JP3058297B2 - 現像ユニット及び該現像ユニットを備えた画像形成装置 - Google Patents

現像ユニット及び該現像ユニットを備えた画像形成装置

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JP3058297B2
JP3058297B2 JP3242382A JP24238291A JP3058297B2 JP 3058297 B2 JP3058297 B2 JP 3058297B2 JP 3242382 A JP3242382 A JP 3242382A JP 24238291 A JP24238291 A JP 24238291A JP 3058297 B2 JP3058297 B2 JP 3058297B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、現像剤の内部封鎖など
を選択的に行う現像ユニット及びこの現像ユニットを備
えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】感光体上に静電潜像を作像する形式の、
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に
おいては、その静電潜像の現像に、粉体の現像剤を用い
る乾式型の現像装置が広く用いられている。近時、この
種の現像装置は、その保守や点検などを容易にするため
に、現像ユニットとして、ユニット化される傾向にあ
る。このような現像ユニットは、通常、画像形成装置本
体に対し着脱自在になっている。
【0003】この種の現像装置では、現像ユニットに備
えられる現像ローラが現像位置に位置決めされるように
なっているのであるが、非接触現像方式や接触現像方式
のものでは、現像ローラが、現像位置において非常に小
さい間隙をもって、或いは実質的に接触状態で感光体に
対向する構成となるため、現像ユニットの脱着に当って
は、現像ユニットを感光体から十分に離す必要がある。
このようにしないと、感光体の表面が現像ユニットの脱
着時に傷ついたりするからである。このような構成のも
のでは、現像ユニットを画像形成装置本体内に装填した
あと、現像ユニットを現像位置に位置決めする必要があ
る。すなわち、現像ユニットの挿入と、その現像位置へ
の位置決めとを、2段階に亘って行う必要があるのであ
る。なお、この種の関連技術として、特開昭60−10
2663号公報、特開昭60−177371号公報など
によるものが既に提案されるところとなっている。
【0004】ところで、現像ユニットを、現像ローラな
どを連結した筒体構造のものとなし、この筒体内に予め
現像剤を充填しておき、新品1包装状態で、かかる現像
ユニットを保管などしておくようにする場合、その筒体
に設けられる現像剤補給用開口を所定のシール部材など
で封鎖しておく必要がある。かかる現像ユニットを使用
する場合には、そのようなシール部材を剥がす必要があ
るが、このとき、どうしても、内部の現像剤が、その開
口を通して外部へ飛散し易くなる。このような飛散を生
じると、現像ユニットの装填者の手やユニットの周辺な
どを現像剤で汚すおそれがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、現像
剤の封鎖状態を自動的に解除できるようにすると共に、
現像ローラのような現像剤担持搬送部材の現像位置への
位置決めも、その解除と同時に行えるようにした現像ユ
ニットを提供することにある。
【0006】今一つの発明の目的は、現像ユニット内の
現像剤の封鎖状態を解除する手段と、現像ユニットの現
像位置への位置決め手段とを兼用化して、この種の構成
を簡素化し得るようにした画像形成装置を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、筒体を成し、この筒体内部に現像剤収容室
を、筒体壁部に現像剤収容室内の現像剤が通る現像剤補
給口をそれぞれ設けた第1のユニット体と、担持した現
像剤で潜像担持体上の静電潜像を現像位置において現像
するための現像剤担持搬送部材と、前記現像剤補給口か
らの現像剤を受け入れる現像剤受け入れ開口と、現像剤
補給口を選択的に閉塞する現像剤補給口封鎖部材とをそ
れぞれ設けた第2のユニット体とを有し、現像剤担持搬
送部材が非現像位置に置かれ、且つ、現像剤補給口が現
像剤補給口封鎖部材によって閉塞される第1の位置と、
現像剤担持搬送部材が現像位置に置かれ、且つ、現像剤
