JP6918473B2 - 現像装置 - Google Patents
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Description
(1)検査工程等を経て再び同部品として再利用するもの
(2)クラッシュしてカートリッジの材料として再利用するもの
(3)カートリッジ以外の多用途の材料として再利用するもの
(4)熱源として再利用するもの
とに分別されてリサイクルされる。なお、(1)の検査工程にて検査落ちした部品は(2
)乃至(4)に分別される。
トナーを担持する現像ローラと、
前記現像ローラ上に所定厚さのトナー層を形成するように構成されたブレード、
前記ブレードを支持し金属で形成された補強部材と、
トナーを収納する収納部を有し、前記収納部に通ずる開口が設けられた枠体と、
前記現像ローラが前記枠体の前記開口に対向するように設けられた現像装置において、
前記補強部材は、前記現像ローラの回転軸線方向に見ると、前記ブレードの短手方向である第1方向に延び且つ前記ブレードが支持される支持部と、前記支持部から前記第1方向に交差する第2方向に延びる脚部と、を含むL字形状を有し、
前記補強部材は、前記脚部が前記枠体に覆われるように前記枠体にインサート成形されることで前記枠体に保持され、
前記枠体の前記開口が設けられた面から前記第2方向に突出し前記脚部を保持する前記枠体の部分には、前記回転軸線方向に垂直な断面において、前記第1方向に凹んだ溝であって前記回転軸線方向に延びる溝が設けられていることを特徴とする。
本発明の実施例に係る画像形成装置について説明する。下記の説明では、画像形成装置の構成部材のうち、特に、プロセスカートリッジの構成について詳しく説明する。ここで画像形成装置とは、例えば電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。例として、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、LEDプリンタ、レーザービームプリンタ等)、電子写真ファクシミリ装置、電子写真ワードプロセッサ等が挙げられる。また、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体である感光ドラム等の構成を一体化して画像形成装置本体に対して着脱可能に構成したものである。装置本体とは、画像形成装置の構成部材のうちプロセスカートリッジ以外の構成部分を指す。また、プロセスカートリッジとは、現像ユニット、クリーニングユニット、回転体または像担持体としての感光ドラム、感光ドラムを支持する枠体を一体的にカートリッジ化したものを総称するが、これに制限されるものではない。例えば一例として、クリーニングユニットと感光ドラム、または、感光ドラムとプロセス手段を一体的にカートリッジ化したもの等でもよい。なお、プロセス手段とは、感光ドラムに作用するものである。その例としては、感光ドラムに作用する帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段等の他に、回転体または現像剤担持体としての現像ローラに現像剤としてのトナーを塗布するトナー供給ローラや、トナーの残量検知手段等も含む。
図2を用いて、本実施例に係る画像形成装置Aについて説明する。図2(a)は、プロセスカートリッジBを装着した画像形成装置(レーザビームプリンタ)Aの概略構成を示す断面図である。図2(a)に示す画像形成装置Aでは、次のようにして記録材2に画像が形成される。まず、光学系1から画像情報に基づいた情報光(レーザ光)が感光ドラム7へ照射されて感光ドラム7上に静電潜像が形成され、この潜像がトナーで現像されてトナー像が形成される。このトナー像の形成と同期して給送カセット3から記録材2が搬送され、感光ドラム7に形成されたトナー像が転写ローラ4によって記録材2に転写される。そして、記録材2上に転写されたトナー像が定着手段5によって加熱・加圧されることで記録材2に定着され、その後、記録材2は排出部6へと排出される。
次に、図2(a),(b)を用いて、プロセスカートリッジBについて説明する。図2(b)は、本実施例のプロセスカートリッジBの概略構成を説明するための断面図である
