JP2001341847A - 粉体供給装置、現像装置、及び画像形成装置 - Google Patents

粉体供給装置、現像装置、及び画像形成装置

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JP2001341847A
JP2001341847A JP2000161000A JP2000161000A JP2001341847A JP 2001341847 A JP2001341847 A JP 2001341847A JP 2000161000 A JP2000161000 A JP 2000161000A JP 2000161000 A JP2000161000 A JP 2000161000A JP 2001341847 A JP2001341847 A JP 2001341847A
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toner
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JP2000161000A
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Hitohisa Tateishi
仁久 立石
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉体検知手段でバッファ部内に送り出された
粉体を確実に検知可能とし、誤検知を防止する粉体供給
装置、現像装置、及び画像形成装置を提供する。 【解決手段】 トナーカートリッジ21からトナーTが
送り出されてもトナーTが検知できない場合に、バッフ
ァ部22のトナー攪拌部材22aを微回転させ、トナー
カートリッジ21から送り出されバッファ部22内で山
状に積み上げられたトナーTを崩し、バッファ部22内
にトナーTを分散させることによって、バッファ部22
内に送り出されたトナーTを確実に検知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体を供給先に供
給する粉体供給装置に関し、例えば、粉体供給装置に用
いる粉体を現像剤とし、電子写真方式、静電記録方式等
によって像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で現
像して可視画像を形成する現像装置に用いられ、例え
ば、複写機、プリンタ、記録画像表示装置、ファクシミ
リ等の画像形成装置に適用されるものである。
【0002】
【従来の技術】従来の画像形成装置例を、図5,図6を
用いて説明する。図5は画像形成装置1の略断面を示し
た図である。この画像形成装置1は複数の画像形成部1
0(イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),
ブラック(Bk))を備えたカラー画像形成装置であ
る。以下に簡単な構成を説明する。
【0003】ここで、図5では各画像形成部10Y,1
0M,10C,10BkについてそれぞれY,M,C,
Bkの符号を付してあるが、構成は同じであるため以下
の説明ではY,M,C,Bkの符号を省略する。
【0004】シートカセットC1,C2もしくは手差し
給紙部C3はシートを収納するシート積載部であり、そ
れぞれ、給紙部を有している。2はシートを吸着・搬送
するための搬送ベルトである。
【0005】10は画像形成部である。画像形成部10
は像担持体としての感光ドラム3、静電潜像を感光ドラ
ム3上に形成するLED4、感光ドラム3上に形成され
た静電潜像を現像剤としてのトナーで現像するための現
像装置5、現像装置5にトナーを供給するための粉体供
給装置としてのトナー供給部9、感光ドラム3上に現像
されたトナー像を搬送されるシートに転写するための転
写部6、転写後の感光ドラム3上のトナーを除去するド
ラムクリーナ7を備えている。
【0006】8はシート上に転写されたトナーに熱と圧
を加えてシート上にトナーを定着するための定着装置で
あり、11は定着後に装置から排出されたシートを積載
するためのトレイである。
【0007】この画像形成装置1では、フルカラー画像
を形成するために、Y,M,C,Bkの4色の4つの画
像形成部10が必要である。したがって、画像形成部1
