JP2002351205A - トナー補給装置及び該装置を用いた画像形成装置 - Google Patents

トナー補給装置及び該装置を用いた画像形成装置

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JP2002351205A JP2001315096A JP2001315096A JP2002351205A JP 2002351205 A JP2002351205 A JP 2002351205A JP 2001315096 A JP2001315096 A JP 2001315096A JP 2001315096 A JP2001315096 A JP 2001315096A JP 2002351205 A JP2002351205 A JP 2002351205A
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秀樹 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー収容部材に回転駆動力を伝達する場合
に、従来構成に比べ該トナー収容部材の振動を軽減させ
て、トナー供給量の安定化を図ることができるトナー補
給装置及び該装置を用いた画像形成装置を提供する。 【解決手段】 トナーを収容するトナーボトル10を備
え、このトナーボトル10を回転させ、トナーボトル1
0の開口部からトナーを排出して画像形成装置の現像部
にトナーを補給するトナー補給装置において、駆動軸1
6からの回転駆動力をトナーボトル10に伝達する中継
部材として中継板15を備えた。トナーボトル10の軸
方向から駆動力を伝達するので、ギヤで周面から回転駆
動力を伝達する構成に比べトナーボトル10の振動を軽
減できる。また中継板15が駆動軸16の振動を緩和す
るので、駆動軸16の回転駆動力をトナーボトル10に
直接伝達する構成に比べ、トナーボトル10の振動を軽
減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置及び該画像形成装置
に用いられるトナー補給装置に係り、詳しくは、トナー
を収容するトナー収容部材を備え、該トナー収容部材を
回転させて該トナー収容部材の開口部から該トナーを排
出し、画像形成装置の現像部に該トナーを補給するトナ
ー補給装置及び該装置を用いた画像形成装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、トナー補給装置に使用されるトナ
ーボトルの材質としては、主にポリエチレン(以下、
「PE」という。)が使用されていた。しかし、近年で
はコストの面からポリエチレンテレフタレート(以下、
「PET」という。)が使用される例が増えてきてい
る。トナーボトルの材質をPETとすることによってコ
スト的には有利になるが、強度的にはPEより劣ってし
まう。このため、PETからなるトナーボトルは、衝撃
等により変形や破損が生じやすいおそれがある。
【0003】衝撃等によるトナーボトルの変形や破損を
防止し得るものとして、特開平6−194950号公報
において、外筒部と、この内部に位置させた内筒部とか
らなる二重構造のスクリュータイプのトナーボトルが開
示されている。このトナーボトルは内筒部内のトナーを
熱や湿度から守ることを主な目的としているが、外筒部
が衝撃等から内筒部を保護し該内筒部の変形や破損を防
ぐこともできる。また、特開平10−69160号公報
において、スクリュータイプのトナーボトルを覆うよう
に角型形状の外装部材を設けたものが開示されている。
このトナーボトルは外装部材で保護されるため、衝撃な
どによる変形、破損に対しては極めて強い構造を有して
いる。
【0004】ここで、スクリュータイプのトナーボトル
は回転することで内部のトナーを開口部から排出するよ
うになっているため、トナーボトルに対して回転駆動力
を伝達する必要がある。上記特開平6−194950号
公報及び特開平10−69160号公報で開示されたス
クリュータイプのトナーボトルでは、トナーボトルに対
する回転駆動力の伝達を、トナーボトル周面に嵌合した
ギヤに画像形成装置本体側に設けられた駆動ギヤを連結
することによって行なっている。ところが、ギヤでトナ
