JP6024548B2 - 現像ユニット、作像ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents
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Description
ハウジング内の現像剤の一部は、前記現像ローラーの表面に磁気的に吸引される。磁気的に吸引されブラシ状になった現像剤は、一方向に回転する現像ローラーの回転によって搬送され、ハウジングの開口部の一端縁と現像ローラーとの間のスリット(細隙)〔送出口〕からハウジング外へと送出され、感光体ドラム表面に形成された静電潜像を現像する。現像に供された後の残余の現像剤は、ハウジングの開口部の他端縁と現像ローラーとの間のスリット(細隙)〔回収口〕からハウジング内に回収される。
このような現像ユニットは、運搬中の振動などのために、前記スリット〔送出口や回収口〕から現像剤が漏出しないような対策が採られている。
従来の回収口における現像剤の漏出対策の一例について、図11(a)、図11(b)を参照しながら説明する。
現像ユニットは、現像ローラーである現像スリーブ204(非磁性体)と現像スリーブ204に内包された円筒形のマグネットローラー206とを有する。マグネットローラー206はシャフト208に軸支されていて、シャフト208は回転不能に固定されている。
カバー216の内側には、回収口202の全長に渡り、紙面垂直方向に細長い帯状をしたスポンジ材218が貼着されている。カバー216を現像ユニットに装着した状態で、図11(b)に示すように、スポンジ材218は、その一部が現像スリーブ204に密着すると共に、他の一部がウレタンシート212を回収口202に向かって押圧し、ウレタンシート212を湾曲させる。ウレタンシート212の復元力によってウレタンシート212は、スポンジ材218に密着する。これにより、回収口202をスポンジ材218、ウレタンシート212、およびPETフィルム214で覆うことにより、現像剤のカバー216外部への漏出を防止している。
回収口202から漏出して、回収口202とスポンジ材218等との間の空間220に存する僅かな現像剤は、現像スリーブ204表面に磁気的に拘束され、現像ユニット装着後の最初の稼動時(使用開始時)に、回収口202を通過して、ハウジング210内へ回収される。
このような現像ユニットが、例えば、運搬中に、大きな振動や不測の衝撃を受けると、ハウジング210内の現像剤が回収口202から大量に噴出してしまう。噴出した現像剤は、前記空間202に留まり、運搬中に外部に飛散することはないものの、以下の問題が生じる。
また、現像スリーブ204の表面に磁気的に拘束された現像剤であっても、その量が多すぎると、現像ユニットを最初に稼動した際に、回収口202を通過しきれずに、こぼれてしまって、画像形成装置内を汚してしまうおそれがある。
本発明は、上記した課題に鑑み、運搬中における現像剤の外部への漏出が防止されていると共に、使用開始の際における現像剤の飛散が可能な限り抑制された現像ユニット、およびそのような現像ユニットを有する作像ユニット、並びに当該作像ユニットを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
さらに、前記シール部材は、未挿入時よりも前記第1および第2の両シート片が閉じた状態で前記一方のスリットに挿入されており、前記現像ユニットの使用開始に際し、前記シール部材が挿入のときとは反対向きに引き抜かれる際、復元力によって元のV字状に開きながら、前記第1のシート片が現像ローラー表面に、前記第2のシート片が前記ハウジングの内壁に摺接して移動することを特徴とする。
また、前記第1のシート片と前記第2のシート片とが前記V字を成して対向する領域の内、前記現像ローラーの軸心方向における両端領域に、少なくとも前記シール部材が前記一方のスリットに挿入された状態で、両シート片に密着するスポンジ部材が設けられていることを特徴とする。
また、前記シートは、厚さ80[μm]〜150[μm]の範囲のPETフィルムからなることを特徴とする。
また、前記第1のシート片の一部が巻付部材により前記現像ローラーに巻き付けられていることを特徴とする。