0(感光ドラム3,LED4,現像装置5,トナー供給
部9、転写部6、ドラムクリーナ7)はそれぞれの各色
毎に用意されている。
【0008】次に、簡単に動作を説明する。シートカセ
ットC1,C2もしくは手差し給紙部C3から給紙部に
より一枚ずつ繰り出されたシートは所定の搬送経路を通
過し、搬送ベルト2に吸着されて搬送される。
【0009】搬送ベルト2により、シートは画像形成部
10に導かれる。この画像形成部10では、まず、イエ
ローのトナー像がシート上に転写される。以下、同様に
マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が順次、重ね合
わされてシート上にカラートナー像が形成される。
【0010】そして、シート上のカラートナー像は定着
装置8によりシートに定着される。
【0011】以上のような従来の画像形成装置において
は、現像剤として微粉末のトナーTが使用されている。
そして、現像装置5内の現像剤が消費された場合には、
トナー供給部9を用いてトナーカートリッジ(ホッパ
部)21から現像装置5へトナーTを補給することが行
われている。
【0012】トナーTは極めて微細な粉末であるため、
トナー補給作業時にトナーTが飛散してオペレータや周
囲を汚すという問題があった。このため、トナー供給部
9は、図6に示すように、トナーカートリッジ21を画
像形成装置本体の内部に据え置いて、小さな開口部から
少量ずつトナーTを排出する方法が提案、実用されてい
る。
【0013】このような方法にあっては、トナーTは重
力等の作用で自然に排出させるのは困難であり、一般
に、オーガ状のトナー攪拌搬送部材21aをトナーカー
トリッジ21内に有している。本例においてはトナー攪
拌搬送部材21aは不図示の制御手段(CPU)の制御
により、駆動源M1で駆動されている。
【0014】このようなトナーカートリッジ21の下方
には、トナーTの一時的な収容部としてバッファ部22
が設けられている。トナーカートリッジ21とバッファ
部22の連通部24を介してトナーTをバッファ部22
に移し、一旦トナーTを貯えるとともに、バッファ部2
2内に設けられたオーガ状のトナー攪拌部材(粉体攪拌
手段)22aにより攪拌搬送し、ここからさらにトナー
排出部23へトナーTを搬送した後、オーガ状のトナー
排出部材23aによりトナーTは現像装置5に搬送され
る。
【0015】なお、装置の小型化・低コスト化のために
トナー攪拌部材22aとトナー排出部材23aは不図示
のCPUの制御により、同一駆動源M2により駆動され
ている。
【0016】トナーカートリッジ21内のトナーTの有
無を検知するために、バッファ部22内でトナーカート
リッジ21からトナーT供給の有無を検知する粉体検知
手段としてのトナーセンサsはトナーカートリッジ21
とバッファ部22の連通部24近傍に設けられている。
【0017】次に、図7のトナー検知シーケンスを用い
てトナーセンサsによってトナーカートリッジ21内の
トナーTの有無を検知するシーケンスについて説明す
る。
【0018】s71でトナーセンサsが「トナー無し」
を検知した場合、トナーカートリッジ21内のトナー攪
拌搬送部材21aは、トナーカートリッジ21からバッ
ファ部22へ所定のトナー補給シーケンスに則り攪拌搬
送動作を行いトナーを送り込む(s72)。
【0019】次に、s73でトナーセンサsによるトナ
ーT検知を行う。トナーカートリッジ21から送り出さ
れたトナーTがトナーセンサsに接するとトナーセンサ
sはトナーカートリッジ21からトナーT供給があった
ことを検知した「トナー有」信号を発し、トナーカート
リッジ21内にトナーTが残存することを検知すること
ができる。
【0020】ここで、トナーカートリッジ21内のトナ
ー攪拌搬送部材21aで攪拌搬送動作を所定時間トナー
Tの送り出しを行っても、s73でトナーセンサsによ
るトナーT検知ができずにトナーセンサsが「トナー
無」信号を発し続けるとき、トナーカートリッジ21か
らトナーT供給がない、即ちトナーカートリッジ21内
にトナーTが残存しないことを検知することができる。
【0021】このときは、s74でトナー無しを表示
し、ユーザーにトナーカートリッジ21の交換を催す。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来技術
