとの間でのトナーシールの圧縮量が相対的に大きく、トナーシールのシール圧が相対的に高い。そのため、トナーカートリッジの輸送時には、シャッタが第2位置に位置されることにより、本体とシャッタとの間からのトナーの漏洩を良好に防止することができる。
よって、輸送時のトナーの漏洩を防止することができながら、シャッタの移動に必要なトルクを低減することができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係るトナーカートリッジが装着されたカラープリンタの断面図である。 図2は、図1に示されるカラープリンタの斜視図であり、ドロワユニットが引出位置に位置する状態を示す。 図3は、図1に示されるドロワユニットの斜視図である。 図4は、図1に示されるドロワユニットの要部およびトナーカートリッジの断面図である。 図5は、図1に示されるトナーカートリッジの左前上方から見た斜視図である。 図6Aは、図1に示されるトナーカートリッジの左後方から見た斜視図であり、シャッタカバーが第1位置に位置する状態を示す。 図6Bは、図6Aに示されるトナーカートリッジの左側面図である。 図7Aは、図1に示されるトナーカートリッジの左後方から見た斜視図であり、シャッタカバーが第2位置に位置する状態を示す。 図7Bは、図7Aに示されるトナーカートリッジの左側面図である。 図8Aは、図2に示される現像フレームおよびトナーカートリッジの背面図であり、ドロワフレームに対するトナーカートリッジの装着の開始時の状態を示す。 図8Bは、図2に示される現像フレームおよびトナーカートリッジの背面図であり、ドロワフレームに対するトナーカートリッジの装着の途中の状態を示す。 図8Cは、図2に示される現像フレームおよびトナーカートリッジの背面図であり、ドロワフレームに対するトナーカートリッジの装着の完了時の状態を示す。 図9Aは、図6Aに示されるトナーカートリッジの凹部に設けられるロック機構の断面図であり、ロック機構によりシャッタが固定された状態を示す。 図9Bは、図6Aに示されるトナーカートリッジの凹部に設けられるロック機構の断面図であり、ロック機構によるシャッタの固定が解除された状態を示す。 図10は、第2実施形態に係るトナーカートリッジの左後方から見た斜視図であり、シャッタカバーが第1位置に位置する状態を示す。 図11は、図10に示されるトナーカートリッジの左後方から見た斜視図であり、シャッタカバーが第2位置に位置する状態を示す。 図12は、図10に示される操作部材の斜視図である。 図13Aは、変形例(付勢部材が板ばねからなる態様)に係るトナーカートリッジの要部を示す斜視図であり、シャッタカバーが第1位置に位置する状態を示す。 図13Bは、図13Aに示されるトナーカートリッジの要部を示す斜視図であり、シャッタカバーが第2位置に位置する状態を示す。
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
<第1実施形態>
1.カラープリンタ
図1に示されるように、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ1は、タンデム型のカラープリンタである。カラープリンタ1は、図1,2に示されるように、装置本体の一例としての本体ケーシング2を備えている。本体ケーシング2内には、ドロワユニット3が装着されている。本体ケーシング2の前面には、フロントカバー4が開閉可能に設けられている。そして、ドロワユニット3は、フロントカバー4を開けた状態で、本体ケーシング2内の収容位置(図1に示される位置)と本体ケーシング2外の引出位置(図2に示される位置)との間で水平方向に移動させることができる。ドロワユニット3は、引出位置において、その一部が本体ケーシング2内に残り、ドロワユニット3に装着される後述の4つのトナーカートリッジ11の上方が開放される。
なお、フロントカバー4が設けられている側(図1における右側)をカラープリンタ1の前側(正面側)とする。そして、カラープリンタ1を前側から見て、カラープリンタ1の上下左右を規定する。また、ドロワユニット3およびこれに装着されるトナーカートリッジ11については、本体ケーシング2に装着された状態で、その前後上下左右を規定する。図2では、フロントカバー4の図示が省略されている。
ドロワユニット3には、4つの感光ドラム5がそれぞれ左右方向に延びる回転軸線を中心に回転可能に保持されている。4つの感光ドラム5は、それぞれブラック、イエロー、マゼンタおよびシアン用として設けられ、前側からブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの順に前後方向に等間隔で並列に配置されている。
また、ドロワユニット3には、4つの帯電器6が保持されている。4つの帯電器6は、それぞれ感光ドラム5に対応して設けられ、その対応する感光ドラム5の後上方に配置されている。帯電器6は、たとえば、ワイヤおよびグリッドを備えるスコロトロン型帯電器である。
さらに、ドロワユニット3には、4つの現像器7が保持されている。4つの現像器7は、それぞれ感光ドラム5に対応して設けられ、その対応する感光ドラム5の前上方に配置されている。
各現像器7は、現像フレーム8を備えている。現像フレーム8には、現像ローラ9および供給ローラ10が保持されている。
現像ローラ9は、左右方向に延びる回転軸線を中心に回転可能に設けられ、感光ドラム5に接触するように配置されている。
供給ローラ10は、左右方向に延びる回転軸線を中心に回転可能に設けられ、現像ローラ9に対して前上方から接触するように配置されている。
