JP2000081786A - 現像装置および現像剤供給方法 - Google Patents

現像装置および現像剤供給方法

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JP2000081786A
JP2000081786A JP10249409A JP24940998A JP2000081786A JP 2000081786 A JP2000081786 A JP 2000081786A JP 10249409 A JP10249409 A JP 10249409A JP 24940998 A JP24940998 A JP 24940998A JP 2000081786 A JP2000081786 A JP 2000081786A
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developer
stirring
developing device
bucket
bucket roller
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JP10249409A
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English (en)
Inventor
Shunei Taniguchi
俊英 谷口
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤の流動性が低下した状況下でも,安定
して高品質な画像形成を行うことができ,摺り切り時の
ピッチムラの防止をも達成した現像装置および現像剤供
給方法を提供すること。 【解決手段】 バケット25にすくい上げられた現像剤
を摺り切る摺り切り部材10が,バケットローラ24と
攪拌スクリュー26とを仕切るとともに,常時1つ以上
のバケット25を覆う長さを有するようにした。さら
に,新たなトナーが,バケットローラ24と攪拌スクリ
ュー26との間で現像剤が受け渡される中央部を避けて
ライン状に補給されるようにし,そのトナーが摺り切り
部材10により攪拌スクリュー26に導かれるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,複写機,プリンタ
等の画像形成装置に用いられる現像装置に関する。さら
に詳細には,現像剤の流動性が低下した状況下において
も,新たに補給された未帯電の現像剤が現像に供される
ことを防止した現像装置および現像剤供給方法に関する
ものである。また,現像に供されるためにバケットロー
ラですくい上げられた現像剤の摺り切り時の負荷変動に
よるピッチムラを排除した現像装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の現像装置の一例として,図7に示
すものが挙げられる。図7に示す現像装置は,感光体ド
ラム91の静電潜像に現像剤を付与する現像ローラ8
1,82と,現像ローラ81,82に現像剤を供給する
バケットローラ84と,バケットローラ84との間で現
像剤をやりとりしつつ現像剤を攪拌する攪拌スクリュー
86とを,現像剤収容槽92の中に有している。このバ
ケットローラ84は,現像剤をすくい上げて現像ローラ
81,82に供給するためのバケット85を有してい
る。
【0003】そして,バケットローラ84の直上には,
バケット85上の現像剤のうち山盛りになっている部分
を摺り切るための摺り切り部材71が設けられている。
また,摺り切り部材71の図中右方には,バケットロー
ラ84に新たなトナーを補給するためのトナーホッパ8
7が設けられている。トナーホッパ87は,右端の第1
補給スクリュー88と,摺り切り部材71の図中すぐ右
側の第2補給スクリュー89と,それらの間のトナー供
給羽根90とを有している。
【0004】この現像装置では,バケットローラ84と
攪拌スクリュー86との間で現像剤をいわゆる8の字循
環させて攪拌する。そして,攪拌されている現像剤の一
部がバケット85ですくい上げられて現像ローラ81,
82に供給され,感光体ドラム91の静電潜像の現像に
供されるものである。現像剤のトナー濃度が減少してき
た場合には,トナーホッパ87の第2補給スクリュー8
9から新たなトナーが,バケットローラ84上に補給さ
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,前述し