ーボトルの周面に回転駆動力を伝達すると、トナーボト
ルが振動してトナー供給量が不安定となるおそれがあ
る。
【0005】そこで、ギヤでトナーボトルの周面に回転
駆動力を伝達する回転駆動方式に替えて、トナーボトル
底面と係合しトナーボトルの回転軸と同軸上で回転する
駆動部材によりトナーボトル底面に回転駆動力を伝達す
る回転駆動方式を用いたものが知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記駆動部材でトナー
ボトル底面に回転駆動力を伝達する回転駆動方式は、ギ
ヤでトナーボトルの周面に回転駆動力を伝達する回転駆
動方式に比べて、トナーボトルの振動を軽減することが
できる。しかし、駆動源の振動が直接トナーボトルに加
わるため、トナー供給量の安定化を図るには不十分な面
もあった。
【0007】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、トナー収容部材に回
転駆動力を伝達する場合に、従来構成に比べ該トナー収
容部材の振動をより軽減させて、トナー供給量の安定化
を図ることができるトナー補給装置及び該装置を用いた
画像形成装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、トナーを収容するトナー収容部
材を備え、該トナー収容部材を回転させて該トナー収容
部材の開口部から該トナーを排出し、画像形成装置の現
像部に該トナーを補給するトナー補給装置において、駆
動源からの回転駆動力を受け取る駆動受け取り部と、上
記トナー収容部材に該トナー収容部材の回転軸方向から
係合して該トナー収容部材を回転させる駆動受け渡し部
とを有する中継部材を設けたことを特徴とするものであ
る。また、請求項2の発明は、請求項1のトナー補給装
置において、上記トナー収容部材を覆う外装部材を設け
たことを特徴とするものである。また、請求項3の発明
は、請求項1又は2のトナー補給装置において、上記ト
ナー収容部材と上記中継部材とが、該トナー収容部材の
回転軸芯と垂直な方向に相対的に移動可能に係合されて
いることを特徴とするものである。また、請求項4の発
明は、請求項1,2又は3のトナー補給装置において、
上記中継部材を略円板状に形成すると共に、上記トナー
収容部材を略円筒状に形成し、該中継部材の直径をD
1、該トナー収容部材の外径をD2としたときに、D1
<D2の関係を満たすことを特徴とするものである。ま
た、請求項5の発明は、請求項1,2,3又は4のトナ
ー補給装置において、上記トナー収容部材を再使用する
ときに、再使用前とは異なる色の中継部材を用いること
を特徴とするものである。また、請求項6の発明は、請
求項1,2,3,4又は5のトナー補給装置において、
上記トナー収容部材を主材料としてポリエチレンテレフ
タレートを用いて構成したことを特徴とすることを特徴
とするものである。請求項1乃至6のトナー補給装置で
は、トナー収容部材の軸方向から駆動力を伝達するの
で、ギヤを用いてトナー収容部材の周面から回転駆動力
を伝達する従来構成に比べ、該トナー収容部材の振動を
軽減することができる。また、駆動源の回転駆動力を中
継部材を介してトナー収容部材に伝達するので、該中継
部材が該駆動源の振動を緩和し、該中継部材を設けずに
該駆動源の回転駆動力を該トナー収容部材に直接伝達す
る場合に比べ、該トナー収容部材の振動をより軽減する
ことができる。このように、トナー収容部材の振動を軽
減することができるので、トナー供給量の安定化を図る
ことができる。
【0009】また、請求項7の発明は、潜像を担持する
潜像担持体と、該潜像を現像する現像装置と、該現像装
置に現像剤を供給するトナー補給装置とを備え、該潜像
担持体上の潜像を該現像装置によって現像して画像を形
成する画像形成装置において、上記トナー補給装置とし
て、請求項1,2,3,4,5又は6のトナー補給装置
を用いたことを特徴とするものである。この画像形成装
置では、トナー収容部材の振動を軽減してトナー供給量
の安定化を図り、高品質な画像を形成することができ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を電子写真複写機
(以下、単に複写機という)に適用した一実施形態につ