。プロセスカートリッジBは、現像ユニットDとクリーニングユニットCとが相対的に回転可能に結合して構成されたものであって、画像形成装置Aに着脱可能に装着されている。現像ユニットDは、トナー(不図示)、現像ローラ12及びトナー供給ローラ16などで構成される現像手段と、現像手段とトナーを収納した枠体としての現像ユニット枠体8とを有する。ただし、トナー供給ローラ16は、プロセス手段に応じて適宜、構成が不必要となる場合もある。また、クリーニングユニットCは、感光ドラム7や、薄板部材としてのクリーニングブレード14等の構成部材と、これら構成部材を支持するクリーニングユニット枠体13とから構成されている。
図1、図3を参照して、現像ユニットDの構成において着目すべき構成を詳細に説明する。図1は、現像ユニットDの概略構成を説明するための断面図であり、着目すべき構成のみを表示している。図3は、図1で示す現像ユニットDの断面の位置から長手方向を見渡す斜視図である。すなわち図3に示した現像ユニットDにおける手前側の側面は現像ユニットDの断面(図1に対応する断面)となっている。(ただし、現像ブレード11と現像ローラ12は不図示。)
まず、現像ユニット枠体8について説明する。現像ユニット枠体8は、現像ユニット枠体容器81と現像ユニット枠体底面82とでトナー収納部9を構成し、現像ユニット枠体8は、これら両者を総称する名称として以下では記述している。現像ユニット枠体8は、HIPS(ハイ・インパクト・ポリスチレン)等の樹脂を用いて、金型を用いた樹脂成形で製造される。
当接圧の力を付加されても、現像ブレード11の変形の挙動が長手方向にわたって変化しにくく、長手方向の波打ち等の変形量が小さいことが望ましい。この状況は、力学的な観点から鑑みれば、現像ブレード11が長手方向にわたって等分布荷重を付加されている状況に類似する。そのため、現像ブレード11、および、薄板部材取付部としての、現像剤ブレード11が取り付けられる現像ユニット枠体8の現像ブレード取付部22の構成において、長手方向にわたっての曲げ変形を小さくする構成が望ましい。すなわち、現像ブレード取付部22において、長手方向の曲げ変形に対する剛性(容器の強度)を補強する構成が望ましい。したがって、この構成を実現するため、現像ブレード取付部22において、現像ユニット枠体容器81の内部に、インサート成型を用いることで補強部材23を埋め込んでいる。
。
上記のとおり、寿命をむかえたプロセスカートリッジBは、ユーザの元から回収されて、リサイクル拠点に集められリサイクルされる。拠点に集められたカートリッジは、仕分け・洗浄等の工程を経て、各部品レベルに分解され、分別されてリサイクルされる。下記では、プロセスカートリッジBの中でも、現像ユニットDのリサイクル作業について説明する。まず、現像ユニットDのリサイクル工程について説明する。その後、比較例として、本発明の実施例ではない、切欠部24が無い構成における、現像ユニットDのリサイクル工程について説明する。そして、本発明の実施例の構成が、切欠部24が無い構成よりも更にリサイクルを促進する構成であることを説明する。
まず、現像ユニットDから、下記の構成を取り外し、分離する。その取り外す構成とは、側面の枠体(不図示)、トナー供給ローラ16、現像ローラ12、現像ブレード11、等である。これらを取り外す工程の説明は省略する。上記を分離した後の現像ユニットDの状態は、補強部材23が内部にインサート成形された現像ユニット枠体8のみの状態である。この状態において、この現像ユニット枠体8から補強部材23を取り外し分離する工程を下記で説明する。
部22の先端部28、すなわち第2部分に対して、現像ブレード取付部22の先端部28と補強部材23の界面にマイナスドライバ42等の工具を挿入する。これにより、上記界面に発生する隙間をこじあけ、枠体81から補強部材23を取り外し、分離する。
図4を用いて、本発明の実施例である現像ユニットDにおいて、長手方向端部の構成を説明する。図4は、現像ユニットDの長手方向端部の斜視図である。図4で示すように、補強部材23の長手方向の端部は、端部露出部27を有し、現像ユニット枠体容器81の長手方向端部から露出している構成をとっていることが望ましい。これは、下記二つの効果が期待できるからである。一つ目として、現像ユニット枠体容器81から異種材の部品である補強部材23を分離し易いために、端部もその分離のきっかけの一部となり得るからである。二つ目として、現像ユニットDを視認して、現像ユニット枠体容器81の内部に異種材の部品である補強部材23が存在することが明らかになるからである。
次に、現像ユニット枠体容器81に対して、付加される力およびモーメントが現像ユニットDの機能時と解体時とでは異なることを説明する。そして、その力およびモーメントに対し変形する挙動が、現像ユニットDの機能時と解体時とでは異なるよう、切欠部24が配置されていることを説明する。