また、前記巻付部材は、前記現像ローラーの前記ハウジングからの露出部分と前記ハウジングの一部とを覆う前記現像ユニット運搬用の保護カバーであって、当該保護カバーの一部で前記第1のシート片を前記現像ローラーに向かって押圧することを特徴とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、前記作像ユニットを備えることを特徴とする。
<画像形成装置全体>
図1は、画像形成装置の一例として示すタンデム型プリンター10(以下、単に「プリンター10」と言う。)の概略構成を示す図である。なお、本図を含む全ての図において構成部材の尺度は統一していない。
作像ユニット16C,…,16Kの下方には、露光ユニット28が配されており、各感光体ドラム22C,…,22Kに向けて、光変調されたレーザ光LBが出射される。
一方、給紙カセット30からピックアップローラー32によって繰り出された記録シートSは、転写ベルト14上のトナー像が2次転写ユニット20に到達するタイミングに合わせて、レジストローラー34によって2次転写ユニット20へと搬送される。2次転写ユニット20は、転写ベルト14上に重ね合わされたトナー像を、記録シートS上へ転写する。
<作像ユニット>
図2に、作像ユニットの断面図を示す。なお、各色毎に設けられた4台の作像ユニット16C,16M,16Y,16Kの各々は、いずれも同様の構成であるため、以降の説明およびこれに用いる図面においては、C,M,Y,Kの符号を省略することとする。
<現像ユニット>
現像ユニット26は、ユニットタイプの現像装置であり、プリンター10本体に対し着脱自在に構成されている。現像ユニット26は、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤(以下、単に「現像剤」と言う。図2において不図示。)を収納するハウジング48を有する。
現像スリーブ50下方のハウジング48内には、現像剤の撹拌と現像剤の現像スリーブ50への搬送を行うための第1スクリューフィーダー56と第2スクリューフィーダー58とが設けられている。
<シール部材>
上記の構成からなる現像ユニット26は、前記キャリアの劣化などにより寿命に達したり、現場(プリンター10の設置場所)での修理が困難な不具合が生じたりすると、未使用の(新品の)現像ユニット26と交換される。
これに対し、送出口での漏れは、現像スリーブ50と穂高規制板60との間の間隙の幅が狭い上(例えば、0.5[mm])、穂高規制板60が磁性材料でできているため、現像スリーブ50と穂高規制板60との間にいわゆるキャリアチェーンが結ばれて、これが現像剤の漏出を封鎖するので、回収口ほどには問題とはならない。
図3にカバー70が取り付けられた状態の現像ユニット26の断面図を示す。
カバー70は、現像ユニット26の、現像スリーブ50がハウジング48から露出している側(紙面右側)半分を覆うように設けられている。また、回収口64には、現像剤の漏出を防止するための、シール部材74が挿入されている。
カバー70は、合成樹脂からなり射出成形によって作製される。カバー70は、図3に示すように、現像ユニット26に取り付けられた状態で、現像スリーブ50と対向する部分に現像スリーブ50に向かって円弧状に膨出したシール押圧部70Aを有する。シール押圧部70Aの両端部には、図5に示すように、短冊状をしたスポンジ部材84,86が貼着されている。カバー70は、現像ユニット26のハウジング48に着脱自在に構成されている。カバー70は、現像ユニット26のハウジング48に形成された係合穴(不図示)に、カバー70に形成された不図示の係合爪を係合させることによって、ハウジング48に装着され、前記係合爪の前記係合穴との係合を解除することによって、ハウジング48から脱着される。
次に、シール部材74の現像ユニット26の取り付け方法について、図6(a)、図6(b)、図6(c)を参照しながら説明する。図6(a)、図6(b)、図6(c)は、回収口64およびその近傍の拡大断面図である。なお、図6(a)、図6(b)、図6(c)では、便宜上、サイドシール部材80、82の図示を省略している。
このため、シール部材74を形成するシートの厚みは、50[μm]〜200[μm]の範囲が好ましく、より好ましくは、80[μm]〜150[μm]の範囲である。
図6(b)に示すように、挿入が完了した状態で、シール部材74は、挿入前よりも両シート片部76,78が閉じた状態で回収口64を塞いでいる。閉じた両シート片部76,78が開こうとする復元力によって、第1シート片部76がハウジング48の開口縁部48Dと対向する現像スリーブ50部分に弾性的に当接(弾性当接)され、第2シート片部78が開口縁部48Dに弾性的に当接(弾性当接)されて、シール性が担保されている。