ドロワユニット3において、各現像器7の上部には、トナーを収容するトナー収容体の一例としてのトナーカートリッジ11を装着するためのスペース12が設けられている。トナーカートリッジ11は、ドロワユニット3が引出位置に引き出された状態で、ドロワユニット3の上方から各現像器7の上方のスペース12に装着される。現像器7には、トナーカートリッジ11からトナーが供給される。
本体ケーシング2内において、ドロワユニット3の上方には、各色に対応した4本のレーザビームを出射する露光器13が配置されている。
感光ドラム5の回転に伴って、感光ドラム5の表面は、帯電器6からの放電によって一様に帯電された後、露光器13からのレーザビームにより選択的に露光される。この露光によって、感光ドラム5の表面から電荷が選択的に除去され、感光ドラム5の表面に静電潜像が形成される。静電潜像が現像ローラ9に対向すると、現像ローラ9から静電潜像にトナーが供給される。これによって、感光ドラム5の表面にトナー像が形成される。
なお、露光器13に代えて、4つのLEDアレイが各感光ドラム5に対応して設けられてもよい。
本体ケーシング2の底部には、用紙Pを収容する給紙カセット14が配置されている。給紙カセット14に収容されている用紙Pは、各種ローラにより、搬送ベルト15上に搬送される。搬送ベルト15は、4つの感光ドラム5に下方から対向して配置されている。感光ドラム5に対して搬送ベルト15の上側部分を挟んで対向する各位置には、転写ローラ16が配置されている。搬送ベルト15上に搬送された用紙Pは、搬送ベルト15の走行により、搬送ベルト15と各感光ドラム5との間を順次に通過する。そして、感光ドラム5の表面上のトナー像は、用紙Pと対向したときに、用紙Pに転写される。
搬送ベルト15に対して用紙Pの搬送方向における下流側には、定着器17が設けられている。トナー像が転写された用紙Pは、定着器17に搬送される。定着器17では、加熱および加圧により、トナー像が用紙Pに定着される。トナー像が定着した用紙Pは、各種ローラにより、本体ケーシング2の上面の排紙トレイ18に排出される。
なお、図2では、1つのトナーカートリッジ11のみがドロワフレーム31に保持された状態が示されており、それ以外の3つのトナーカートリッジ11の図示が省略されている。
2.ドロワフレーム
図2,3に示されるように、ドロワユニット3は、保持部材の一例としてのドロワフレーム31を備えている。ドロワフレーム31は、左右方向に間隔を空けて対向する1対の側板32,33と、側板32,33の各前端部間に架設されるフロントビーム34と、側板32,33の各後端部間に架設されるリヤビーム35とを備え、全体として、平面視で四角枠状をなしている。
4つの感光ドラム5、4つの帯電器6および4つの現像器7(図1参照)は、側板32,33により、その左右両側から挟まれた状態で一括して保持されている。そして、側板32,33の間において、各現像器7の上方にトナーカートリッジ11を装着するためのスペース12が設けられている。言い換えれば、側板32,33は、各4つの感光ドラム5、帯電器6および現像器7を保持するとともに、トナーカートリッジ11を装着するためのスペース12を確保する間隔を左右方向に空けて、左右方向において互いに対向している。
右側の側板33の内側面(左側面)には、各スペース12に対応して、支持溝36,37が前後方向に互いに間隔を空けて形成されている。支持溝36,37は、上下方向に延び、上方に開放されている。また、支持溝36,37の上端部は、上側ほど拡がり、支持溝36,37は、側面視略Y字状をなしている。前側の支持溝37は、後側の支持溝36よりも上下方向に長い。
3.現像器
現像器7の現像フレーム8は、ドロワフレーム31内に前後方向に等間隔で配置され、ドロワフレーム31の左右両側板間に架設されている。トナーカートリッジ11を装着するためのスペース12は、各現像フレーム8によって区切られている。
現像フレーム8には、図4に示されるように、現像ローラ9を収容する現像室41が形成されている。現像室41は、感光ドラム5側が開放されており、この現像室41における開放側の端部に、現像ローラ9が配置されている。
現像フレーム8は、現像室41とトナーカートリッジ11を装着するためのスペース12との間に、現像室41側に向けて円弧状に凸湾曲した板状の仕切壁42を有している。この仕切壁42により、現像フレーム8内が現像室41とその上方のスペース12とに仕切られている。
仕切壁42の周方向の中央部には、スペース12にトナーカートリッジ11が装着された状態で、そのトナーカートリッジ11に形成されている3つの連通口58(図4参照)と対向する位置に、3つの矩形状の連通口43が形成されている。
仕切壁42上には、3つのフレームシール44が配置されている。フレームシール44は、各連通口43に対応して設けられ、仕切壁42に貼着されている。フレームシール44は、弾性を有する発泡体からなり、矩形のシート状をなしている。フレームシール44の中央部には、連通口43と連通するシール開口45がフレームシール44を厚さ方向に貫通して形成されている。
また、現像フレーム8は、仕切壁42の後端部から後方に少し延び、上方に屈曲して、上方に延びる後部壁81を有している。
そして、後部壁81のスペース12側の面には、当接部の一例としての操作部材案内リブ82が形成されている。操作部材案内リブ82は、後部壁81の左右方向の中央に対して左右対称をなし、後部壁81の左右方向の中央部で互いに間隔を空けた2つの位置からそれぞれ左方および右方に延びる2つの水平部83と、各水平部83における後部壁81の左右方向の中央側の端部から下方ほど互いに近接するように、水平部83に対して傾斜して延びる傾斜部84と、各傾斜部84の下端から下方に延びる鉛直部85とを有している。
