JP2004354451A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Akihiro Kasuga
明広 春日
Koichi Tanaka
浩一 田中
Kazunari Iizuka
一成 飯塚
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Abstract

【課題】現像剤の供給量を調節しつつ、安定して現像剤を供給する。
【解決手段】規制部材106a,106bはロール状に形成されており、該規制部材106a,106bの外周面に2つの凹状の溝108が180度の角度を隔てて形成されている。第3の現像剤攪拌部材68は、回転することによって、現像剤攪拌室58内の現像剤を攪拌し、現像室60へ搬送する。また、第3の現像剤攪拌部材68は、掻き落し部134a,134bが規制部材106a,106bの溝108にそれぞれ入り込むことにより、溝108に付着した現像剤を掻き落す。
【選択図】 図6

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式等の画像形成装置及びこれに用いる現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】画像形成装置において、現像剤を収容する現像剤収容室から現像室などに現像剤を供給することは周知である。このように現像剤収容室から現像室に現像剤が供給される場合、現像剤収容室の現像剤供給口近傍で現像剤が凝集し、現像室への現像剤の供給量が不十分になることがある。現像剤の凝集を防止するため、現像剤収容室内に配置され、羽根部を具備する攪拌部材により、現像剤供給口近傍の現像剤を攪拌することは公知である(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2001−117340号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例においては、現像剤供給口内を攪拌部材によって攪拌することのみについて開示され、現像剤の供給量を調節した場合に、現像剤の凝集を防止することについては述べられていない。現像剤が攪拌部材などによって過剰に供給されると、画質不良や回転部品の破損の原因になることがある。そこで、現像剤が過剰に供給されることを防止するために、現像剤の供給量を規制する規制部材などを設けると、規制部材内に現像剤が凝集し、規制部材を介して現像剤を供給することができなくなり、現像剤収容室に現像剤が残っていても画像がかすれてしまうことがある。
【0005】本発明の目的は、現像剤の供給量を調節しつつ、安定して現像剤を供給することができる画像形成装置及びこれに用いる現像装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の特徴とするところは、現像剤収容室と、この現像剤収容室から現像剤を受入れる現像剤攪拌室と、この現像剤攪拌室内に設けられた現像剤攪拌部材と、前記現像剤収容室と前記現像剤攪拌室とを連通する供給路と、この供給路を介して前記現像剤攪拌室へ供給される現像剤の量を規制する規制部材とを有し、この規制部材に付着した現像剤を掻き落す掻き落し部を前記現像剤攪拌部材に設けた現像装置にある。したがって、現像剤が規制部材に付着したままになることを防止することができ、規制部材によって安定して現像剤を供給することができる。
【0007】前記規制部材は、回転する規制ロールからなることが好ましい。また、前記規制ロールは、現像剤が付着する溝部を有することが好ましい。したがって、掻き落し部が溝部に付着した現像剤を掻き落し、正しい量の現像剤を供給することができる。
【0008】前記掻き落し部は、前記溝部に入り込む可撓性部材からなることが好ましい。また、前記可撓性部材は、フィルム状に形成されていることが好ましい。これにより、掻き落し部を溝部に入り込みやすくすることができる。さらに、前記掻き落し部は、厚さが0.05〜0.2mmであり、且つ、線圧が5×10−4〜5×10−2N/mmであることが好ましい。これにより、規制部材に現像剤が付着したままになることを防止しつつ、掻き落し部が規制部材に当接した場合にも、掻き落し部と規制部材とによって発生する音を小さくすることができる。
【0009】また、本発明は、上述した特徴を持つ現像装置を有する画像形成装置を含むものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1において、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の概要が示されている。画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有し、この画像形成装置本体12の上部に排出部14が設けられていると共に、この画像形成装置本体12の下部に例えば2段の給紙カセット16a,16bが配置されている。
【0011】それぞれの給紙カセット16a,16bの奥端近傍上部にはピックアップロール18a,18bが配置され、このピックアップロール18a,18bの後方にリタードロール20a,20b及びフィードロール22a,22bが配置されている。