これにより、確実に、回収口64よりも内側であるハウジング48内部に現像剤を留め置くことができため、上述した従来のように、現像剤が回収口から漏れ出る(噴出する)ことによる問題の発生を可能な限り防止することができる。
シール部材74の挿入が完了するとカバー70が現像ユニット26に、図4で示す矢印Hの向きに装着される。図6(c)は、カバー70が装着された状態を示している。カバー70は、ハウジング48から一部が露出している現像スリーブ50を保護する目的で装着されるが、以下の役割も果たしている。すなわち、カバー70のシール押圧部70Aが第1シート片部76を現像スリーブ50に向かって押圧し、これにより、第1シート片部76の一部が現像スリーブ50に巻き付けられる。第1シート片部76の現像スリーブ50への押圧状態を維持することにより、現像ユニット26の運搬中に、シール部材74が回収口64から抜け出てしまうのを防止できる。また、第1シート片部76の一部が現像スリーブ50に巻き付けられることにより、第1シート片部76の現像スリーブ50との密着面積が増大するため、第1シート片部76による現像剤のシール性が向上することとなる。
シール部材76の回収口64からの抜け止めと、シール部材76の現像スリーブ50への巻き付けは、カバー70によらなくとも構わない。例えば、帯状をしている第1シート片部76の幅方向における拡開基部74Aとは反対側の端部を、第1シート片部76の一部が現像スリーブ50に巻き付けられた状態で、ハウジング48に粘着テープ(不図示)などで固定するようにしても構わない。あるいは、ハウジング48に溝などのシート差込部(不図示)を設け、第1シート片部76の一部が現像スリーブ50に巻き付けられた状態で、前記反対側の端部を前記シート差込部に差し込んで固定することとしても構わない。
なお、必ずしも、現像スリーブ50がハウジング48から露出している部分の長手方向の全長とシール部材74の全長とは一致している訳ではなく、シール部材74の方が若干短くなっている。このため、現像スリーブ50の露出部分の両端部から微量の現像剤が漏れるおそれがある。そこで、カバー70の内側の両端部にスポンジ部材84,86を設け、カバー70がハウジング48に装着された状態で、スポンジ部材84,86をリブ48A,48Bにそれぞれ密着させることにより、漏れた現像剤が外部に飛散することを防止している。
(他のシール部材)
回収口64を塞ぐシール部材は、上記のシール部材74の構成に限らず、例えば、以下のような構成とすることもできる。
(2)シール部材74,88は、V字の先端部(拡開基部74A,88A)の曲率半径が比較的小さく尖っていたが、図7(c)、図7(d)に示すシール部材90は、これらよりも先端部が相対的に丸みを帯びている。このため、折り目となる部分にシール部材88よりも幅の広い1条の凹部(溝)90Bを形成して折り加工している。
図7(f)にミシン目92Bの部分拡大図を示す。ミシン目92Bを構成する個々の孔92Cの幅Wは約0.1[mm]である。また、孔92Cの長さL1と間隔L2とは同じ大きさとする。このようなミシン目92によれば、折り返すのに要する力が半減し、作業性および加工性が向上する。なお、折り返した後には、個々の孔92Cは、塞がってしまい、少なくとも現像剤がこの部分を通過することはないため、問題はない。
上記したように、サイドシール部材80(82)は、第1シート片部76に設けても、第2シート片部78に設けても構わない。要は、シール部材74が回収口64に挿入された状態で、サイドシール部材80(82)が両シート片部76,78に密着すれば良いのである。
(6)ここまでのシール部材は、いずれも1枚のシートをV字状に折り曲げて作成したが、図8(c)に示すシール部材96は、2枚のシートで構成している。
第1シート98は第1シート片部76に対応し、第2シート100は第2シート片部78に対応するものである。なお、図8(c)において、サイドシール部材の図示は省略している。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることもできる。
