JPH09288416A - トナー補給容器 - Google Patents

トナー補給容器

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JPH09288416A
JPH09288416A JP8101250A JP10125096A JPH09288416A JP H09288416 A JPH09288416 A JP H09288416A JP 8101250 A JP8101250 A JP 8101250A JP 10125096 A JP10125096 A JP 10125096A JP H09288416 A JPH09288416 A JP H09288416A
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JP
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toner
container
container body
thickness
wall
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JP8101250A
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Inventor
Kimihiro Yoshino
公啓 吉野
Hiroshi Yamazaki
弘 山崎
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器本体側壁の一部を強化して、薄肉化した
軽量のトナー補給容器を提供する。更にトナー補給時の
トナー飛散がなく、操作性に優れ、樹脂成型加工性に優
れ、再生が可能なトナー補給容器を提供する。 【解決手段】 トナーを収容する容器本体1の底部に、
容器本体1内のトナーを排出するための開口部1Dを有
し、開口部1D形成面に平行する容器本体壁面1Eの断
面が、ほぼ長方形をなすトナー補給容器において、長方
形断面をなす容器本体1の壁面の長辺を構成する壁面1
Eの概ね中央部の肉厚が、その面の端部の肉厚の1.5
〜5.0倍の厚みを有するトナー補給容器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体状の現像用ト
ナーを充填収容するトナー補給容器の改良に関し、例え
ば電子写真複写機やレーザプリンタ等の静電画像形成装
置の現像装置に、トナーを補給するために着脱可能に装
着して使用される交換可能なトナー補給容器の改良に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、飛散しやすい粉体を粉体受入装置
内に補給する手段として、粉体を容器内に収容し、該容
器の粉体取り出し開口部をフィルム状シール材により密
封した粉体容器が使用されている。粉体補給に際して
は、上記粉体容器を倒立させて開口部を下にして粉体受
入装置の装着部に取り付けた後、上記シール材を剥がす
ことにより開口部から粉体を流出させて受入装置のホッ
パ内に補給する。上述のような粉体容器は、蓋によって
開口部を密栓する容器に比べて、開口部の構造を簡単に
できて、しかも密閉がより完全に行われることから広く
用いられている。
【0003】静電画像形成装置にあっては、回動する電
荷担持体上の静電潜像を現像装置によって現像し、静電
潜像部に現像剤中の粉体トナーを付着させてトナー像と
したのち、これを記録紙上に転写定着することがなされ
ている。上記粉体トナーは現像と共に消費されるので、
消費に応じて該トナーを現像装置に補給することが必要
で、補給するトナーの貯蔵部としてトナーホッパが設け
られている。
【0004】トナーホッパには大量のトナーを内蔵させ
ておいて、これが消費しつくされる前に、トナー補給容
器(トナー補給カートリッジ)から前記トナーホッパに
トナーの補給がなされる。
【0005】以上は乾式の二成分現像剤を用いる静電記
録装置のトナー補給であるが、一成分現像剤を用いる静
電画像形成装置についても同様のトナー補給が必要であ
る。
【0006】上記何れのトナーにおいても、トナー補給
は一般に、トナーを収容するトナー補給容器からトナー