【0012】搬送路24は、下端の給紙カセット16bのピックアップロール18bから排出口26までのシート通路であり、この搬送路24は、画像形成装置本体12の裏面(図1の右側)近傍にあって、下端の給紙ユニット16bのフィードロール22bから後述する定着装置28まで略鉛直に形成されている部分を有する。この搬送路24の定着装置28の上流側にシート搬送ガイド30を介して後述する転写装置32と像担持体34が配置され、さらに転写装置32と像担持体34の上流側にレジストロール36が配置されている。なお、シート搬送ガイド30は多数の通気穴を有し、空気が通過できるようにしてある。また、搬送路24の排出口26の近傍には排出ロール38が配置されている。
【0013】したがって、いずれかの給紙カセット16a,16bからピックアップロール18a,18bにより選択的に送り出されたシートは、リタードロール20a,20b及びフィードロール22a,22bにより捌かれて搬送路24に導かれ、レジストロール36により一次停止され、タイミングをとって後述する転写装置32と像担持体34との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置28により定着され、排出ロール38により排出口26から排出部14へ排出される。
【0014】排出部14は、排出口部分が低く、正面方向(図1の左方向)に向けて徐々に高くなるよう傾斜している。この排出部14は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体12に支持されている。この排出部14を上方に回転して開放することにより後述するプロセスカートリッジ44が脱着できるようにしてある。
【0015】定着装置28は、例えば加熱ロール40と加圧ロール42とから構成され、この加熱ロール40と加圧ロール42とが加圧接触してニップ部を形成し、このニップ部をシートが通過することにより、現像剤像をシートに定着させる。
【0016】プロセスカートリッジ44は、像担持体34、帯電装置46、現像装置48及びクリーニング装置50が収納されて一体化されている。像担持体34は、例えば感光体からなり、後述する光書込み装置52により潜像が形成される。また、例えば転写ロールからなる転写装置32がこの像担持体34に対向配置されている。帯電装置46は例えば帯電ロールから構成され、像担持体34に接触して回転し、像担持体34を一様に帯電する。
【0017】現像装置48は、像担持体34に形成された潜像を現像剤により可視像化するもので、上下方向及び左右方向に延びるハウジング54を有し、このハウジング54内に現像剤収容室56、現像剤攪拌室58及び現像室60を有する。現像剤収容室56と現像剤攪拌室58とは、開口部62を挟んで上下に配置されており、後述する供給路104a,104bを介して連通されている。開口部62は、後述する光書込み装置52からの走査光が通過するように形成されている。現像剤収容室56には第1の現像剤攪拌部材64が、現像剤攪拌室58には第2の現像剤攪拌部材66及び第3の現像剤攪拌部材68がそれぞれ配置され、現像剤収容室56に収容されている現像剤が現像剤攪拌室58を介して現像室60へ搬送される。この現像室60に搬送された現像剤が現像ロール70に供給され、層厚規制部材72によって層厚が規制され、像担持体34へ供給される。
【0018】クリーニング装置50は、例えばクリーニングブレード74と現像剤回収室76とを有し、このクリーニングブレード74により掻き落とされた現像剤が現像剤回収室76に回収されるようになっている。
【0019】光書込み装置52は、画像形成装置本体12内にあって給紙カセット16a,16bと平行に画像形成装置本体12の正面近傍(図1の左側端近傍)に配置されている。この光書込み装置52は、光書込み装置本体78の内部にポリゴンミラーと該ポリゴンミラーを回転させるモータからなるポリゴンユニット80、半導体レーザ(図示せず)、その他のプラスチックレンズなどの光学部品(図示せず)が収納されており、光書込み装置本体78のプロセスカートリッジ側に形成された出射窓82から走査光を発し、この走査光がプロセスカートリッジ44の開口部62を介して像担持体34に照射される。
【0020】さらに、プロセスカートリッジ44は、像担持体34の転写装置32側の側面を開閉するシャッタ84を有する。このシャッタ84は、プロセスカートリッジ44の脱着と連動して開閉されように、画像形成装置本体12に設けられたガイド(図示せず)に案内されるようになっている。即ち、シャッタ84は、プロセスカートリッジ44の装着前にあっては、像担持体34の側面部分を図示しない弾性体により閉じて像担持体34を保護し、プロセスカートリッジ44を装着後は、図1に示すように、図示しない弾性体に抗して像担持体34の側面部分を開放する退避位置に移動する。
【0021】光書込み装置52の上方には、送風ファン86が設けられており、この送風ファン86は、空気を画像形成装置本体12の正面側から裏面側(図1の左側から右側)に送るようにしてある。送風ファン86の上流側には、第1のダクト88が設けられており、画像形成装置本体12の側面に形成された吸気孔(図示せず)から空気を取入れるようになっている。この吸気孔の近傍には、画像形成装置の各部に電源を供給する電源装置90が配置され、吸気孔から吸入された空気により電源装置90及び光書込み装置52などが冷却されるようになっている。
