JP2014174538A - 現像剤補給装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】現像剤貯留部90aの底面から所定距離離れた位置の現像剤を検知する現像剤検知センサ95が、現像剤を収納した現像剤収納容器71内の現像剤を検知しなくなったら、供給用駆動モータ81を駆動して搬送スクリュ72を駆動して現像剤貯留部7に現像剤剤を供給する供給動作を行うとき、現像剤貯留部7内の現像剤を攪拌搬送する第1,第2攪拌搬送部材95,96を、供給用駆動モータ81により駆動する。
【選択図】図12
Description
図1は、実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機はプリンタ部100、これを載せる給紙装置200、プリンタ部100の上に固定されたスキャナ300などを備えている。また、このスキャナ300の上に固定された原稿自動搬送装置400なども備えている。
帯電手段たる帯電器によって、感光体1Yの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体1Yの表面には、光書込ユニット21によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部(露光部)の電位が減衰する。この減衰により、感光体1Y表面にY用の静電潜像が形成される。形成されたY用の静電潜像は現像手段たる現像装置4Yによって現像されてYトナー像となる。
Y用の感光体1Y上に形成されたYトナー像は、後述の中間転写ベルト101に一次転写される。一次転写後の感光体1Yの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Y用のプロセスカートリッジ18Yにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体1Yは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ18M,C,Kについても同様である。
中間転写ユニット17は、中間転写ベルト101やベルトクリーニング装置102などを有している。また、張架ローラ14、駆動ローラ15、二次転写バックアップローラ16、4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kなども有している。
中間転写ベルト101は、張架ローラ14を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ15の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kは、それぞれ中間転写ベルト101の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト101をその内周面側から感光体1Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体と一次転写バイアスローラとの間に一次転写電界が形成される。
Y用の感光体1Y上に形成された上述のYトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト101上に一次転写される。このYトナー像の上には、M,C,K用の感光体1M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト101上には多重トナー像たる4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
中間転写ベルト101上に重ね合わせ転写された4色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト101の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ15との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置102によってクリーニングされる。
中間転写ユニット17の図中下方には、2本の張架ローラ23によって紙搬送ベルト24を張架している二次転写装置22が配設されている。紙搬送ベルト24は、少なくとも何れか一方の張架ローラ23の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。2本の張架ローラ23のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット17の二次転写バックアップローラ16との間に、中間転写ベルト101及び紙搬送ベルト24を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット17の中間転写ベルト101と、二次転写装置22の紙搬送ベルト24とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ23には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット17の中間転写ベルト101上の4色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ23側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対49によって中間転写ベルト101上の4色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた4色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ23に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