4.シャッタ駆動部材
仕切壁42上には、図4に示されるように、後述のシャッタ77を駆動するためのシャッタ駆動部材46が前後方向に移動可能に配置されている。
シャッタ駆動部材46は、仕切壁42にほぼ沿うように現像室41側に向けて円弧状に凸湾曲した板状をなしている。また、シャッタ駆動部材46は、左右方向に長く延び、その左右方向の両端部は、仕切壁42の左右方向の両端縁よりもそれぞれ外側にはみ出ている。そして、そのシャッタ駆動部材46における仕切壁42からはみ出た部分の下面には、ラックギヤ47が形成されている。また、シャッタ駆動部材46の上面には、後述の各シャッタ駆動用開口78と対応する位置に、図示されないが、シャッタ駆動用突起が形成されている。
5.トナーカートリッジ
(1)筐体
図4,5に示されるように、トナーカートリッジ11は、樹脂製の筐体51を備えている。本体の一例としての筐体51は、左右方向に延びる中空の略半円柱状に形成されている。筐体51の内部には、トナーが収容されている。そして、筐体51は、その周面として、左右に長い略長方形状の上面52と、上面52の前端縁に接続され、下方に向けて凸湾曲する断面略半円弧状の外周面の一例としての円弧面53と、円弧面53の後端縁から後方に向けて上面52と平行に延びる固定面54と、上面52の後端縁と固定面54の後端縁とに跨がる後面55と、上面52、円弧面53、固定面54および後面55の各左端縁間に跨がる左側面56と、上面52、円弧面53、固定面54および後面55の各右端縁間に跨がる右側面57とを有している。
円弧面53には、図4に破線で示されるように、その最下端部に対して少し後方の部分に、筐体51の内外を連通する連通口58が形成されている。連通口58は、左右方向に間隔を空けて、3つ形成されている。各連通口58は、それぞれ左右方向に長い長方形状をなしている。
円弧面53の前端部には、複数の位置決め用突起59が左右方向に間隔を空けて形成されている。各位置決め用突起59は、図4,5に示されるように、前方に延び、屈曲して上方に延びる鉤状をなしている。
左側面56の前下端部および後上端部には、図5に示されるように、それぞれ円柱状の支持突起60,61が突設されている。
右側面57の前下端部および後上端部には、図5に示されるように、それぞれ円柱状の支持突起62,63が突設されている。
また、図5に示されるように、筐体51の左端部には、それぞれ円弧面53の最下部から上方に窪む凹部64が形成されている。
(2)トナーシール
円弧面53には、図4に示されるように、トナーシール66が貼着されている。トナーシール66は、各連通口58に対応して設けられている。トナーシール66は、弾性を有する発泡体からなり、矩形のシート状をなしている。トナーシール66の中央部には、図4に破線で示されるように、連通口58と連通するシール開口67がトナーシール66を厚さ方向に貫通して形成されている。
(3)シャッタカバー
円弧面53を覆うように、弾性を有するシャッタカバー71が設けられている。シャッタカバー71は、たとえば、金属薄板からなり、図6A,6Bに示されるように、筐体51の円弧面53に沿う周方向に湾曲する湾曲部711と、湾曲部711の後端部から筐体51の固定面54とほぼ平行に延びる平行部712とを一体的に有している。図5に示されるように、シャッタカバー71の左右方向の幅は、円弧面53の左右方向の幅とほぼ等しく、シャッタカバー71は、円弧面53を左右方向のほぼ全幅にわたって被覆している。
湾曲部711の前端部には、複数の位置決め用開口72が左右方向に間隔を空けて形成されている。各位置決め用開口72には、筐体51の円弧面53に形成された位置決め用突起59が係合している。より具体的には、湾曲部711の前端部には、各位置決め用突起59と左右方向において同じ位置に、位置決め用突起59を挿通可能なサイズの位置決め用開口72が形成されている。そして、各位置決め用開口72には、位置決め用突起59が挿通されて、その上端縁が位置決め用突起59に係止されている。
また、平行部712には、図6A,6Bに示されるように、複数のビス73が遊びを有する状態で挿通されている。各ビス73の先端部は、筐体51の固定面54にねじ込まれている。各ビス73の頭部と固定面54との間には、間隔が空けられている。これにより、シャッタカバー71は、平行部712が固定面54に対して近接/離間可能な状態で、筐体51に取り付けられている。
また、湾曲部711には、図6Aに示されるように、各トナーシール66と対向する位置に、カバー開口74が形成されている。カバー開口74は、左右方向に長い長方形状をなし、その開口面積が連通口58の開口面積よりも大きく、連通口58の全域およびトナーシール66における連通口58の周囲の部分を露出させている。
さらに、湾曲部711には、各カバー開口74の左右両側に、前後方向(シャッタカバー71の周方向)に長く延びるガイド用開口75が形成されている。
また、湾曲部711には、筐体51の凹部64と対向する位置に、ロック部材挿通口76が形成されている。
(4)シャッタ
図4に示されるように、筐体51の円弧面53とシャッタカバー71との間には、シャッタ77が開放位置と閉塞位置との間で円弧面53に沿って移動可能に設けられている。シャッタ77は、樹脂フィルムからなり、筐体51の円弧面53に沿って湾曲している。シャッタ77の円弧面53に沿う方向の寸法は、トナーシール66の円弧面53に沿う方向の幅よりも大きく、左右方向の寸法(幅)は、円弧面53の左右方向の幅よりも少し小さい。