た従来の現像装置には,次のような問題点があった。す
なわち,この種の現像装置では,現像動作を続けている
と現像剤の温度が上昇してくる傾向がある。特に,両面
連続コピーを行った場合や,感光体ドラム91上の残留
トナーをリサイクルした場合に現像剤の温度が上昇しや
すい。現像剤は,その温度が上昇すると流動性が低下す
る。このような状況下では,第2補給スクリュー89か
ら新たに補給されたトナーの帯電の立ち上がりが不十分
なまま現像に供されてしまい,画像におけるかぶりノイ
ズの発生につながるのである。
【0006】また,現像剤をすくい上げたバケット85
が摺り切り部材71の直下を通過するときにはバケット
ローラ84の回転の負荷が大きい。このため駆動のピッ
チムラが生じ,画像にラインノイズが入ることとなっ
た。これは,特にデジタル方式の画像形成装置で高精細
モードの動作を行う場合に顕著であった。
【0007】本発明は,前記した従来の現像装置が有す
る問題点を解決するためになされたものである。すなわ
ちその課題とするところは,現像剤の流動性が低下した
状況下でも,安定して高品質な画像形成を行うことがで
きる現像装置および現像剤供給方法を提供することにあ
る。また,現像剤の摺り切り時の負荷変動を排除してピ
ッチムラを防止した現像装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題の解決を目的と
してなされた本発明の現像装置は,現像剤担持体と,軸
回りに回転しつつ現像剤を現像剤担持体に供給する供給
手段と,軸回りに回転しつつ供給手段との間で現像剤を
受け渡すことにより現像剤を攪拌する攪拌手段と,攪拌
手段に対しライン状に現像剤を補給する補給手段とを有
している。そして,供給手段および攪拌手段は,その一
方の両端から他方の両端へ,また,他方の非端部から一
方の非端部へと現像剤を受け渡すことにより現像剤を攪
拌するものである。また補給手段は,非端部を避けて現
像剤を補給するものである。
【0009】この現像装置では,供給手段および攪拌手
段により,それらの両端と非端部とで現像剤を受け渡す
8の字攪拌が行われている。そして,8の字攪拌されて
いる現像剤の一部が供給手段により現像剤担持体に供給
され,現像に供される。補給手段から新たに現像剤が補
給される場合には,その新たな現像剤は,攪拌手段にお
いて供給手段との間で現像剤のやりとりがなされる非端
部以外の部分にライン状に補給される。したがって,新
たに補給された現像剤は,現像剤担持体に供給されるま
での間に,必ず攪拌手段および供給手段による8の字攪
拌を受ける。このため,現像剤の温度が上昇する等,現
像剤の流動性が低下している状況下で新たな現像剤を補
給した場合であっても,十分に攪拌され帯電が立ち上が
った現像剤のみが現像剤担持体に供給される。これによ
り,安定して高品質な画像形成を行うことができる。な
お,「非端部」とは,通常は中央のことである。ただ
し,厳密に中心である必要はなく,両端以外であればよ
い。
【0010】または,本発明の現像装置は,現像剤担持
体と,軸回りに回転しつつ現像剤を現像剤担持体に供給
するバケットローラと,現像剤担持体に担持される現像
剤を規制する規制部材と,規制部材に至る前の位置で前
記バケットローラのバケットにすくい上げられている現
像剤を摺り切る摺り切り部材とを有している。この摺り
切り部材は,バケットローラに沿って湾曲して設けられ
るとともに常時その1つ以上のバケットを覆う長さを有
している。
【0011】この現像装置では,バケットローラが軸回
りに回転すると,バケットローラのバケットにより現像
剤がすくい上げられ,現像剤担持体に供給されて現像に
供される。このとき,バケットにすくい上げられた現像
剤は,規制部材に至る前に摺り切り部材により摺り切ら
れる。すなわち山盛りになっている部分が排除される。
このため,過剰な量の現像剤が現像剤担持体に供給され
ることはない。ここにおいて,摺り切り部材が常時1つ
以上のバケットを覆っているので,擦り切りによる摩擦
が常時発生している。したがって,バケットローラの回
転の負荷の変動が軽微で,ピッチムラの問題を引き起こ
すことがない。
【0012】この現像装置は,軸回りに回転しつつバケ
ットローラとの間で現像剤を受け渡すことにより現像剤
を攪拌する攪拌手段を有することができる。この場合の
摺り切り部材は,バケットローラと攪拌手段との間に配