図2に示すように感光体1は図中矢印G方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体1の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置4からトナーを供給され、トナー像を形成する。
現像ローラ5の供給スクリュ8との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ5に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ12を備えている。
現像ローラ5の感光体1との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ8と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュ6を備えている。供給スクリュ8を備えた供給搬送路9は現像ローラ5の横方向に、回収スクリュ6を備えた回収搬送路としての回収搬送路7は現像ローラ5の下方に並設されている。
供給搬送路9と攪拌搬送路10とは仕切り部材としての第一仕切り壁133によって仕切られている。第一仕切り壁133の供給搬送路9と攪拌搬送路10とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路9と攪拌搬送路10とが連通している。
なお、供給搬送路9と回収搬送路7とも第一仕切り壁133によって仕切られているが、第一仕切り壁133の供給搬送路9と回収搬送路7とを仕切る箇所には開口部を設けていない。
また、攪拌搬送路10と回収搬送路7との2つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁134によって仕切られている。第二仕切り壁134は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路10と回収搬送路7とが連通している。
現像後の現像剤は回収搬送路7にて回収を行い、図2中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第一仕切り壁133の開口部で、攪拌搬送路10へ現像剤が移送される。
また、本実施形態においては、流出温度が90℃以下のトナーを用いた。流出温度が90℃以下のトナーを用いることで、低い温度で定着を行うことができ、画像形成装置の省エネルギー化、高速化を図ることができる。
現像剤補給装置70Y,70C,70M,70Kは、現像装置4Y,4C,4M,4Kの上部に配置されている。現像剤補給装置70は、プレミックストナーを収納した現像剤収納容器71と、後述するサブホッパ90(図10参照)とを有している(この図では、Y色とM色の現像剤収納容器71Y、71Mが示されている。)。現像剤収納容器71は、容器保持部77に保持される。容器保持部77は、4つに区画されており、図中左側から順に、K色、C色、M色、Y色の現像剤収納容器71が保持される。現像剤収納容器71は、容器保持部77に対して着脱可能に保持されており、現像剤収納容器71にプレミックトナーが無くなると、ユーザが容器保持部77から現像剤収納容器71を抜き出し、新品の現像剤収納容器71を容器保持部77に差し込む。これにより、新しいプレミックストナーが後述するサブホッパ90(図11参照)に供給される。
本実施形態においては、図4,5に示すように、K色の現像剤収納容器71Kが、カラー(Y,M,C)用の現像剤収納容器71YMCよりも容積が大きくなっている。一般的なユーザは、フルカラー画像の出力よりも白黒画像の出力の方が多い。このため、トナーの消費スピードは、カラー(Y,M,C)用よりも黒用の方が速くなる。よって、K色の現像剤収納容器71Kを、カラーの現像剤収納容器と同じ形状とした場合、K色の現像剤収納容器71が、頻繁に交換されてしまうことになり、ユーザの利便性が悪くなる。このようなことから、本実施形態では、K色用の現像剤収納容器71Kの容積を、カラー(Y,M,C)用の現像剤収納容器71YMCの容積よりも大きくして、カラー(Y,M,C)用の現像剤収納容器71YMCよりも多くのプレミックストナーを収納している。
図6に示すように、カラー用現像剤収納容器71YMCは、容器本体71Aと、容器本体71A内に架設される搬送スクリュ72と、攪拌部材としてのアジテータ73とを備えている。アジテータ73は、容器本体71A内で搬送スクリュ72と平行に配設されている。
K色用の現像剤収納容器71Kの容器本体71A内には、第1アジテータ73aと、第2アジテータ73bと、搬送スクリュ72とが架設されている。第1、第2アジテータ73a,73bは、先の図6に示したカラー用現像剤収納容器71YMC内に設けられたアジテータ73と同構成である。
図8に示すように、K用現像剤収納容器71Kの各アジエータ73a,73bの軸部731a,731bの一端は、容器本体71Aから露出しており、この一端にカップリング74が設けられている。また、先の図5に示すように、カラー用現像剤収納容器71YMCのアジエータの軸部731の一端も、容器本体71Aから露出しており、この一端にカップリング74が設けられている。