シャッタ77には、図6A,7Aに示されるように、シャッタカバー71の各ガイド用開口75と対向する位置に、図示されないシャッタ駆動用開口がシャッタ77の周方向に間隔を開けて形成されている。
シャッタ77が開放位置に位置する状態で、シャッタ77の後端縁は、トナーシール66のシール開口67の前端縁より前方に位置する。そのため、筐体51の連通口58およびトナーシール66のシール開口67が互いに連通した状態で開放され、筐体51の内外が連通する。
一方、閉塞位置は、開放位置に対する後方の位置である。シャッタ77が閉塞位置に位置する状態で、シャッタ77の後端縁は、トナーシール66のシール開口67よりも後方に位置する。そのため、筐体51の連通口58およびトナーシール66のシール開口67の全域がシャッタ77により覆われ、筐体51の内外がシャッタ77により遮断される。
さらに、シャッタ77には、閉塞位置で筐体51の凹部64と対向する位置に、ロック用開口79が形成されている。これにより、シャッタ77が閉塞位置に位置している状態において、ロック用開口79が凹部64と対向し、また、ロック用開口79がシャッタカバー71のロック部材挿通口76と対向する。よって、凹部64とロック部材挿通口76とがロック用開口79を介して連通する。
(5)付勢部材
図6A,7Aに示されるように筐体51の固定面54とシャッタカバー71の平行部712との間には、固定面54の左右方向の中央に対して左右対称をなす2つの位置に、押しばねの一例としての圧縮コイルばねからなる付勢部材91が設けられている。この付勢部材91により、平行部712は、固定面54から離間する方向に付勢されている。
(6)操作部材
トナーカートリッジ11には、操作部材92が設けられている。操作部材92は、左右方向に間隔を空けて配置される1対の揺動部材93と、1対の揺動部材93の間に介在されるばね94とを備えている。
1対の揺動部材93は、互いに左右対称に形成され、各揺動部材93は、側面視で上方に開放されたコ字状(角張ったC字状)をなしている。揺動部材93の上端部である各遊端部は、前後方向に貫通孔を有する円筒状に形成されている。筐体51の後面55における左右方向の中央部には、後方に延びる2つの揺動軸95が左右方向に間隔を空けて設けられている。一方の揺動部材93の各遊端部に、一方の揺動軸95が遊嵌され、他方の揺動部材93の各遊端部に、他方の揺動軸95が遊嵌されている。これにより、1対の揺動部材93は、互いに下端部が近接および離間可能なように、揺動軸95に揺動自在に保持されている。
各揺動部材93の上下方向の中央部には、それぞれ外側に突出する背面視三角形状の係止突起96が規制部材の一例として形成されている。
そして、シャッタカバー71の平行部712における左右方向の中央部には、左右方向に長い矩形状の揺動部材挿通孔97が形成されている。1対の揺動部材93は、揺動部材挿通孔97に挿通されている。
ばね94は、1対の揺動部材93をそれらの下端部が離間する方向に付勢している。
(7)シャッタカバーの位置
図6Aに示されるように、1対の揺動部材93が揺動部材挿通孔97に非接触で挿通されている状態では、図6A,6Bに示されるように、付勢部材91の付勢力により、シャッタカバー71の平行部712がビス73の頭部に上方から当接している。これにより、シャッタカバー71は、湾曲部711の曲率が相対的に大きく、シャッタ77と筐体51の円弧面53との間に介在されるトナーシール66の圧縮量が相対的に小さい第1位置に位置している。この状態での係止突起96の位置が解除位置の一例である。
シャッタカバー71が第1位置に位置する状態から、図7A,7Bに示されるように、付勢部材91の付勢力に抗して、平行部712が筐体51の固定面54に近接されると、これに伴って、湾曲部711の曲率が小さくなり、トナーシール66の圧縮量が大きくなる。そして、揺動部材挿通孔97が各揺動部材93の係止突起96よりも上方に位置すると、ばね94の付勢力により、各揺動部材93の下端部が互いに離間する方向に移動し、各係止突起96が平行部712における揺動部材挿通孔97の左右両側の部分に下方から対向する。この状態で、平行部712を固定面54に近接させる力が解放されると、平行部712が係止突起96に当接して係止される。その結果、シャッタカバー71は、湾曲部711の曲率が相対的に小さく、シャッタ77と筐体51の円弧面53との間に介在されるトナーシール66の圧縮量が相対的に大きい第2位置に位置し、その状態が保持される。この状態での係止突起96の位置が規制位置の一例である。
6.駆動機構
ドロワフレーム31内には、各シャッタ駆動部材46に対応して、シャッタ駆動部材46とともにシャッタ77を移動させるための駆動機構が設けられている。
図示されないが、ドロワフレーム31の右側の側板33の外側(右側)には、各スペース12に対応して、4つの操作レバーが配置されている。側板32,33間には、4つの揺動軸101(図4参照)が架設されている。4つの揺動軸101は、前後方向に等間隔で配置され、それぞれ左右方向に延びている。
そして、駆動機構は、図4に示されるように、各揺動軸101の両端部に取り付けられ、それぞれシャッタ駆動部材46の左右のラックギヤ47に噛合するピニオンギヤ102を備えている。
