JP2018081263A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus including the developing device.
複写機やプリンタなどといった電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である感光体ドラムの表面に形成した静電潜像を現像装置で現像することで、後に用紙に転写されるトナー像を形成する装置が広く利用されている。現像装置には現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌室及び攪拌部材を個別に2つ備えるものがある。そのような現像装置の一例が特許文献1に開示されている。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an electrostatic latent image formed on the surface of a photosensitive drum as an image carrier is developed by a developing device so that a toner image to be transferred onto a sheet later can be obtained. The forming apparatus is widely used. Some developing devices include two stirring chambers and two stirring members that transport the developer while stirring. An example of such a developing device is disclosed in Patent Document 1.
特許文献1に記載された従来の現像装置は現像容器の内部に、現像剤の搬送部材を各々有する現像室及び攪拌室を備える。攪拌室の搬送部材は、現像室の回転軸線が水平な攪拌部材に対して回転軸線が傾斜する。そして、現像室の現像剤搬送方向下流部から攪拌室の現像剤搬送方向上流部に向かって現像剤が落下する連絡路が設けられる。さらに、この連絡路の上方には、外部から現像容器の内部に現像剤を補給するための現像剤補給口が設けられる。これにより、この現像装置は、新たに補給される現像剤の、現像容器の内部の現像剤への取り込み性能及び分散性能を高めている。 The conventional developing device described in Patent Document 1 includes a developing chamber and a stirring chamber each having a developer conveying member inside a developing container. The conveying member of the agitation chamber has a rotation axis inclined with respect to the agitation member having a horizontal rotation axis of the developing chamber. A communication path is provided through which the developer falls from the downstream portion in the developer conveyance direction of the developing chamber toward the upstream portion in the developer conveyance direction of the stirring chamber. Further, a developer replenishing port for replenishing the developer from the outside to the inside of the developing container is provided above the communication path. As a result, the developing device improves the performance of taking in the newly supplied developer into the developer inside the developing container and the dispersion performance.
しかしながら、特許文献1に記載された従来の現像装置は上記連絡路から落下する現像剤が下側の攪拌室の攪拌部材の上側に降り積もる形になるので、この領域における現像剤の攪拌が不十分になる虞があることが課題であった。さらに、上記連絡路の領域では上方から新たに補給される現像剤が落下するので、新たに補給される現像剤の、現像容器の内部の既存現像剤に対する混合、分散も不十分になる虞があった。これにより、現像剤の帯電不良が発生し、画像品質の低下を招くことが懸念された。 However, in the conventional developing device described in Patent Document 1, the developer falling from the communication path is piled up on the upper side of the stirring member in the lower stirring chamber, so that the developer is not sufficiently stirred in this region. The problem was that there was a risk of becoming. Further, since the newly replenished developer falls from above in the region of the communication path, there is a risk that mixing and dispersion of the newly replenished developer with respect to the existing developer inside the developing container may be insufficient. there were. As a result, there has been a concern that poor charging of the developer may occur, leading to a decrease in image quality.
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、現像容器の内部における現像剤の攪拌、搬送を効果的に実現することが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a developing device and an image forming apparatus capable of effectively realizing stirring and conveyance of a developer inside a developing container. .