補給口封鎖部材による、現像剤補給口の封鎖が解除さ
れ、更に、現像剤受け入れ開口が現像剤補給口に合致す
る第2の位置との各位置に、第2のユニット体が変位自
在となるように、第2のユニット体を、第1のユニット
体に対して、回動可能に連結した現像ユニット構成を提
案するものである。
【0008】今一つの発明は、上記目的を達成するた
め、筒体を成し、筒体内部に現像剤収容室を、筒体壁部
に現像剤収容室の現像剤が通る現像剤補給口をそれぞれ
設けた第1のユニット体と、担持した現像剤で潜像担持
体上の静電潜像を現像位置において現像するための現像
剤担持搬送部材と、潜像担持体の側に設けた位置決め部
に接することによって現像剤担持搬送部材を現像位置に
位置決めするための位置決め部材と、前記現像剤補給口
からの現像剤を受け入れる現像剤受け入れ開口と、現像
剤補給口を選択的に閉塞する現像剤補給口封鎖部材とを
それぞれ設けた第2のユニット体とを有し、現像剤担持
搬送部材が非現像位置に置かれ、且つ、現像剤補給口が
現像剤補給口封鎖部材によって閉塞される第1の位置
と、位置決め部材が潜像担持体側の位置決め部に接し、
且つ、現像剤補給口封鎖部材による現像剤補給口の封鎖
が解除され、更に、現像剤受け入れ開口が現像剤補給口
に合致する第2の位置との各位置に、第2のユニット体
が選択的に変位自在となるように、第2のユニット体
を、第1のユニット体に対して、回動可能に連結した現
像ユニットを、潜像担持体と共に備えた画像形成装置を
提案するものである。
【0009】なお、筒体を、現像剤収容室の他に、廃ト
ナー回収室を設けたものとすると効果的である。
【0010】又、第2のユニット体を、該ユニット体が
第1の位置に置かれるとき、画像形成装置本体に対し、
着脱自在となるユニット体とすると、効果的である。
【0011】
【実施例】図1および図2は、本発明一実施例の現像ユ
ニットを示す断面図であり、かかる現像ユニット10
は、第1のユニット体1と、第2のユニット体2より成
る。第1のユニット体1は、後述する現像剤補給口6を
除いて密閉状態にされる筒体を成し、この筒体3内には
現像剤収容室4が設けられている。本実施例では、かか
る現像剤収容室4内に一成分トナーTが収容されてい
る。このような実施例に即して、現像剤の冠される部材
については、以下、「トナー」を冠するものとする。
【0012】筒体3の壁部にはトナー収容室4内のトナ
ーが通るトナー補給口6が設けられている。トナー収容
室4内にはアジテータ5が設けられ、これが後述する駆
動手段で回転駆動されることにより、トナー収容室4内
のトナーTは撹拌されつつ、トナー補給口6を通って後
述する現像ローラ11に供給される。筒体3の壁部のう
ち、トナー補給口6を設ける側の壁部3aは、アジテー
タ5の回転中心Cを共通の中心とする円周壁部となって
いる。
【0013】符号8は潜像担持体の一例であるベルト状
の感光体を示し、この感光体8は図2に示すように、感
光体ユニット9としてユニット化されたものとなってい
る。かかる感光体8には、周知の帯電や露光等が行われ
て、所定の静電潜像が形成される。
【0014】第2のユニット体2には、担持したトナー
で、感光体8上の静電潜像を現像位置(これについては
後述する)において現像するための現像剤担持搬送部材
の一構成例である現像ローラ11が設けられている。
又、第2のユニット体2には、トナー補給口6からのト
ナーを受け入れるトナー受け入れ開口12が設けられて
いる。更に、第2のユニット体2には、トナー補給口6
を選択的に閉塞するトナー補給口封鎖部材13が、又、
現像ローラ11上の担持トナーの量を規制するブレード
部材(現像ブレード)14がそれぞれ設けられており、
本例ではトナー補給口封鎖部材13が第2のユニット体
2のケーシング19に一体に形成されている。これらの
諸部材に加えて、第2のユニット体2には、現像ローラ
11と同心的に設けた位置決め部材15が設けられてい
る。本例では、かかる位置決め部材15が、現像ローラ
11をケーシング19に回転自在に支持する軸受の一部
として構成されている(図3参照)。
【0015】第2のユニット体2は、中心Cの周りに回
動可能になっており、第2のユニット体2が図1に示す
第1の位置に置かれた状態で、現像ローラ11は感光体
8から大きく離隔した非現像位置に置かれている。又、
この第1の位置で、トナー補給口6はトナー補給口封鎖
部材13によって閉塞されている。このように構成され
る現像ユニット10が単独で運用可能となっており、所
定の場所に保管される。勿論、この中には、トナーが予