ホッパ内に投入することによってなされている。
【0007】上記粉体トナーは飛散しやすく、トナー補
給時にトナー補給カートリッジ開口部やトナーホッパ開
口部から外部に飛散・浮遊したり、外部に流出・散乱し
たりして、装置・外気・衣服等を汚染するので、これを
防止するための多くの提案がなされている。
【0008】これらの提案の中には、実開昭59−11
4572号、特開平3−279983号各公報に開示さ
れたトナー補給カートリッジがある。このトナー補給容
器は、容器本体、容器本体上部を密栓する固定キャッ
プ、容器本体下部に接続する口金部材、容器本体下部の
開口を剥離可能にするフィルム状シール部材、前記口金
部材に摺動するとともに該シール部材を巻回して係合す
るスライド蓋とから構成されている。
【0009】トナー補給容器を複写機等の静電画像形成
装置の現像剤受入装置にセットし、スライド蓋を一方向
に移動させることにより、シール部材は引っ張られて補
給口を引き剥がして開口され、容器本体内のトナーが補
給口から落下してトナーホッパ内に補給される。
【0010】また、実開昭62−193258号、実開
昭62−101770号、実開昭62−190266号
各公報に開示された現像剤収納容器では、トナー補給容
器の外壁部の長手方向に対して凹部を垂直或いは突起を
設置することで補給性を改善することを提案しているも
のである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】最近では電子写真複写
機の利用度の増加によるトナー補給量の増大に伴うトナ
ー補給容器交換頻度の増加、及びトナー補給容器の交換
操作の低減に対応して、トナー補給容器の大型化が進行
している。一方、トナー補給容器の製造コストの低減、
容器の原材料資源の節約、軽量化等を達成するために
は、容器本体の薄肉化が必要である。しかし容器本体を
大型化、薄肉化すると、容器本体が外力によって容易に
変形し、破損する恐れがある。図9はトナー補給容器を
把持してトナー補給装置のホッパ入口のトナー補給容器
装填部10に装着する状態を示す斜視図である。トナー
補給容器の薄肉化した容器本体側壁1Eの中央部付近
は、コーナ部分に比して変形し易く、トナー補給時にト
ナー補給容器の側壁1Eを強く把持して押圧し、側壁1
Eを圧力変形させたとき、側壁1Eの圧力による変形で
容器本体1内の内圧が上昇し、ホッパ入口の容器装填部
10とトナー補給容器の口金部材2との嵌合部の隙間か
らトナーが噴出して外部周辺に飛散する。特に、広い表
面積を有する薄肉化した容器本体側壁では、中央部付近
が変形し易く、トナー補給時のトナー飛散が生じ易い。
【0012】本発明は、トナー補給容器における上述の
問題を解決するためになされたものであり、容器本体側
壁の一部を強化して側壁の変形を少なくし、かつ薄肉化
した軽量大型のトナー補給容器を提供することを目的と
するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のトナー補給容器は、トナーを収容する容器本体の底
部に、該容器本体内のトナーを排出するための開口部を
有し、前記開口部形成面に平行する容器本体壁面の断面
がほぼ長方形をなすトナー補給容器において、前記長方
形断面をなす容器本体壁面の長辺を構成する壁面の概ね
中央部の肉厚が、その壁面の端部の肉厚の1.5〜5.
0倍の厚みを有することを特徴とするものである(請求
項1)。
【0014】また、本発明のトナー補給容器は、トナー
を収容する容器本体の底部に、該容器本体内のトナーを
排出するための開口部を有し、前記開口部形成面に平行
する容器本体壁面の断面がほぼ正方形をなすトナー補給
容器において、前記正方形断面をなす容器本体壁面の少
なくとも平行する2辺を構成する壁面の概ね中央部の肉
厚が、その壁面の端部の肉厚の1.5〜5.0倍の厚み
を有することを特徴とするものである(請求項2)。
【0015】(容器本体の製造方法)樹脂を用いて容器
本体を作成する際に、成形方法には2種がある。一つは
射出成形方法であり、他方は中空成形方法である。何れ
の成形方法においても全ての樹脂材料が使用されるもの
ではなく、特にトナー補給容器として使用される場合に
は、輸送時の衝撃や使用時の衝撃による破損を防止する