上記の課題を解決するため、本発明の現像装置は現像容器、上側攪拌室、下側攪拌室、上側攪拌部材、下側攪拌部材、第一連絡路及び第二連絡路を備える。現像容器は像担持体に供給するための現像剤を収容する。上側攪拌室及び下側攪拌室は現像容器の内部が隔壁部を介して区分され、上下方向の異なる高さに配置される。上側攪拌部材及び下側攪拌部材は上側攪拌室及び下側攪拌室各々の内部に回転可能に支持され、回転軸線方向に沿って互いに反対方向に現像剤を攪拌しながら搬送する。第一連絡路は隔壁部の軸線方向の一端側に設けられ、上側攪拌室から下側攪拌室に向かって現像剤が流通する。第二連絡路は隔壁部の軸線方向の他端側に設けられ、下側攪拌室から上側攪拌室に向かって現像剤が流通する。そして、第一連絡路が、軸線方向と直交する隔壁部の幅方向において、上側攪拌部材の回転方向下流側の端部に設けられる。 In order to solve the above problems, the developing device of the present invention includes a developing container, an upper stirring chamber, a lower stirring chamber, an upper stirring member, a lower stirring member, a first communication path, and a second communication path. The developing container contains a developer to be supplied to the image carrier. In the upper stirring chamber and the lower stirring chamber, the inside of the developing container is divided through a partition wall and is arranged at different heights in the vertical direction. The upper stirring member and the lower stirring member are rotatably supported in the upper stirring chamber and the lower stirring chamber, respectively, and convey the developer while stirring the developer in opposite directions along the rotation axis direction. The first communication path is provided on one end side of the partition wall in the axial direction, and the developer flows from the upper stirring chamber toward the lower stirring chamber. The second communication path is provided on the other end side of the partition wall in the axial direction, and the developer flows from the lower stirring chamber toward the upper stirring chamber. And a 1st connection path is provided in the edge part of the rotation direction downstream of an upper stirring member in the width direction of the partition part orthogonal to an axial direction.
本発明の構成によれば、現像容器の内部が隔壁部を介して区分され、上下方向の異なる高さに配置された2つの攪拌室に関して、上側攪拌部材の回転方向に合わせて、現像容器の内壁に沿って、上側攪拌室から下側攪拌室に向けて現像剤を流通させることができる。これにより、当該現像容器の内部において、現像剤の攪拌、搬送を効果的に実現することが可能になる。 According to the configuration of the present invention, the inside of the developing container is divided through the partition wall, and the two agitating chambers arranged at different heights in the vertical direction are aligned with the rotation direction of the upper agitating member. The developer can be circulated along the inner wall from the upper stirring chamber toward the lower stirring chamber. This makes it possible to effectively realize the stirring and transport of the developer inside the developer container.
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following contents.
<第1実施形態>
最初に、本発明の第1実施形態の画像形成装置について、その概略構成を図1及び図2を用いて説明する。図1は画像形成装置の概略構成を示す断面図の一例である。図2は画像形成装置の画像形成部の構成を示す断面図である。画像形成装置1は印刷(コピー)、スキャン(画像読取)、ファクシミリ送信等の機能を備えた所謂複合機であり、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。
<First Embodiment>
First, a schematic configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an example of a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming unit of the image forming apparatus. The image forming apparatus 1 is a so-called multi-function machine having functions such as printing (copying), scanning (image reading), and facsimile transmission, and is of a color printing type in which a toner image is transferred onto a sheet using an intermediate transfer belt. .
画像形成装置1は、図1に示すように本体2の上面に原稿搬送部3が載置され、その下方の本体2の内部に画像読取部4を備える。原稿搬送部3に積載した原稿の画像、或いは画像読取部4の上面の不図示のコンタクトガラス上に載置した原稿の画像が、画像読取部4によって読み取られる。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a document conveying unit 3 placed on the upper surface of a main body 2 and an image reading unit 4 inside the main body 2 below the image conveying unit 3. The image reading unit 4 reads an image of a document loaded on the document conveying unit 3 or an image of a document placed on a contact glass (not shown) on the upper surface of the image reading unit 4.