現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kは、現像剤収納容器71内のプレミックストナーを、現像剤補給装置のサブホッパ90Y,90M,90C,90Kに供給するときに用いる駆動部である。現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kは、現像剤収納容器71のアジテータ73、搬送スクリュ72、および、後述するサブホッパ90Y,90M,90C,90K内の第1、第2攪拌搬送部材96,97(図12参照)を駆動させるものである。
図11、図12に示すように、サブホッパ90は、第1攪拌搬送部材96、第2攪拌搬送部材97、第1搬送部材98、第2搬送部材99を収納し上部が開口したケース93bと、ケース93bの開口部を塞ぐ上カバー93aを有している。上カバー93aには、現像剤収納容器71の供給口から供給されたプレミックストナーを受け入れる受入口91が形成されている。
図15は、現像剤収納容器71から現像剤貯留部90aに現像剤を供給するときのプレミックストナーの移動について説明する図である。
図15に示すように、現像剤収納容器71から現像剤貯留部90aにプレミックストナーを供給するときは、上述したように、供給用駆動モータ81が駆動する。供給用駆動モータ81が駆動すると、供給側ワンウェイクラッチ82を介して、第1攪拌搬送部材96、第2攪拌搬送部材97が回転駆動する。このとき、第1攪拌搬送部材96の回転軸は、補給側ワンウェイクラッチ112に対して空転し、補給側ワンウェイクラッチ112は、回転しない。第1、第2攪拌搬送部材96、97は、前側から見て、時計回りに回転している。
現像装置4にプレミックストナーを補給するときは、補給用駆動モータ111を駆動させる。補給用駆動モータ111が駆動すると、第1、第2攪拌搬送部材96,97、第1、第2搬送部材98,99が回転駆動する。第1、第2攪拌搬送部材96,97、第1搬送部材98は、前側から見て、時計回りに回転し、第2搬送部材99は、前側見て反時計回りに回転する。第1搬送部材98により、第1搬送路902A内のプレミックストナーが、後側から前側へ搬送される。そして、前側端部まで搬送されたプレミックストナーは、第1搬送部材98により搬送用開口901aを通って、第2搬送路902Bへ送られる。第2搬送路902Bへ送られたプレミックストナーは、第2搬送部材99により前側から後側へ搬送され、後側端部まで搬送されると、補給口から落下して、現像装置4に補給される。
図17に示すように、受入口91を介してプレミックストナーが供給されることにより、第2攪拌搬送部材97に第1、第2開口92a,92b近傍にまで搬送されるプレミックストナーの量が多くなる。従って、搬送部90bへ移動できないプレミックストナーが生じ、これらは、第1攪拌搬送部材側へ移動し、現像剤貯留部内を循環する。
受入口91からプレミックストナーを供給するとき、現像剤貯留部90aの各攪拌搬送部材96、97を、駆動させていない場合、受入口91から自由落下で現像剤貯留部90aに供給されたプレミックストナーは、受入口付近に堆積する。従って、受入口付近のプレミックストナーTの高さが、他の箇所よりも高くなる。
(態様1)
プレミックストナーなどの現像剤を収納した現像剤収納容器71と、現像剤収納容器71から供給された現像剤を一時的に貯留する現像剤貯留部90aと、内部に搬送部材を備え、現像剤貯留部90aに貯留された現像剤を現像装置に搬送する搬送部90bと、現像剤貯留部内に設けられ、現像剤貯留部内の現像剤を攪拌するとともに、現像剤を前記搬送部へ搬送する攪拌搬送部材と、現像装置4に現像剤を補給するときに搬送部材と攪拌搬送部材とを駆動する補給用駆動モータ111などの補給用駆動源と、現像剤貯留部90aの底面から所定距離離れた位置の現像剤を検知する現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段と、現像剤収納容器内の現像剤を供給口から現像剤貯留部90aへ供給する搬送スクリュ72など供給部材と、供給部材を駆動する供給用駆動モータ81などの供給用駆動源と、現像剤検知手段の検知結果に基づいて、供給用駆動源を制御する制御部210などの制御手段とを備えた現像剤補給装置70において、攪拌搬送部材が、供給用駆動源により駆動されるように構成した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、駆動する駆動源の数を抑えることができ、ひいては、現像剤収納容器の現像剤を現像剤貯留部に供給する供給動作時の消費電力を抑えることができる。
(態様1)において、現像剤収納容器71から現像剤貯留部90aへの現像剤供給時に、攪拌搬送部材を駆動させる。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、供給口と現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段との位置関係によらず、現像剤貯留部90aに所望量の現像剤量を貯留でき、かつ、供給口から現像剤が溢れるのを防止することができる。
また、(態様1)または(態様2)において、補給用駆動モータ111などの補給用駆動源から攪拌搬送部材までの駆動伝達経路および供給用駆動モータ81などの供給用駆動源から攪拌搬送部材までの駆動伝達経路の少なくとも一方にクラッチを設けた。