ために、ポリプロピレンやポリエチレンを使用すること
がよい。
【0016】中空成形方法は、樹脂を金型中に流出さ
せ、金型をはさみこんだ状態で樹脂中に圧縮空気を吹き
込み、金型に密着するようにふくらませ、その後冷却固
化させて成形する方法である。この方法では、メルトフ
ローインデックスが0.1〜4g/10minであるポ
リプロピレン樹脂、又はメルトフローインデックスが
0.1〜4g/10minであり、且つ、密度が0.9
4〜0.97のポリエチレン樹脂であることが良好な結
果を与える。メルトフローインデックスが小さい場合に
は、溶融した状態の樹脂が流れにくいことから、圧縮空
気による膨らまし工程段階で均一に膨らませることがで
きず、結果として容器本体の外壁が不均一となり、容器
本体の衝撃安定性が低下する。また、メルトフローイン
デックスが大きい場合には、溶融した樹脂が流れやすい
ことから、流出状態が不安定となり、特に下端に樹脂が
溜まりやすくなることから、容器外壁の上部と下部とで
厚みが変化し、結果として衝撃安定性が低下する問題を
発生する。
【0017】なお、衝撃が加わった場合に破損しないた
めには、特定のアイゾット衝撃値が必要である。具体的
には、アイゾット衝撃値が0.1〜30であることがよ
い。このアイゾット衝撃値が小さい場合には衝撃により
容易に破損してしまう。また、アイゾット衝撃値はある
範囲以上(0.1以上)であれば実用上の衝撃に耐え得
る、またこの範囲以下(30以下)であればよい。
【0018】なお、本発明では、容器本体を構成する部
分の外壁厚みは特に限定されるものではないが、耐久性
を維持する観点から1.0mm以上必要である。厚みに
ついての上限は特に制限されないが、実用的には5.0
mm以下が好ましい。
【0019】また、衝撃が加わった場合に外壁の厚みが
不均一であると脆さがでることから、厚みの振れ幅とし
ては1.0mm以下、好ましくは0.5mm以下である
ことがよい。この厚みの幅は平均厚みと最小厚みの差を
示すものである。なお、平均厚みは屈曲部を除いた部分
の厚み10箇所をランダムに測定し、その平均値を示
す。更に、最小厚みとは、この10箇所のうちの最小値
を示した箇所の値を示す。
【0020】(中空成形品)膜厚が設計値で1.5mm
となるように金型を調整し、下記表1に示す物性を有す
るポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂を用いて作
成した。なお、下記表1はその際に成形で得られた容器
本体の外壁の最大膜厚と最小膜厚を測定し記載した。
【0021】
【表1】
【0022】(高密度ポリエチレンの定義) 密度=0.94〜0.97g/cm3のものである。
【0023】密度の測定方法はJIS K7112に基
づいて測定されるものである。この規格は、プラスチッ
クの密度と比重の測定方法について規定するものであ
る。ここにいうプラスチックとは、フィルム、シート、
棒、管などの成形品及びあらゆる形状の成形材料を含む
ものとする。但し、プラスチックフォームは除く。この
規格で用いる密度とは、t℃における物質の単位体積当
たりの質量g/cm2で表す。ここにtは標準試験室温
度をいう。
【0024】密度の測定として、特に、ピクノメータを
用いた測定方法が簡便な方法である。具体的には、洗浄
し乾燥したピクノメータを用意し、その重量を精密に測
定する。これをb(g)とする。ついで、23±0.1
℃の温度でその標線まで正確に浸漬液を満たし、その重
量を精密に測定する。次に、ピクノメータを空にし、乾
燥した後に試料を1〜5g程度いれ、再度試料をいれた
状態でピクノメータの重量を測定し、乾燥したピクノメ
ータの重量を差し引いて試料重量を求める。これをa
(g)とする。ついで、試料を入れたピクノメータに浸
せき液を加え、試料が覆われた状態で一旦真空デシケー
ターへ入れ、減圧することで浸漬液中の空気を除く。更
に浸漬液中の空気を除去したピクノメータへ浸漬液を2
3±0.1℃の状態で標線まで加え、その重量を測定す
る。これをc(g)とする。この結果から下記算出式に
従って密度を求める。
【0025】密度=a×d/(b−c+a) なお、ここでdは23℃に於ける浸漬液の比重である。