(1)上記実施の形態では、シール部材で回収口64を封鎖したが、送出口62をシール部材で封鎖しても構わない。すなわち、穂高規制板60と現像スリーブ50との隙間にシール部材を挿入し、送出口62からハウジング48内の現像剤が漏出しないようにしても構わない。この場合、シール部材の一方のシート片部は、挿入状態で、現像剤を収納するハウジングの一部として機能する穂高規制板60に当接することとなる。
(2)上記実施の形態では、トナーとキャリアとからなる現像剤を用いる二成分現像方式の現像ユニットを例に説明したが、本発明は、一成分現像方式の現像ユニットにも適用可能である。
(3)上記実施の形態では、シール部材をPETフィルムで形成したが、これに限らずその他の合成樹脂フィルムや、前記PETフィルムと同等の可撓性を有する薄い非磁性金属シートで形成しても構わない。
〔第1例〕
作像ユニット16の場合、図2において符号102を付した矢印で指し示す、ハウジング48と感光体ドラム22との間の間隙(以下、この間隙を本項において「挿入口102」と言う。)から、シール部材が、現像ユニット26のハウジング48内(突起部48C)まで挿入される。この場合に、挿入経路が上記実施の形態よりも長くなるため、シール部材は、例えば、図9(a)に示すような形態とする。
なお、シール部材74では、第1シート片部76と第2シート片部78の幅は大きく異なっていたが、シール部材104では、略等しい長さとしている。これは、シール部材104の場合、使用開始に際して作像ユニット16から引き抜く際、第1シート片部106と第2シート片部108の両方を指で摘まんで引き抜けるようにするためである。
シール部材104は、挿入口102から拡開基部104Aを先頭に挿入される。シール部材104は、挿入口102およびその近傍においては、ハウジング48の内壁と感光体ドラム22表面に案内され、次に現像スリーブ50表面と感光体ドラム22表面に案内され、続いて、ウレタンシート66およびPETフィルム68に案内されて、回収口64へと挿入される。
また、第1シート片部106の拡開基部104とは反対側の他部部分がハウジング48の内壁に当接して、この部分でトナーの漏れが防止されている(シールされている)のは、上記実施の形態の場合と同様である。
図9(b)に示すように、挿入された状態でシール部材104は、全体的にS字状に湾曲していると共に第1および第2シート片部106,108の幅(挿入経路に沿った長さ)が大きくなっているため、挿入性を考慮すると、より可撓性を持たせるため、シール部材74よりも相対的に薄くするのが好ましい。例えば、50[μm]〜100[μm]の範囲の厚みとするのが好ましい。
そこで、以下に記す第2例のように、両シート片部106,108をV字内側から当該V字が開く向きに付勢する付勢部材として機能する補助シール部材を設けても構わない。
〔第2例〕
図10(a)に補助シール部材110を示す。補助シール部材110は、基本的に上記実施の形態のシール部材74と同じ形態である。よって、補助シール部材110の形態に関する詳細な説明は省略する。但し、補助シール部材110の全長L4は、シール部材104に設けられたサイドシール部材80,82の間隔L3(図9(a))よりも若干短くしている(L4<L3)。この全長が短い点を除けば、補助シール部材110の形態は、シール部材74と同様である。補助シール部材110を構成するシートの厚みもシール部材74と同様である。なお、補助シール部材110を形成するシートの厚みは、シール部材104を形成するシートの厚みよりも相対的に厚くしている。
図10(b)に示すように、回収口64に存する補助シール部材110が挿入前のV字状に戻ろうとする復元力によって、シール部材104の第1シート片部106および第2シート片部108がそれぞれ現像スリーブ50表面およびハウジング48内壁に押圧されるため、補助シール部材110の無い第1例(図9(b))の場合よりも、密着性(シール性)が確保される。
(5)上記の例では、現像ユニット26や作像ユニット16が交換用ユニットとして、単独で運搬される場合について説明したが、作像ユニット16が組み込まれた完成品としての画像形成装置であるプリンター10を運搬する場合でも本発明の適用は可能である。
(6)上記実施の形態では、プリンターを例に説明したが、本発明に係る画像形成装置は、プリンターに限らず他の画像形成装置、例えば複写機やファクシミリ、あるいはこれらの機能を有する複合機(MFP)などにも適用可能である。
16 作像ユニット
26 現像ユニット
