JP5081575B2 - 現像剤収容器、現像ユニット、画像形成装置、及び現像剤収容器の取付け方法 - Google Patents
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Description
このスライドで現像剤の漏れを生じさせるおそれがある。現像剤排出口の周辺と現像剤受入口の周辺との少なくとも一方には、現像剤排出口と現像剤受入口とを対向させたときに密閉性を保つためのシール部材が設けられている。上記スライドで、このシール部材が摺擦によって劣化し、現像剤を投入するときの密閉性を保つことができなくなるからである。これを避けるために摺擦による劣化が起こらないような材料からなるシール部材を用いると、シール部材の材料を選択する自由度の幅が狭まり、高コスト化につながるおそれがある。
しかし、このように現像剤供給対象装置本体に対して回転可能で、且つ、現像剤収容器を保持する保持部材は構造が複雑となり高コスト化につながる。
また、本発明の二つ目の目的は、上方に開口した現像剤受入口から現像剤を受け入れる現像剤供給対象装置に対して供給する現像剤を収容する現像剤収容器を、現像剤供給対象装置の上方の容器配置スペースの側方から、容器本体をスライドさせることなく現像剤供給対象装置に簡易な構成で取り付けることができる現像剤収容器の取付け方法を提供することである。
また、請求項2の発明は、請求項1の現像剤収容器において、上記容器本体の回転が完了した状態で、上記接触支軸部から上記係合部までの少なくとも一部が弾性変形したままの状態となるように該係合部を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の現像剤収容器において、上記容器本体を上記現像剤供給対象装置に取り付けるために回転させたときに上記係合部を上記接触支軸部から離間させる方向の成分を有する抗力を、接触により該現像剤供給対象装置側から受ける傾斜面となるテーパー形状を該係合部内の初期接触位置に備えることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の現像剤収容器において、上記テーパー部は、上記係合部内の各接触位置から上記接触支軸部までの現像剤収容器単体での距離が最小となる該係合部内の接触位置から該係合部内の初期接触位置までを含む該係合部の表面に形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2、3または4の現像剤収容器において、上記取付け部材は、上記現像剤排出口を挟んで上記接触支軸部の反対側で、該現像剤排出口から外れた箇所に上記係合部を備えることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の現像剤収容器において、上記取付け部材は上記現像剤排出口に対して上記接触支軸部の側に該現像剤排出口の開口方向に向けて突出した支軸側壁部と、該現像剤排出口に対して該接触支軸部の反対側に該現像剤排出口の開口方向に向けて突出した非支軸側壁部とを備え、該支軸側壁部は該現像剤排出口側に該接触支軸部を有し、該非支軸側壁部は該現像剤排出口側で上記現像剤供給対象装置に接触する上記係合部であることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4、5または6の現像剤収容器において、上記現像剤排出口を塞ぐように接着され、上記容器本体に対して引き抜くことで該現像剤排出口を開放するシート部材を備え、該シート部材をひき抜くことによる接着された位置でのシート部材の移動方向の、該現像剤供給対象装置に取り付けるために該容器本体を回転させたときの該接着された位置の移動方向に対する角度が、90[°]以下であることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1、2、3、4、5、6または7の現像剤収容器において、上記供給現像剤収容部が収容する現像剤は、現像剤が収容されていない現像装置に供給する初期現像剤であることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1、2、3、4、5、6または7の現像剤収容器において、上記供給現像剤収容部が収容する現像剤は、収容する現像剤の量が減少した現像装置に供給する補給用現像剤であることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9の現像剤収容器において、上記現像剤供給対象装置は現像装置であることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9の現像剤収容器において、上記現像剤供給対象装置は上記現像剤収容器内の現像剤を現像装置に供給する現像剤供給装置であることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、上方に開口した現像剤受入口から現像剤収容部に現像剤を受け入れる現像装置と、該現像装置に対して供給する供給現像剤を収容する現像剤収容器とを有し、該現像剤収容器が、該供給現像剤を収容する供給現像剤収容部と、該供給現像剤収容部内の現像剤を外部に排出する現像剤排出口が設けられて該現像剤排出口が該現像剤受入口に対向するように該現像剤収容器を該現像装置に対して取り付ける取付け部材とを備える現像ユニットにおいて、該現像剤収容器として、請求項10の現像剤収容器を備えることを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項12の現像ユニットにおいて、上記現像装置は、上記現像剤収容器を該現像装置に取り付ける方向に回転させることによって該現像装置内の初期接触位置で上記取付け部材の上記係合部に初めて接触し、該現像剤収容器本体をさらに回転させていくに従って、該係合部に接触する該現像装置内の係合部接触位置が変わり、各係合部接触位置と接触する該係合部内の各接触位置から上記接触支軸部までの現像剤収容器単体での距離と現像装置と接触している状態での距離との差が、該係合部内の初期接触位置が該現装置内の初期接触位置と接触してから回転が進むほど増加し、その後減少するように該係合部と該現像装置内の該係合部に接触する部分とを形成し、該現像剤収容器の該接触支軸部から該係合部までの少なくとも一部を弾性変形可能に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項13の現像ユニットにおいて、上記現像剤収容器を上記現像装置に取り付けるために回転させたときに上記係合部を上記接触支軸部から離間させる方向の成分を有する抗力を、接触により該係合部に作用させる傾斜面となるテーパー形状を該現像装置内の初期接触位置に備えることを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項14の現像ユニットにおいて、上記現像装置内の上記テーパー形状は、上記現像装置の上記係合部が接触する部分で、該現像装置の上記接触支軸部が接触する箇所までの距離が最大となる位置から該現像装置内の初期接触位置までの該現像装置の表面に形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項12、13、14または15の現像ユニットにおいて、上記現像剤収容器と上記現像装置との何れか一方に、該現像剤収容器を該現像装置に取付けることによって他方の引っ掛け部に引っかかる凸部を備えることを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、請求項16の現像ユニットにおいて、上記凸部の凸方向が上記接触支軸部の軸方向と平行であり、該凸部の凸方向の大きさが上記現像剤収容器を上記現像装置に取り付けた状態での該現像剤収容器と該現像装置との該軸方向のガタの大きさよりも大きいことを特徴とするものである。
また、請求項18の発明は、少なくとも潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、該現像手段として、請求項12、13、14、15、16または17に記載の現像ユニットを用いることを特徴とするものである。
また、請求項19の発明は、現像剤供給対象装置に供給する供給現像剤を収容する供給現像剤収容部と、該供給現像剤収容部内の現像剤を外部に排出する現像剤排出口が設けられて該現像剤排出口が該現像剤供給対象装置の上方に開口した該現像剤受入口に対向するように該現像剤収容器を該現像剤供給対象装置に対して取り付ける取付け部材とを備える現像剤収容器を、該現像剤供給対象装置に取り付ける現像剤収容器の取付け方法において、該取付け部材の該現像剤排出口から外れた箇所に、該現像剤供給対象装置に直線状に接触する接触支軸部を支軸として該現像剤収容器を回転させ、少なくとも該現像剤収容器の回転が完了した状態では、該現像剤収容器が該接触支軸部とは異なる箇所に有する係合部が該現像剤供給対象装置に係合し、該係合部は、該容器本体を該現像剤供給対象装置に取り付ける方向に回転させることによって該係合部内の初期接触位置で該現像剤供給対象装置に初めて接触し、さらに回転させていくに従って、該現像剤供給対象装置に接触する該係合部内の接触位置が変わり、各接触位置から該接触支軸部までの現像剤収容器単体での距離が、該係合部内の初期接触位置が該現像剤供給対象装置と接触してから回転が進むほど減少し、その後増大するものであり、該距離の変化に応じて、弾性体で形成された該接触支軸部が弾性変形することを特徴とするものである。