操作レバーが操作されて、揺動軸101が回動すると、ピニオンギヤ102が回動し、ピニオンギヤ102からラックギヤ47に駆動力が伝達される。これにより、シャッタ駆動部材46が仕切壁42に沿って前後方向に移動し、シャッタ駆動部材46とともにシャッタ77が開放位置と閉塞位置との間で移動する。
7.トナーカートリッジの着脱
トナーカートリッジ11は、図2に示されるように、ドロワユニット3(ドロワフレーム31)が本体ケーシング2外の引出位置に引き出された状態で、ドロワフレーム31内の各スペース12に対して上方から着脱される。なお、このスペース12に対するトナーカートリッジ11の装着は、現像器7または現像フレーム8に対するトナーカートリッジ11の装着とも考えられる。
トナーカートリッジ11がドロワユニット3から離脱した状態で、シャッタ77は、閉塞位置に位置している。また、シャッタカバー71は、第2位置に位置している。
トナーカートリッジ11がスペース12に装着されるときには、トナーカートリッジ11の支持突起62,63(図5参照)がそれぞれ右側の側板33の支持溝36,37(図3参照)に上方から差し込まれる。また、トナーカートリッジ11の支持突起60,61(図5参照)が左側の側板32に形成された支持溝(図示せず)に上方から差し込まれる。そして、トナーカートリッジ11が下方に移動され、支持突起62,63が支持溝36,37の最深部に到達し、支持突起60,61が図示されない支持溝の最深部に到達すると、トナーカートリッジ11のスペース12への装着が達成されて、トナーカートリッジ11がドロワフレーム31に支持される。この状態で、シャッタ駆動部材46の図示されないシャッタ駆動突起がシャッタカバー71のガイド用開口75を介してシャッタ駆動用開口に係合し、シャッタ77とシャッタ駆動部材46とが結合されている。
トナーカートリッジ11がスペース12に装着される過程において、図8Aに示されるように、トナーカートリッジ11の操作部材92が操作部材案内リブ82の2つの傾斜部84の間に対して上方から対向する。その後、トナーカートリッジ11が下方に移動されると、図8Bに示されるように、左右の揺動部材93の下端部がそれぞれ左右の傾斜部84に当接する。トナーカートリッジ11がさらに移動されると、各揺動部材93の下端部が傾斜部84上を下方に摺動し、ばね94の付勢力に抗して、各揺動部材93の下端部が互いに近接する方向に移動する。そして、トナーカートリッジ11のスペース12への装着が完了すると、図8Cに示されるように、各揺動部材93の下端部が操作部材案内リブ82の2つの鉛直部85の間に配置される。その結果、各揺動部材93が揺動部材挿通孔97に非接触で挿通されている状態となり、付勢部材91の付勢力により、シャッタカバー71が第1位置に位置する。
一方、トナーカートリッジ11がスペース12から離脱されると、シャッタカバー71が第1位置に位置する状態から、付勢部材91の付勢力に抗して、手動により、平行部712が筐体51の固定面54に近接される。揺動部材挿通孔97が各揺動部材93の係止突起96よりも上方に位置すると、平行部712を固定面54に近接させる力が解放される。これにより、平行部712が係止突起96に当接して係止され、シャッタカバー71が第2位置に保持される。
8.ロック機構
トナーカートリッジ11がドロワユニット3から取り外された状態では、シャッタ77のシャッタ駆動用開口にシャッタ駆動用突起が係合されていないので、シャッタ77が筐体51およびシャッタカバー71に対してフリーになる。そのため、トナーカートリッジ11に振動などが加わると、シャッタ77が閉塞位置から移動するおそれがある。
そこで、トナーカートリッジ11の凹部64には、図9A,9Bに示されるように、ドロワユニット3から取り出された状態でシャッタ77を閉塞位置で固定するためのロック機構が設けられている。
ロック機構は、アーム111と、アーム111に取り付けられたロック用突起112とを含む。
アーム111は、板ばねなどの弾性を有する薄板からなる。そして、アーム111は、凹部64内で左方に延び、下方に屈曲して、下方に延びるL字状をなしている。具体的には、アーム111は、凹部64内で左方に延びる保持部113と、保持部113の左端から下方に延びる当接端部114とを一体的に有している。
ロック用突起112は、扁平な四角柱状をなし、アーム111の保持部113の下面に固定されている。ロック用突起112は、シャッタ77が閉塞位置に位置するときに、保持部113の下面におけるシャッタ77のロック用開口79と対向する位置に配置されている。
そのため、トナーカートリッジ11がドロワユニット3から取り外された状態では、図9Aに示されるように、ロック用突起112は、シャッタ77のロック用開口79およびシャッタカバー71のロック部材挿通口76に挿通される。これにより、シャッタ77の閉塞位置からの移動が規制される。よって、トナーカートリッジ11がドロワユニット3から取り外された状態でのシャッタ77の閉塞位置からの移動が防止される。
トナーカートリッジ11がドロワユニット3に設けられたスペース12に装着されるときには、その装着の途中で、図9Bに示されるように、アーム111の当接端部114の下端がシャッタ駆動部材46(図4参照)の上面に当接する。トナーカートリッジ11が下方にさらに移動されると、当接端部114がシャッタ駆動部材46から受ける力により、アーム111の保持部113が左上がりとなるように撓み変形する。これにより、ロック用突起112がロック用開口79およびロック部材挿通口76から離脱する。その結果、シャッタ77は、筐体51およびシャッタカバー71に対してフリーになり、シャッタ駆動部材46と一体的に移動可能な状態になる。