置するのがよい。この場合には,摺り切り部材が,バケ
ットローラと攪拌手段との間の仕切板を兼ねることとな
る。
【0013】この場合には,バケットローラおよび攪拌
手段が前述の8の字攪拌を行うようにすることが望まし
い。さらには,攪拌手段に対し8の字攪拌の非端部を避
けてライン状に現像剤を補給する補給手段を有すること
ができる。これにより,新たに補給されて帯電が未だ不
十分な現像剤がそのまま現像剤担持体に供給されること
が防止される。この場合にはまた,摺り切り部材が,バ
ケットローラと攪拌手段との間にバケットローラに沿っ
て湾曲して設けられていることになる。したがって摺り
切り部材は,補給手段から補給された現像剤を攪拌手段
へ導くガイド板としての機能を有している。したがっ
て,補給手段をバケットローラの上方に配置してもそこ
から補給される現像剤はバケットローラでなく攪拌手段
に導かれることになる。このため,現像装置の寸法をコ
ンパクトにすることができる。
【0014】また,本発明の現像剤供給方法は,軸回り
に回転する供給手段と,軸回りに回転しつつ供給手段と
の間で現像剤を受け渡すことにより現像剤を攪拌する攪
拌手段とを用い,供給手段から現像剤を現像剤担持体に
供給する現像剤供給方法である。そして,供給手段およ
び攪拌手段の一方の両端から他方の両端へ現像剤を引き
渡し,他方の非端部から一方の非端部へ現像剤を引き渡
し,攪拌手段に対し非端部を避けてライン状に現像剤を
補給する。
【0015】この現像剤供給方法では,供給手段および
攪拌手段により現像剤の8の字攪拌が行われている。そ
して,8の字攪拌されている現像剤の一部が供給手段に
より現像剤担持体に供給され,現像に供される。新たに
現像剤を補給する場合には,新たな現像剤は,攪拌手段
において供給手段との間で現像剤のやりとりがなされる
非端部以外の部分にライン状に補給される。したがっ
て,新たに補給された現像剤は,現像剤担持体に供給さ
れるまでの間に,必ず攪拌手段および供給手段による8
の字攪拌を受ける。このため,現像剤の温度が上昇する
等,現像剤の流動性が低下している状況下で新たな現像
剤を補給した場合であっても,十分に攪拌され帯電が立
ち上がった現像剤のみが現像剤担持体に供給される。こ
れにより,安定して高品質な画像形成を行うことができ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下,本発明を具体化した実施の
形態について,図面を参照しつつ詳細に説明する。本実
施の形態は,複写機,プリンタ等の画像形成装置に用い
られる現像装置であってトナーとキャリアとを含む2成
分系現像剤を用いて現像するものである。図1には,本
実施の形態に係る現像装置1およびその周辺の断面図が
示されている。現像装置1は,感光体ドラム91に近接
して設けられている。
【0017】図1の現像装置1は,感光体ドラム91の
静電潜像に現像剤を付与する現像ローラ21,22と,
現像ローラ21,22に現像剤を供給するバケットロー
ラ24と,バケットローラ24と現像ローラ21,22
との間に介在する補助ローラ35と,バケットローラ2
4との間で現像剤をやりとりしつつ現像剤を攪拌する攪
拌スクリュー26とを,現像剤収容槽92の中に有して
いる。このうち現像ローラ21,22および補助ローラ
35は,いずれもいわゆるマグネットローラである。ま
た,バケットローラ24の周面には,現像剤をすくい上
げて現像ローラ21,22に供給するためのバケット2
5が6個,互いに等間隔に設けられている。各バケット
25は,バケットローラ24の幅方向(図1の紙面に垂
直な方向)ほぼ全体にわたって設けられている。
【0018】そして,バケットローラ24の近傍には,
直上から攪拌スクリュー26との対向部にかけて,摺り
切り部材10が設けられている。摺り切り部材10は,
バケットローラ24の周面に沿って湾曲して設けられて
いる。この摺り切り部材10は,バケットローラ24の
周面全体の6分の1以上を,一定の隙間をもって覆って
いる。このため,バケットローラ24が回転した場合で
も常時,1つ以上のバケット25が摺り切り部材10に
覆われていることになる。すなわち,図2の拡大図に示
すように,摺り切り部材10におけるバケットローラ2
4を覆っている範囲の長さLは,バケットローラ24に
おけるバケット25の長さLaと,バケット25とバケ
ット25との間隔Lbとの合計より長い。
【0019】摺り切り部材10は,大きく,次の2つの