図1は、本実施形態に係る複写機100の概略構成図である。複写機100はプリンタ部250、これを載せる給紙装置200、プリンタ部250の上に固定されたスキャナ300などを備えている。また、このスキャナ300の上に固定された原稿自動搬送装置400なども備えている。
プロセスカートリッジ18Y,M,C,Kは、ドラム状の感光体1、帯電器、現像装置4、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
帯電手段たる帯電器によって、感光体1Yの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体1Yの表面には、光書込ユニット21によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部(露光部)の電位が減衰する。この減衰により、感光体1Y表面にY用の静電潜像が形成される。形成されたY用の静電潜像は現像手段たる現像装置4Yによって現像されてYトナー像となる。
Y用の感光体1Y上に形成されたYトナー像は、後述の中間転写ベルト110に一次転写される。一次転写後の感光体1Yの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Y用のプロセスカートリッジ18Yにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体1Yは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ18M,C,Kについても同様である。
中間転写ユニット17は、中間転写ベルト110やベルトクリーニング装置90などを有している。また、張架ローラ14、駆動ローラ15、二次転写バックアップローラ16、4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kなども有している。
中間転写ベルト110は、張架ローラ14を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ15の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kは、それぞれ中間転写ベルト110の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト110をその内周面側から感光体1Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体1と一次転写バイアスローラ62との間に一次転写電界が形成される。
Y用の感光体1Y上に形成された上述のYトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト110上に一次転写される。このYトナー像の上には、M,C,K用の感光体1M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト110上には多重トナー像たる4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
中間転写ベルト110上に重ね合わせ転写された4色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト110の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ15との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置90によってクリーニングされる。
中間転写ユニット17の図中下方には、2本の張架ローラ23によって紙搬送ベルト24を張架している二次転写装置22が配設されている。紙搬送ベルト24は、少なくとも何れか一方の張架ローラ23の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。2本の張架ローラ23のうち、図中右側に配設された一方の張架ローラ23は、中間転写ユニット17の二次転写バックアップローラ16との間に、中間転写ベルト110及び紙搬送ベルト24を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット17の中間転写ベルト110と、二次転写装置22の紙搬送ベルト24とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ23には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット17の中間転写ベルト110上の4色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ23側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対49によって中間転写ベルト110上の4色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた4色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ23に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
図2に示すように感光体1は図中矢印G方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体1の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置4からトナーを供給され、トナー像を形成する。
現像ローラ5の供給スクリュ8との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ5に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ12を備えている。
現像ローラ5の感光体1との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ8と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュ6を備えている。供給スクリュ8を備えた供給搬送路9は現像ローラ5の横方向に、回収スクリュ6を備えた回収搬送路としての回収搬送路7は現像ローラ5の下方に並設されている。
供給搬送路9と攪拌搬送路10とは仕切り部材としての第一仕切り壁133によって仕切られている。第一仕切り壁133の供給搬送路9と攪拌搬送路10とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路9と攪拌搬送路10とが連通している。
なお、供給搬送路9と回収搬送路7とも第一仕切り壁133によって仕切られているが、第一仕切り壁133の供給搬送路9と回収搬送路7とを仕切る箇所には開口部を設けていない。
また、攪拌搬送路10と回収搬送路7との2つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁134によって仕切られている。第二仕切り壁134は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路10と回収搬送路7とが連通している。
また、現像装置4では、現像剤を収容する現像剤収容部を供給搬送路9、回収搬送路7及び攪拌搬送路10によって構成する。
図3は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置4の模式図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
現像ローラ5から回収搬送路7に送られ、回収スクリュ6によって回収搬送路7の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁134の回収開口部93より攪拌搬送路10に供給される(図3中矢印F)。
そして、攪拌搬送路10は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ11の搬送方向下流側であり、供給スクリュ8の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁133の供給開口部91より供給搬送路9に供給される(図3中矢印D)。