【0026】(ポリプロピレンの物性)ポリプロピレン
は密度が0.90〜0.91のものが好ましい。
【0027】(アイゾット衝撃値の定義と測定方法)J
IS K7110(硬質プラスチックのアイゾット衝撃
試験方法)参照。
【0028】この規格は、硬質プラスチックのアイゾッ
ト衝撃試験方法について規定するものである。この方法
による試験は、衝撃曲げ試験の一種である。即ち、規定
の切欠きのある規定寸法の試験片を、片持ばりの状態で
支持し、その一端を規定の速度及び破断に要するエネル
ギーより大きな規定のエネルギーで衝撃し、1回の衝撃
によって破断させる時に要するエネルギーを測定し、そ
の硬質プラスチックの耐衝撃性、もろさ、粘り強さなど
の特性を測定するものである。
【0029】(メルトフローインデックスの定義と測定
方法)JIS K7210(熱可塑性プラスチックの流
れ試験方法)参照。
【0030】この規格は、熱可塑性プラスチックの一般
的な流れ試験方法について規定するものである。この方
法は規定する温度と圧力の条件の下で、溶融した熱可塑
性プラスチックを規定の長さと直径のダイを通して押出
したときの押出速度を測定するものである。ポリプロピ
レンは230℃/2.16kg、ポリエチレンは190
℃/2.16kgの条件で測定したものである。
【0031】(Vicat軟化点の定義と測定方法)J
IS K7206(熱可塑性プラスチックのビカット軟
化温度試験方法)参照。この規格は、熱可塑性プラスチ
ックのビカット軟化温度の試験方法について規定するも
のである。この方法は、加熱浴槽中の試験片に垂直に置
いた針状圧子を通じて所定の荷重を加えながら一定温度
で伝熱媒体を昇温させ、針状圧子が1mm侵入したとき
の伝熱媒体の温度を測定するもので、この温度をプラス
チックのビカット軟化温度(VST)とする。
【0032】(トナー)容器本体内に収容されるトナー
としては、特に限定されるものではないが、コールター
ルカウンターTA−2(コールタール社製)で測定され
た体積平均粒径で2〜15μm、好ましくは4〜14μ
mである。本発明では、特に小粒径化されたトナーでも
その効果を発揮することができる。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、図面に従って本発明による
トナー補給容器の実施の形態を説明する。
【0034】図1は本発明の請求項1に係るトナー補給
容器の実施の形態を示す斜視図、図2は該トナー補給容
器の縦断面図、図3は該トナー補給容器のA−A断面図
である。
【0035】図1(a)は、容器本体1と口金部材2と
を一体に形成し、該容器本体1の上部に設けた円形状の
天部開口1Cをキャップ部材3により閉蓋可能にしたも
のである。前記容器本体1の底部開口1Dに接続する前
記口金部材2は、後述のシール部材4により密封され、
該口金部材2が図示しないトナー補給装置に装着された
とき、シール部材4を剥離して容器本体1内に収容され
たトナーをトナー補給装置のホッパ内に放出する。ま
た、前記トナーは製造工程で、天部開口1Cから容器本
体1内に注入した後、キャップ部材3により閉蓋、密封
する。前記容器本体1と口金部材2とから成るトナー補
給容器は、中空成形方法(ブロー成形)により一体成形
が可能である。
【0036】図1(b)は、容器本体1は中空成形方法
により形成し(ブロー成形加工)、口金部材2は射出成
形方法により形成し、この個別に形成された容器本体1
の底部に、口金部材2を挿入し接着固定したものであ
る。容器本体1の材料として、高密度ポリエチレン樹脂
(HDPE)を用いた。
【0037】図3に示すトナー補給容器のA−A断面図
において、長方形断面をなす容器本体側壁のうち、長辺
を構成する対向する側壁1Eの壁面の概ね中央部の肉厚
t2を、その側壁面の端部(コーナ部)の基準肉厚t1
に対して、1.5〜5.0倍の厚みを有するように構成
した。即ち、基準肉厚t1を2mmとすると、側壁1E
の肉厚を3〜10mm、好ましくは4〜7mmに設定す
る。なお、上記対向する側壁1Eの他に、長方形断面を
なす容器本体側壁のうち、短辺を構成する対向する側壁
1Fの壁面の概ね中央部の肉厚t3も、その側壁面の端
部(コーナ部)の基準肉厚t1に対して、1.5〜5.