も若干力を受けるが、切欠部24を中心としたモーメントが生じにくい方向へ向かう力であるため、切欠部24に亀裂は生じない。このため、この力に対する現像ブレード取付部22の変形の挙動は安定する。なお、前述のように、切欠部24の切欠は補強部材23まで届いていない(貫通していない)構成であるが、これも剛性を補強する一因を担っている。
図8、図9を用いて本発明の実施例2について説明する。実施例1のものと同一若しくは相当する構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。図8は、実施例2における現像ユニットDの概略構成を説明するための断面図であり、実施例1における図1に相当する図である。また、図9は、図8で示す実施例2における現像ユニットDの断面の位置から長手方向を見渡す斜視図であり、実施例1における図3に相当する図である。すなわち図9に示した現像ユニットDにおける手前側の側面は現像ユニットDの断面(図8に対応する断面)となっている。
実施例2においても、着目すべき構成は実施例1と同様に切欠部24の構成である。実施例2の切欠部24は、現像ブレード取付部22において、図8で示すように長手方向と直交する断面における現像ブレード取付部22の突出方向において、補強部材23と現像
ユニット枠体容器81の間に配置されている。つまり、補強部材23の法線方向において、実施例1では露出部29と重なる位置に切欠部24を設けたが、本実施例では露出部29と重ならない位置に切欠部24を設けた。より具体的には、切欠部24は、断面方向で現像ブレード取付部22が現像ユニット枠体容器81に取り付いている根元であって補強部材23(との接合部)よりも根元側に配置されている。加えて、切欠部24は、現像ブレード取付部22において、図9で示すように長手方向に沿って連続的に設けられている。このような実施例2の構成を採用しても、枠体から異種材の部品を分離し易い現像ユニット枠体8、すなわち現像ユニットDを実現できる。
図10および図11を用いて本発明の実施例3について説明する。実施例2のものと同一若しくは相当する構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。図10は、実施例3における現像ユニットDの断面の位置から長手方向を見渡す斜視図であり、実施例2における図9に相当する図である。すなわち図10に示した現像ユニットDにおける手前側の側面は現像ユニットDの断面となっている。また、図11は、実施例3における現像ユニット枠体8の解体の説明図であり、実施例1の図5に相当する図である。
実施例3においても、着目すべき構成は実施例1、2と同様に切欠部24の構成である。切欠部24は、実施例2と同様、現像ブレード取付部22において、図10で示すように長手方向と直交する断面における現像ブレード取付部22の突出方向において、補強部材23と現像ユニット枠体容器81の間に配置されている。つまり、補強部材23の法線方向において、露出部29と重ならない位置に切欠部24を設けた。そして、切欠部24は、断面方向で現像ブレード取付部22が現像ユニット枠体容器81に取り付いている根元に配置されている。
次に、上記の切欠部24および切欠連結部45の構成を採用した現像ユニット枠体8に対して、リサイクル工程を説明する。つまり、この現像ユニット枠体8から補強部材23を取り外し分離する工程である。図11を用いて説明する。図11は、現像ユニット枠体8の解体の説明図であり、最初の工程を示す図である。まずはじめの工程では、図11で示すように、ニッパ43等の工具を用いて、長手方向の全ての箇所の切欠連結部45を切断し破壊する。次に、引き続く工程では、実施例1における発明の形態で説明したリサイクル工程の工程(a)より下流の工程と同等となる(図5および図6を参照)。すなわち、切欠連結部45は、現像ユニット枠体容器81が切欠部24によって第1部分と第2部
分とに分離される前に破壊される部分である。以上のような実施例3の構成を採用することによっても、枠体から異種材の部品を分離し易い現像ユニット枠体8、すなわち現像ユニットDを実現できる。
図12を用いて本発明の実施例4について説明する。実施例1、2のものと同一若しくは相当する構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。図12は、実施例4における現像ユニットDの断面の位置から長手方向を見渡す斜視図であり、実施例2における図9に相当する図である。すなわち図12に示した現像ユニットDにおける手前側の側面は現像ユニットDの断面となっている。