【0022】また、送風ファン86の下流側には、第2のダクト92が設けられており、この第2のダクト92により空気を排出部14の内面側に導くようにしてある。この排出部14の内面には、多数の空気ガイド用リブ94が形成され、排出部14とプロセスカートリッジ44との間に空気を導くようになっている。さらに、上述したシャッタ84には、空気を通過させる多数の貫通孔96が形成されており、シート搬送ガイド30側に空気が流れるようにしてある。
【0023】画像形成装置本体12には、裏面(図1の右側)に空気排出口98が設けられている。さらに、排気ファン100は、画像形成装置本体12内にあって空気排出口98に対向するように設けられ、画像形成装置本体12内の空気を空気排出口98を介して排出する。即ち、送風ファン86によって発生した空気の流れは、排出部14の内面とプロセスカートリッジ44との間に導かれ、シャッタ84の貫通孔96を通過し、プロセスカートリッジ44及び定着装置28の周辺部分を冷却する。そして、シート搬送ガイド30の通気穴を介して排気ファン100に空気が吸引され、空気排出口98を介して排出される。また、排気ファン100により、定着装置28の上方に設けられた通気口102から空気が吸入され、この空気が定着装置28の周辺部分を冷却し、空気排出口98を介して排出される。
【0024】次に現像装置48の詳細について説明する。
図2乃至図4において、現像装置48の詳細が示されている。現像装置48は、上述したように上下方向及び左右方向に延びるハウジング54を有する。このハウジング54内の上部には、現像剤収容室56が形成されており、この現像剤収容室56に現像剤が収容されている。この現像剤収容室56には、現像剤を攪拌搬送するための第1の現像剤攪拌部材64が設けられている。この第1の現像剤攪拌部材64は、例えばクランク状に形成された線材から構成され、現像剤収容室56の内壁に近接して回転するようにされている。この第1の現像剤攪拌部材64は、現像剤収容室56内の現像剤を図3の左右方向に攪拌搬送する。
【0025】現像剤収容室56の左右端は、ハウジング54内に形成された供給路104a,104bを介して、ハウジング54内の下部に形成された現像剤攪拌室58と連通している。即ち、現像剤は、第1の現像剤攪拌部材64により現像剤収容室56の左右に搬送され、供給路104a,104bを介して現像剤攪拌室58に落下するようになっている。さらに、ハウジング54には、供給路104a,104bの側方、即ち、供給路104a,104bの間で開口部62が形成され、この開口部62を介して上述した光書込み装置52からの走査光が通過するようになっている。
【0026】規制部材106a,106bは、例えばプラスチック又は金属から形成され、例えば現像剤攪拌室58内にあって、供給路104a,104bの下方にそれぞれ配置されている。この規制部材106a,106bは例えばロール状に形成されており、該規制部材106a,106bの外周面に例えば2つの凹状の溝108が180度の角度を隔てて形成されている。この規制部材106a,106bの外周面は、供給路104a,104bそれぞれの下方に設けられたシール部材110a,110bに当接するようにしてある。シール部材110a,110bは、例えば発泡ウレタン、フェルト、ゴム等からなり、規制部材106a,106bが当接することにより弾性変形する。そして、このシール部材110a,110bには、貫通孔112a,112bが形成され、この貫通孔112a,112bを介して供給路104a,104bと規制部材106a,106bの溝108とがそれぞれ連通するようになっている。
【0027】したがって、規制部材106a,106bが回転して溝108がシール部材110a,110bの貫通孔112a,112bに開口した場合にのみ、現像剤収容室56からの現像剤が現像剤攪拌室58に供給され、それ以外の場合は、供給路104a,104bの下方がシール部材110a,110bによりシールされているので、現像剤の供給を停止することができ、現像剤の供給を規制することができるものである。
【0028】規制部材106a,106bは、第2の現像剤攪拌部材66を介して互いに接続されている。第2の現像剤攪拌部材66は、規制部材106a,106bの外周面付近で規制部材106a,106bに連結され、規制部材106a,106bと共に回転することで現像剤を中央部分に寄せて左右方向均等に現像剤を分散させて後流側に搬送する。