かかる構成を備えることで、クラッチを切り替えることで、供給動作時は、供給用駆動モータ81で攪拌搬送部材を駆動させることができ、現像装置4に現像剤を補給するときは、補給用駆動モータ111など補給用駆動源で攪拌搬送部材を駆動させることができる。
また、(態様3)において、クラッチとして、ワンウェイクラッチを用いた。
かかる構成を備えることで、電磁クラッチなどを用いる場合に比べて、装置を安価にすることができる。
また、(態様4)において、攪拌搬送部材は自らが回転して前記現像剤を搬送するものであり、供給用駆動モータ81などの供給用駆動源から攪拌搬送部材への駆動伝達、および、補給用駆動モータ111などの補給用駆動源から攪拌搬送部材への駆動伝達は、それぞれ、ワンウェイクラッチを介して行われるものであり、供給用駆動源による攪拌搬送部材の回転速度を、補給用駆動源による攪拌搬送部材の回転速度よりも速くした。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したよ実施形態で説明したように、安価なワンウェイクラッチを用いて、攪拌搬送部材の駆動源の切り替えを行うことができる。
また、(態様5)において、供給用駆動モータ81などの供給用駆動源の駆動力を攪拌搬送部材へ伝達するためのワンウェイクラッチ82を、攪拌搬送部材の回転軸の一端に設け、補給用駆動モータ111などの補給用駆動源の駆動力を攪拌搬送部材へ伝達するためのワンウェイクラッチ112を、攪拌搬送部材の回転軸の他端に設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、高硬度化を行う軸を、攪拌搬送部材の回転軸のみにすることができ、装置を安価にすることができる。
また、(態様1)乃至(態様6)において、攪拌搬送部材96,97および搬送部材98,99は自らが回転して現像剤を搬送するものであり、攪拌搬送部材96,97と搬送部材98,99の回転軸が同一の仮想平面上で互いに平行に位置するように配置され、攪拌搬送部材96,97と搬送部材98,99との間に搬送部材の回転軸方向に延びる仕切り壁などの隔壁により、現像剤貯留部90aと搬送部90bとが形成され、隔壁の搬送部材の回転軸方向の両端に現像剤貯留部90aから搬送部90bへ現像剤が受け渡される開口92a,92bを設けた。
かかる構成を備えることで、効率よく現像剤貯留部90a内の現像剤を、搬送部90bへ渡すことができる。
(態様1)乃至(態様7)いずれかにおいて、攪拌搬送部材を複数設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、現像剤貯留部90a内の現像剤を効率よく循環搬送することができ、現像剤供給時の現像剤貯留部90a内の現像剤高さを、良好に均一することができる。
(態様1)乃至(態様8)いずれかにおいて、流出温度が90℃以下のトナーを有する現像剤を、現像装置4に補給する。
実施形態で説明したように、流出温度が90℃以下のトナーを用いた場合でも、供給口91と現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段との位置関係によらず、現像剤貯留部90aに所望量の現像剤量を貯留でき、かつ、供給口91から現像剤が溢れるのを防止することができる。
また、感光体などの像担持体上に潜像を形成する手段(帯電器と光書込ユニット21で構成)と、潜像にトナーを供給して現像する現像装置4とを備えた画像形成装置において、現像装置4に現像剤を補給する現像剤補給手段として、(態様1)乃至(態様9)いずれかの現像剤補給装置を採用した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、現像装置4に所望量の現像剤を安定的に補給することができ、良好な画像を得ることができる。
また、(態様10)において、複数の現像装置と、各現像装置に対応して設けられた複数の現像剤補給装置とを備え、少なくとも一つの現像剤補給装置の前記供給口と、現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段との位置関係が、その他の現像剤補給装置と異なる。
かかる構成のように、供給口91と現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段と位置関係が、互いに異なっても、同じ構成の現像剤補給装置を用いて、安定的に所望の現像剤を現像装置4に補給することができる。これにより、画像形成装置のコストダウンを図ることができる。
また、(態様11)において、少なくとも一つの現像剤補給装置の現像剤収納容器の形状を、その他の現像剤収納容器の形状と異ならせた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、現像剤の消費スピードに応じた現像剤収納容器を用いることができ、現像剤の消費スピードの早い現像剤収納容器を頻繁に交換する必要が生じるなどの不具合を解消することができる。
4:現像装置
21:光書込ユニット
70:現像剤補給装置
71:現像剤収納容器
71A:容器本体
72:搬送スクリュ
73:アジテータ
73a:第1アジテータ
73b:第2アジテータ
74:カップリング
77:容器保持部
80:現像剤供給駆動部
81:供給用駆動モータ
82:供給側ワンウェイクラッチ
90:サブホッパ
90a:現像剤貯留部
90b:搬送部
91:供給口
92:仕切り壁
92a:第1開口
92b:第2開口
93a:上カバー