攪拌搬送路10では攪拌スクリュ11によって、回収現像剤、余剰現像剤及びトナー補給口95から必要に応じて補給されるプレミックストナーを、回収搬送路7及び供給搬送路9の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路9の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路10の下方には、不図示のトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により詳細は後述するトナー搬送装置を作動し、トナーボトルからトナー補給を行う。
図4に示すように、トナーを補給するトナー補給口95を攪拌スクリュ11を備える攪拌搬送路10の搬送方向上流端部の上方に設けている。このトナー補給口95は現像ローラ5の幅方向端部よりも外側に設けてある。
また、トナー補給口95としては、攪拌搬送路10の搬送方向上流端部の上方に限らず、回収搬送路7の下流端部の上方に設けても良い。
さらに、回収搬送路7から攪拌搬送路10へ現像剤の受渡しを行う箇所である回収開口部93の真上にトナー補給口95を設けるようにしても良い。受渡し部である回収開口部93では現像剤が混ざりやすいため、この位置で補給を行うことにより、より効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
図5は、複写機100が有するトナー搬送装置500の斜視説明図であり、図6はトナー搬送装置500の概略を示す概略説明図である。また、図7は、トナー収容器であるトナーボトル120の外観斜視図であり、図8は、トナー搬送装置500が備えるトナーポンプ60とサブホッパ68との駆動伝達部の説明図、図9は、サブホッパ68を斜め上方から見た透視図である。
トナーボトル120は、トナーとキャリアとからなり、トナーの割合が現像装置4内の現像剤よりも多い現像剤であるプレミックストナーを収納するトナー収容器である。なお、図5中の符号Tfはプレミックストナーの流れを示している。
タンデム方式の画像形成装置である複写機100は、図5のように各色のプレミックストナーを収納するトナー収容器であるトナーボトル120が並んで配置される構成をとる。各色のトナーボトル120はそれぞれ現像剤の搬送路部材であるトナー補給チューブ65を介して粉体ポンプであるトナーポンプ60、サブホッパ68等と接続し、現像装置4のトナー補給口95側の端部はサブホッパ68の下方に接続している。
ポンプ装置であるトナーポンプ60としては、筒状の内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材のステータ69とステータ69内部で回転することにより軸方向にプレミックストナーを移動させるロータ61を備えたスクリューポンプであるモーノポンプを用いている。トナーポンプ60としては、特開2000−98721に記載のものを用いることができる。
トナーボトル120は図6及び図7に示すように、トナー収容部であるトナー収容体121と、唯一の排出口であるトナー排出口122に取り付けられる口金部材130とで構成されている。このトナーボトル120の具体的な構成については後に詳述する。
すなわち、トナーポンプ60では、ロータ61及びステータ69の2つの部材のうちの一方であるロータ61を回転させることによって、他方であるステータ69に対し摺動を伴う運動をさせてトナー吸引口63に負圧を発生させる。トナー吸引口63に負圧を発生させることで搬送路部材であるトナー補給チューブ65の内部に気流を発生させる。
図5に示した駆動モータ66が回転することにより駆動シャフト66bが回転し、駆動シャフト66bに固定された第一シャフトギヤ66a及び第二シャフトギヤ66cが回転する。第一シャフトギヤ66aが回転することによりポンプ駆動クラッチ60aへ駆動が伝達される。そして、不図示の本体制御基板である制御部における所定の制御により、ポンプ駆動クラッチ60aがONになると、ポンプアイドラギヤ64bを介して、シャフト駆動ギヤ64aに駆動が伝達され、ロータ61が回転駆動する。
サブホッパ68は、上部ケーシング608と下部ケーシング609とによって形成され、上部ケーシング608によって形成される空間と下部ケーシング609によって形成される空間とは上下仕切り板604によって仕切られている。
上部ケーシング608の内部には、第一上スクリュ601と第二上スクリュ602とを備え、第一上スクリュ601と第二上スクリュ602との間には二つのスクリュの軸方向両端部が開口部となっている上部仕切り壁603を備える。
また、下部ケーシング609の内部には、下スクリュ606を備え、上下仕切り板604にはサブホッパ68の上部の空間と下部の空間とを連通する上下連通開口部605が設けられている。
アイドラギヤ列68bを介してサブホッパ68に駆動が入力されると、第一上スクリュ601、第二上スクリュ602及び下スクリュ606とが回転駆動する。回転駆動すると、第一上スクリュ601と第二上スクリュ602とはそれぞれ異なる方向にトナーを移送し、上部ケーシング608内でトナーを攪拌しながら循環させる。
サブホッパケース下部はジョイント開口部611において現像装置4の前端部のスクリュ部ケースに設けられた開口部であるトナー補給口95に接合してある。そして、サブホッパ内のスクリュの回転によって、ジョイント開口部611を通じてサブホッパ68から現像装置4へのトナー供給が行われる。
ここで、サブホッパ68の上部ケーシング608の第一上スクリュ601の近傍には振動式のトナーセンサ610が設置されている。そして、上部ケーシング608の内部のトナーに接触するトナーセンサ検知面において、サブホッパ68内における所定トナー量の有無を検出する。
図7において、トナーボトル120のプレミックストナーTpを収容するトナー収容体121は軟包材と呼ばれるシート状の樹脂を溶着して袋状に形成したものである。トナー収容体121を構成するシート状の樹脂は、材質の異なる複数の樹脂のフィルムを積層して1枚のフィルムとしたものを使用している。具体的には袋状に形成したときに内側になる層から、溶着しやすい材料からなる溶着層、気密性に優れた材料からなる気密層、及び剛性に優れた剛性層の3層で構成する。
溶着層としては比較的低温で溶解する材質であるポリエチレン等が用いられ、気密層や剛性層には内容物の種類(固体、液体、粉体等)や目的(食品、医薬品等)等に合わせて、PET、ナイロン、アルミ、紙等が用いられる。
なお、複写機100で用いるトナーボトル120では、トナー収容体121の内側から外側に向かってポリエチレン、ナイロン、PETの3つの材質の複合材で構成されている。
トナー収容体121を袋状に形成したときに内側になる溶着層として比較的低温で溶解する材質を用いることにより、熱を加えたときに全体がむらなく溶けて、隙間なくシート状部材を貼り合わせることができる。
また、プレミックストナーTpを保管中に外気に触れるとプレミックストナーTpが劣化することがある。特に湿気が高い環境ではプレミックストナーTpが凝集してトナー補給不良の原因となることがある。これを防止するため、袋部材を構成するシート状部材に気密層を設けることでトナーボトル120の気密性を高めている。
さらに、トナーボトル120はユーザーが直接触れるため、持ちやすさを考慮する必要がある。袋部材を構成するシート状部材に、比較的剛性の高い材質を用いるとこの材質の厚みを変えることでトナーボトル120の剛性を調整できるため、トナーボトル120に望ましい剛性を持たせることができる。
なお、この3つの層以外の層をさらに備えても良い。
それに対して、トナー収容体121では、その稜線には溶着代123があり、溶着代123では2枚のシートが溶着されて、シートの厚みが他の部分の倍の厚みになっている。このため、容器の稜線が「柱」のような役割りを果たすため、容器全体の剛性が高くなる。これによって、輸送時の振動や落下時の衝撃で容器が座屈したり、プレミックストナーTp補給中にトナー排出口122の付近で面部分が変形してトナーボトル120が閉塞したり、ということを防止することができる。
口金部材130はトナー収容体121に比べて小さいもので剛性のある成形樹脂で構成されている。トナー収容体121の内側層と口金部材130の材質をポリエチレンで形成すると、溶着によって隙間なく取り付けることができる。詳しくは、口金部材130の一部をトナー収容体121の中に差し込んで加熱した溶着コテで荷重を加えると、口金部材130とトナー収容体121とを溶着できる。
上述したように、現像剤供給装置であるトナー搬送装置500は、トナー収容器であるトナーボトル120内のトナーとキャリアとを含むプレミックストナーをトナー補給口95から現像装置4に補給する。
現像装置4には、供給搬送路9内の現像剤が所定の嵩を越えた場合にその一部を現像装置4の外部に排出する現像剤排出手段である現像剤排出口94と、現像剤排出口94から排出された現像剤を現像装置4の外部に搬送する排出搬送路2とを有する。排出搬送路2は、供給搬送路9の搬送方向下流側で仕切り壁135を挟んで供給搬送路9と隣り合うように配置され、現像剤排出口94は供給搬送路9と排出搬送路2とを連通するように仕切り壁135に設けられた開口である。
また、現像剤排出口94は、供給搬送路9の搬送方向下流端近傍の現像剤が滞留する位置に配置されており、滞留する現像剤の嵩が増したときに、現像剤排出口94の高さに到達した現像剤を排出搬送路2へ排出する。