48 ハウジング
50 現像スリーブ
62 送出口
64 回収口
74,88,90,96,104 シール部材
74A,88A,90A,104A 拡開基部
76,98,106 第1シート片部
78,100,108 第2シート片部
Claims (12)
- 現像剤を収納するハウジングと、前記ハウジングの開口部から外周の一部が露出するように設けられた現像ローラーとを備え、
一方向に回転される前記現像ローラーの周面に現像剤を担持して、前記ハウジング内の現像剤をハウジングの開口部の一端縁と現像ローラーとの間のスリットからハウジング外部の現像領域へと送出すると共に、現像に供した後の残余の現像剤をハウジングの開口部の他端縁と現像ローラーとの間のスリットからハウジング内に回収して現像処理を実行する現像ユニットにおいて、
当該現像ユニットが未使用の間、
前記現像ローラーの軸心方向から視てV字状に拡開した、可撓性を有するシートからなるシール部材が、拡開基部を先頭に前記一方のスリットから前記ハウジング内部まで挿入されて、前記拡開基部から一方に延びる第1のシート片が前記現像ローラーの表面に弾性当接され、他方に延びる第2のシート片がハウジング内壁に弾性当接された状態で保持され、前記一方のスリットからハウジング内のシール部材挿入空間が現像剤不存在領域として確保されていることを特徴とする現像ユニット。 - 前記シール部材は、1枚のシートが前記拡開基部を折り目として、前記V字状に折り曲げられてなるものであることを特徴とする請求項1に記載の現像ユニット。
- 前記シール部材は、未挿入時よりも前記第1および第2の両シート片が閉じた状態で前記一方のスリットに挿入されており、
前記現像ユニットの使用開始に際し、前記シール部材が挿入のときとは反対向きに引き抜かれる際、復元力によって元のV字状に開きながら、前記第1のシート片が現像ローラー表面に、前記第2のシート片が前記ハウジングの内壁に摺接して移動することを特徴とする請求項1または2に記載の現像ユニット。 - 前記シール部材が前記間隙に挿入された状態で、前記拡開基部とは反対側の、第1のシート片の端縁および前記第2のシート片の端縁が前記一方のスリットよりも外側に突出していることを特徴とする請求項3に記載の現像ユニット。
- 前記第1のシート片と前記第2のシート片とが前記V字を成して対向する領域の内、前記現像ローラーの軸心方向における両端領域に、少なくとも前記シール部材が前記一方のスリットに挿入された状態で、両シート片に密着するスポンジ部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像ユニット。
- 前記第1のシート片の前記現像ローラーと当接する側の面および前記第2シート片の前記ハウジング内壁と当接する側の面がマット面であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の現像ユニット。
- 前記シートは、厚さ80[μm]〜150[μm]の範囲のPETフィルムからなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の現像ユニット。
- 前記第1のシート片の一部が巻付部材により前記現像ローラーに巻き付けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の現像ユニット。
- 前記巻付部材は、前記第1のシート片を前記現像ローラーに向かって押圧することにより、前記第1のシート片を撓ませて前記現像ローラーに巻き付けることを特徴とする請求項8に記載の現像ユニット。
- 前記巻付部材は、前記現像ローラーの前記ハウジングからの露出部分と前記ハウジングの一部とを覆う前記現像ユニット運搬用の保護カバーであって、当該保護カバーの一部で前記第1のシート片を前記現像ローラーに向かって押圧することを特徴とする請求項9に記載の現像ユニット。
- 感光体ドラムを中心としてその周囲に帯電ユニット、現像ユニットが配されてなる作像ユニットであって、
前記現像ユニットとして、請求項1〜9のいずれか1項に記載の現像ユニットを有することを特徴とする作像ユニット。 - 請求項11に記載の作像ユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。
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