いて説明する。まず、本実施形態に係る複写機の基本的
な構成について説明する。図5はこの複写機の概略構成
図である。図示のように、本複写機は、原稿の画像情報
を読み取るスキャナ部100と、転写紙Pに画像を形成
する画像形成部200と、この画像形成部200に転写
紙Pを供給する給紙部300とを備えている。また、複
写機内の各装置の動作を制御する図示しない制御部も備
えている。
【0011】上記スキャナ部100は、図示しないコン
タクトガラス上に載置された原稿の画像情報を受光装置
101で読み取り、読み取った画像情報を上記制御部に
送る。
【0012】上記制御部は、スキャナ部100から受け
取った上記画像情報に基づき、画像形成部200のレー
ザ書き込みユニット200A内に配設された図示しない
レーザダイオードやポリゴンミラー等を制御してプロセ
スカートリッジ200Bの感光体ドラム1に向けてレー
ザ書き込み光Lを照射させる。この照射により、感光体
ドラム1の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所
定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。画
像形成部200は、これらレーザ書き込みユニット20
0A、プロセスカートリッジ200Bの他、転写装置2
00C、定着装置200D、排紙装置200E、回動軸
214を中心に図中矢印方向に開閉可能なドア200
F、回動軸215を中心に図中前後方向に開閉可能なド
ア200G、図示しない現像剤供給装置としてのトナー
供給装置等も備えている。
【0013】上記給紙部300は、4つの給紙カセット
301a、b、c、d、4つのレジストローラ302
a、b、c、d、4つの紙搬送ローラ対303a、b、
c、d等を備えている。
【0014】4つの給紙カセット301a、b、c、d
は、それぞれ転写紙Pを載置収容するものであり、複写
機本体に対して図5の前後方向に着脱されるように構成
されている。
【0015】上記レジストローラ302a、b、c、d
は、それぞれ給紙カセット301a、b、c、dに載置
されている転写紙Pを1枚だけ排出させ、搬送ローラ対
303a、b、c、d等で構成される紙搬送経路に送
る。
【0016】上記制御部は、スキャナ部100から上記
画像情報を受け取ると、上述のようなレーザ書き込み
や、後述の現像プロセスを実施させて感光体ドラム1上
にトナー像を形成させるとともに、この画像情報に応じ
たサイズの転写紙Pを給紙させるべく、4つのレジスト
ローラ302のうちの1つを作動させる。この作動によ
り4つの給紙カセット301のうちの1つから転写紙P
が1枚排出され、紙搬送ローラ対303を経由した後、
プロセスカートリッジ200Bと転写装置200Cとの
間の転写位置に搬送される。この転写位置では、図示し
ないバイアス印加手段によって転写用バイアスを印加さ
れている転写ローラが、感光体ドラム1に当接してニッ
プを形成している。感光体ドラム1上で現像された上記
トナー像は、このニップに挟まれた転写紙Pと重ね合わ
される。そして、上記転写用バイアスの印加によってこ
のニップに形成されている転写用電界や、感光体ドラム
1と上記転写ローラとの当接圧力などの影響を受けて転
写紙P上に転写される。
【0017】このようにしてトナー像が転写された転写
紙Pは、定着装置200D内に送られ、加圧ローラ21
6と加熱ローラ217との間における加圧力や加熱など
影響を受けてトナー像が定着せしめられる。そして、転
写装置200Dから排出された後、排紙装置200Eの
排紙ローラ対の間を経由して機外へと排出される。
【0018】次に、プロセスカートリッジ200Bの現
像ユニットについて説明する。図1は、プロセスカート
リッジ200Bの現像ユニットの現像部の概略構成図で
ある。図1において、トナー供給口Aよりトナーは現像
ユニット内に補給される。補給されたトナーは第一搬送
スクリュー4、第二搬送スクリュー5によって、現像ス
リーブ2の近傍に搬送される。上記現像ユニット内に
は、磁性体からなるキャリアが存在しており、現像スリ
ーブ2内には磁石が存在し、キャリアを付着させてい
る。トナーは電気的な力によって、このキャリアに付着
し、ドクターブレード3によって規定の厚みに規制され