このような現像装置4では、トナー搬送装置500からのプレミックストナーの供給がない状態では、現像装置4内の現像剤量がほとんど変化せず、供給搬送路9の搬送方向下流端近傍で滞留する現像剤の嵩も変動はほとんどない。一方、トナー搬送装置500によってプレミックストナーが現像装置4内に補給されると、現像装置4内の現像剤量が増加し、供給搬送路9の搬送方向下流端近傍で滞留する現像剤の嵩が増加する。そして、供給搬送路9の搬送方向下流端近傍の現像剤の嵩が、現像剤排出口94の高さまで上昇すると、現像剤排出口94の高さに到達した現像剤が排出搬送路2へと排出され、排出搬送路2を通って現像装置4の外部に排出される。
現像剤排出口94から排出搬送路2を通って現像装置4の外部に排出される現像剤にはトナーとキャリアとが含まれており、プレミックストナーには未使用のトナーとキャリアとが含まれている。このため、トナー搬送装置500のプレミックストナーの補給と現像剤排出口94からの現像剤の排出とによって、現像装置4内の現像剤の入れ替えを行うことができる。
一方、本実施形態の複写機100のように、現像装置4にトナーとキャリアとからなるプレミックストナーを補給することにより、作像中に現像装置4内の現像剤を入れ替え、現像剤の寿命を延長することができる。これにより、メンテナンス間隔を広げてダウンタイムを低減することができる。
図10は、K用のトナーボトル120Kを交換するときの複写機100本体の外観を模式的に示す斜視図である。また、図11は、K用のトナーボトル120Kを交換するときの複写機100内に設置されている補給ユニット600の斜視図である。なお、図11に示すように、補給ユニット600は容器支持ホルダ75、トナーポンプ60、サブホッパ68、及びトナーボトル120等からなる4つのトナー搬送装置500を一体的に支持するユニットである。
図示のように、複写機100の筐体前面には、回転軸75aを中心に回動して開閉可能な4つの容器収納装置としての容器支持ホルダ75Y,75M,75C,75Kが設けられている。これらは、それぞれに対応する色用のトナー搬送装置の一部を構成しており、対応する色のトナーボトル120を内部に収納して支持する。作業者は、例えばK用のトナーボトル120Kを容器支持ホルダ75Kにセットする場合、図示しないロックを外して、容器支持ホルダ75Kを図示のように手前側に回動するように開ける。そして、作業者は、口金部材130が鉛直方向下側となるようにトナー収容体121を手で把持し、そのトナーボトル120Kを容器支持ホルダ75Kの内部に落し込むよう(図中矢印Q)に挿入する。そして、トナーボトル120Kを挿入した容器支持ホルダ75Kを押して起こす(図中矢印B)ことにより、トナーボトル120Kをその設置位置の側方から複写機100にセットすることができる。
また、トナーボトル120の複写機100本体へのセットは、ユーザーにも行うことができるが、現像装置4への初期現像剤の投入はサービスマンが行う。
これは、以下の理由による。
すなわち、補給ユニット600が備えるトナー搬送装置500はトナーポンプ60の吸引力によってトナーボトル120内のプレミックストナーを現像装置4まで搬送している。しかし、トナーポンプ60は初期現像剤のようにキャリアの割合が多い現像剤を搬送することができない。複写機100で用いるトナーポンプ60はキャリアの割合が80[w%]を超える現像剤は搬送することができず、トナー搬送装置500ではキャリアの割合が93[w%]の初期現像剤を搬送することができない。
よって、本実施形態では、補給ユニット600を複写機100本体から取り外した状態で、現像装置4への初期現像剤の投入を行う。
図5では記載を省略したが、図12に示すように、複写機100に現像装置4を装着した状態での現像装置4の現像ローラ5側の配置スペースとトナー補給口95側の配置スペースとの間に内部筺体壁部620がある。そして、複写機100から補給ユニット600を取り外すと、内部筺体壁部620の装置手前側が視認できる状態となる。また、内部筺体壁部620には4つの筺体壁面開口部611(Y,M,C,K)が設けられている。そして、現像装置4を複写機100に配置した状態では、現像装置4の補給側端部が筺体壁面開口部611を通って内部筺体壁部620よりも装置手前側の位置となる。このため、補給ユニット600を取り外すと、図12に示すように、現像剤供給対象装置である現像装置4の上方に開口した現像剤受入口であるトナー補給口95が視認できる状態となる。
図16は、図15に示した初期剤ボトル150を取り付けた状態の現像装置4の補給側端部の斜視図である。
図17は、図14に示した現像装置4の補給側端部に初期剤ボトル150を取り付けた状態であり、初期剤ボトル150の取付け部材152の斜視拡大図である。
図18は、現像装置4の補給側端部に初期剤ボトル150を取り付けた状態の上面図であり、図19は図18中のN−N断面における現像装置4の補給側端部と初期剤ボトル150との側方断面図である。
また、図19に示すように、初期剤ボトル150は、取付け部材152の下部のケーシングでトナー補給口95を形成する補給口形成部96を覆うようにして、現像装置4に取り付けられる。
図19に示すように、初期剤ボトル150のセットが完了した現像装置4で、初期剤排出口159を塞ぐように接着されたヒートシール153をひき抜き、現像装置4を駆動させることによって、初期剤ボトル150内の初期現像剤が現像装置4の現像剤収容部内に供給される。
このように現像装置4の上方の外装に開口部を設けることができない場合は、初期剤ボトル150を設置する容器配置スペースの外装が開口している側方(図13中左側)から現像装置4に対して横方向(図13中右方向)にスライドさせて初期剤ボトル150を設置することが考えられる。しかし、初期剤ボトル150と補給口形成部96とを摺擦させながらスライドさせると、補給口形成部96の上面に初期剤排出口159と対向させたときに密閉性を保つためのシール部材97がスライドによる摺擦によって劣化し、初期現像剤を投入するときの密閉性を保つことができなくなるおそれがある。これを避けるために摺擦による劣化が起こらないような材料からなるシール部材97を用いると、シール部材97の材料を選択する自由度の幅が狭まり、高コスト化につながるおそれがある。
図20は、図19と同じ断面における初期剤ボトル150の取付け部材152の拡大断面図であり、図21(a)は図19と同じ断面における現像装置4の拡大断面図である。
なお、図21(b)は図21中の領域γの拡大説明図である。また、図19以降の図面では、補給口形成部96の上面に固定されたシール部材97の記載を省略している。
また、手前側壁部152aの初期剤排出口159側の壁面である前側内壁面152fと、奥側壁部152cの初期剤排出口159側の壁面である後側内壁面152bとの間に空間を備える。セット後の状態では、この空間に補給口形成部96が入り、図19に示すように、取付け部材152によって補給口形成部96を覆うよう状態となる。
一方、図14や図21(a)に示すように、現像装置4の補給側端部の先端側は、補給口形成部96の一部が突き出した形状であり、先端凸部96aを形成している。この先端凸部96aの先端は、図14に示すように、図14中矢印X方向に直線状となっている。また、図21(a)に示すように、補給口形成部96の上面部は後側(図21中右方向)ほど高くなるように傾斜した形状である。なお、補給口形成部96の後端である後端面96eの補給受上端部96tと先端凸部96aとの距離である補給口形成部上端距離L2は44.2[mm]であり、先端凸部96aの先端と後端面96eとの最短距離となる補給口形成部最短距離L3は、43.8[mm]である。
また、現像装置4側に初期剤ボトル150を保持する保持部材など、他に支えが無くとも現像装置4と初期剤ボトル150のみで安定にセットすることが可能となるため、余計な部品費を抑えて経済的であり、省スペース化が可能である。さらに、初期剤ボトル150を直接現像装置4に取り付けるため、現像装置4の現像剤の充填口であるトナー補給口95と初期剤排出口159との接合部の位置精度を高める事が可能である。
詳しくは、図20に示すように、奥側壁部152cの下部には取付けテーパー部152tが形成されている。取付けテーパー部152tの上端部は後側内壁面152bの下端部である。このため初期剤ボトル150単体の状態では取付けテーパー部152tの上端からゴム部材155の表面までの距離は取付け部材内距離L1であって、42.5[mm]である。
一方、取付けテーパー部152tの下端部からゴム部材155の表面の先端凸部96aが接触する位置までの距離は、初期剤ボトル150単体の状態で、補給口形成部上端距離L2よりも長くなるように設定されている。
接触支軸部を構成するゴム部材155は、弾性変形していない自由長の状態から、現像装置4側の接触部である先端凸部96aが食い込むように変形可能な弾性部材である。なお、先端凸部96aが食い込むように変形するゴム部材155の変形方向は、初期剤ボトル150を図22中の矢印S方向に回転させたときの奥側壁部152cの回転方向に対して実質的に垂直な方向である。
