JP6172995B2 - 現像剤補給カートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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また、像坦持体や像坦持体に作用するプロセス手段は、それぞれ耐用寿命が異なることから、像坦持体と現像装置を一体化したプロセスカートリッジと、プロセスカートリッジに現像剤の補給を行う現像剤補給カートリッジとを別体に構成したものがある。このような構成において、現像剤補給カートリッジとプロセスカートリッジは、両方が画像形成装置に装着された状態で、現像剤補給カートリッジからプロセスカートリッジへ現像剤の補給が行われる。そして、現像剤補給カートリッジに設けられた現像剤補給開口から、プロセスカートリッジに設けられた現像剤受入開口に対して少量ずつ現像剤を供給する方式が取られている。
また、ユーザがプロセスカートリッジ及び現像剤補給カートリッジを交換する際には、ユーザの手や衣服を現像剤で汚さない対策が必要となる。そのため、現像剤補給開口、および現像剤受入開口には、周辺への現像剤の漏れを防止するために、さまざまな構成の開閉可能なシャッタ機構が考えられている。その一例として、ロータリーバルブ方式が知られている(特許文献1参照)。
ロータリーバルブ方式を用いたシャッタ機構は、現像剤補給カートリッジの現像剤補給開口を開閉するものであり、円柱形状を有する回転部材が、現像剤補給開口に設けられた枠体に回転可能に支持された構成を有している。回転部材には、その外周面で開口する貫通孔が形成されており、回転部材が回転することで、現像剤補給開口と貫通孔が連通する状態と、連通しない状態とが生じるように構成されている。現像剤補給開口と貫通孔が連通する状態は、現像剤補給開口が開いた状態であり、現像剤補給開口と貫通孔が連通しない状態は、現像剤補給開口が閉じた状態である。
シャッタ機構による現像剤補給開口の開閉は、現像剤補給カートリッジに設けられた補給側移動部と、プロセスカートリッジに設けられた受入側移動部との係合によって、回転部材を回転させることで行う。補給側移動部は回転部材の回転軸と同軸に設けられており、回転部材と補給側移動部は一体的に回転する。画像形成装置にプロセスカートリッジが装着された状態で現像剤補給カートリッジを装置本体内の所定の装着位置まで進入させる際に、プロセスカートリッジに設けられた受入側移動部と補給側移動部が係合して、補給側移動部が回転し、回転部材が回転する。これにより、現像剤補給開口が閉じた状態で現像剤補給カートリッジを画像形成装置に装着すると、現像剤補給開口は、閉じた状態から開いた状態へと切り替わる。すなわち、現像剤補給カートリッジが所定の装着位置まで装着されるまでの間、現像剤補給開口を閉じた状態とすることができ、装着中の現像剤の漏れを防止することができる。
現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成された現像剤補給カートリッジであって、
現像剤が収容されるとともに、現像剤を排出するための補給開口を有する収容部と、
前記収容部の前記補給開口を前記収容部の外部に対して塞ぐ閉位置と、前記外部に対して開放する開位置と、の間を移動可能なシャッタ部と、
前記シャッタ部を移動させる移動部であって、前記シャッタ部を前記閉位置に位置させる第一位置と、前記開位置に位置させる第二位置との間を移動可能であり、現像剤補給カートリッジが装置本体に装着される際に装着位置まで移動する間に、装置本体側に設けられた第一係合部との係合により現像剤補給カートリッジの移動にともなって移動し、前記第一位置で前記第一係合部と係合して移動を開始すると現像剤補給カートリッジが前記装着位置に到達したときに前記第二位置に位置するように構成された移動部と、
を備える現像剤補給カートリッジにおいて、
前記移動部は、現像剤補給カートリッジが装置本体に装着される際に装着位置まで移動する間において、前記第一係合部と係合すべき位置に到達する前に前記第一位置以外の位置にあるときに、前記第一係合部と係合すべき位置に到達するまでに、装置本体側に設けられた第二係合部との係合により前記第一位置に移動するように構成されていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の現像剤補給カートリッジは、
画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成された、現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスを行うためのプロセスカートリッジに着脱可能に構成された現像剤補給カートリッジであって、
現像剤が収容されるとともに、現像剤を排出するための補給開口を有する収容部と、
前記収容部の前記補給開口を前記収容部の外部に対して塞ぐ閉位置と、前記外部に対して開放する開位置と、の間を移動可能なシャッタ部と、
前記シャッタ部を移動させる移動部であって、前記シャッタ部を前記閉位置に位置させる第一位置と、前記開位置に位置させる第二位置との間を移動可能であり、現像剤補給カートリッジがプロセスカートリッジに装着される際に装着位置まで移動する間に、プロセスカートリッジに設けられた第一係合部との係合により現像剤補給カートリッジの移動に