実施例4における発明の形態においても、着目すべき構成は実施例1と同様に切欠部24の構成である。切欠部24の構成について下記で説明する。
切欠部24は、現像ブレード取付部22において、図12で示すように補強部材23の近傍に長手方向に両端から中央に向かって傾斜して連続的に設けられている。つまり、切欠部24は、長手方向の一端から他端にかけての途中で延びる方向を変化させて延びており、長手方向に渡って断面方向の位置が連続的に移動している構成である。そして、長手方向両端部が、実施例2の説明に使用した図8で示す断面図で、長手方向中央が実施例1の説明に使用した図1で示す断面図となっている構成である。ここで、切欠部24の切欠は、補強部材23まで届いていない(貫通していない)構成である。以上のような、実施例4の構成を採用することによっても、枠体から異種材の部品を分離し易い現像ユニット枠体8、すなわち現像ユニットDを実現できる。
図14、図15および図16を用いて本発明の実施例5について説明する。実施例1のものと同一若しくは相当する構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。図14は、実施例5における現像ユニットDの概略構成を説明するための断面図であり、実施例1における図1に相当する図である。また、図15は、図14で示す実施例5における現像ユニットDの断面の位置から長手方向を見渡す斜視図であり、実施例1における図3に相当する図である。すなわち図15に示した現像ユニットDにおける手前側の側面は現像ユニットDの断面(図14に対応する断面)となっている。そして、図16は、実施例5における現像ユニット枠体8の解体の説明図であり、実施例1の図5に相当する図である。
実施例5において着目すべき構成は切欠部24の構成である。切欠部24は、図14で示すように補強部材23の近傍に、現像ブレード取付面30において、断面方向で補強部材23と重なる位置に配置されている。ここで、切欠部24の切欠は、補強部材23まで届いている構成である。つまり、断面方向において、切欠部24がある断面では、切欠部24を介して補強部材23が外界へ露出している構成である。つまり、切欠部24で露出される補強部材23の面が、露出部29によって露出された補強部材23の面と交差する
ように切欠部24と露出部29が現像ユニット枠体8に設けられている。
図16を用いて、上記の切欠部24および切欠連結部45の構成を採用した現像ユニット枠体8に対して、リサイクル工程を説明する。つまり、この現像ユニット枠体8から補強部材23を取り外し分離する工程である。図16は、現像ユニット枠体8の解体の説明図であり、最初の工程である工程(a)とその次の工程(b)を示す図である。まずはじめに、工程(a)では、図16で示すように、ニッパ43を用いて図中で示す力(A)を付加し、長手方向の全ての箇所の切欠連結部45を切断し破壊する。すると、現像ユニット枠体容器81と現像ブレード取付部22の先端部28とを連結する部分は補強部材23のみとなる。
図17、図18および図19を用いて本発明の実施例6について説明する。実施例1のものと同一若しくは相当する構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。図17は、実施例6における現像ユニットDの概略構成を説明するための断面図であり、実施例1における図1に相当する図である。また、図18は、図17で示す実施例6における現像ユニットDの断面の位置から長手方向を見渡す斜視図であり、実施例1における図3に相当する図である。すなわち図18に示した現像ユニットDにおける手前側の側面は現像ユニットDの断面(図17に対応する断面)となっている。そして、図19は、実施例6における現像ユニット枠体8の解体の説明図であり、実施例1の図5に相当する図である。
実施例6における発明の形態において、着目すべき構成はリブ47の肉厚を部分的に薄くする薄肉部としてのリブ切欠部26の構成である。リブ切欠部26の構成について下記で説明する。リブ切欠部26は、現像ブレード取付部22に配置されているリブ47において、図17、図18で示すように補強部材23の近傍に断面方向に沿って連続的に配置される。そして、リブ切欠部26は、リブ47の根元近傍で根元を辿って配置される。加えて、リブ切欠部26は、リブ47の両側に配置される。