め充填されている。
【0016】かかる現像ユニット10を画像形成装置本
体(不図示)内に挿入(挿入方向は現像ローラ11の軸
方向)すると、第2のユニット体2は、後述するように
自動的に図2に示す第2の位置まで、中心Cの周りに回
動するようになっている。
【0017】このとき、第2のユニット体2は円周壁部
3aの外面に沿って回動する。円周壁部3aの外面には
シール部材17,18が貼り付けられていて、第2のユ
ニット体2の回動時に、ケーシング19やそのトナー補
給口封鎖部材13などがそのシール部材17,18に沿
って摺動する。かかるシール部材17,18は、現像ユ
ニット10が単独で用いられるとき、及び現像ユニット
10が画像形成装置内に装填され現像機能を遂行すると
き、ユニット内のトナーを、かかる摺動部から外部へ飛
散させないようにする。
【0018】第2のユニット体2が図2に示す第2の位
置に回動すると、感光体8の側に設けた位置決め部材1
6の位置決め部16aに、位置決め部材15が接し、こ
の状態で、現像ローラ11は現像位置に位置決めされ
る。本例では現像ローラ11上のトナーが感光体8と接
する現像位置に置かれるようになっている。なお、感光
体8側に設けられる位置決め部材16は感光体8を駆動
するローラ21の軸受の一部として構成されている。
【0019】第2のユニット体2が第2の位置に回動す
ると、トナー補給口封鎖部材13による、トナー補給口
6の封鎖が解除され、同時にトナー受け入れ開口12が
トナー補給口6に合致する。すなわち、当該現像ユニッ
トのトナーの封鎖状態が自動的に解除されるのである。
かような状態で、トナー収容室4内のアジテータ5が回
転し、内部のトナーTが両開口6,12を通って現像ロ
ーラ11に供給され、この現像ローラ11により現像が
行われる。すなわち、図2における反時計方向に回転駆
動される現像ローラ11上にトナーが担持され、該トナ
ーの量がブレード部材14によって規制され、規制後の
トナーが現像ローラ11と感光体8との間の現像領域へ
搬送され、ここで、感光体8上に形成された静電潜像に
トナーが静電的に移行し、潜像が可視像化されるのであ
る。
【0020】本例は、かような第2のユニット体2が、
第1の位置と第2の位置との各位置に、選択的に変位自
在となるように、第2のユニット体2を、第1のユニッ
ト体1に対して、回動可能に連結したものである。
【0021】次に、この具体的構成例について述べる。
【0022】図3において、第2のユニット体2は、基
端を枢軸22Aと、奥側の枢軸22B(図4)とに枢着
された前後の腕杆23を備えており、これらの腕杆23
はケーシング19の一部として構成され、同杆23に現
像ローラ11が回転自在に支持されている。枢軸22
A,22Bは、筒体3に一体形成されていて、これらの
中心は、先に述べた第2のユニット体2の回動中心Cと
なっているのである。枢軸22A,22Bの中心は、図
4に示すように、アジテータ5の軸5Aの中心とも合致
している。
【0023】第1のユニット体1の筒体3の上部には、
ガイド突起3bが設けられ、装填者が、現像ユニット1
0を画像形成装置内に矢印A方向に沿って装填すると
き、かかるガイド突起3bが、側板24に端部を固設さ
れたガイドレール25に嵌め込まれる。手前側の腕杆2
3には把持部23a(図4には示さず)が設けられてい
る。
【0024】図4において、左側部位は、現像ユニット
の挿入方向先の奥側部位となっていて、又、右側部位は
その挿入方向上の手前側部位となっている。手前側部位
の枢軸22Aには捩りコイルバネ28が巻き付けられ、
この一端は筒体3に植設されたピン26に、他端は腕杆
23に植設されたピン27にそれぞれ掛止されている。
又、奥側位置の枢軸22Bにも、同様にして捩りコイル
バネ31が巻き付けられ、この一端は筒体3に植設され
たピン29に、他端は腕杆23に植設されたピン30に
それぞれ掛止されている。このようなバネ28,31に
よって、第2のユニット体2には矢印B方向(図3)へ
の回動習性が付与されているのである。
【0025】一方、筒体3の奥部側面と、奥側の腕杆2
3との間には板バネ32が介設され、この板バネ32の
弾力により、第2のユニット体2は第1のユニット体1
に対し奥側部位へ寄せられている。この状態で、筒体3
の手前がわ側面に、手前側の腕杆23が接している。
【0026】図5は、図4の筒体3を矢印D方向から見
た場合の断面図であり、筒体3の手前がわ側面に、手前
側の腕杆23が接した状態で、筒体3に設けた突起3d
が、この腕杆23に穿った穴23b(図3)に嵌入して