機能を有している。1つは,バケット25上にすくい上
げられた現像剤のうち山盛りになっている部分を摺り切
る機能である。もう1つは,バケットローラ24と攪拌
スクリュー26との間を仕切り,両者の間で無秩序に現
像剤が入り乱れるのを防ぐとともに,新たに補給された
トナーを攪拌スクリュー26に導く機能である。
【0020】バケットローラ24と攪拌スクリュー26
と摺り切り部材10とについて,これらを上方から見た
図3によりさらに詳細に説明する。攪拌スクリュー26
は,回転可能なスクリュー軸261に螺旋状のスクリュ
ー羽根262,263を設けたものである。ただし,図
3中左右方向(図1の紙面に垂直な方向に対応する)の
中央にはスクリュー羽根262,263が設けられてい
ない領域11がある。また,図3中左側のスクリュー羽
根262と右側のスクリュー羽根263とではその向き
が互いに逆向きである。
【0021】バケットローラ24は,回転可能なスクリ
ュー軸241に,略半円形のスクリュー羽根242,2
43を一定の傾斜角をもって設け,さらにスクリュー羽
根242,243に各バケット25を取り付けたもので
ある。ただし,攪拌スクリュー26の場合と同様に,領
域11にはスクリュー羽根242,243が設けられて
いない(バケット25はこの領域にも存在している)。
図3中左側のスクリュー羽根242と右側のスクリュー
羽根243とではその向きが互いに逆向きである。ま
た,バケットローラ24の両端の領域12,13には,
逆巻き部分244,245が設けられている。
【0022】そして,摺り切り部材10は,領域11,
12,13以外の領域14,15でバケットローラ24
を覆っている。摺り切り部材10がバケットローラ24
を覆っている領域14,15では,バケットローラ24
と攪拌スクリュー26との間で現像剤が移動することは
ない。それ以外の領域11,12,13では,バケット
ローラ24と攪拌スクリュー26との間で現像剤が移動
することができる。これにより,画像形成装置本体側か
らの駆動によりスクリュー軸261,241が回転させ
られたときに,現像剤に対し図4の模式図に示されるよ
うな8の字攪拌を行うようにされている。
【0023】図1に戻って,摺り切り部材10の図1中
右上方には,新たなトナーを補給するためのトナーホッ
パ27が設けられている。トナーホッパ27は,右端の
第1補給スクリュー28と,摺り切り部材10の真上の
第2補給スクリュー29と,それらの間のトナー供給羽
根30とを有している。第2補給スクリュー29は,ト
ナーホッパ27内の補給用のトナーを現像剤収容槽92
へ落下させるものである。この第2補給スクリュー29
は,領域14,15(図3,図5参照)で,摺り切り部
材10の上面にトナーをライン状に補給するようになっ
ている。バケットローラ24と攪拌スクリュー26との
間で現像剤がやりとりされる領域11,12,13を避
けてトナーを補給するためである。また,攪拌スクリュ
ー26の真下であって図3中の領域11に該当する位置
には,現像剤のトナー濃度を検出するATDCセンサ6
9が設けられている。また,現像ローラ21の上方に
は,現像ローラ21上の現像剤層の厚さを規制する規制
部材72が設けられている。
【0024】かかる現像装置1は,現像ローラ21,2
2が感光体ドラム91に対向するように配置されてい
る。感光体ドラム91の周囲には現像装置1のほか,帯
電チャージャ73,露光器74,転写分離チャージャ7
5,クリーナ76,イレーサ77などが配置されてい
る。また,クリーナ76と現像装置1の攪拌スクリュー
26との間には,回収されたトナーを戻すリサイクル搬
送路78が設けられている。
【0025】上記の現像装置1およびその他の周辺機器
は,次のように動作する。すなわち,感光体ドラム91
が回転すると,帯電チャージャ73によりその表面の感
光層が所定の電位に帯電させられる。そして,露光器7
4により感光層に画像データに対応する静電潜像が書き
込まれる。その静電潜像には現像装置1の現像ローラ2
1,22によりトナーが付与されてそこにトナー像が形
成される。そのトナー像は,転写分離チャージャ75に
より印刷用紙等の記録材上に転写される。かくして画像
が形成される。その後も感光体ドラム91上には若干の
トナーが残留するが,クリーナ76で回収されリサイク
ル搬送路78を経て現像装置1へ戻され再利用される。
【0026】ここにおいて現像装置1では,次のように
して現像ローラ21,22に現像剤を供給し,感光体ド