ともなって移動し、前記第一位置で前記第一係合部と係合して移動を開始すると現像剤補給カートリッジが前記装着位置に到達したときに前記第二位置に位置するように構成された移動部と、
を備える現像剤補給カートリッジにおいて、
前記移動部は、現像剤補給カートリッジがプロセスカートリッジに装着される際に装着位置まで移動する間において、前記第一係合部と係合すべき位置に到達する前に前記第一位置以外の位置にあるときに、前記第一係合部と係合すべき位置に到達するまでに、プロセスカートリッジに設けられた第二係合部との係合により前記第一位置に移動するように構成されていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明のプロセスカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成された、現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスを行うためのプロセスカートリッジであって、
上記現像剤補給カートリッジが着脱可能に装着されていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
上記現像剤補給カートリッジを備えたことを特徴とする。
[画像形成装置の全体構成]
図2、図3を参照して、本発明の実施例に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図2は、本実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。図3は、本実施例におけるプロセスカートリッジと現像剤補給カートリッジの概略構成を示す模式的断面図である。
ートリッジTが装着されると、現像剤補給側シャッタ44と現像剤受入側シャッタ24がそれぞれ開いた状態となる。これにより、現像剤補給開口43と現像剤受入開口23は、互いに連通し、現像剤補給カートリッジTからプロセスカートリッジPへ現像剤が補給される。なお、プロセスカートリッジPと現像剤補給カートリッジTの詳細は、後述する。
図2を参照して、本実施例に係る画像形成装置100によるフルカラー画像の形成動作について説明する。第1〜第4の各プロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)の感光体ドラム2が図2の矢印A方向に所定の速度で回転駆動される。転写ベルト111は、矢印Bの方向(感光体ドラム回転に順方向)に回転駆動される。このとき、転写ベルト111の速度は、感光体ドラム2の速度に対応している。同時にレーザスキャナユニットLBが駆動される。
て定着ユニット130へ導入される。そして、定着ニップ部で加熱・加圧される。これにより、現像剤像が記録媒体Sに定着される。その後、定着済みの記録媒体Sが排出トレイ100aに搬送されることでフルカラー画像の形成動作が完了する。
図3〜図5を参照して、プロセスカートリッジの全体構成について説明する。図4は、装置本体内におけるプロセスカートリッジと現像剤補給カートリッジの全体像を示す斜視図である。図5は、プロセスカートリッジの全体像を示す斜視図である。
クリーニングユニット1は、クリーニング枠体7に、感光体ドラム2と、帯電ローラ3と、クリーニング部材6を有している。
現像ユニット10は、図3に示すように、現像ユニット10内の各種要素を支持する現像枠体14を有する。現像枠体14は、現像部16と受入側現像剤収容部15とに分けられる。
ことで、現像ローラ11上の現像剤の層厚を規制する。
図5に示すように、クリーニング枠体7は、クリーニング結合穴8(8R、8L)を有する。現像枠体14には、図3と図5に示すように、長手方向両端に現像側板19(19R、19L)が設けられている。現像側板19(19R、19L)は、現像結合穴20(20R、20L)を有する。クリーニング結合穴8(8R、8L)と現像結合穴20(20R、20L)は、図5に示すように、結合軸21(21R、21L)と嵌合することにより揺動可能に結合される。これにより、クリーニングユニット1と現像ユニット10が結合する。
次に、図6〜10を用いて、現像剤受入側シャッタ24の構成を説明する。図6は、現像剤受入側シャッタの現像剤受入許容状態を示す模式的断面図である。図7は、現像剤受入側シャッタの現像剤受入停止状態を示す模式的断面図である。図8は、現像剤受入側シャッタの組立構成を示す分解斜視図である。図9は、現像剤受入側シャッタと受入側現像剤収容部との接続部の構成を示す分解斜視図である。図10は、規制部材の構成を説明するための模式図である。
タ枠体25の貫通孔の第一開口25a側と第二開口25c側とを互いに連通させる状態となる。この状態は、受入側現像剤収容部15の現像剤受入開口23を外部に開放する状態、すなわち、現像剤補給カートリッジTから補給される現像剤の受入が可能となる状態であり、このときの受入回転部材26の位置(位相)を現像剤受入許容位置(開位置)とする。