の場合には、トナーセンサsはトナーカートリッジ21
とバッファ部23の連通部24の近傍に設置される。連
通部24の直下にトナーセンサsを配するとトナー補給
とトナー検知のタイミングが一致し、好適である。
【0023】近年、装置のコンパクト化が進み、連通部
24の直下にトナーセンサsを配することは困難となり
つつある。そこで、図6に示すように、連通部24近傍
にトナーセンサsを配することでトナー検知を行う例が
知られている。
【0024】しかし、図6に示す構成とした場合、バッ
ファ部22のトナー攪拌部材22aの位相によっては、
図8に示すように、トナーカートリッジ21から送り出
されたトナーTが山状に積み上げられてしまい、トナー
センサsに送り出されたトナーTが至らず、トナーカー
トリッジ21からトナーTが送り出されているにもかか
わらず、トナーセンサsは「トナー無し」と誤検知する
問題がある。
【0025】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、粉体
検知手段でバッファ部内に送り出された粉体を確実に検
知可能とし、誤検知を防止する粉体供給装置、現像装
置、及び画像形成装置を提供することにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の粉体供給装置にあっては、粉体を収納したホ
ッパ部と、該ホッパ部と連通し前記ホッパ部から粉体を
送り込む連通口と、粉体を供給先に送り出す排出口と、
を有し、前記ホッパ部から送り出された粉体を供給先の
要求量に合わせて送り出すために一時的に粉体を収納す
るバッファ部と、該バッファ部内に設けられ、前記ホッ
パ部からの粉体供給の有無を検知する粉体検知手段と、
を備えた粉体供給装置において、前記ホッパ部から前記
バッファ部に粉体が送り込まれた際に、前記バッファ部
内で粉体分散を行う粉体分散制御を行うことを特徴とす
る。
【0027】したがって、ホッパ部から送り出された粉
体がバッファ部内で山状に積み上げられた時でも、バッ
ファ部内で粉体分散を行う粉体分散制御を行うことによ
って山状に積み上げられた粉体が分散するので、粉体検
知手段でバッファ部内に送り出された粉体を確実に検知
することができる。
【0028】このため、ホッパ部から送り出された粉体
がバッファ部内で山状に積み上げられてしまい、粉体検
知手段に送り出された粉体が至らず、ホッパ部から粉体
が送り出されているにもかかわらず、粉体検知手段でバ
ッファ部内に送り出された粉体を検知できないといった
誤検知を防止することができる。
【0029】前記バッファ部内に、粉体を移動させる粉
体移動手段を備え、前記粉体分散制御は、前記粉体移動
手段を微少動作させて行われることが好ましい。
【0030】これにより、粉体移動手段でバッファ部内
の粉体を移動させることによって、バッファ部内で山状
に積み上げられた粉体の分散を行うことができる。
【0031】前記粉体移動手段は、前記バッファ部内で
粉体を攪拌する粉体攪拌手段であることが好ましい。
【0032】前記粉体移動手段は、前記バッファ部内で
粉体を前記排出口へ搬送する粉体搬送手段であることが
好ましい。
【0033】前記粉体搬送手段は、前記バッファ部内で
粉体を攪拌しつつ搬送を行うことが好ましい。
【0034】前記バッファ部に粉体が送り込まれずに前
記粉体搬送手段の微少動作を繰り返し連続して行う場合
には、繰り返し連続する前記粉体搬送手段の微少動作の
回数をカウントし、該カウントが所定値になると、それ
以上の前記粉体搬送手段の微少動作の繰り返しが防止さ
れることが好ましい。
【0035】これにより、粉体搬送手段の微少動作が繰
り返されて粉体が供給先に次々と搬送されてしまうこと
が防止できる。
【0036】前記粉体分散制御を、前記ホッパ部から前
記バッファ部に粉体を送り込む動作を行った後、前記粉
体検知手段によって検知を行った時に粉体が検知されな
い場合に、行うことが好ましい。
【0037】これにより、粉体分散制御を行う回数を削
減することができる。
【0038】前記粉体分散制御を行った後、前記粉体検
知手段で前記バッファ部内の粉体の有無を検知すること
が好ましい。
【0039】これにより、バッファ部内の粉体が分散さ