図19を用いて、上記のリブ切欠部26の構成を採用した現像ユニット枠体8に対して、リサイクル工程を説明する。つまり、この現像ユニット枠体8から補強部材23を取り外し分離する工程である。図19は、現像ユニット枠体8の解体の説明図であり、最初の工程である工程(a)とその次の工程(b)を示す図である。まずはじめに、工程(a)では、図19で示すように、ニッパ43を用いて図中で示す力(A)および力(B)を付加し、リブ47の根元を辿っているリブ切欠部26を全て切断し破壊する。そして、リブ47の部分を取り除く。
49の個数は、図20図中で示す構成に制限されるものではなく、リブ切欠連結部49の個数および長さは、上記で記述した容器の剛性を補強およびリサイクルの観点から、適宜適切に選択される。
図21を用いて本発明の実施例7について説明する。実施例1のものと同一若しくは相当する構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。図21は、実施例7における現像ユニットDの概略構成を説明するための断面図であり、実施例1における図1に相当する図である。
図22を用いて本発明の実施例8について説明する。実施例1のものと同一若しくは相当する構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。図22は、実施例8における現像ユニットDの概略構成を説明するための断面図であり、実施例1における図1に相当する図である。
成の一つである。なお、補強部材23の形状は、これに制限されるものではなく、上記二つの観点から導出される適切な形状の構成(不図示)であってもよい。
図23、図24および図25を用いて本発明の実施例9について説明する。実施例1、5、7のものと同一若しくは相当する構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。図23は、実施例9における現像ユニットDの概略構成を説明するための断面図であり、実施例1における図1に相当する図である。また、図24は、図23で示す実施例9における現像ユニットDの断面の位置から長手方向を見渡す斜視図であり、実施例1における図3に相当する図である。すなわち図24に示した現像ユニットDにおける手前側の側面は現像ユニットDの断面(図23に対応する断面)となっている。そして、図25は、実施例9における現像ユニット枠体8の解体の説明図であり、実施例1の図5に相当する図である。
に屈曲した形態で配置されている構成である。
更に、本発明の実施例9の構成において、着目すべき構成は、実施例5の構成と同様に、切欠部24が配置されている構成である。切欠部24は、現像ユニット枠体容器81において、図23および図24で示すように現像ブレード取付部22の近傍で、断面方向で補強部材23と重なる位置に配置されている。ここで、切欠部24の切欠は、補強部材23まで届いている(貫通している)構成である。加えて、切欠部24は、図24で示すように長手方向に沿って断続的に設けられている。この構成は、長手方向に沿って形成されている切欠部24が、長手方向で数箇所、切欠連結部45によって遮断されている構成である。
図25を用いて、上記の切欠部24および切欠連結部45の構成を採用した現像ユニット枠体8に対して、リサイクル工程を説明する。つまり、この現像ユニット枠体8から補強部材23を取り外し分離する工程である。図25は、現像ユニット枠体8の解体の説明図であり、最初の工程を示す図である。まずはじめの工程では、図25で示すように、ニッパ43を用いて、長手方向の全ての箇所の切欠連結部45を切断し破壊する。次に、引き続く工程では、詳細な説明は省略するが、現像ユニット枠体容器81と切り離された現像ユニット枠体容器81の先端である先端部53を、マイナスドライバ42やペンチ41等の工具を利用して取り除く。そして、現像ユニット枠体容器81から補強部材23を取り外し分離する。以上のような実施例9の構成を採用することによっても、枠体から異種材の部品を分離し易い現像ユニット枠体8、すなわち現像ユニットDを実現できる。
図26および図27を用いて本発明の実施例10について説明する。実施例1のものと同一若しくは相当する構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。図26は、実施例10におけるクリーニングユニットCの概略構成を説明するための断面図である。また、図27は、実施例10におけるクリーニングユニット枠体13の解体の説明図である。