ラム91の現像に供している。すなわち,画像形成装置
本体側からの駆動によりバケットローラ24および攪拌
スクリュー26が回転させられると,これらにより図4
の模式図に示される8の字攪拌がなされる。このため現
像剤収容槽92の中の現像剤がよく攪拌される。これに
より,トナーとキャリアとが均一に混合され,また摩擦
によりトナーがよく帯電させられる。そして,攪拌され
ている現像剤の一部が,バケットローラ24のバケット
25によりすくい上げられ,バケットローラ24の回転
にのって現像ローラ21,22へ向けて搬送される。
【0027】このとき,バケット25上にすくい上げら
れた現像剤が山盛りになっていることがある。しかし,
当該バケット25が摺り切り部材10を通過する際にそ
の山盛り部分が摺り切られる。このため,現像ローラ2
1,22に供給される現像剤のバケット25当たりの量
は,ほぼ均一となる。ここにおいて,摺り切り部材10
は常時,1つ以上のバケット25の現像剤を摺り切って
いる。したがって,バケットローラ24の回転負荷がほ
ぼ一定である。このため,摺り切り部材10が現像剤を
摺り切っているか否かによって回転駆動のピッチムラが
生じることがない。
【0028】現像装置1では,現像によりトナーが消費
され,現像剤のトナー濃度が減少していくので,ATD
Cセンサ69の検出値などに基づき,適時,トナーホッ
パ27から新たなトナーが補給される。すなわち,トナ
ーホッパ27内の補給用のトナーが,第2補給スクリュ
ー29により下方に落下させられる。落下させられたト
ナーは,図3中の領域14,15で摺り切り部材10上
にライン状に着地する。そしてそのトナーは,摺り切り
部材10に沿って滑り落ちて攪拌スクリュー26に達す
る。かくして,新たに補給されたトナーは,バケットロ
ーラ24と攪拌スクリュー26とにより8の字攪拌(図
4)させられている現像剤に合流する。そして,攪拌に
より現像剤全体と混合されてから,バケットローラ24
のバケット25により現像ローラ21,22へ向けて搬
送される。すなわち,新たに補給されたトナーは,いき
なりバケットローラ24に供給されることはなく,必ず
攪拌スクリュー26を経由して十分に攪拌されてから現
像に供される。
【0029】このため,トナーホッパ27から新たなト
ナーを補給したときであっても,十分に攪拌されて帯電
が立ち上がりトナー濃度が均一となった現像剤のみが現
像に供される。特に,トナーの温度が上昇してトナーの
流動性が低下しているような場合でも,十分には攪拌さ
れていない現像剤が現像に供されることがない。現像剤
収容槽92内のトナーの温度が上昇する状況としては,
クリーナ76で回収されたトナーがリサイクル搬送路7
8から現像装置1に戻されたときや,両面連続コピーを
行ったときなどが挙げられる。
【0030】以上詳細に説明したように本実施の形態に
係る現像装置1では,バケット25にすくい上げられた
現像剤を摺り切る摺り切り部材10が,常時1つ以上の
バケット25を覆う長さを有するようにしたので,現像
剤をすくい上げたバケット25が摺り切り部材10の下
に突入するときの回転負荷の変動が軽減されている。こ
れにより,回転駆動のピッチムラおよびこれに基づく画
像のラインノイズが排除されている。
【0031】また,新たなトナーの補給が領域14,1
5にライン状に補給されるようにしたので,現像剤の流
動性が低下している状況下においても,十分に攪拌され
て均一に分散し,帯電が立ち上がった現像剤のみが現像
に供される。これにより,画像におけるかぶりノイズの
発生が防止されている。また,補給されたトナーが,バ
ケットローラ24と攪拌スクリュー26とを仕切る摺り
切り部材10により攪拌スクリュー26に導かれるよう
にしたので,トナーホッパ27の第2補給スクリュー2
9の真上に配置することが可能となっており,装置のコ
ンパクト化にも貢献している。
【0032】なお,本実施の形態は単なる例示にすぎ
ず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本
発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良,変形が可能である。例えば,リサイクル搬送路78
を持たずトナーのリサイクルを行わない構成においても
本発明の適用には支障がない。また,現像ローラ21,
22は1本でもよい。さらに,ATDCセンサ69の位