図24は、図23の状態から初期剤ボトル150をさらに矢印S方向に回転させて、取付けテーパー部152tの上端が補給口形成部96の補給受上端部96tに接触する状態を示す、第二のセット途中の状態の説明図である。
また、図25は、図19、図23及び図24の領域δ近傍の拡大図であり、図25(a)は図23の状態の拡大図、図25(b)は図24の状態の拡大図、図25(c)は図19の状態の拡大図である。
また、図26は、領域δ近傍の取付け部材152の斜視拡大図であり、図26に示すように、取付け部材152は、ゴム部材155の両端部に先端凸部96aの接触位置の上端部を規定する位置決め部156を備える。そして、図26中の破線で示す位置が接触支軸部となる。
図22のセット開始時の状態では、ゴム部材155が現像装置4の先端凸部96aに接触するだけで、初期剤ボトル150と現像装置4との他の部分は接触していない。図22の状態から初期剤ボトル150を図22中の矢印S方向に回転させ図23に示す状態(拡大図:図25(a))で、初期剤ボトル150及び現像装置4がゴム部材155及び先端凸部96a以外の箇所でお互いに初めて接触する。
図23の状態で取付け部材152に初めて接触する現像装置4側の位置は補給口形成部96の補給受上端部96tである。一方、図23の状態でこの補給受上端部96tに初めて接触する取付け部材152側の位置は、取付けテーパー部152tの傾斜の途中である。
図24の状態からさらに初期剤ボトル150の回転を進める間、現像装置4側では補給受上端部96tがさらに取付け部材152側と接触しつづける。その間、取付け部材152側の補給受上端部96tと接触する位置は、後側内壁面152b上で図中上方に刻々と移動する。
図24の状態から初期剤ボトル150を回転させつづけることで、図19にしめすように初期剤ボトル150の現像装置4へのセットが完了した状態(拡大図図25(c))となる。セットが完了した状態の、回転支軸Oに対して初期剤排出口159を挟んで反対側では、図25(c)に示すように補給口形成部96の後端面96eと後側内壁面152bとが接触する。
さらに、図24や図25(b)に示す2つ目のセット途中の状態がゴム部材155によって働く弾性力が最大となり、その後のセット動作で弾性力が減少するため、補給口形成部96の補給受上端部96tが取付けテーパー部152tの上端部を乗り越えるときに、操作者に対して程よいセット感を認識させることができる。
よって、現像装置4への初期剤ボトル150の取付け動作は、動作の当初は軽く、2つ目のセット途中の状態で重くなり、その後軽くなる。
・セット前(図22):変形量ΔL=0[mm]、弾性力P=0[N]
・二つ目のセット途中(図24):変形量ΔL=L2−L1=1.7[mm]、弾性力P=1.7×K[N]
・セット後(図19):変形量ΔL=L3−L1=1.3[mm]、弾性力P=1.3×K[N]
このようにセット後の初期剤ボトル150と現像装置4との間のガタをなくすことにより、初期剤ボトル150を現像装置4に対して安定して取り付けることができ、初期剤ボトル150から現像装置4に初期現像剤を安定して供給することができる。
このように、セット途中とセット後の弾性力の差、及び、セット後の弾性力によって後端面96eと後側内壁面152bとの間に生じる摩擦力は初期剤ボトル150が外れることを防止するように作用するため、現像装置4に対して安定して初期剤ボトル150を保持することができている。
現像装置4側で奥側壁部152cと接触する箇所が補給受上端部96tのみであるのは、現像装置4の補給口形成部96と取付け部材152が次のような形状となっているからである。補給口形成部96は、初期剤ボトル150を回転させる課程で奥側壁部152cの内側の面と対向する補給口形成部96の上面から後端面96eまでの表面のうち、補給受上端部96tが回転支軸Oと接触する先端凸部96aに対して最も距離が離れるような形状となっている。一方、取付け部材152は、初期剤ボトル150を回転させる課程で、取付けテーパー部152t上の初期接触位置から奥側壁部152cまでの表面は、初期剤ボトル150単体での回転支軸Oからの距離が、補給口形成部上端距離L2よりも短くなる形状となっている。現像装置4及び取付け部材152がこのような形状となっているため、セット完了直前までの間に現像装置4側で奥側壁部152cと接触するのは補給受上端部96tのみとなる。
このような形状により、初期剤ボトル150を回転させる課程では、この角部が補給受上端部96tと接触するタイミングでゴム部材155の変形量と弾性力とが最大となり、その後の回転によりゴム部材155の変形量と弾性力とが減少するので、この角部が補給受上端部96tを通過するときに操作者にセット感を認識させることができる。
また、取付けテーパー部152tの上端部が図20に示す形状よりも上方で、テーパー部152tの角度が図20に示す形状よりも緩やかな形状であっても、取付けテーパー部152tと後側内壁面152bとの境界となる角部が、初期剤ボトル150単体での回転支軸Oからの距離が最も短く形状とすることができる。
なお、取付けテーパー部152tの上端部が図20に示す形状よりも下方の場合は、取付けテーパー部152tと後側内壁面152bとの境界となる角部ではなく、後側内壁面152bが鉛直な面となる状態で回転支軸Oと同じ高さとなる後側内壁面152b面上の位置が、初期剤ボトル150単体での回転支軸Oからの距離が最も短くなる。この場合、上記角部が補給受上端部96tと接触するときに操作者が認識するセット感は少ないが、回転支軸Oと同じ高さとなる後側内壁面152b面上の位置が補給受上端部96tを通過した後の回転でゴム部材155の変形量と弾性力とが減少する。このため、ゴム部材155の弾性力を初期剤ボトル150が外れることを防止するように作用させることができる。
また、ヒートシール153を引っ張るときの接着面153aにおけるヒートシール153の移動方向(図20中矢印U´方向)は、現像装置4に対して取り付けるために初期剤ボトル150を回転させたときの初期剤排出口159の移動方向(図20中矢印R方向)に対して90[°]以下となっている。これにより、ヒートシール153を引き抜く動作によって初期剤ボトル150に掛かる力は、初期剤ボトル150をセットする方向(図20中の矢印R方向)、または、この方向に直交する方向の力となる。このため、ヒートシール153を引き抜く動作によって初期剤ボトル150を現像装置4から取り外す方向に力が生じず、初期剤ボトル150が現像装置4から外れにくいため、安定した現像剤の供給を行うことができる。
なお、本実施形態では、初期剤ボトル150の取付け部材152側にゴム部材155の変形幅よりもテーパーの斜面が広いテーパー部を形成しているが、現像装置4の補給口形成部96側にこのようなテーパー部を設けても良い。詳しくは、図21(b)に示す補給口形成部96の補給受上端部96tのテーパー部の幅を、ゴム部材155の変形幅よりも広く設定し、取付け部材152の取付けテーパー部152tのテーパーの幅を接触による削れが生じない程度の小さい幅に設定する。
図27中のL1は、初期剤ボトル150単体での回転支軸Oから後側内壁面152bまでの距離の取付け部材内距離であり、L3は、後端面96eと先端凸部96aの先端との最短距離の補給口形成部最短距離L3である。そして、図27中のLaはテーパー部96sの上端部から先端凸部先端までの距離であり、Lbはテーパー部96sの下端部から先端凸部先端までの距離である。このとき、各距離が、Lb>L3>L1>Laの関係を満たすことにより、本実施形態と同様に初期剤ボトル150を回転支軸O中心に回転させるという一つの動作で、初期剤ボトル150を現像装置4に取り付けることができる。
なお、本実施形態及び図27を用いて説明した変形例1では、取付け部材152のケーシングでトナー補給口95を形成する補給口形成部96を覆うようにして、初期剤ボトル150を現像装置4に取り付ける構成である。取付け部材152と補給口形成部96との形状としては、補給口形成部96側の二つの部材の間に取付け部材152をはめ込むような形状であっても良い。
図28中のLcは、初期剤ボトル150が単体の状態での取付け部材152の取付けテーパー部152tの下端から回転支軸Oまでの距離であり、Ldは、初期剤ボトル150が単体の状態での取付けテーパー部152tの上端から回転支軸Oまでの距離である。また、Leは、初期剤ボトル150が単体の状態での取付け後端面152eから回転支軸Oまでの距離である。また、図28中のLfは、回転支軸Oとなる位置から現像装置4側の補給口形成部96の補給受後側内壁面96bまでの距離である。そして、図28に示す変形例2では、Ld>Le>Lf>Lcの関係を満たす。
Lf>Lcであるので、回転させることによって、補給受後側内壁面96bの上端の角部に取付けテーパー部152tの斜面が接触する。