9.作用効果
(1)作用効果1
以上のように、トナーカートリッジ11は、内部にトナーを収容する筐体51を備えている。筐体51には、その内外を連通する連通口58が形成されている。この連通口58を開閉するために、シャッタ77が移動可能に設けられている。すなわち、シャッタ77は、連通口58を開放する開放位置と連通口58を閉塞する閉塞位置とに移動可能に設けられている。シャッタ77が閉塞位置に位置する状態において、筐体51とシャッタ77との間には、トナーシール66が介在される。
トナーカートリッジ11は、シャッタカバー71をさらに備えている。シャッタカバー71は、筐体51との間でシャッタ77を挟むように配置されている。そして、シャッタ77が閉塞位置に位置する状態、つまり筐体51とシャッタ77との間にトナーシール66が介在される状態において、シャッタカバー71は、トナーシール66の圧縮量が相対的に小さくなる第1位置と、トナーシール66の圧縮量が相対的に大きくなる第2位置とに移動可能である。
第1位置では、筐体51とシャッタ77との間でのトナーシール66の圧縮量が相対的に小さく、トナーシール66のシール圧が相対的に低い。そのため、シャッタ77が開放位置と閉塞位置との間で移動されるときには、シャッタ77が第1位置に位置されることにより、シャッタ77の移動に必要なトルクを低減することができる。
一方、第2位置では、筐体51とシャッタ77との間でのトナーシール66の圧縮量が相対的に大きく、トナーシール66のシール圧が相対的に高い。そのため、トナーカートリッジ11の輸送時には、シャッタ77が第2位置に位置されることにより、筐体51とシャッタ77との間からのトナーの漏洩を良好に防止することができる。
よって、輸送時のトナーの漏洩を防止することができながら、シャッタ77の移動に必要なトルクを低減することができる。
(2)作用効果2
筐体51とシャッタカバー71との間には、シャッタカバー71を第1位置に向けて付勢する付勢部材91が設けられている。そのため、シャッタカバー71は、外部から力が加わらない状態で、付勢部材91の付勢力により第1位置に位置する。そして、シャッタカバー71を付勢部材91の付勢力に抗して押圧することにより、シャッタカバー71を第2位置に位置させることができる。
(3)作用効果3
また、トナーカートリッジ11には、操作部材92が設けられている。この操作部材92の操作により、シャッタカバー71を第1位置から第2位置に移動させることができる。
(4)作用効果4
筐体51は、円弧状の円弧面53を有している。シャッタカバー71は、筐体51の円弧面53に沿う周方向に湾曲する湾曲部711を有している。そのため、シャッタ77は、筐体51とシャッタカバー71との間で、筐体51の円弧面53およびシャッタカバー71の湾曲部711に沿う周方向に移動可能に設けられる。これにより、シャッタ77を開放位置と閉塞位置との間で移動させるために必要なスペースを最小限に抑えることができる。
(5)作用効果5
シャッタカバー71が第2位置に位置する状態における湾曲部711の曲率半径は、シャッタカバー71が第1位置に位置する状態における湾曲部711の曲率半径よりも小さい。したがって、シャッタカバー71が第1位置に位置する状態から、湾曲部711をその曲率半径が小さくなるように変形させることにより、シャッタカバー71を第2位置に位置させることができる。また、シャッタカバー71が第2位置に位置する状態から、湾曲部711をその曲率半径が大きくなるように変形させることにより、シャッタカバー71を第1位置に位置させることができる。このような構成により、たとえば、シャッタカバー71の端部を引っ張るだけで、簡単に、トナーシール66の圧縮量を増やすことができる。また、トナーシール66全体の圧縮量を均一に変化させることができる。
(6)作用効果6
シャッタカバー71の周方向における一端部が筐体51に固定され、その反対側の他端部が筐体51に対して移動可能に設けられている。そのため、シャッタカバー71の他端部の移動により、湾曲部711の曲率半径を容易に変更することができ、シャッタカバー71を第1位置と第2位置とに容易に移動させることができる。
(7)作用効果7
また、トナーカートリッジ11には、シャッタカバー71の他端部の移動を規制するための係止突起96が備えられている。シャッタカバー71の他端部の移動が規制されることにより、シャッタカバー71が第2位置に位置する状態が保持される。
(8)作用効果8
係止突起96は、操作部材92に設けられている。この操作部材92の操作に伴って、係止突起96は、シャッタカバー71の他端部の移動を規制する規制位置とその規制を解除する解除位置とに変位される。よって、操作部材92の操作とは別に係止突起96を操作する必要がなく、シャッタカバー71を移動させる際の操作性の向上を図ることができる。
(9)作用効果9
筐体51は、円弧面53の中心軸線に沿う方向に長く形成され、係止突起96は、筐体51の長手方向に間隔を空けて2つ設けられている。そのため、シャッタカバー71の他端部の移動を筐体51の長手方向においてバランスよく規制することができる。
(10)作用効果10
シャッタカバー71には、連通口58と対向する位置にカバー開口74が形成されている。したがって、シャッタ77が開放位置に位置し、連通口58が開放された状態で、筐体51内のトナーを連通口58およびカバー開口74を介して外部に放出させることができる。
(11)作用効果11