れた状態で粉体検知を行うことができる。
【0040】本発明の現像装置にあっては、上記の粉体
供給装置を備え、該粉体供給装置に用いる前記粉体を現
像剤とし、前記粉体供給装置から前記現像剤が供給さ
れ、前記現像剤で静電潜像を現像することを特徴とす
る。
【0041】本発明の画像形成装置にあっては、上記の
現像装置と、該現像装置の前記現像剤で現像される静電
潜像が形成される像担持体と、を備えたことを特徴とす
る。
【0042】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。
【0043】(第1の実施の形態)本実施の形態では、
トナー検知シーケンスにおいてトナーカートリッジ21
からトナーTが送り出されてもトナーTが検知できない
場合に、バッファ部22のトナー攪拌部材22aを微回
転させ、トナーカートリッジ21から送り出されバッフ
ァ部22内で山状に積み上げられたトナーTを崩し、バ
ッファ部22内にトナーTを分散させることによって、
従来技術で示した問題点を解決する。
【0044】その粉体分散制御としてのトナー攪拌部材
22aの微回転を行うトナー検知シーケンスを図1に示
し、その動作を説明する。なお、本実施の形態では、画
像形成装置の装置構成については、従来技術と全く同様
であるため構成の説明については省略する。
【0045】トナー検知シーケンスは、図1中s1〜s
3のAで示した部分は従来技術と同様に、トナーセンサ
sが「トナー無し」を検知する(s1)と、所定のトナ
ー補給シーケンスに則りトナーカートリッジ21からバ
ッファ部22へトナーTを送り込む(s2)。
【0046】そして、所定のトナー補給シーケンスを経
てもトナーセンサsがトナーTを検知できない(s3)
場合、s4でトナー攪拌部材22aを微回転させ、図2
の矢印のように積み上げられた山状のトナーTを崩して
から再びs5でトナーセンサsにてトナーTの有無を検
知する。
【0047】ここでなおトナーセンサsが「トナー無
し」を検知するとき、「トナー無し」と判断し、トナー
カートリッジ21の交換等を催すトナー無し表示のメッ
セージを表示する(s6)。
【0048】またここで、トナー攪拌部材22aと共に
トナー排出部材23aが同時に同一の駆動源M2で駆動
されているため、トナー攪拌部材22aを微回転させる
と、トナー排出部材23aまでもが同時に動作し、現像
装置5に対しトナーTが過補給となってしまう場合があ
る。
【0049】そこで、この問題を回避するため、トナー
攪拌部材22aの回転時間を極く短く設定することによ
り、トナー排出部材23aからの補給量を極小にとど
め、トナー過補給を防止することができる。
【0050】ここで、回転時間を極く短く設定するにあ
たって、この微回転時間は現像装置5のトナー量制御目
標値と過補給時に対するトナー増加余裕から決定するこ
とができる。
【0051】この微回転時間は装置の大きさや求められ
る検知応答速度などによって最適値が異なるが、特に、
電子写真方式の画像形成装置においてはこの微少回転時
間は0.5〜5秒程度が好適である。
【0052】したがって、本実施の形態では、トナーカ
ートリッジ21からバッファ部22へ送り込まれたトナ
ーTが積み上げられた山状となってしまい、トナーセン
サsにてトナーTが検知できないような場合に、トナー
攪拌部材22aを微回転させて積み上げられた山状のト
ナーTをバッファ部22内に分散させるので、トナーT
がバッファ部へ送り込まれたことを確実に検知すること
ができ、誤検知を防止できる。
【0053】このため、誤検知によってまだ空となって
いないトナーカートリッジ21を交換してしまうような
無駄を防止することができる。
【0054】(第2の実施の形態)また、例えば、ユー
ザーがトナーカートリッジ21の交換の際、うっかり空
のトナーカートリッジ21を装填してしまった場合を考
える。この場合、空のトナーカートリッジ21の装填に
伴い、トナーTの送り込み動作が行われるが、実際には
トナーTがないためトナーセンサsは再び「トナー無
し」となる。
【0055】ここで、図1に示した第1の実施の形態に
係るトナー検知シーケンスでは再びバッファ部22のト
ナー攪拌部材22aの微回転が実行される(微少に現像
装置5にトナーTが補給される)。このような、「うっ
かり空のカートリッジ挿入」→「トナー無し」表示を繰