図8に示すように、受入シャッタ枠体25の取り付け部25dには、受入回転部材26、受入回転シール部材27、受入シャッタ枠体カバー28が取り付けられる。受入シャッタ枠体25と受入シャッタ枠体カバー28は、受入シャッタ枠体カバー28の取り付け穴28aを受入シャッタ枠体25の爪部25eに引っ掛けることで結合される。受入シャッタ枠体カバー28を組み付けた後、受入回転部材26の軸部26cの先端には、受入側移動部29が圧入にて取り付けられる。受入回転部材26と受入側移動部29は、回転止めにより一体的に回転する。受入側移動部29は4つの突起部29a(29a1、29a2、29a3、29a4)を有する。
図3、図4、図11を参照して、本実施例に係る現像剤補給カートリッジの全体的な構成について説明する。図11は、現像剤補給カートリッジの構成を示す斜視図であり、内部構造を示すために、ハウジングの一部を取り除いて図示している。
現像剤収容部40内の現像剤は、補給攪拌部材42によって攪拌され、補給搬送部材41へ送られる。補給搬送部材41に送られた現像剤は、カバー部材47まで搬送されるとカバー部材47によって一部が規制される。これにより、現像剤補給開口43から排出される現像剤の量が一定となる。カバー部材47内に搬送された現像剤は、現像剤補給開口
43からプロセスカートリッジPへ排出される。現像剤補給開口43から排出されなかった現像剤は、戻しフィン41bによって、戻し穴47aから補給攪拌部材42へ送られ、再び撹拌される。
図7、図12、図13を参照して、現像剤補給側シャッタ44の構成をより詳細に説明する。図12は、現像剤補給側シャッタの現像剤補給許容状態を示す模式的断面図である。図13は、現像剤補給側シャッタの組立構成を示す分解斜視図である。
図13に示すように、補給シャッタ枠体48の取り付け部48dには、補給回転部材49、補給回転シール部材50、補給シャッタ枠体カバー51が取り付けられる。補給シャッタ枠体48と補給シャッタ枠体カバー51は、補給シャッタ枠体カバー51の取り付け穴51aを補給シャッタ枠体48の爪部48eに引っ掛けることで結合される。補給シャッタ枠体カバー51を組み付けた後、補給回転部材49の軸部49cには、補給側移動部52が圧入にて取り付けられる。補給回転部材49と補給側移動部52は、回転止めにより一体的に回転する。すなわち、補給側移動部52は、補給回転部材49を現像剤補給停止位置に位置させる位相(第一位置)と、現像剤補給許容位置に位置させる位相(第二位置)を繰り返しとるように回転する。補給側移動部52には、突起部52aが4箇所設けられている(突起部52a1、52a2、52a3、52a4)。また、4つの突起部52aのうち二つには、初期化突起部52b1、52b2が設けられている。初期化突起部
52b1、52b2は、補給回転部材49の貫通孔49bに対して平行に突出する。
図14〜図16を参照して、装置本体100にプロセスカートリッジPが装着されている状態で、現像剤補給カートリッジTを装置本体100に装着する際の現像剤受入側シャッタ24の開閉動作について説明する。図14は、現像剤受入側シャッタの開閉動作を行う際の第一の動作を示す説明図である。図15は、現像剤受入側シャッタの開閉動作を行う際の第二の動作を示す説明図である。図16は、現像剤受入側シャッタの開閉動作を行う際の第三の動作を示す説明図である。
図14を参照して説明する。装置本体100にプロセスカートリッジPが装着された状態で、現像剤補給カートリッジTを装置本体100における所定の装着位置に位置させるべく長手方向に移動させていく(図14(a)の矢印H方向)。現像剤補給カートリッジTを図14(b)の位置まで進入させると、係合部材58の係合部58aが規制部材31
のガイド面31bの第一斜面部31cと接触する。更なる現像剤補給カートリッジTの進入に伴い、図14(c)に示すように、規制部材31が第一斜面部31cで係合部材58にガイドされる(係合部材58によって下方(矢印U1方向)に押される)。このため、圧縮バネ34の弾性力によって上方(矢印U2方向)の規制位置に付勢されていた規制部材31が、弾性力に抗して、受入側現像剤収容部15が設けられている下方(矢印U1方向)へ移動していく。係合部58aがガイド面31bの平面部31dに到達すると、規制部材31の規制凹部31aと受入側移動部29の突起部29a1の係合が解除される。これにより、受入側移動部29は、回転を許容された状態となる(図14(d))。
図15を参照して説明する。上記第一の動作により、受入側移動部29が回転を許容された状態となってから、係合部58aが規制部材31の平面部31dと接触しながら(規制部材31を平面部31dで下方に押さえつけつつ平面部31dと摺動しながら)移動する。そして、図15(a)に示すように、係合部58aが受入側移動部29の突起部29a3と係合し、受入側移動部29を反時計方向に回転させながら、現像剤補給カートリッジTをさらに移動させる。受入側移動部29の回転に伴い、現像剤受入側シャッタ24の受入回転部材26が反時計方向に回転する。係合部58aと突起部29a3の係合が解除される位置まで現像剤補給カートリッジTをさらに移動させると、受入回転部材26が90°回転する。これにより、受入回転部材26は現像剤受入許容位置となって回転が停止し、現像剤受入開口23が開いた状態となる(図15(b))。