0倍の厚みを有するように構成してもよい。
【0038】図4は開口部形成面に平行する容器本体壁
面の断面が、ほぼ正方形をなすトナー補給容器の他の実
施の形態を示す断面図である。正方形断面をなす容器本
体側壁の少なくとも平行する2辺を構成する側壁1Eの
壁面の概ね中央部の肉厚t2が、その側壁の端部(コー
ナ部)の肉厚t1の1.5〜5.0倍の厚みを有するよ
うに構成した。即ち、基準肉厚t1を2mmとすると、
側壁1Eの肉厚t2を3〜10mm、好ましくは4〜7
mmに設定する。
【0039】また、図3、図4において、前記側壁1E
の外壁及び内壁は、肉厚t2を有する中央部から肉厚t
1を有する側壁端部に至るまで、なだらかな曲面を形成
している。なお、前記側壁1Eの外壁は、容器本体1の
外方に膨出したゆるやかな突形状に形成することによ
り、外力による押圧力に対して強度的に有効となる。
【0040】前記トナー補給容器を把持してトナー補給
装置のホッパ入口の容器装填部に装着し、底部開口1D
を封止する可撓性シール部材4を剥離して、容器本体1
内に収容されたトナーをホッパ内に供給するトナー補給
操作時に、前記容器本体1の側壁1Eを強く把持して押
圧し、側壁1Eを圧力変形させたとき、側壁1Eの圧力
による変形で容器本体1内の内圧が上昇し、ホッパ入口
の容器装填部とトナー補給容器の口金部材2との嵌合部
の隙間からトナーが噴出して外部周辺に飛散する。
【0041】前記側壁1Eの肉厚と、前記トナー補給時
の側壁1Eの圧力による変形で発生するトナー飛散状況
との評価を表2に示す。
【0042】
【表2】
【0043】表2に示すように、前記容器本体壁面の長
辺を構成する壁面の概ね中央部の肉厚t2が、その壁面
の端部の肉厚t1の1.5〜5.0倍の厚みを有すると
き、側壁1Eの圧力による変形が少なく、従ってトナー
飛散も少ない。
【0044】図5は前記容器本体1を成形加工するブロ
ー成形装置の縦断面図である。図示下方の6A,6B
は、容器本体1の外形を形成する可動金型で、パーティ
ングラインPで密接し、水平方向に移動可能である。図
示上方のダイス7は中空円筒状をなし、その外周を包囲
する円筒状のヒータ8により所定温度に過熱される。前
記ダイス7の内方には、所定の吐出間隙Sを保ってプラ
ンジャ9が垂直方向に移動可能である。前記ダイス7の
内周面とプランジャ9の外周面との間隙Sの上方から溶
融状の熱可塑樹脂が供給されて、前記に可動金型6A,
6B内に注入されたのち、プランジャ9内のノズルから
圧搾空気が圧入され、ブロー成形が行われる。
【0045】図6(a)は、本発明に係わるダイス7と
プランジャ9とから成る上部金型のB−B断面図であ
る。図6(b)は、可動金型6A,6B及びブロー成形
により形成される容器本体1のC−C断面図である。こ
れらの図において、斜線を施した部分は、何れも熱可塑
樹脂を示す。前記ダイス7の内周面とプランジャ9の外
周面との吐出間隙Sは、ほぼ一定の間隙を形成している
が、前記長方形断面をなす容器本体側壁のうち、長辺を
構成する二つの対向する側壁1Eの壁面の概ね中央部に
相当する部分の吐出間隙S1を、前記吐出間隙Sより大
きく形成した。一般に、均一な吐出間隙Sを有する中空
吐出口から流下された溶融状の熱可塑樹脂は、前記可動
金型6A,6B内のキャビティに注入されたのち、プラ
ンジャ9内のノズルから圧搾空気が圧入され、ブロー成
形が行われると、中心軸から遠いコーナ部分の肉厚は薄
く、中心軸に近い長辺中央部分の肉厚は若干厚くなる傾
向にある。本発明においては、図6(b)の断面図に示
すように、中心軸から遠いコーナ部分の肉厚t1は必要
最小限の強度を保持するような基準肉厚に設定し、外力
によって変形又は破損し易い側壁1Eの長辺中央部分の
肉厚t2が所定の強度を保持する厚さに形成した。この
肉厚t2を形成するために、前記ブロー成形金型の前記
ダイス7の内周面とプランジャ9の外周面との吐出間隙
のうち、前記側壁1Eの壁面の概ね中央部に相当する部
分の吐出間隙S1を、他の均一吐出間隙Sより大きく設
定した。
【0046】図7及び図8は、前記トナー補給容器の底