シャッタ77は、可撓性を有している。そのため、シャッタカバー71の第1位置および第2位置の各位置に応じて、シャッタ77が変形する。その結果、シャッタカバー71の位置にかかわらず、シャッタ77により連通口58を良好に閉塞することができる。
(12)作用効果12
筐体51には、シャッタ77に向けて突出するロック用突起112が形成されている。これに対応して、シャッタ77には、ロック用開口79が形成されている。ロック用突起112は、シャッタ77が閉塞位置に位置する状態で、ロック用開口79に係合する。これにより、シャッタ77の閉塞位置からの移動が阻止される。よって、トナーカートリッジ11の輸送時などにシャッタ77が移動することを確実に防止でき、トナーカートリッジ11からのトナーの漏出をより確実に防止することができる。
(13)作用効果13
ドロワフレーム31は、ドロワフレーム31へのトナーカートリッジ11の装着時に操作部材92に当接し、その装着動作に伴って操作部材92を操作する操作部材案内リブ82を備えている。そのため、トナーカートリッジ11がドロワフレーム31に装着されると、操作部材92が操作されて、シャッタカバー71が第1位置から第2位置に移動する。よって、操作部材92の操作を不要にすることができ、操作性がさらに優れたレーザプリンタとすることができる。
<第2実施形態>
1.トナーカートリッジ
図10,11には、本発明の第2実施形態に係るトナーカートリッジ121が示されている。
トナーカートリッジ121は、図6Aに示されるトナーカートリッジ11に代えて、ドロワフレーム31(スペース12)に対して装着/離脱可能である。
以下では、トナーカートリッジ121の構成について、図6Aに示されるトナーカートリッジ11の構成との相違点のみを説明し、それらに共通する部分についての説明は省略する。また、図10,11において、図6Aに示された各部と共通する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。
(1)付勢部材
筐体51の固定面54とシャッタカバー71の平行部712との間には、固定面54の左右方向の中央に対して左右対称をなす2つの位置に、引きばねからなる付勢部材122が設けられている。この付勢部材122により、平行部712は、固定面54に近接する方向に付勢されている。
(2)操作部材
トナーカートリッジ121には、操作部材123が設けられている。操作部材123は、図12に示すように、左右方向に長く延びる矩形板状の本体部124と、本体部124の上面の中央部に立設された摘み部125と、本体部124の下面に左右方向に間隔を空けて形成された2つの規制部材の一例としての係止部126とを有している。
係止部126は、右下がりに傾斜した傾斜面127と、傾斜面127の右端縁(下端縁)から右方に本体部124の上面と平行に延びる平行面128とを有する背面視台形状をなしている。平行面128の右端部には、下方に突出する薄板状のストッパ129がその全幅にわたって形成されている。
図10,11に示されるように、筐体51の後面55の中央部には、前方に凹む凹部130が形成されている。そして、上面が凹部130の底面をなし、下面が固定面54をなす薄板部131には、左右方向に長い矩形状の貫通孔132が形成されている。
また、シャッタカバー71の平行部712には、2つの貫通孔133が左右方向に間隔を空けて形成されている。2つの貫通孔133間の間隔は、2つの係止部126間の間隔と等しい。また、2つの貫通孔133間の中央は、貫通孔132に対して下方から対向する。
そして、操作部材123は、摘み部125が貫通孔132に下方から挿通され、筐体51の固定面54とシャッタカバー71の平行部712との間に配置されている。
(3)シャッタカバーの位置
図10に示されるように、2つの係止部126がそれぞれ貫通孔133の左側に配置され、各係止部126の平行面128がシャッタカバー71の平行部712に当接している状態では、シャッタカバー71は、湾曲部711の曲率が相対的に大きく、シャッタ77と筐体51の円弧面53との間に介在されるトナーシール66の圧縮量が相対的に小さい第1位置に位置している。この状態での係止部126の位置が規制位置の一例である。
シャッタカバー71が第1位置に位置する状態から、手動により、摘み部125が右方に移動されると、各係止部126が貫通孔133に嵌り込む。すると、付勢部材122の付勢力により、平行部712が固定面54に近接される。これに伴って、湾曲部711の曲率が小さくなり、トナーシール66の圧縮量が大きくなり、シャッタカバー71は、第2位置に位置する。この状態での係止部126の位置が解除位置の一例である。
また、シャッタカバー71が第2位置に位置する状態から、手動により、摘み部125が左方に移動されると、各係止部126の傾斜面127を貫通孔133の左端縁が摺擦する。これに伴い、平行部712が各係止部126から下方に押圧される力を受けて、平行部712が固定面54から離間する。そして、操作部材123の左方への移動がさらに進み、係止部126の平行面128が平行部712に当接すると、シャッタカバー71が第1位置となる。その後、操作部材123の左方への移動がさらに進み、各ストッパ129が貫通孔133の左端縁に当接すると、それ以上の操作部材123の移動が規制される。
(4)作用効果
よって、図6Aに示されるトナーカートリッジ11に代えて、図10,11に示されるトナーカートリッジ121が採用されても、輸送時のトナーの漏洩を防止することができながら、シャッタ77の移動に必要なトルクを低減することができる。
<変形例>