側面凸部41及び引っ掛け部154を備えない構成で、初期剤ボトル150に初期現像剤を650[g]充填したところ、図18に示すボトル重心151Gの位置が沈むようにして、ボトル重心151Gに対して取付け部材中心152Gを挟んで反対側となる取付け部材152の一部が現像装置4に対して浮き気味となった。そこで、本実施形態では、図18に示すようにボトル重心151Gに対して取付け部材中心152Gを挟んで反対側となる位置の取付け部材152と現像装置4とに、引っ掛け部154と側面凸部41とを設けている。初期剤ボトル150を現像装置4にセット完了することで側面凸部41に引っ掛け部154が引っかかることによって、ボトル重心151Gに対して取付け部材中心152Gを挟んで反対側となる取付け部材152の一部が現像装置4に対して浮き気味となることを防止することができる。
ゴム部材155の回転支軸Oを先端凸部96aに接触させて初期剤ボトル150を現像装置4に取り付ける方向に回転させ、テーパーを備えない奥側壁部152cの下端が補給受上端部96tに接触したときに、初期剤ボトル150を複写機100本体側に押し込む方向(図19中左方向)に力を加える。初期剤ボトル150を複写機100本体側に押し込むことで、ゴム部材155に先端凸部96aが食い込んで、後側内壁面152bに補給受上端部96tが接触する。そして、補給受上端部96tとの接触位置が後側内壁面152bに沿って移動するように初期剤ボトル150を回転させることで、図19に示すように現像装置4に取り付けることができる。
なお、このように奥側壁部152c及び補給受上端部96tにテーパーを備えない構成では、初期剤ボトル150を回転させる動作の途中で、初期剤ボトル150を複写機100本体側に押し込む動作が必要である。一方、本実施形態では、奥側壁部152cの下端に取付けテーパー部152tを備えることにより、初期剤ボトル150を回転させるという一つの動作で、現像装置4に取り付けることができ、取付けが容易である。
また、本実施形態では現像剤としてトナーとキャリアとを含む二成分現像剤を現像剤収容器に収容する構成について説明したが、一成分方式の現像剤収容器にも適用可能である。
また、初期剤ボトル150の係合部である奥側壁部152cは、初期剤ボトル150を現像装置4に取り付ける方向に回転させることによって奥側壁部152cの取付けテーパー部152t上の初期接触位置で現像装置4に初めて接触する。この接触の後、さらに回転させていくに従って、現像装置4側の係合部接触位置で補給受上端部96tに接触する奥側壁部152c内の接触位置が変わる。取付けテーパー部152t上の初期接触位置が補給受上端部96tと接触してから回転が進むほど、取付け部材152側が補給受上端部96tと接触する位置は、取付けテーパー部152t上で上方へと刻々と移動する。この間、奥側壁部152c内の各接触位置から回転支軸Oまでの初期剤ボトル150単体での距離である接触部間距離が、刻々と減少する。その後、取付けテーパー部152tの上端部に到達した後は、取付け部材152側の補給受上端部96tと接触する位置は、後側内壁面152b上で上方へと刻々と移動する。この間、回転が進むほど接触部間距離は増大する。このように、補給受上端部96tとの接触位置が移動するように係合部である奥側壁部152cを形成し、回転支軸Oから奥側壁部152cまでの一部である回転支軸Oの位置にゴム部材155を設け、弾性変形可能に構成している。このように構成することにより、取付けテーパー部152tの上端部である後側内壁面152bとの境界の角部に補給受上端部96tが接触するタイミングで、接触部間距離が最小となり、その後、増大していく。このため、上記角部に補給受上端部96tが接触するタイミングでゴム部材155の変形量が最大となり、ゴム部材155による弾性力も最大となる。このように、セット後よりもセット途中の方がゴム部材155による弾性力が大きくなるように構成することにより、ゴム部材155の弾性力を初期剤ボトル150が外れることを防止するように作用させることができる。
また、接触位置の変化に合わせて弾性変形可能なように、回転支軸Oとなる接触支軸部をゴム製のゴム部材155等の弾性体を用いることにより、バネ部材などの他の弾性部材を用いる構成に比べて、構成が簡易になり、製造コストが高くなることを抑制できる。
また、初期剤ボトル150は、初期剤ボトル150の回転が完了した状態で、接触支軸部である回転支軸Oから係合部である奥側壁部152cまでの一部である回転支軸Oを構成するゴム部材155が弾性変形したままの状態となるように奥側壁部152cを形成している。すなわち、セット後の状態の現像装置4側の接触位置の間の距離でる補給口形成部最短距離L3と、初期剤ボトル150単体での接触部間距離である取付け部材内距離L1とに差があることにより、セット後であっても、1.3[mm]の長さだけゴム部材155が縮み、弾性力が生じる。この弾性力によって、初期剤ボトル150を現像装置4にセットした後の、現像装置4内のスクリュ軸方向(図19中の左右方向)の初期剤ボトル150と現像装置4との間のガタをなくすことができる。
また、初期剤ボトル150を現像装置4に取り付けるために回転させたときに、奥側壁部152cを回転支軸Oから離間させる方向の成分を有する抗力を、接触により現像装置4側の補給受上端部96tから受ける傾斜面となる取付けテーパー部152tを奥側壁部152cの補給受上端部96tに最初に接触する位置に備える。これにより、初期剤ボトル150を回転させて奥側壁部152cが補給受上端部96tに接触することによって、初期剤ボトル150の奥側壁部152cが削れることを防止することができる。これにより、削れ粕が現像装置4内に入って画像形成時の不具合を発生させることを防止できる。
また、本実施形態のように取付けテーパー部152tが、接触部間距離が最小となる位置まで形成されていることにより、初期剤ボトル150を回転させるという一つの動作だけで、奥側壁部152cの回転方向に直交する方向の力を奥側壁部152cと補給受上端部96tとの接触部に作用させることができる。これにより、本実施形態では、取付け部材152全体に奥側壁部152cの回転方向に直交する方向である、奥側壁部152cが回転支軸Oから離れる方向の力が作用し、ゴム部材155に先端凸部96aが食い込むようにゴム部材155を変形させることができる。
また、取付け部材152は、初期剤排出口159を挟んで回転支軸Oの反対側で、初期剤排出口159から外れた箇所に係合部である奥側壁部152cを備えるため、初期剤排出口159及びトナー補給口95を挟むよう位置で現像装置4と係合することができる。接触する位置を広く取れるため、安定した係合状態となり、初期剤ボトル150が現像装置4から外れることを防止することができる。
また、取付け部材152は初期剤排出口159に対して回転支軸Oの側に初期剤排出口159の開口方向である下方に向けて突出した支軸側壁部である手前側壁部152aを備える。また、初期剤排出口159に対して回転支軸Oの反対側に初期剤排出口159の開口方向である下方に向けて突出した非支軸側壁部である奥側壁部152cを備える。そして、手前側壁部152aは初期剤排出口159側の壁面である前側内壁面152fに回転支軸Oを構成するゴム部材155を有し、奥側壁部152cは初期剤排出口159側の壁面である奥側壁部152c及び取付けテーパー部152tで現像装置4の補給受上端部96tに接触して、係合する係合部である。2つの壁部である手前側壁部152a及び奥側壁部152cの内壁面が補給口形成部96に接触することで、取付け部材152のケーシングでトナー補給口95を形成する補給口形成部96を覆うようにして、初期剤ボトル150を現像装置4に取り付けることができる。
また、取付け部材152の前側内壁面152f接触支軸部となる位置に、現像装置4側の接触部である供給対象接触部である先端凸部96aが食い込むように変形可能な弾性部材としてのゴム部材155を備える。これにより、初期剤ボトル150を図22中の矢印S方向に回転させたときの初期剤排出口159の移動方向に対して実質的に垂直な方向に、ゴム部材155の弾性力が働き、本実施形態では、ゴム部材155の弾性力の変化により、操作者に対して程よいセット感を認識させたり、現像装置4に取り付けた状態初期剤ボトル150が現像装置4から外れることを防止したりすることができる。さらに、ゴム部材155を初期剤ボトル150の取付け部材152に設けているため、初期剤ボトル150を取り外したあとに通常の画像形成動作に不要な弾性部材が現像装置4に残らないという利点がある。
また、初期剤ボトル150は、初期剤排出口159を塞ぐように接着され、初期剤ボトル150に対して引き抜くことで初期剤排出口159を開放するシート部材であるヒートシール153を備える。これにより、初期剤ボトル150を現像装置4にセットした後、ヒートシール153を引き抜くという簡易な動作で、初期剤収容部151内の初期現像剤を現像装置4内に供給することができる。また、ヒートシール153を引っ張るときの接着面153aにおけるヒートシール153の移動方向(図20中矢印U´方向)は、現像装置4に対して取り付けるために初期剤ボトル150を回転させたときの初期剤排出口159の回転方向(図20中矢印R方向)に対して90[°]以下となっている。これにより、ヒートシール153を引き抜く動作によって初期剤ボトル150に掛かる力は、初期剤ボトル150をセットする方向(図20中の矢印R方向)、または、この方向に直交する方向の力となる。このため、ヒートシール153を引き抜く動作によって初期剤ボトル150を現像装置4から取り外す方向に働く力が生じず、初期剤ボトル150が現像装置4から外れにくいため、安定した現像剤の供給を行うことができる。