り付けられるクリーニングユニット枠体13のクリーニングブレード取付部51において、長手方向の曲げ変形に対する剛性を補強する構成が望ましい。現像ユニットDの現像ブレード取付部22の構成と同様に理由である。したがって、この構成を実現するため、図26で示すように、クリーニングブレード取付部51において、クリーニングユニット枠体13の内部に、インサート成型を用いて、クリーニングブレード14を支持するための補強部材23を一部埋め込んでいる。現像ユニットDの現像ユニット枠体8と同様である。そして、補強部材23の先端にクリーニングブレード14を取り付けている。補強部材23は、ここでは、金属の鋼板の材質を用い、断面方向において上下で逆のL字型に屈曲している形状の構成であるが、これに制限されるものではなく、他の材質・形状であってもよい。クリーニングブレード14の配置と剛性の補強の観点から、適宜適切に選択される。また、クリーニングブレード14は、ゴムなどで構成され、感光ドラム7に対して当接する。
次に、切欠部24の構成について説明する。切欠部24は、クリーニングブレード取付部51において、図26で示すように補強部材23の近傍に、断面方向で補強部材23と重なる位置に配置されている。ここで、切欠部24の切欠は、補強部材23まで届いていない(貫通していない)構成である。加えて、切欠部24は、実施例1の構成と同様に、クリーニングブレード取付部51において、長手方向に沿って連続的に設けられている(不図示)。
図27を用いて次に、上記の切欠部24の構成を採用したクリーニングユニット枠体13に対して、リサイクル工程を説明する。つまり、このクリーニングユニット枠体13から補強部材23を取り外し分離する工程である。図27は、クリーニングユニット枠体13の解体の説明図であり、最初の工程である工程(a)とその次の工程(b)を示す図である。
Claims (10)
- トナーを担持する現像ローラと、
前記現像ローラ上に所定厚さのトナー層を形成するように構成されたブレード、
前記ブレードを支持し金属で形成された補強部材と、
トナーを収納する収納部を有し、前記収納部に通ずる開口が設けられた枠体と、
を有し、
前記現像ローラが前記枠体の前記開口に対向するように設けられた現像装置において、
前記補強部材は、前記現像ローラの回転軸線方向に見ると、前記ブレードの短手方向である第1方向に延び且つ前記ブレードが支持される支持部と、前記支持部から前記第1方向に交差する第2方向に延びる脚部と、を含むL字形状を有し、
前記補強部材は、前記脚部が前記枠体に覆われるように前記枠体にインサート成形されることで前記枠体に保持され、
前記枠体の前記開口が設けられた面から前記第2方向に突出し前記脚部を保持する前記枠体の部分には、前記回転軸線方向に垂直な断面において、前記第1方向に凹んだ溝であって前記回転軸線方向に延びる溝が設けられていることを特徴とする現像装置。 - 前記溝は、前記回転軸線方向において、間隔をあけて複数設けられていることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
- 前記溝は、前記回転軸線方向において、前記枠体の一端から他端まで延びていることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
- 前記溝は、前記第1方向に見ると、前記補強部材の前記脚部とオーバラップしていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記溝は、前記回転軸線方向に垂直な断面において、前記補強部材に近づくにつれて前記第2方向の幅が小さくなるように構成されている部分を有することを特徴とする請求項4に記載の現像装置。
- 前記補強部材は、前記枠体の前記溝と対向する前記脚部の面と反対側の面が前記枠体か
ら露出する露出部を有することを特徴とする請求項4又は5に記載の現像装置。 - 前記露出部は、前記第1方向に見ると、前記溝とオーバラップしていることを特徴とする請求項6に記載の現像装置。
- 前記補強部材の前記支持部は前記枠体に覆われており、前記ブレードは前記支持部を覆っている前記枠体に固定されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記補強部材の前記支持部は、前記ブレードに対向する面が前記枠体から露出する固定面を有し、前記ブレードは前記固定面に固定されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置。
- 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の現像装置。
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