図16を参照して説明する。上記第二の動作により、現像剤受入開口23が開状態となってから現像剤補給カートリッジTをさらに装置本体100内部へ進入させると、規制部材31は、第二斜面部31eで係合部58aにガイドされる状態となる。すなわち、規制部材31が、圧縮バネ34の付勢力によって第二斜面部31eで係合部58aと摺動しながら上方に移動する。これにより、規制部材31が受入側現像剤収容部15に対して上方(図16(a)の矢印U2方向)の規制位置へ移動していく。そして、係合部58aがガイド面31bを通過すると(第二斜面部31eから離れると)、規制部材31の規制凹部31aに突起部29a2が係合して、規制位置に戻る。これにより、受入側移動部29は、回転を規制された状態に戻る(図16(b))。
図1、図17、図18を参照して、現像剤補給側シャッタの開閉動作について説明する。図1は、現像剤補給開口が開放された状態で現像剤補給カートリッジを画像形成装置に装着している様子を示した概略斜視図である。図17は、現像剤補給開口が閉じられた状態にある場合での現像剤補給側シャッタの開閉動作の動作を示す説明図である。図18は、現像剤補給開口が開放された状態にある場合での装着過程における開閉動作を示す説明図である。
図17を参照して、装置本体100にプロセスカートリッジPが装着され、且つ、現像剤補給開口43が閉じられた状態で、現像剤補給カートリッジTを装置本体100に装着する場合について説明する。通常、現像剤補給カートリッジTが装置本体100に装着されていない状態において、補給回転部材49は現像剤補給停止位置にあり、現像剤補給開口43は閉じられた状態にある。なお、現像剤受入側シャッタ24の開閉動作の説明と同様、ここでは動作を分かり易く説明するため、現像剤補給側シャッタ44の開閉動作についてのみ説明する。さらに、現像剤補給側シャッタ44の補給回転部材49の貫通孔49bを破線で示す。
図1、図18を参照して、装置本体100にプロセスカートリッジPが装着され、且つ、現像剤補給開口43が開放された状態で、現像剤補給カートリッジTを装置本体100に装着する場合について説明する。前述したように、通常、補給回転部材49は現像剤補給停止位置にあり、現像剤補給開口43は閉じた状態にある。しかし、例えば、ユーザが誤って補給側移動部52に触れることで補給側移動部52が回転し、現像剤補給停止位置にある補給回転部材49が現像剤補給許容位置に移動し、現像剤補給開口43が開いた状態となってしまう可能性がある。なお、ここでも現像剤補給側シャッタ44の開閉動作についてのみ説明する。現像剤受入側シャッタ24の状態も現像剤補給開口43が現像剤補給停止位置にある場合と同じである。さらに、現像剤補給側シャッタ44の補給回転部材49の貫通孔49bを破線で示す。
現像剤補給開口43が開いている場合には、補給側移動部52の突起部52a1が受入側移動部29と係合する前に、現像剤補給許容位置にある現像剤補給開口43を現像剤補給停止位置にして、現像剤補給開口43を閉じた状態にする必要がある。本実施例に係る画像形成装置100は、そのような場合において、現像剤補給開口43を閉じた状態に戻すための初期化作用部材101を備えている。
ユニット1の一部であってもよい。
本実施例では、現像剤補給カートリッジ及びプロセスカートリッジを各々4個用いるカラー電子写真画像形成装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。例えば、単色の電子写真画像形成装置に用いられる現像剤補給カートリッジ及びプロセスカートリッジにおいても本発明は適用することができる。
52…補給側移動部(移動部)、100…画像形成装置(装置本体)、101…初期化作用部材(第二係合部)
Claims (16)
- 現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成された現像剤補給カートリッジであって、
現像剤が収容されるとともに、現像剤を排出するための補給開口を有する収容部と、
前記収容部の前記補給開口を前記収容部の外部に対して塞ぐ閉位置と、前記外部に対して開放する開位置と、の間を移動可能なシャッタ部と、
前記シャッタ部を移動させる移動部であって、前記シャッタ部を前記閉位置に位置させる第一位置と、前記開位置に位置させる第二位置との間を移動可能であり、現像剤補給カートリッジが装置本体に装着される際に装着位置まで移動する間に、装置本体側に設けられた第一係合部との係合により現像剤補給カートリッジの移動にともなって移動し、前記第一位置で前記第一係合部と係合して移動を開始すると現像剤補給カートリッジが前記装着位置に到達したときに前記第二位置に位置するように構成された移動部と、
を備える現像剤補給カートリッジにおいて、
前記移動部は、現像剤補給カートリッジが装置本体に装着される際に装着位置まで移動する間において、前記第一係合部と係合すべき位置に到達する前に前記第一位置以外の位置にあるときに、前記第一係合部と係合すべき位置に到達するまでに、装置本体側に設けられた第二係合部との係合により前記第一位置に移動するように構成されていることを特徴とする現像剤補給カートリッジ。 - 前記移動部は、現像剤補給カートリッジが装置本体に装着される際に前記第一位置にあるときは、前記第二係合部と係合しないことを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給カートリッジ。
- 前記シャッタ部は、回転部材であり、