り返すと、そのたびに現像装置5にトナーTが微少に補
給され、トナー過補給となる場合が考えられる。
【0056】この問題の解決のためには、「うっかり空
のカートリッジ挿入」によってトナーセンサsが「トナ
ー無し」となっている間のトナー攪拌部材22aの微回
転回数を制限すると良い。
【0057】図3のトナー検知シーケンスに示すよう
に、トナー攪拌部材22aの微回転実行数をカウントし
てカウント値cを記憶し、微回転限度値n以上の連続し
た微回転は実行しないこととすると、上記「うっかり」
を原因としたトナー過補給を防止することができる。こ
のカウント値cはトナーセンサsによりトナーTを検知
した場合に0にリセットする。
【0058】s31で微回転限度値nを設定するが、こ
の微回転限度値nは本実施の形態では3としている。こ
の微回転限度値nは上記微回転時間同様、現像装置5の
トナー量制御目標値と過補給時に対するトナー増加余裕
から決定することができる。
【0059】カウント値cは本体製造時の初期値は0に
設定されている。そして、このカウント値cは電源OF
Fでも記憶が保持される不図示の記憶手段に記憶され、
装置の電源のOFF/ONを途中に挟んだ場合でも、上
記「うっかり」を原因としたトナー過補給を防止するこ
とができるようにされている。
【0060】本実施の形態におけるトナー検知シーケン
スは、まず第1の実施の形態と同様に、トナーセンサs
が「トナー無し」を検知する(s32)と、所定のトナ
ー補給シーケンスに則りトナーカートリッジ21からバ
ッファ部22へトナーTを送り込む(s33)。
【0061】そして、所定のトナー補給シーケンスを経
てもトナーセンサsがトナーTを検知できない(s3
4)場合、s35でトナー攪拌部材22aの微回転実行
数をカウントしたカウント値cが微回転限度値nよりも
大きいか比較し、カウント値cが微回転限度値n以下で
あるとき、s36でトナー攪拌部材22aを微回転さ
せ、図2の矢印のように積み上げられた山状のトナーT
を崩してから再びs37でトナーセンサsにてトナーT
の有無を検知する。
【0062】ここでなおトナーセンサsが「トナー無
し」を検知するとき、「トナー無し」と判断し、s38
でトナー攪拌部材22aの微回転実行数をカウントした
カウント値cを1だけ増加させ、トナーカートリッジ2
1の交換等を催すトナー無し表示のメッセージを表示し
(s39)、次のトナーカートリッジ21の装填を待
つ。
【0063】また、s35でトナー攪拌部材22aの微
回転実行数をカウントしたカウント値cが微回転限度値
nよりも大きいか比較し、カウント値cが微回転限度値
nよりも大きいとき、トナー攪拌部材22aを微回転さ
せずに、トナーカートリッジ21の交換等を催すトナー
無し表示のメッセージを表示し(s39)、それ以上微
回転実行を行わせずに終了する。
【0064】なお、以上の実施の形態では、バッファ部
22とトナー排出部23を連通した別室構成とし、トナ
ー攪拌部材22aとトナー排出部材23aを設けたが、
図4に示すように、バッファ部22とトナー排出部23
を一体化し、トナー攪拌部材22aがトナー排出部材2
3aの効果を兼ねてトナーTを攪拌しつつ排出する構成
としてもよい。
【0065】また、バッファ部22で積み上げられたト
ナーTを崩す動作はトナーTを移動させて分散すること
ができればよく、粉体攪拌手段による攪拌に限られず、
回転、搬送を行う粉体搬送手段等の粉体移動手段の微動
作であればよい。
【0066】さらに、上記実施の形態では、所定のトナ
ー補給シーケンスを経てもトナーセンサsがトナーTを
検知できない場合にトナー攪拌部材22aを微回転さ
せ、トナーTの山を崩してから再びトナーセンサsにて
トナーの有無を検知したが、これは、所定のトナー補給
シーケンス後、トナー攪拌部材22aを微回転させてか
らトナーセンサsにてトナーの有無を検知しても、効果
は同様である。
【0067】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、簡単な
構成でバッファ部の積み上げられた山状の粉体の誤検知
を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係るトナー検知シーケンス
を示すフローチャートである。