本体2の上部であって画像読取部4の正面側には操作パネル5が設けられる。操作パネル5は利用者による印刷(コピー)ジョブ、スキャン(画像読取)ジョブ、ファクシミリ送信ジョブ等を実行させる指令入力を受け付ける。さらに、操作パネル5は、例えば装置の状態や注意事項、エラーメッセージなどを表示部5wに表示する。
An operation panel 5 is provided in the upper part of the main body 2 and on the front side of the image reading unit 4. The operation panel 5 receives a command input for executing a print (copy) job, a scan (image reading) job, a facsimile transmission job, and the like by the user. Further, the operation panel 5 displays, for example, the state of the apparatus, notes, and error messages on the
また、画像形成装置1は本体2の画像読取部4より下方の部分に印刷ジョブを実行するための印刷部6を備える。印刷部6は給紙部7、用紙搬送部8、露光部9、画像形成部20、転写部11及び定着部12を含む。
Further, the image forming apparatus 1 includes a printing unit 6 for executing a print job in a portion below the image reading unit 4 of the main body 2. The printing unit 6 includes a paper feed unit 7, a paper transport unit 8, an
給紙部7は複数枚の用紙Pを収容し、印刷時に用紙Pを1枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部8は給紙部7から送り出された用紙Pを二次転写部11w及び定着部12へと搬送し、さらに定着後の用紙Pを用紙排出部13に排出する。露光部9は画像データに基づき制御されたレーザー光Lを画像形成部20に向かって照射する。
The paper feed unit 7 accommodates a plurality of sheets P, and separates and feeds the sheets P one by one during printing. The paper transport unit 8 transports the paper P sent from the paper feed unit 7 to the
画像形成部20はイエロー用の画像形成部20Y、マゼンタ用の画像形成部20M、シアン用の画像形成部20C及びブラック用の画像形成部20Kの4台が設けられる。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Y」、「M」、「C」、「B」の識別記号は省略する。
The
画像形成部20は、図2に示すように所定の方向(図2における時計回り)に回転可能に支持された像担持体である感光体ドラム21の周囲に、その回転方向に沿って帯電部22、現像装置30及びドラムクリーニング部23を備える。なお、現像装置30とドラムクリーニング部23との間に一次転写部11Y、11M、11C、11Kが配置される。
As shown in FIG. 2, the
転写部11は中間転写ベルト11z、一次転写部11Y、11M、11C、11K、二次転写部11w及び中間転写クリーニング部11xを備える。4台の画像形成部20は中間転写ベルト11zの回転方向上流側から下流側に向けて一列に並んだ所謂タンデム方式にして配置される。
The
帯電部22は例えば帯電ローラーによって感光体ドラム21の表面を所定電位に帯電させる。そして、露光部9から照射されたレーザー光Lによって感光体ドラム21の表面に原稿画像の静電潜像が形成される。現像装置30はこの静電潜像にトナーを供給して現像し、トナー像を形成する。
The
トナー像は各色の画像形成部20Y、20M、20C、20Kの上方に配置された一次転写部11Y、11M、11C、11Kで中間転写ベルト11zの表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト11zの回転とともに所定のタイミングで各画像形成部20のトナー像が中間転写ベルト11zに転写されることにより、中間転写ベルト11zの表面にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。ドラムクリーニング部23は一次転写後に感光体ドラム21の表面に残留するトナーを除去してクリーニングする。
The toner images are primarily transferred onto the surface of the
中間転写ベルト11zの表面のカラートナー像は用紙搬送部8によって同期をとって送られてきた用紙Pに、二次転写部11wに形成される二次転写ニップ部で転写される。中間転写クリーニング部11xは二次転写後に中間転写ベルト11zの表面に残留するトナーを除去してクリーニングする。