た後に、感光体ドラム1上の潜像に付着する。
【0019】また、第一搬送スクリュー4の直下にある
Tセンサ6で現像ユニット内のトナー量を監視し、あら
かじめ設定された値になった場合には、複写機本体の制
御系よりトナー補給の指示が出され、トナーボトル10
を回転させて、トナー供給口Aよりトナーの補給を行
う。さらに、このTセンサ6によってトナーエンド、ト
ナーニアエンドの監視も行っている。
【0020】次に、本実施形態の特徴部であるトナー補
給装置について説明する。図2はトナー補給のメカニズ
ムを説明するためのトナー補給装置の斜視図である。ま
た、図3はトナー補給装置の分解斜視図である。図3に
おいて、Tセンサ6(図1参照)のトナーエンド検知に
より、補給命令が出された場合、トナーボトル10は回
転し、トナーを現像ユニットに供給する。トナーボトル
10が回転することにより、そのスクリュー形状によっ
て、トナーは開口部より排出される。トナーボトルケー
ス11はトナーボトル10と一緒に回転する構成となっ
ており、このトナーボトルケース11に貼り付けられて
いるトナー補給マイラ7(図2参照)によって、トナー
は掻き揚げられ、トナー排出口13よりトナー排出部1
4を経て、現像ユニット内に供給される。なお、上記ト
ナー排出部14には、トナー補給装置を複写機に脱着す
る動きと同期して、開閉するシャッタが装備されてい
る。
【0021】また、上記トナー補給装置はトナーボトル
10、トナーボトルケース11、中継部材としての中継
板15を下ケース8上にセットし、上ケース9にて蓋を
した後に、ケース嵌合用部品12にて完全に組み上げ
る。このとき、中継板15の駆動受け取り部は、外装部
材としての下ケース8及び上ケース9から露出してい
る。このように、トナーボトル10を外装部材としての
下ケース8及び上ケース9で覆う二重構造となっている
ので、トナーボトル10の主材質としてPEよりも強度
の劣るPETを用いた場合であっても、先端が尖ったも
の(例えばドライバーの先端部分)が突き刺さってトナ
ーボトル10に穴が開いて内部のトナーが飛散したり、
輸送時の衝撃でトナーボトル10が変形したりすること
を防止できる。
【0022】ここで、中継板15の直径をD1、トナー
ボトル10の外径をD2としたときに、D1<D2の関
係を満たすようにした。これにより、中継板15とトナ
ーボトル10とが係合すると、トナーボトル10の軸方
向から見た場合に、中継板15がトナーボトル10の外
周より内側に入り込んだ状態となる。この結果、駆動伝
達時には中継板15の外周面が下ケース8及び上ケース
9に擦れることがなく、余計な負荷トルクの増大を防ぐ
ことができる。直径D1と外径D2との差としては、
1.0mm以上有ることが望ましい。トナーボトル10
は、複写機本体からの駆動をこの中継板15を介して軸
方向から受けることになる。
【0023】図4(a)は、トナーボトル10と、中継
板15と、駆動軸16との係合を説明するための斜視図
である。また、図4(b)は、これらの係合状態を説明
するための断面図である。図4(b)に示すように、駆
動軸16の略カム形状の凸部が中継板15の駆動受け取
り部としての凹部に係合し、中継板15の略カム形状の
駆動受け渡し部としての凸部がトナーボトル10の凹部
に係合する。係合当初において、これら3つの部材が正
規に係合しなかったとしても、駆動軸16が回転するこ
とによって、正規に係合するようになっている。このよ
うに、トナーボトル10に中継板15を介して軸方向か
ら駆動力を伝達するので、ギヤを用いてトナーボトルの
周面から回転駆動力を伝達する従来構成に比べ、トナー
ボトル10はその回転軸芯が略一定の位置で回転し、ト
ナーボトル10の振動が軽減される。また、駆動軸16
の回転駆動力を中継板15を介してトナーボトル10に
伝達するので、中継板15が駆動軸16の振動を緩和
し、中継板15を設けずに駆動軸16の回転駆動力をト
ナーボトル10に直接伝達する場合に比べ、トナーボト
ル10の振動をより軽減することができる。この結果、
トナー供給量の安定化を図ることができる。
【0024】ここで、駆動軸16の回転軸芯とトナーボ
トル10の回転軸芯とが若干ずれていたとしても、中継
板15が回転軸芯と垂直な方向に移動してフリージョイ