【図2】バッファ部内の積み上げられた山状のトナーを
崩している状態を示す説明図である。
【図3】第2の実施の形態に係るトナー検知シーケンス
を示すフローチャートである。
【図4】他のトナー供給部の構成の一例を示す概略断面
図である。
【図5】画像形成装置を示す概略断面図である。
【図6】トナー供給部の構成の一例を示す概略断面図で
ある。
【図7】従来のトナー検知シーケンスを示すフローチャ
ートである。
【図8】バッファ部内に積み上げられた山状のトナーを
示す説明図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置 2 搬送ベルト 3 感光ドラム 4 LED 5 現像装置 6 転写部 7 ドラムクリーナ 8 定着装置 9 トナー供給部 10 画像形成部 21 トナーカートリッジ 21a トナー攪拌搬送部材 22 バッファ部 22a トナー攪拌部材 23 トナー排出部 23a トナー排出部材 23 バッファ部 24 連通部 C1,C2 シートカセット C3 給紙部 M1 駆動源 M2 同一駆動源 T トナー c カウント値 n 微回転限度値 s トナーセンサ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粉体を収納したホッパ部と、 該ホッパ部と連通し前記ホッパ部から粉体を送り込む連
    通口と、粉体を供給先に送り出す排出口と、を有し、前
    記ホッパ部から送り出された粉体を供給先の要求量に合
    わせて送り出すために一時的に粉体を収納するバッファ
    部と、 該バッファ部内に設けられ、前記ホッパ部からの粉体供
    給の有無を検知する粉体検知手段と、を備えた粉体供給
    装置において、 前記ホッパ部から前記バッファ部に粉体が送り込まれた
    際に、前記バッファ部内で粉体分散を行う粉体分散制御
    を行うことを特徴とする粉体供給装置。
  2. 【請求項2】前記バッファ部内に、粉体を移動させる粉
    体移動手段を備え、 前記粉体分散制御は、前記粉体移動手段を微少動作させ
    て行われることを特徴とする請求項1に記載の粉体供給
    装置。
  3. 【請求項3】前記粉体移動手段は、前記バッファ部内で
    粉体を攪拌する粉体攪拌手段であることを特徴とする請
    求項2に記載の粉体供給装置。
  4. 【請求項4】前記粉体移動手段は、前記バッファ部内で
    粉体を前記排出口へ搬送する粉体搬送手段であることを
    特徴とする請求項2に記載の粉体供給装置。
  5. 【請求項5】前記粉体搬送手段は、前記バッファ部内で
    粉体を攪拌しつつ搬送を行うことを特徴とする請求項4
    に記載の粉体供給装置。
  6. 【請求項6】前記バッファ部に粉体が送り込まれずに前
    記粉体搬送手段の微少動作を繰り返し連続して行う場合
    には、 繰り返し連続する前記粉体搬送手段の微少動作の回数を
    カウントし、 該カウントが所定値になると、それ以上の前記粉体搬送
    手段の微少動作の繰り返しが防止されることを特徴とす
    る請求項4又は5に記載の粉体供給装置。
  7. 【請求項7】前記粉体分散制御を、前記ホッパ部から前
    記バッファ部に粉体を送り込む動作を行った後、前記粉
    体検知手段によって検知を行った時に粉体が検知されな
    い場合に、行うことを特徴とする請求項1乃至6のいず
    れか一つに記載の粉体供給装置。
  8. 【請求項8】前記粉体分散制御を行った後、前記粉体検
    知手段で前記バッファ部内の粉体の有無を検知すること
    を特徴とする請求項1乃至7のいずれか一つに記載の粉
    体供給装置。
  9. 【請求項9】請求項1乃至8のいずれか一つに記載の粉
    体供給装置を備え、 該粉体供給装置に用いる前記粉体を現像剤とし、 前記粉体供給装置から前記現像剤が供給され、前記現像
    剤で静電潜像を現像することを特徴とする現像装置。
  10. 【請求項10】請求項9に記載の現像装置と、 該現像装置の前記現像剤で現像される静電潜像が形成さ
    れる像担持体と、を備えたことを特徴とする画像形成装
    置。
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