The color toner image on the surface of the
定着部12はトナー像が転写された用紙Pを加熱、加圧してトナー像を用紙Pに定着させる。このようにして、印刷部6は原稿画像の用紙Pへの印刷を実行する。
The
続いて、画像形成部20の現像装置30について、その全体構成を図2を用いて説明する。なお、各色の現像装置30は基本的な構造が同じであるので、各色を表す識別記号は省略する。
Next, the overall configuration of the developing
現像装置30は、図2に示すように現像容器31、隔壁部32、上側攪拌室33、下側攪拌室34、上側攪拌部材35、下側攪拌部材36、現像ローラー37及び規制ブレード38を備える。
As shown in FIG. 2, the developing
現像容器31は像担持体である感光体ドラム21に供給するための現像剤として例えば二成分現像剤を収容する容器である。なお、この説明において、現像剤を単に「トナー」と呼ぶことがある。現像容器31は例えば合成樹脂の成型品で構成される。現像容器31は感光体ドラム21の軸線方向に細長い形状を成し、その長手方向を水平にして配置される。
The developing
隔壁部32は現像容器31の内部に設けられる。隔壁部32は略水平方向に延び、現像容器31の上下方向の略中央部に設けられる。隔壁部32は現像容器31の内部を上下方向において区分する。
The
上側攪拌室33及び下側攪拌室34は現像容器31の内部に設けられる。上側攪拌室33及び下側攪拌室34は現像容器31の内部が隔壁部32によって上下方向において区分されることで形成される。上側攪拌室33及び下側攪拌室34は上下方向の異なる高さに配置される。上側攪拌室33及び下側攪拌室34は水平に対して、45°〜90°の角度で上下方向に並べて配置される。上側攪拌室33は現像容器31の上側にであって、現像ローラー37の配置領域に隣接して配置される。下側攪拌室34は現像容器31の下側であって、上側攪拌室33よりも現像ローラー37から離隔した領域に配置される。
The
上側攪拌部材35は上側攪拌室33の内部に配置される。上側攪拌部材35は軸線方向の両端間に設けられた回転軸35aの外周面に軸線方向に沿って螺旋状に延びる搬送羽根35bを設けた構成である。上側攪拌部材35は水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器31に支持される。上側攪拌部材35は図2において反時計回りに回転し、回転軸線方向に沿ってトナーを攪拌しながら搬送する。上側攪拌部材35の回転により、上側攪拌室33の内部のトナーは現像ローラー37に供給され、また下側攪拌室34に搬送される。
The upper stirring
下側攪拌部材36は下側攪拌室34の内部に配置される。下側攪拌部材36は軸線方向の両端間に設けられた回転軸36aの外周面に軸線方向に沿って螺旋状に延びる搬送羽根36bを設けた構成である。下側攪拌部材36は水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器31に支持される。下側攪拌部材36は図2において時計回りに回転し、回転軸線方向に沿ってトナーを攪拌しながら搬送する。下側攪拌部材36の回転により、下側攪拌室34の内部のトナーは上側攪拌室33に搬送される。
The
現像ローラー37は上側攪拌室33の、感光体ドラム21との対向領域に配置される現像剤担持体である。現像容器31は感光体ドラム21と隣接する箇所に開口部31aを備える。現像ローラー37はこの開口部31aに臨み、水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器31に支持される。現像ローラー37は図2において反時計回りに回転する。現像ローラー37は周面の一部が現像容器31の内部に位置し、周面の他の一部が開口部31aから外部に露出して感光体ドラム21と対向する。
The developing
現像ローラー37は、例えばその内部に永久磁石から成る磁界発生部材(不図示)が固定されたマグネットローラーで構成される。この磁界発生部材の磁力によって、現像ローラー37はその表面に感光体ドラム21の表面に供給するトナーを担持し、トナー薄層を形成する。
The developing
現像ローラー37、上側攪拌部材35及び下側攪拌部材36は互いに平行を成して現像容器31に回転可能に支持される。現像ローラー37、上側攪拌部材35及び下側攪拌部材36は不図示のモーターによって回転駆動される。上側攪拌部材35及び下側攪拌部材36は互いに反対方向にトナーを攪拌しながら搬送する。
The developing
規制ブレード38は現像ローラー37に近接し、その先端が現像ローラー37の表面に対向するように設けられる。規制ブレード38は現像ローラー37が感光体ドラム21と対向する領域に対して、現像ローラー37の回転方向上流側に配置される。規制ブレード38はその先端と現像ローラー37の表面との間に所定の間隔を設けて配置される。規制ブレード38は現像ローラー37の表面に担持されるトナーの量を規制する規制部材である。
The regulating
続いて、現像装置30の詳細な構成について、図2に加えて図3及び図4を用いて説明する。図3及び図4は現像装置30の垂直断面側面図及び部分拡大垂直断面側面図である。