【0029】上記規制部材106a,106bの一方には、回転軸114が、他方には支持軸116がそれぞれ規制部材106a,106bの中心に設けられている。規制部材106a,106b及び第2の現像剤攪拌部材66は、この回転軸114と支持軸116によりハウジング54に回転自在に支持されている。さらに、回転軸114は、ハウジング54から外部へ突出し、第1の歯車118に連結されている。この第1の歯車118は、アイドル歯車である第2の歯車120を介して第3の歯車122と噛み合い、この第3の歯車122が第1の現像剤攪拌部材64に連結されている。これら歯車118〜122のいずれかには、モータと連動して回転する駆動歯車が連結され、そのため、第1の現像剤攪拌部材64と規制部材106a,106b及び第2の現像剤攪拌部材66が同期して回転する。規制部材106a,106bの回転軸114は、現像剤攪拌室58の最上位、即ち、現像剤攪拌室58を構成するハウジング54の天井面位置よりも規制部材106a,106bの略半径分下方に位置している。規制部材106a,106bは、100rpm以下の回転数で回転され、そのときの現像剤供給量が10g/min以上であることが好ましい。規制部材106a,106bは、連続的に回転させてもよいし、間歇的に回転させてもよい。
【0030】図4において、第3の現像剤攪拌部材68の構成が示されている。第3の現像剤攪拌部材68は、軸部124と、軸部124に平行な固定面126を有する固定部128と、固定面126に沿って一端が例えば両面テープなどで接着され、固定面126から延びる板状の羽根部130とから構成されている。固定部128は、図6にも示すように、駆動歯車131により軸部124を回転軸として回転する。羽根部130は、第3の現像剤攪拌部材68の回転により生じる押圧によって現像剤を攪拌し搬送する搬送面132と、固定面126に固定された一端に対向する自由端に、規制部材106a,106bの溝108にそれぞれ入り込む掻き落し部134a,134bとを有する。また、羽根部130は、例えば可撓性を有するペットフィルム(PET)又はウレタンフィルムなどからなり、フィルム状に形成され、厚さが0.05〜0.2mmであり、且つ線圧が5×10−4〜5×10−2N/mmであることが好ましい。
【0031】第3の現像剤攪拌部材68は、回転することによって、現像剤攪拌室58内の現像剤を攪拌し、現像室60へ現像剤を供給する。また、第3の現像剤攪拌部材68は、図5にも示すように、掻き落し部134a,134bが規制部材106a,106bの溝108にそれぞれ入り込むことにより、溝108に付着した現像剤を掻き落す。規制部材106a,106bの先端は、少しでも溝108内に入り込めばよく、必ずしも溝108の底に当接する必要はない。
【0032】現像室60は、現像剤攪拌室58と連通するようハウジング54の像担持体34側に形成されており、現像ロール70が配置されている。この現像ロール70は、周知のように、マグネットロールにスリーブを巻装したものであり、この現像ロール70には例えば樹脂から構成された層厚規制部材72が接触しており、この層厚規制部材72によって、現像ロール70の表面に付着した現像剤の層厚が規制される。そして、現像ロール70は、像担持体34に対峙し、該現像ロール70により搬送された現像剤が像担持体34に供給されるものである。
【0033】次に上記実施形態の作用について説明する。
像担持体34が帯電装置46により一様に帯電され、この帯電された像担持体34には、画像信号に基づいて光書込み装置52から発した走査光が照射され、潜像が形成される。光書込み装置52からの走査光は、現像装置48の開口部62を介して現像装置48内を通過する。この光書込み装置52により形成された像担持体34の潜像は現像装置48の現像剤により可視化される。
【0034】現像剤収容室56に収容された現像剤は、第1の現像剤攪拌部材64の回転により両側に搬送され、供給路104a,104bに導かれ、この供給路104a,104bを通過して下方の現像剤攪拌室58へ向けて落下しようとする。
【0035】現像剤攪拌室58における貫通孔112a,112bの現像剤排出口近傍には、規制部材106a,106bが配置されているので、規制部材106a,106bの溝108が貫通孔112a,112bに開口した場合は、現像剤が溝108に入り込み、規制部材106a,106bの回転により溝108が現像剤攪拌室58の下方に向いたときに現像剤攪拌室58に落下して供給されるが、規制部材106a,106bの溝108が貫通孔112a,112bに開口していない場合、即ち、連通口が規制部材106a,106bの外周面とシール部材110a,110bとによってシールされている場合には、現像剤攪拌室58への現像剤の供給が停止される。
【0036】また、図6及び図7にも示すように、第3の現像剤攪拌部材68と規制部材106a,106bとが例えば逆方向(図7において第3の現像剤攪拌部材68は時計回り、規制部材106aは反時計回り)に回転することにより、第3の現像剤攪拌部材68の掻き落し部134a,134bは、規制部材106a,106bの溝108にそれぞれ入り込む。よって、掻き落し部134a,134bは、溝108に付着した現像剤を掻き落し、現像剤が現像剤攪拌室58に供給されることを促す。このように、規制部材106a,106bの溝108に付着した現像剤が掻き落し部134a,134bにより掻き落され、現像剤収容室56から現像剤攪拌室58へ正しい量の現像剤を供給することができるものである。掻き落し部134a,134bは、規制部材106a,106bが回転する毎に溝108に入り込むようにしてもよいし、規制部材106a,106bの回転周期とは異なる周期で溝108に入り込むようにしてもよい。