93b:ケース
95:現像剤検知センサ
96:第1攪拌搬送部材
96a:清掃部材
97:第2攪拌搬送部材
98:第1搬送部材
99:第2搬送部材
110:現像剤補給駆動部
111:補給用駆動モータ
112:補給側ワンウェイクラッチ
210:制御部
901:搬送仕切り壁
901a:搬送用開口
902A:第1搬送路
902B:第2搬送路
Claims (12)
- 現像剤を収納した現像剤収納容器と、
前記現像剤収納容器から供給された現像剤を一時的に貯留する現像剤貯留部と、
内部に搬送部材を備え、前記現像剤貯留部に貯留された現像剤を現像装置に搬送する搬送部と、
前記現像剤貯留部内に設けられ、前記現像剤貯留部内の現像剤を攪拌するとともに、現像剤を前記搬送部へ搬送する攪拌搬送部材と、
現像装置に現像剤を補給するときに前記搬送部材と前記攪拌搬送部材とを駆動する補給用駆動源と、
前記現像剤貯留部の底面から所定距離離れた位置に配置された現像剤検知手段と、
前記現像剤収納容器内の現像剤を供給口から前記現像剤貯留部へ供給する供給部材と、
前記供給部材を駆動する供給用駆動源と、
前記現像剤検知手段の検知結果に基づいて、前記供給用駆動源を制御する制御手段とを備えた現像剤補給装置において、
前記攪拌搬送部材が、前記供給用駆動源により駆動されるように構成したことを特徴とする現像剤補給装置。 - 請求項1の現像剤補給装置において、
前記現像剤収納容器から前記現像剤貯留部への現像剤供給時に、前記攪拌搬送部材を駆動させることを特徴とする現像剤補給装置。 - 請求項1または2の現像剤補給装置において、
前記補給用駆動源から前記攪拌搬送部材までの駆動伝達経路および前記供給用駆動源から前記攪拌搬送部材までの駆動伝達経路の少なくとも一方にクラッチを設けたことを特徴とする現像剤補給装置。 - 請求項3の現像剤補給装置において、
前記クラッチとして、ワンウェイクラッチを用いたことを特徴とする現像剤補給装置。 - 請求項4の現像剤補給装置において、
前記攪拌搬送部材は自らが回転して前記現像剤を搬送するものであり、
前記供給用駆動源から前記攪拌搬送部材への駆動伝達、および、前記補給用駆動源から前記攪拌搬送部材への駆動伝達は、それぞれ、ワンウェイクラッチを介して行われるものであり、
前記供給用駆動源による前記攪拌搬送部材の回転速度を、前記補給用駆動源による前記攪拌搬送部材の回転速度よりも速くしたことを特徴とする現像剤補給装置。 - 請求項5の現像剤補給装置において、
前記供給用駆動源の駆動力を前記攪拌搬送部材へ伝達するためのワンウェイクラッチを、前記攪拌搬送部材の回転軸の一端に設け、前記補給用駆動源の駆動力を前記攪拌搬送部材へ伝達するためのワンウェイクラッチを、前記攪拌搬送部材の回転軸の他端に設けたことを特徴とする現像剤補給装置。 - 請求項1乃至6いずれかの現像剤補給装置において、
前記攪拌搬送部材および前記搬送部材は自らが回転して前記現像剤を搬送するものであり、
前記攪拌搬送部材と前記搬送部材の回転軸が同一の仮想平面上で互いに平行に位置するように配置され、
前記攪拌搬送部材と前記搬送部材との間に前記搬送部材の回転軸方向に延びる隔壁により、前記現像剤貯留部と前記搬送部とが形成され、
前記隔壁の前記搬送部材の回転軸方向の両端に前記現像剤貯留部から前記搬送部へ現像剤が受け渡される開口を設けたことを特徴とする現像剤補給装置。 - 請求項1乃至7いずれかの現像剤補給装置において、
前記攪拌搬送部材を複数設けたことを特徴とする現像剤補給装置。 - 請求項1乃至8いずれかの現像剤補給装置において、
流出温度が90℃以下のトナーを有する前記現像剤を、前記現像装置に補給することを特徴とする現像剤補給装置 - 像担持体上に潜像を形成する手段と、該潜像にトナーを供給して現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、
上記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給手段として、請求項1乃至9いずれかの現像剤補給装置を採用したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10の画像形成装置において、
複数の現像装置と、
各現像装置に対応して設けられた複数の現像剤補給装置とを備え、
少なくとも一つの現像剤補給装置の前記供給口と、前記現像剤検知手段との位置関係が、その他の現像剤補給装置と異なることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項11の画像形成装置において、
少なくとも一つの現像剤補給装置の現像剤収納容器の形状を、その他の現像剤収納容器の形状と異ならせたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013050260A JP6128426B2 (ja) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | 現像剤補給装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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- 2013-03-13 JP JP2013050260A patent/JP6128426B2/ja active Active
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