ントとしての役割を果たし、駆動軸16の駆動力をスム
ーズにトナーボトル10に伝達することができる。これ
により、駆動軸16とトナーボトル10との回転軸芯の
ずれに起因するトナーボトル10の破損を防止すること
ができる。また、中継板15の軸方向の厚みを変えるこ
とによって、トナーボトル10の軸方向長さが異なる
(すなわちトナー収容量が異なる)ものを使用する場合
でも、駆動軸16の駆動力をスムーズにトナーボトル1
0に伝達することができる。
【0025】以上本実施形態によれば、トナーを収容す
るトナー収容部材としてのトナーボトルを備え、該トナ
ーボトルを回転させて該トナーボトルの開口部から該ト
ナーを排出し、画像形成装置の現像部に該トナーを補給
するトナー補給装置において、駆動源からの回転駆動力
を受け取る駆動受け取り部としての凹部と、上記トナー
ボトルに該トナーボトルの回転軸方向から係合して該ト
ナーボトルを回転させる駆動受け渡し部としての凸部と
を有する中継部材としての中継板を設けた。また、トナ
ー収容部材としてのトナーボトルを覆う外装部材として
の上ケース及び下ケースを設けた。よって、上ケース及
び下ケースがトナーボトルを覆って保護するため、該ト
ナーボトルの穴開き等の損傷を防いでトナー飛散等を防
止することができる。また、トナー収容部材としてのト
ナーボトルと中継部材としての中継板とが、該トナーボ
トルの回転軸芯と垂直な方向に相対的に移動可能に係合
されている。駆動源側の駆動部材の回転軸芯とトナーボ
トルの回転軸芯とずれていると、回転駆動力の伝達によ
りトナーボトルが破損するおそれがあるが、中継板がト
ナーボトルの回転軸芯と垂直な方向に移動してフリージ
ョイントの役割を果たし、2つの軸芯間のずれを吸収し
ながら駆動力をスムーズに伝達することができる。これ
により、駆動源側の回転軸芯とトナーボトルの回転軸芯
とのずれに起因するトナーボトルの破損を防止すること
ができる。また、中継部材としての中継板を略円板状に
形成すると共に、トナー収容部材としてのトナーボトル
を略円筒状に形成し、該中継板の直径をD1、該トナー
ボトルの外径をD2としたときに、D1<D2の関係を
満たす。よって、中継板とトナーボトルとが係合する
と、トナーボトルの軸方向から見た場合に、該中継板が
該トナーボトルの外周より内側に入り込んだ状態とな
る。この結果、駆動伝達時に中継板の外周面が上ケース
及び下ケースに擦れることがなく、該中継板を追加した
ことによる、負荷トルクの増大を抑制することができ
る。また、トナー収容部材としてのトナーボトルを再使
用するときに、再使用前とは異なる色の中継部材として
の中継板を用いる。トナーボトルの再使用ごとに異なる
色の中継板を用いることで、該トナーボトルのリサイク
ル回数の識別を容易に行うことができる。例えば、新品
のときは白色、1回目の再利用のときは青色、2回目の
再利用のときは黄色といった具合に異なる色の中継板を
用いる。また、トナー収容部材としてのトナーボトルを
主材料としてポリエチレンテレフタレート(PET)を
用いて構成した。よって、例えばポリエチレン(PE)
を用いて構成した場合に比べ、コストダウンを図ること
ができる。また、トナーボトルを外装部材としての上ケ
ース及び下ケースで覆う構成では、PEよりも強度の劣
るPETからなるトナー収容部材を保護して損傷を防ぐ
ことができる。また、潜像を担持する潜像担持体として
の感光体と、該潜像を現像する現像装置と、該現像装置
に現像剤を供給するトナー補給装置とを備え、該感光体
上の潜像を該現像装置によって現像して画像を形成する
画像形成装置において、該トナー補給装置として、上記
記載のトナー補給装置を用いた。
【0026】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、中継部材を用
いてトナー収容部材の軸方向から駆動力を伝達するの
で、例えばギヤを用いてトナー収容部材の周面から回転
駆動力を伝達する従来構成に比べ、該トナー収容部材の
振動を軽減することができ、トナー供給量の安定化を図
ることができるという優れた効果がある。また、トナー
収容量の違いから軸方向長さが異なるトナー収容部材で
あっても、中継部材の軸方向の厚さを変えることによっ
て、駆動源から該トナー収容部材への回転駆動力を伝達