また、供給現像剤収容部である初期剤収容部151が収容する現像剤が、現像剤が収容されていない現像装置4に供給する初期現像剤であるため、初期現像剤を現像装置4に供給し終わった後は初期剤ボトル150を現像装置4から取り外す。このとき、初期剤ボトル150のように、ゴム部材155の先端凸部96aとの接触位置を回転支軸Oとして初期剤ボトル150を回転させる構成であれば、初期剤ボトル150を回転させるためだけに用いる部材を現像装置4側に配置する必要が無く、初期剤ボトル150を取り外したあとに通常の画像形成動作に不要な部材が現像装置4に残らない。
また、初期剤ボトル150の代わりに、収容する現像剤の量が減少した現像装置に供給する補給用現像剤を収容する現像剤収容器を現像装置に設置する構成に対しても、本実施形態の初期剤ボトル150と同様の構成が適用可能であり、簡易な構成で、現像剤収容器を現像装置の上方のボトル配置スペースの側方から現像装置に取り付けることができる。
また、本実施形態では、初期剤ボトル150を取り付ける現像剤供給対象装置は現像装置4である。
また、本実施形態の特徴部を備えた初期剤ボトルを取り付ける現像剤供給対象装置は、現像装置に限らず、初期剤ボトル内の現像剤を現像装置に供給する現像剤供給装置であってもよい。
また、本実施形態の現像装置4は、初期現像剤収容器を取り付けることで、初期現像剤収容器を備える現像ユニットとなり、初期現像剤収容器として初期剤ボトル150を備えることにより、簡易な構成で現像装置4に対して初期剤ボトル150を取り付ける構成を実現することができる。
また、図27を用いて説明した変形例1では、現像装置4は、初期剤ボトル150を現像装置4に取り付ける方向に回転させることによって現像装置4のテーパー部96s内の初期接触位置で取付け部材152の係合部である奥側壁部152cに初めて接触する。この接触の後、初期剤ボトル150をさらに回転させていくに従って、奥側壁部152cの後側内壁面152bの下端に接触する補給口形成部96内の係合部接触位置が変わる。テーパー部96s上の初期接触位置に奥側壁部152cが初めて接触してから、回転が進むほど、補給口形成部96が後側内壁面152bの下端と接触する係合部接触位置はテーパー部96s上で下方へと刻々と移動する。この間、奥側壁部152cでテーパー部96sと接触する後側内壁面152bの下端から回転支軸Oまでの距離は刻々と広がっていく。すなわち、初期剤ボトル150単体での距離と現像装置4に接触している状態との距離の差が増大していく。後側内壁面152bの下端がテーパー部96sの下端に到達すると、係合部接触位置はテーパー部96sの下端で固定となり、奥側壁部152c側の接触位置が、後側内壁面152b上で上方へと刻々と移動する。そして、後側内壁面152b上の位置で初期剤ボトル150単体の状態で回転支軸Oからの距離がL1となる位置である回転支軸対向位置にテーパー部96sの下端が到達するまでの間は、奥側壁部152c内の各接触位置から回転支軸Oまでの初期剤ボトル150単体での距離である接触部間距離が、刻々と減少する。このため、各接触位置から回転支軸Oまでの初期剤ボトル150単体での距離と現像装置4に接触している状態での距離との差は増大していく。その後、テーパー部96sの下端が上記回転支軸対向位置に到達した後も、取付け部材152側のテーパー部96sの下端と接触する位置は、後側内壁面152b上で上方へと刻々と移動するが、この間は回転が進むほど接触部間距離は増大する。このため、各接触位置から回転支軸Oまでの初期剤ボトル150単体での距離と現像装置4に接触している状態での距離との差は減少していく。このように、奥側壁部152cと接触する補給口形成部96内の係合部接触位置と、現像装置4の補給口形成部96と接触する奥側壁部152c内の接触位置とが移動するように係合部である奥側壁部152cと補給口形成部96の奥側壁部152cと接触する部分とを形成する。そして、回転支軸Oの位置にゴム部材155を設け、弾性変形可能に構成している。このように構成することにより、上記回転支軸対向位置にテーパー部96sの下端が接触するタイミングで、各接触位置から回転支軸Oまでの初期剤ボトル150単体での距離と現像装置4に接触している状態での距離との差が最大となり、その後減少していく。このため、上回転支軸対向位置にテーパー部96sの下端が接触するタイミングでゴム部材155の変形量が最大となり、ゴム部材155による弾性力も最大となる。このように、セット後よりもセット途中の方がゴム部材155による弾性力が大きくなるように構成することにより、図26までで説明した実施形態と同様に、ゴム部材155の弾性力を初期剤ボトル150が外れることを防止するように作用させることができる。
また、図21(b)に示すように、初期剤ボトル150を現像装置4に取り付けるために回転させたときに奥側壁部152cを回転支軸Oから離間させる方向の成分を有する抗力を、接触により奥側壁部152cに作用させる傾斜面となるテーパー形状を現像装置4内の奥側壁部152cが最初に接触する接触位置に備える。これにより、現像装置4側の補給受上端部96tが削れることを防止できる。補給受上端部96tの削れを防止することにより、削れ粕が現像装置4内に入って画像形成時の不具合を発生させることを防止できる。
また、図27に示す変形例1では、現像装置4内の奥側壁部152cが最初に接触する接触位置のテーパー形状が、補給口形成部96の奥側壁部152cが接触する部分で、補給口形成部96の接触支軸部が接触する箇所である先端凸部96aまでの距離が最大(図27中のLb)となる位置から補給口形成部96内の奥側壁部152cが最初に接触する初期接触位置までの補給口形成部96の表面に形成されたテーパー部96sである。このようなテーパー部96sを現像装置4側に備えることにより、図27に示す変形例1でも、本実施形態と同様に、初期剤ボトル150を回転させるという一つの動作だけで、奥側壁部152cの回転方向に直交する方向の力を奥側壁部152cと補給口形成部96との接触部に作用させることができる。これにより、図27の変形例1では、取付け部材152全体に奥側壁部152cの回転方向に直交する方向である、奥側壁部152cが回転支軸Oから離れる方向の力が作用し、ゴム部材155に先端凸部96aが食い込むようにゴム部材155を変形させることができる。
また、現像装置4の補給側端部には、図14に示すように側面凸部41を備え、この側面凸部41は初期剤ボトル150を現像装置4に対して回転させて、ボトル配置スペースに移動させることによって、図17に示すように、初期剤ボトル150の取付け部材152の引っ掛け部154に引っかかる。これにより、ボトル重心151Gに対して取付け部材中心152Gを挟んで反対側となる取付け部材152の一部が現像装置4に対して浮き気味となることを防止することができる。
また、側面凸部41の凸方向を回転支軸Oの軸方向と平行とし、初期剤ボトル150と現像装置4との回転支軸Oの軸方向のガタの大きさよりも、側面凸部41の凸方向の大きさが大きくなるように設定する。これにより、ゴム部材155の弾性力では吸収できない方向のガタが生じても、初期剤ボトル150が現像装置4から外れることを防止することができる。
また、画像形成装置である複写機100のように、初期剤ボトル150を配置するスペースの上方に操作パネル140が配置され、外装上面部160に初期剤ボトル150を着脱する開口部を設けることができない構成であっても、複写機100の現像手段として、本実施形態の初期剤ボトル150を取り付ける現像装置4であれば、初期剤ボトル150を配置するスペースの側方から容易に初期剤ボトル150を現像装置4に取り付けることができる。
また、本実施形態の現像装置4と初期剤ボトル150であれば、上方に開口した現像剤受入口であるトナー補給口95から現像剤を受け入れる現像剤供給対象装置である現像装置4に対して供給する現像剤を収容する現像剤収容器としての初期剤ボトル150を、現像装置4の上方のボトル配置スペースの側方から現像装置4に簡易な構成で取り付けることができる。
2 排出搬送路
4 現像装置
41 側面凸部
20 画像形成ユニット
21 光書込ユニット
22 二次転写装置
25 定着装置
60 トナーポンプ
60a ポンプ駆動クラッチ
61 ロータ
63 トナー吸引口
64 ユニバーサルジョイント
65 トナー補給チューブ
66 駆動モータ
67 トナー吐出口
70 容器ガイド部材
72 スライド部材
75 容器支持ホルダ
75a 回転軸
75b 突起
75d 背面支持部
76 固定部
68 サブホッパ
68a サブホッパ駆動クラッチ
69 ステータ
95 トナー補給口
96 補給口形成部
96a 先端凸部
96b 補給受後側内壁面
96e 後端面
96f 補給受手前側内壁面
96s テーパー部
96t 補給受上端部
96u 補給受前側上面
97 シール部材
100 複写機
120 トナーボトル
140 操作パネル
150 初期剤ボトル
151 初期剤収容部
152 取付け部材
152a 手前側壁部