【0037】規制部材106a,106bで規制されて現像剤攪拌室58に供給された現像剤は、第2の現像剤攪拌部材66により攪拌され、さらに第3の現像剤攪拌部材68により攪拌されて、現像室60に搬送される。この現像室60に搬送された現像剤が現像ロール70に供給され、像担持体34へ供給される。
【0038】一方、サイズ信号等により給紙カセット16a,16bの一つが選択され、給紙カセット16a,16bのいずれかに収納されたシートはピックアップロール18a,18bにより送り出され、リタードロール20a,20b及びフィードロール22a,22bにより捌かれて搬送路24に導かれ、レジストロール36により一次停止され、タイミングをとって転写装置32と像担持体34との間に導かれる。
【0039】このようにしてシートが転写装置32と像担持体34との間に導かれると、像担持体34上の現像剤が転写装置32によりシートに転写される。この現像剤が転写されたシートは、定着装置28を通って排出口26から排出部14へ排出されるものである。
【0040】以上のように、第3の現像剤攪拌部材68と規制部材106a,106bとが逆方向に回転することにより、第3の現像剤攪拌部材68の掻き落し部134a,134bが規制部材106a,106bの溝108にそれぞれ入り込むので、溝108に付着した現像剤が凝集することを防止することができる。
また、羽根部130をペットフィルム(PET)又はウレタンフィルムなどにより形成し、厚さを0.05〜0.2mmとし、且つ、線圧を5×10−4〜5×10−2N/mmとしたので、羽根部130が規制部材106a,106bに当接することにより発生する音を小さくすることができる。
なお、上記実施形態においては、規制部材106a,106bに溝108を形成して現像剤を規制するようにしたが、溝108に限定されるものではなく、例えば凹凸面を形成したり、連通孔を形成したりしてもよい。また、掻き落し部134a,134bは、溝108に入り込ませるように構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば規制部材106a,106bに凹凸面を設けた場合には、単に規制部材106a,106bに付着した現像剤を掻き落すようにしてもよい。
【0041】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、規制部材に付着した現像剤を掻き落す掻き落し部を現像剤攪拌部材に設けたので、現像剤の供給量を調節しつつ、安定して現像剤を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る現像装置の規制部材近傍を示す断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る現像装置を示し、図2のA−A線断面図である。
【図4】本発明の実施形態に係る現像装置の第3の現像剤攪拌部材を示す斜視図である。
【図5】掻き落し部が規制部材の溝にそれぞれ入り込む状態を示す上面図である。
【図6】掻き落し部が規制部材の溝にそれぞれ入り込む状態を示す斜視図である。
【図7】掻き落し部が規制部材の溝にそれぞれ入り込む状態を示す側面図である。
【符号の説明】
10 画像形成装置
12 画像形成装置本体
32 転写装置
34 像担持体
44 プロセスカートリッジ
48 現像装置
52 光書込み装置
54 ハウジング
56 現像剤収容室
58 現像剤攪拌室
60 現像室
62 開口部
64 第1の現像剤攪拌部材
66 第2の現像剤攪拌部材
68 第3の現像剤攪拌部材
70 現像ロール
104a,104b 供給路
106a,106b 規制部材
108 溝
110a,110b シール部材
124 軸部
128 固定部
130 羽根部
132 搬送面
134a,134b 掻き落し部

Claims (7)

  1. 現像剤収容室と、この現像剤収容室から現像剤を受入れる現像剤攪拌室と、この現像剤攪拌室内に設けられた現像剤攪拌部材と、前記現像剤収容室と前記現像剤攪拌室とを連通する供給路と、この供給路を介して前記現像剤攪拌室へ供給される現像剤の量を規制する規制部材とを有し、この規制部材に付着した現像剤を掻き落す掻き落し部を前記現像剤攪拌部材に設けたことを特徴とする現像装置。
  2. 前記規制部材は、回転する規制ロールからなることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
  3. 前記規制ロールは、現像剤が付着する溝部を有することを特徴とする請求項2記載の現像装置。
  4. 前記掻き落し部は、前記溝部に入り込む可撓性部材からなることを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載の現像装置。
  5. 前記可撓性部材は、フィルム状に形成されていることを特徴とする請求項4記載の現像装置。
  6. 前記掻き落し部は、厚さが0.05〜0.2mmであり、且つ、線圧が5×10−4〜5×10−2N/mmであることを特徴とする請求項1乃至5いずれか記載の現像装置。
  7. 請求項1乃至6いずれか記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
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