することができるという優れた効果もある。さらに、一
般的に、種類の異なる画像形成装置では、使用すべきト
ナーは相違する。このように使用すべきトナーが相違す
る複数種類の画像形成装置にて、トナー補給装置を共通
利用する場合、他機種のトナーが使用されると適正な画
像が形成されないため、他機種のトナー補給装置が装着
されることを防止する必要がある。本発明は、トナー補
給装置が中継部材を備えているため、使用すべきトナー
が異なる複数種類の画像形成装置にて同一のトナー補給
装置を共通利用する場合でも、中継部材を異種の画像形
成装置の駆動源とは係合しないように形成することで、
他機種のトナー補給装置が装着されることを防止できる
という優れた効果もある。
【0027】また、請求項7の発明によれば、トナー収
容部材の振動を軽減してトナー供給量の安定化を図り、
高品質な画像を形成することができるという優れた効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】現像ユニットの現像部の要部概略構成図。
【図2】トナー補給装置の斜視図。
【図3】トナー補給装置の分解斜視図。
【図4】(a)は、トナーボトル10と、中継板15
と、駆動軸16との係合を説明するための斜視図。
(b)は、係合状態を説明するための断面図。
【図5】実施形態に係る複写機の概略構成図。
【符号の説明】
1 感光体ドラム 2 現像スリーブ 3 ドクターブレード 4 第一搬送スクリュー 5 第二搬送スクリュー 6 Tセンサ 7 トナー補給マイラ 8 下ケース 9 上ケース 10 トナーボトル 11 トナーボトルケース 12 ケース嵌合用部材 13 トナー排出口 14 トナー排出部 15 中継板 16 画像形成装置本体側の駆動軸

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トナーを収容するトナー収容部材を備え、 該トナー収容部材を回転させて該トナー収容部材の開口
    部から該トナーを排出し、画像形成装置の現像部に該ト
    ナーを補給するトナー補給装置において、駆動源からの
    回転駆動力を受け取る駆動受け取り部と、上記トナー収
    容部材に該トナー収容部材の回転軸方向から係合して該
    トナー収容部材を回転させる駆動受け渡し部とを有する
    中継部材を設けたことを特徴とするトナー補給装置。
  2. 【請求項2】請求項1のトナー補給装置において、上記
    トナー収容部材を覆う外装部材を設けたことを特徴とす
    るトナー補給装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2のトナー補給装置におい
    て、上記トナー収容部材と上記中継部材とが、該トナー
    収容部材の回転軸芯と垂直な方向に相対的に移動可能に
    係合されていることを特徴とするトナー補給装置。
  4. 【請求項4】請求項1,2又は3のトナー補給装置にお
    いて、上記中継部材を略円板状に形成すると共に、上記
    トナー収容部材を略円筒状に形成し、該中継部材の直径
    をD1、該トナー収容部材の外径をD2としたときに、 D1<D2 の関係を満たすことを特徴とするトナー補給装置。
  5. 【請求項5】請求項1,2,3又は4のトナー補給装置
    において、上記トナー収容部材を再使用するときに、再
    使用前とは異なる色の中継部材を用いることを特徴とす
    るトナー補給装置。
  6. 【請求項6】請求項1,2,3,4又は5のトナー補給
    装置において、上記トナー収容部材を主材料としてポリ
    エチレンテレフタレートを用いて構成したことを特徴と
    するトナー補給装置。
  7. 【請求項7】潜像を担持する潜像担持体と、該潜像を現
    像する現像装置と、該現像装置に現像剤を供給するトナ
    ー補給装置とを備え、該潜像担持体上の潜像を該現像装
    置によって現像して画像を形成する画像形成装置におい
    て、上記トナー補給装置として、請求項1,2,3,
    4,5又は6のトナー補給装置を用いたことを特徴とす
    る画像形成装置。
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