152b 後側内壁面
152c 奥側壁部
152e 取付け後端面
152f 前側内壁面
152t 取付けテーパー部
153 ヒートシール
154 引っ掛け部
155 ゴム部材
156 位置決め部
159 初期剤排出口
160 外装上面部
250 プリンタ部
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
500 トナー搬送装置
600 補給ユニット
620 内部筺体壁部
L1:取付け部材内距離
L2:補給口形成部上端距離
L3:補給口形成部最短距離
O:回転支軸
Claims (19)
- 上方に開口した現像剤受入口を備える現像剤供給対象装置に供給する現像剤を収容する供給現像剤収容部と、
該供給現像剤収容部内の現像剤を外部に排出する現像剤排出口が設けられて該現像剤排出口が該現像剤受入口に対向するように容器本体を該現像剤供給対象装置に対して取り付ける取付け部材とを有する現像剤収容器において、
該取付け部材の該現像剤排出口から外れた箇所に、該現像剤供給対象装置に直線状に接触し、この接触箇所を支軸として該容器本体を回転させるための接触支軸部を有するとともに、
該接触支軸部とは異なる箇所に少なくとも該容器本体の回転が完了した状態で該現像剤供給対象装置と係合する係合部を有し、
該係合部は、該容器本体を該現像剤供給対象装置に取り付ける方向に回転させることによって該係合部内の初期接触位置で該現像剤供給対象装置に初めて接触し、
さらに回転させていくに従って、該現像剤供給対象装置に接触する該係合部内の接触位置が変わり、
各接触位置から該接触支軸部までの現像剤収容器単体での距離が、該係合部内の初期接触位置が該現像剤供給対象装置と接触してから回転が進むほど減少し、その後増大するように該係合部を形成し、
該取付け部材の該接触支軸部を弾性体で形成したことを特徴とする現像剤収容器。 - 請求項1の現像剤収容器において、
上記容器本体の回転が完了した状態で、上記接触支軸部が弾性変形したままの状態となるように該係合部を形成したことを特徴とする現像剤収容器。 - 請求項1または2の現像剤収容器において、
上記容器本体を上記現像剤供給対象装置に取り付けるために回転させたときに上記係合部を上記接触支軸部から離間させる方向の成分を有する抗力を、接触により該現像剤供給対象装置側から受ける傾斜面となるテーパー形状を該係合部内の初期接触位置に備えることを特徴とする現像剤収容器。 - 請求項3の現像剤収容器において、
上記テーパー部は、上記係合部内の各接触位置から上記接触支軸部までの現像剤収容器単体での距離が最小となる該係合部内の接触位置から該係合部内の初期接触位置までを含む該係合部の表面に形成されていることを特徴とする現像剤収容器。 - 請求項1、2、3または4の現像剤収容器において、
上記取付け部材は、上記現像剤排出口を挟んで上記接触支軸部の反対側で、該現像剤排出口から外れた箇所に上記係合部を備えることを特徴とする現像剤収容器。 - 請求項5の現像剤収容器において、
上記取付け部材は上記現像剤排出口に対して上記接触支軸部の側に該現像剤排出口の開口方向に向けて突出した支軸側壁部と、該現像剤排出口に対して該接触支軸部の反対側に該現像剤排出口の開口方向に向けて突出した非支軸側壁部とを備え、
該支軸側壁部は該現像剤排出口側に該接触支軸部を有し、
該非支軸側壁部は該現像剤排出口側で上記現像剤供給対象装置に接触する上記係合部であることを特徴とする現像剤収容器。 - 請求項1、2、3、4、5または6の現像剤収容器において、
上記現像剤排出口を塞ぐように接着され、上記容器本体に対して引き抜くことで該現像剤排出口を開放するシート部材を備え、
該シート部材をひき抜くことによる接着された位置でのシート部材の移動方向の、該現像剤供給対象装置に取り付けるために該容器本体を回転させたときの該接着された位置の移動方向に対する角度が、90[°]以下であることを特徴とする現像剤収容器。 - 請求項1、2、3、4、5、6または7の現像剤収容器において、
上記供給現像剤収容部が収容する現像剤は、現像剤が収容されていない現像装置に供給する初期現像剤であることを特徴とする現像剤収容器。 - 請求項1、2、3、4、5、6または7の現像剤収容器において、
上記供給現像剤収容部が収容する現像剤は、収容する現像剤の量が減少した現像装置に供給する補給用現像剤であることを特徴とする現像剤収容器。 - 請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9の現像剤収容器において、
上記現像剤供給対象装置は現像装置であることを特徴とする現像剤収容器。 - 請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9の現像剤収容器において、
上記現像剤供給対象装置は上記現像剤収容器内の現像剤を現像装置に供給する現像剤供給装置であることを特徴とする現像剤収容器。 - 上方に開口した現像剤受入口から現像剤収容部に現像剤を受け入れる現像装置と、
該現像装置に対して供給する供給現像剤を収容する現像剤収容器とを有し、
該現像剤収容器が、該供給現像剤を収容する供給現像剤収容部と、該供給現像剤収容部内の現像剤を外部に排出する現像剤排出口が設けられて該現像剤排出口が該現像剤受入口に対向するように該現像剤収容器を該現像装置に対して取り付ける取付け部材とを備える現像ユニットにおいて、
該現像剤収容器として、請求項10の現像剤収容器を備えることを特徴とする現像ユニット。 - 請求項12の現像ユニットにおいて、
上記現像装置は、上記現像剤収容器を該現像装置に取り付ける方向に回転させることによって該現像装置内の初期接触位置で上記取付け部材の上記係合部に初めて接触し、
該現像剤収容器本体をさらに回転させていくに従って、該係合部に接触する該現像装置内の係合部接触位置が変わり、
各係合部接触位置と接触する該係合部内の各接触位置から上記接触支軸部までの現像剤収容器単体での距離と現像装置と接触している状態での距離との差が、該係合部内の初期接触位置が該現装置内の初期接触位置と接触してから回転が進むほど増加し、その後減少するように該係合部と該現像装置内の該係合部に接触する部分とを形成したことを特徴とする現像剤ユニット。 - 請求項13の現像ユニットにおいて、
上記現像剤収容器を上記現像装置に取り付けるために回転させたときに上記係合部を上記接触支軸部から離間させる方向の成分を有する抗力を、接触により該係合部に作用させる傾斜面となるテーパー形状を該現像装置内の初期接触位置に備えることを特徴とする現像ユニット。 - 請求項14の現像ユニットにおいて、
上記現像装置内の上記テーパー形状は、上記現像装置の上記係合部が接触する部分で、該現像装置の上記接触支軸部が接触する箇所までの距離が最大となる位置から該現像装置内の初期接触位置までの該現像装置の表面に形成されていることを特徴とする現像ユニット。 - 請求項12、13、14または15の現像ユニットにおいて、
上記現像剤収容器と上記現像装置との何れか一方に、該現像剤収容器を該現像装置に取付けることによって他方の引っ掛け部に引っかかる凸部を備えることを特徴とする現像ユニット。 - 請求項16の現像ユニットにおいて、
上記凸部の凸方向が上記接触支軸部の軸方向と平行であり、
該凸部の凸方向の大きさが上記現像剤収容器を上記現像装置に取り付けた状態での該現像剤収容器と該現像装置との該軸方向のガタの大きさよりも大きいことを特徴とする現像ユニット。 - 少なくとも潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
該現像手段として、請求項12、13、14、15、16または17に記載の現像ユニットを用いることを特徴とする画像形成装置。 - 現像剤供給対象装置に供給する供給現像剤を収容する供給現像剤収容部と、該供給現像剤収容部内の現像剤を外部に排出する現像剤排出口が設けられて該現像剤排出口が該現像剤供給対象装置の上方に開口した該現像剤受入口に対向するように該現像剤収容器を該現像剤供給対象装置に対して取り付ける取付け部材とを備える現像剤収容器を、
該現像剤供給対象装置に取り付ける現像剤収容器の取付け方法において、
該取付け部材の該現像剤排出口から外れた箇所に、該現像剤供給対象装置に直線状に接触する接触支軸部を支軸として該現像剤収容器を回転させ、少なくとも該現像剤収容器の回転が完了した状態では、該現像剤収容器が該接触支軸部とは異なる箇所に有する係合部が該現像剤供給対象装置に係合し、
該係合部は、該容器本体を該現像剤供給対象装置に取り付ける方向に回転させることによって該係合部内の初期接触位置で該現像剤供給対象装置に初めて接触し、
さらに回転させていくに従って、該現像剤供給対象装置に接触する該係合部内の接触位置が変わり、
各接触位置から該接触支軸部までの現像剤収容器単体での距離が、該係合部内の初期接触位置が該現像剤供給対象装置と接触してから回転が進むほど減少し、その後増大するものであり、該距離の変化に応じて、弾性体で形成された該接触支軸部が弾性変形することを特徴とする現像剤収容器の取付け方法。
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