Next, the detailed configuration of the developing
隔壁部32は、図2〜図4に示すように第一連絡路41及び第二連絡路42を備える。
The
第一連絡路41は隔壁部32の軸線方向の一端側に設けられる。第一連絡路41は隔壁部32を上下方向に貫通し、上側攪拌室33から下側攪拌室34に向かってトナーが流通する。
The
第二連絡路42は隔壁部32の軸線方向の、第一連絡路41が設けられた一端側と反対側の他端側に設けられる。第二連絡路42は隔壁部32を上下方向に貫通し、下側攪拌室34から上側攪拌室33に向かってトナーが流通する。
The
上側攪拌部材35及び下側攪拌部材36の回転により、隔壁部32の第一連絡路41及び第二連絡路42を介して、上側攪拌室33と下側攪拌室34との間でトナーが循環する。これにより、上側攪拌室33及び下側攪拌室34において、トナーが攪拌され、帯電される。
As the upper stirring
上側攪拌部材35は隔壁部32と対向する領域が、図2において左方から右方に向かって移動する。これに対して、第一連絡路41は図2における隔壁部32の右端の、現像容器31の内壁に隣接して設けられる。すなわち、第一連絡路41は、図2に示すように軸線方向と直交する隔壁部32の幅方向(図2の左右方向)において、上側攪拌部材35の回転方向下流側の端部に設けられる。
The region of the upper stirring
この構成によれば、上側攪拌部材35の回転方向に合わせて、現像容器31の内壁に沿って、上側攪拌室33から下側攪拌室34に向けてトナーを流通させることができる。これにより、上記構成の現像容器31の内部において、トナーの攪拌、搬送を効果的に実現することが可能になる。
According to this configuration, the toner can be circulated from the upper stirring
下側攪拌部材36は第一連絡路41からのトナーの落下方向と同一方向に回転する。すなわち、下側攪拌部材36は第一連絡路41からトナーが落下する領域が下側に向かって移動する方向に回転する。これにより、第一連絡路41を通過して下側攪拌室34に落下したトナーは留まることなくそのまま下側攪拌部材36の回転によって生じる流れに乗る。したがって、現像容器31の内部においてトナーを好適に搬送、循環させることができる。
The
また、現像装置30は、図3及び図4に示すように補給口51、補給部52及び補給部材53を備える。なお、図4に記した白抜き矢印はトナーの流通方向を表す。
Further, the developing
補給口51は下側攪拌室34に設けられる。補給口51は第一連絡路41が隣接する下側攪拌室34の軸線方向外側の側壁部に設けられ、開口する。この補給口51を介して、現像装置30の外部から下側攪拌室34に新たなトナーが補給される。補給口51を介して下側攪拌室34に新たなトナーが補給されると、第一連絡路41を通過して上側攪拌室33から下側攪拌室34に落下したトナーが、新たに補給されたトナーによって押し流される。したがって、現像容器31の内部におけるトナーの搬送性能の向上を図ることができる。さらに、新たに補給されるトナーの、現像容器31の内部の既存トナーに対する混合、分散を好適に実現することが可能になる。
The replenishing
補給部52は現像容器31の外側に隣接して設けられる。補給部52は下側攪拌室34の、補給口51を隔てた軸線方向外側に配置される。補給部52の内部には上方外部から新たなトナーが投入される。補給部52の内部は補給口51を介して下側攪拌室34の内部と連通する。下側攪拌室34は補給口51を介して、補給部52から新たに補給されるトナーを受け入れる。
The
補給部材53は補給部52の内部に配置される。補給部材53は軸線方向の両端間に設けられた回転軸53aの外周面に軸線方向に沿って螺旋状に延びる搬送羽根53bを設けた構成である。補給部材53は水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして補給部52に支持される。補給部材53は回転軸線方向に沿ってトナーを攪拌しながら搬送する。補給部材53の回転により、補給部52の内部のトナーは下側攪拌室34に搬送される。補給部材53を用いることで、新たに補給されるトナーの、現像容器31の内部の既存トナーに対する混合、分散に係る性能を高めることが可能になる。
The
そして、補給部材53の回転軸線は、下側攪拌部材36の回転軸線に一致する。例えば、補給部材53は下側攪拌部材36と同一部材で構成される。これにより、下側攪拌部材36によるトナーの搬送方向と、補給部材53によるトナーの搬送方向とを一致させることができる。したがって、第一連絡路41を通過して落下する既存トナーと、補給口51を通過して下側攪拌室34に補給される新たなトナーとの合流領域におけるトナーの搬送、攪拌、混合、分散に係る性能をより一層向上させることが可能になる。
The rotation axis of the replenishing
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
本発明は現像装置及び画像形成装置において利用可能である。 The present invention can be used in a developing device and an image forming apparatus.