部開口1Dを開閉可能にする開閉部材の実施の形態を示
し、図7(a)は該トナー補給容器の斜視図、図7
(b)はその縦断面図、図8はその分解斜視図である。
【0047】前記口金部材2の底部は、内側がトナー補
給開口部2Aであり、外側が図示しないトナー補給装置
との連結部2Bを形成している。前記口金部材2の底部
には、封止面部2C、レール部2Dが形成されている。
封止面部2Cに剥離可能に接着された可撓性シール部材
4は、封止面部2Cの内側のトナー補給開口部2Aを封
止し、トナー補給時には、スライド蓋5の移動により剥
離され、トナー補給開口部2Aを開放する。
【0048】以上、ブロー成形加工による中空成形品に
ついて、本発明による容器本体の側壁肉厚について述べ
たが、本発明は射出成形加工による成形品の側壁肉厚に
も適用可能である。
【0049】
【発明の効果】本発明に係わるトナー補給容器は、長方
形断面をなす容器本体壁面の長辺を構成する面の概ね中
央部の肉厚が、その面の端部の肉厚の1.5〜5.0倍
の厚みを有することを特徴とするものであるから、容器
本体側壁の最も脆弱な中央部付近が強化され、トナー補
給時に容器本体側壁を強く把持してもトナー補給容器装
填部10でのトナー飛散がなく、容器薄肉化した軽量大
型のトナー補給容器が提供される。また、トナー補給容
器の薄肉化、軽量化により製造コストの低減、容器の原
材料資源の節約、軽量化等が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1に係るトナー補給容器の実施
の形態を示す斜視図。
【図2】上記トナー補給容器の縦断面図。
【図3】上記トナー補給容器のA−A断面図。
【図4】本発明の請求項2に係るトナー補給容器の実施
の形態を示す断面図。
【図5】容器本体を成形加工するブロー成形装置の縦断
面図。
【図6】上記ブロー成形装置の上部金型のB−B断面図
及び可動金型及びブロー成形により形成された容器本体
のC−C断面図。
【図7】トナー補給容器の底部開口を開閉可能にする開
閉部材を示す斜視図及び縦断面図。
【図8】上記開閉部材を有するトナー補給容器の分解斜
視図。
【図9】トナー補給容器をトナー補給容器装填部に装着
する状態を示す斜視図。
【符号の説明】
1 容器本体 1B 口金部 1C 天部開口 1D 底部開口(開口部) 1E,1F 側壁 2 口金部材 3 キャップ部材 4 可撓性シール部材 5 スライド蓋 6A,6B 可動金型 10 トナー補給容器装填部 S,S1 吐出間隙 t1,t2,t3 肉厚

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナーを収容する容器本体の底部に、該
    容器本体内のトナーを排出するための開口部を有し、前
    記開口部形成面に平行する容器本体壁面の断面がほぼ長
    方形をなすトナー補給容器において、 前記長方形断面をなす容器本体壁面の長辺を構成する壁
    面の概ね中央部の肉厚が、その壁面の端部の肉厚の1.
    5〜5.0倍の厚みを有することを特徴とするトナー補
    給容器。
  2. 【請求項2】 トナーを収容する容器本体の底部に、該
    容器本体内のトナーを排出するための開口部を有し、前
    記開口部形成面に平行する容器本体壁面の断面がほぼ正
    方形をなすトナー補給容器において、 前記正方形断面をなす容器本体壁面の少なくとも平行す
    る2辺を構成する壁面の概ね中央部の肉厚が、その壁面
    の端部の肉厚の1.5〜5.0倍の厚みを有することを
    特徴とするトナー補給容器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009053569A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Kyocera Mita Corp トナー補給容器及びそれを備えた画像形成装置

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