前記移動部は、前記回転部材に一体に設けられており、前記回転部材が前記閉位置となる回転位相にあるときに、前記第二係合部と係合しない位置となり、前記回転部材が前記閉位置以外の位置の回転位相にあるときに、前記第二係合部と係合する位置となるように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の現像剤補給カートリッジ。 - 前記シャッタ部は、回転部材であり、前記閉位置となる回転位相において前記補給開口
を前記外部に対して塞ぐことが可能、かつ前記開位置となる回転位相において前記補給開口を前記外部に対して開放することが可能な形状を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像剤補給カートリッジ。 - 前記シャッタ部は、前記開位置となる回転位相において前記補給開口と前記外部とを連通可能とするように形成された貫通孔を有することを特徴とする請求項4に記載の現像剤補給カートリッジ。
- 装置本体に装着されたプロセスカートリッジの現像剤収容部の受入開口を開閉するシャッタ機構を駆動させる駆動手段を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の現像剤補給カートリッジ。
- 前記駆動手段は、前記シャッタ部が移動を開始する前に、前記受入開口が開いた状態となるように前記シャッタ機構を駆動させることを特徴とする請求項6に記載の現像剤補給カートリッジ。
- 前記移動部は、装置本体に装着されたプロセスカートリッジに設けられた前記第一係合部との係合によって移動することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の現像剤補給カートリッジ。
- 前記移動部は、装置本体に設けられた前記第一係合部との係合によって移動することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の現像剤補給カートリッジ。
- 前記移動部は、装置本体に装着されたプロセスカートリッジに設けられた前記第二係合部との係合によって移動することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の現像剤補給カートリッジ。
- 前記移動部は、装置本体に設けられた前記第二係合部との係合によって移動することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の現像剤補給カートリッジ。
- 前記移動部は、前記シャッタ機構に設けられた前記第一係合部と係合することを特徴とする請求項6または7に記載の現像剤補給カートリッジ。
- 画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成された、現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスを行うためのプロセスカートリッジに着脱可能に構成された現像剤補給カートリッジであって、
現像剤が収容されるとともに、現像剤を排出するための補給開口を有する収容部と、
前記収容部の前記補給開口を前記収容部の外部に対して塞ぐ閉位置と、前記外部に対して開放する開位置と、の間を移動可能なシャッタ部と、
前記シャッタ部を移動させる移動部であって、前記シャッタ部を前記閉位置に位置させる第一位置と、前記開位置に位置させる第二位置との間を移動可能であり、現像剤補給カートリッジがプロセスカートリッジに装着される際に装着位置まで移動する間に、プロセスカートリッジに設けられた第一係合部との係合により現像剤補給カートリッジの移動にともなって移動し、前記第一位置で前記第一係合部と係合して移動を開始すると現像剤補給カートリッジが前記装着位置に到達したときに前記第二位置に位置するように構成された移動部と、
を備える現像剤補給カートリッジにおいて、
前記移動部は、現像剤補給カートリッジがプロセスカートリッジに装着される際に装着位置まで移動する間において、前記第一係合部と係合すべき位置に到達する前に前記第一位置以外の位置にあるときに、前記第一係合部と係合すべき位置に到達するまでに、プロ
セスカートリッジに設けられた第二係合部との係合により前記第一位置に移動するように構成されていることを特徴とする現像剤補給カートリッジ。 - 画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成された、現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスを行うためのプロセスカートリッジであって、
請求項13に記載の現像剤補給カートリッジが着脱可能に装着されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の現像剤補給カートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 装置本体に着脱可能に構成された、現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスを行うためのプロセスカートリッジを備えることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
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