1 画像形成装置
20 画像形成部
21 感光体ドラム(像担持体)
30 現像装置
31 現像容器
32 隔壁部
33 上側攪拌室
34 下側攪拌室
35 上側攪拌部材
36 下側攪拌部材
37 現像ローラー
38 規制ブレード
41 第一連絡路
42 第二連絡路
51 補給口
52 補給部
53 補給部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記現像容器の内部が隔壁部を介して区分され、上下方向の異なる高さに配置された上側攪拌室及び下側攪拌室と、
前記上側攪拌室及び前記下側攪拌室各々の内部に回転可能に支持され、回転軸線方向に沿って互いに反対方向に現像剤を攪拌しながら搬送する上側攪拌部材及び下側攪拌部材と、
前記隔壁部の軸線方向の一端側に設けられ、前記上側攪拌室から前記下側攪拌室に向かって現像剤が流通する第一連絡路と、
前記隔壁部の軸線方向の他端側に設けられ、前記下側攪拌室から前記上側攪拌室に向かって現像剤が流通する第二連絡路と、
を備え、
前記第一連絡路が、前記軸線方向と直交する前記隔壁部の幅方向において、前記上側攪拌部材の回転方向下流側の端部に設けられることを特徴とする現像装置。 A developer container for containing a developer to be supplied to the image carrier;
An upper stirring chamber and a lower stirring chamber, the interior of the developing container is divided via a partition wall, and arranged at different heights in the vertical direction;
An upper stirring member and a lower stirring member that are rotatably supported in each of the upper stirring chamber and the lower stirring chamber, and convey the developer while stirring the developer in opposite directions along the rotation axis direction;
A first communication path that is provided on one end side in the axial direction of the partition wall and through which the developer flows from the upper stirring chamber toward the lower stirring chamber;
A second communication path that is provided on the other end side in the axial direction of the partition wall and through which the developer flows from the lower stirring chamber toward the upper stirring chamber;
With
The developing device, wherein the first communication path is provided at an end portion on the downstream side in the rotation direction of the upper stirring member in the width direction of the partition wall portion orthogonal to the axial direction.
前記補給口が、前記第一連絡路が隣接する前記下側攪拌室の軸線方向外側の側壁部に設けられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像装置。 Provided with a replenishment port for replenishing developer from the outside to the lower stirring chamber,
The developing device according to claim 1, wherein the replenishing port is provided in a side wall portion on the outer side in the axial direction of the lower stirring chamber adjacent to the first communication path.
前記補給部の内部に回転可能に支持され、前記下側攪拌部材の回転軸線方向に沿って前記補給口に向けて現像剤を搬送する補給部材と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の現像装置。 A replenishing portion disposed on the outside in the axial direction across the replenishing port of the lower stirring chamber;
A replenishing member that is rotatably supported in the replenishing portion and conveys the developer toward the replenishing port along the rotational axis direction of the lower stirring member;
The developing device according to claim 3, further comprising:
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