図6Aに示されるトナーカートリッジ11では、圧縮コイルばねからなる付勢部材91が設けられているが、これに代えて、図13A,13Bに示されるように、板ばねからなる付勢部材141が設けられてもよい。この場合、付勢部材141は、シャッタカバー71と別体に形成されてもよいし、図13A,13Bに示されるように、シャッタカバー71と一体的に、シャッタカバー71の平行部712から後方に延び、前上方に折り返されて、その先端部が筐体51の固定面54に当接するように形成されてもよい。
本発明は、タンデム型のカラープリンタに限らず、タンデム型以外のタイプのカラープリンタに適用することも可能である。また、カラープリンタに限らず、モノクロのプリンタに適用することも可能である。
また、前述の各実施形態には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
1 カラープリンタ
2 本体ケーシング
11 トナーカートリッジ
31 ドロワフレーム
51 筐体
53 円弧面
58 連通口
66 トナーシール
71 シャッタカバー
77 シャッタ
79 ロック用開口
82 操作部材案内リブ
91 付勢部材
92 操作部材
96 係止突起
112 ロック用突起
121 トナーカートリッジ
122 付勢部材
123 操作部材
126 係止部
711 湾曲部

Claims (16)

  1. 内部にトナーを収容し、内外を連通する連通口を有する本体と、
    前記連通口を開放する開放位置と前記連通口を閉塞する閉塞位置とに移動可能に設けられたシャッタと、
    前記シャッタが前記閉塞位置に位置する状態で、前記本体と前記シャッタとの間に介在されるトナーシールと、
    前記本体との間で前記シャッタを挟むように配置され、前記シャッタが前記閉塞位置に位置する状態で、前記トナーシールの圧縮量が相対的に小さくなる第1位置と、前記トナーシールの圧縮量が相対的に大きくなる第2位置とに移動可能に設けられたシャッタカバーとを備える、トナーカートリッジ。
  2. 前記本体と前記シャッタカバーとの間に介在され、前記シャッタカバーを前記第1位置または前記第2位置に向けて付勢する付勢部材を備える、請求項1に記載のトナーカートリッジ。
  3. 前記付勢部材は、前記シャッタカバーを前記第1位置に向けて付勢する押しばねである、請求項2に記載のトナーカートリッジ。
  4. 前記付勢部材は、前記シャッタカバーを前記第2位置に向けて付勢する引きばねである、請求項2に記載のトナーカートリッジ。
  5. 前記シャッタカバーを前記第1位置と前記第2位置との間で前記付勢部材の付勢力に抗して移動させるために操作される操作部材を備える、請求項2〜4のいずれか一項に記載のトナーカートリッジ。
  6. 前記本体は、円弧状の外周面を有し、
    前記シャッタカバーは、前記本体の前記外周面に沿う周方向に湾曲する湾曲部を有している、請求項1〜5のいずれか一項に記載のトナーカートリッジ。
  7. 前記シャッタカバーが前記第2位置に位置する状態における前記湾曲部の曲率半径は、前記シャッタカバーが前記第1位置に位置する状態における前記湾曲部の曲率半径よりも小さい、請求項6に記載のトナーカートリッジ。
  8. 前記シャッタカバーは、前記周方向における一端部が前記本体に固定され、前記周方向における前記一端部と反対側の他端部が前記本体に対して移動可能であり、前記他端部の移動により、前記第1位置と前記第2位置とに移動する、請求項6または7に記載のトナーカートリッジ。
  9. 前記シャッタカバーの前記他端部の移動を規制するための規制部材を備える、請求項8に記載のトナーカートリッジ。
  10. 前記シャッタカバーを前記第1位置と前記第2位置との間で移動させるために操作される操作部材を備え、
    前記規制部材は、前記操作部材に設けられ、前記操作部材の操作に伴って、前記シャッタカバーの前記他端部の移動を規制する規制位置とその規制を解除する解除位置とに変位する、請求項9に記載のトナーカートリッジ。
  11. 前記本体は、前記外周面の中心軸線に沿う方向に長く形成され、
    前記規制部材は、前記本体の長手方向に間隔を空けて2つ設けられている、請求項9または10に記載のトナーカートリッジ。
  12. 前記シャッタカバーには、前記連通口と対向する位置にカバー開口が形成されている、請求項1〜11のいずれか一項に記載のトナーカートリッジ。
  13. 前記シャッタは、可撓性を有している、請求項1〜12のいずれか一項に記載のトナーカートリッジ。
  14. 前記本体には、前記シャッタに向けて突出するロック用突起が設けられており、
    前記シャッタには、前記シャッタが前記閉塞位置に位置する状態で前記ロック用突起が係合するロック用開口が形成されている、請求項1〜13のいずれか一項に記載のトナーカートリッジ。
  15. 装置本体と、
    前記装置本体内に収容された収容位置と前記装置本体外に引き出された引出位置とに移動可能に設けられる保持部材と、
    前記保持部材に装着されて保持される、請求項1〜14のいずれか一項に記載のトナーカートリッジとを備える、画像形成装置。
  16. 前記トナーカートリッジは、前記シャッタカバーを前記第1位置と前記第2位置との間で移動させるために操作される操作部材を備え、
    前記保持部材は、前記保持部材への前記トナーカートリッジの装着時に前記操作部材に当接し、その装着動作に伴って前記操作部材を操作する当接部を備える、請求項15に記載の画像形成装置。
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