置は他の場所でもよい。また,第2補給スクリュー29
は,図6に示すように,螺旋状の羽根を有するもの(3
9)で置き換えてもよい。
【0033】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば,現像剤の温度が上昇してその流動性が低下した
状況下でも,帯電が不十分な現像剤による現像が防止さ
れ,安定して高品質な画像形成が行われる現像装置およ
び現像剤供給方法が提供されている。また,現像剤の摺
り切り時の負荷変動が排除され,ピッチムラが防止され
た現像装置が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る現像装置およびその周辺機器
の断面図である。
【図2】摺り切り部材の長さを説明するための図であ
る。
【図3】バケットローラと攪拌スクリューと摺り切り部
材とを上方から見た図である。
【図4】8の字攪拌の模式図である。
【図5】補給スクリューと攪拌スクリューと摺り切り部
材とを上方から見た図である。
【図6】螺旋状の羽根を有する補給スクリューを用いた
場合の図5相当図である。
【図7】従来の現像装置の断面図である。
【符号の説明】
1 現像装置 10 摺り切り部材 11 非端部 21,22 現像ローラ 24 バケットローラ 25 バケット 26 攪拌スクリュー 29 補給スクリュー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤担持体と,軸回りに回転しつつ現
    像剤を前記現像剤担持体に供給する供給手段と,軸回り
    に回転しつつ前記供給手段との間で現像剤を受け渡すこ
    とにより現像剤を攪拌する攪拌手段と,前記攪拌手段に
    対しライン状に現像剤を補給する補給手段とを有し,前
    記供給手段および前記攪拌手段は,その一方の両端から
    他方の両端へ,また,他方の非端部から一方の非端部へ
    と現像剤を受け渡すことにより現像剤を攪拌し,前記補
    給手段は,前記非端部を避けて現像剤を補給することを
    特徴とする現像装置。
  2. 【請求項2】 現像剤担持体と,軸回りに回転しつつ現
    像剤を前記現像剤担持体に供給するバケットローラと,
    前記現像剤担持体に担持される現像剤を規制する規制部
    材と,前記規制部材に至る前の位置で前記バケットロー
    ラのバケットにすくい上げられている現像剤を摺り切る
    摺り切り部材とを有し,前記摺り切り部材は,前記バケ
    ットローラに沿って湾曲して設けられるとともに常時そ
    の1つ以上のバケットを覆う長さを有することを特徴と
    する現像装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載する現像装置において,
    軸回りに回転しつつ前記バケットローラとの間で現像剤
    を受け渡すことにより現像剤を攪拌する攪拌手段を有
    し,前記摺り切り部材は,前記バケットローラと前記攪
    拌手段との間に配置されていることを特徴とする現像装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載する現像装置において,
    前記攪拌手段に対しライン状に現像剤を補給する補給手
    段を有し,前記バケットローラおよび前記攪拌手段は,
    その一方の両端から他方の両端へ,また,他方の非端部
    から一方の非端部へと現像剤を受け渡すことにより現像
    剤を攪拌し,前記補給手段は,前記非端部を避けて現像
    剤を補給することを特徴とする現像装置。
  5. 【請求項5】 軸回りに回転する供給手段と,軸回りに
    回転しつつ前記供給手段との間で現像剤を受け渡すこと
    により現像剤を攪拌する攪拌手段とを用い,前記供給手
    段から現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤供給方法
    において,前記供給手段および前記攪拌手段の一方の両
    端から他方の両端へ現像剤を引き渡し,前記他方の非端
    部から前記一方の非端部へ現像剤を引き渡し,前記攪拌
    手段に対し前記非端部を避けてライン状に現像剤を補給
    することを特徴とする現像剤供給方法。
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