いる。なお、図3に示す穴23bには、かかる突起3d
が入り込んでいるのであるが、図面の輻輳化を避けるた
めに、この図では、突起3dの図示を省略してある。
【0027】突起3dが穴23bに係合することによっ
て、第2のユニット体2は図1に示す第1の位置にロッ
クされて回動せず、現像ユニット10が所定の場所に保
管されているときなどは、中のトナーが密封状態に保持
される。
【0028】次に、図3において、当該現像ユニット1
0を画像形成装置本体内に装填すべく、ガイド突起3b
をガイドレール25に沿って嵌め込んでゆくと、画像形
成装置本体側の側板24に固植されたピン33が奥側の
腕杆23に衝き当たり、第2のユニット体2が停止する
が、第1のユニット体1はさらにわずかに奥側へ移動
し、第2のユニット体2が第1のユニット体1に対して
相対的に手前側へバネ32の弾力に抗して強制的に寄せ
られる。
【0029】すなわち、図4に示すケーシング19とそ
の両腕杆23が、第1のユニット体1に対して相対的に
図示右側へ寄せられるのである。図6は、腕杆23が完
全に右側へ寄せられた状態を示し、この状態で、第1の
ユニット体1の筒体3の突起3dに係合していた穴23
bが、その突起3dから抜け出る。
【0030】すると、図3の第2のユニット体2は、バ
ネ28及びバネ31(図4)の力によって矢印B方向に
回動を始め、図2に示すように、位置決め部材15が感
光体側の位置決め部16aに接し、現像ローラ11が現
像位置に自動的に位置決めされると同時に、トナー補給
口6が開放され、この開放されたトナー補給口6にトナ
ー受け入れ開口12が合致する。すなわち、第2のユニ
ット体2は第1の位置から第2の位置に置かれるのであ
る。
【0031】図3において符号34で示すものは、腕杆
23のオーバーラン防止用のストッパピンであり、この
ストッパピン34は、現像ユニット10が単体状態にあ
るとき、突起3dが穴23bから外れてしまった場合で
も、第2のユニット体2を第2の位置で静止させてしま
うものである。なお、第2のユニット体2が第2の位置
に回動した状態で、図7に示すように、突起3dは手前
側の腕杆23の内壁面に圧接している。
【0032】このようにして、第2のユニット体2は、
図2に示すように、現像位置に位置決めされ、この位置
で、トナー収容室4内のトナーが現像ローラ11に供給
され、前述したような現像が行われる。なお、本現像ユ
ニットの駆動は次のようにして行われる。
【0033】当該現像ユニットを画像形成装置本体内に
挿入して、第2のユニット体2が図2に示した第2の位
置に置かれたとき、図4に示す現像ユニット側のアジテ
ータギア35に噛み合っている現像ユニット側の駆動ギ
ア36が本体側の駆動ギア(不図示)に噛み合う。又、
現像ユニット側のアイドルギア37が、その駆動ギア3
6に噛み合っており、本体側の駆動ギアが回転すると、
現像ユニット側の駆動ギア36とアジテータギア35を
介してアジテータ5が回転駆動される。又、2段アイド
ルギア37及び現像ローラギア38を介して現像ローラ
11が回転駆動される。
【0034】次に、現像ユニット10を画像形成装置本
体から取り外すときは、次のような手順で行う。先ず、
図3に示す把手23aを下方へ押し動かし、第2のユニ
ット体2を第2の位置から第1の位置に回動させつつ、
当該現像ユニット10を引き抜く。すると、奥側の腕杆
23が、これを押していたピン33から離れるようにな
り、図4の位置よりも左側へ寄せられていた第1のユニ
ット体1は、板バネ32の力で右側へ寄せられる。この
とき、突起3dと対向状態となっている、図6の穴23
bが、その突起3dに入り込み、第2のユニット体2は
図1の位置にロックされる。この状態で現像ユニットを
画像形成装置本体から抜き出すのである。このようなロ
ック状態では、本ユニットが画像形成装置外にあって
も、内部トナーの密封性が保たれることになる。
【0035】このように、現像ユニット10は、第2の
ユニット体2が第1の位置に置かれるとき、画像形成装
置本体に対し、着脱自在となっていて、現像ユニット1
0を単独で取り出したときは、第2のユニット体2がト
ナー封鎖位置にロックされるため、トナーがユニット外
へ飛散するようなことが回避される。しかも現像ユニッ
ト10を画像形成装置本体に対して着脱するとき、現像
ローラ11が感光体8から大きく離間するので、感光体
8や現像ローラ11に傷が付けられる不具合を阻止でき
る。
【0036】かように構成される現像ユニットを用いる
と、感光体に対する位置決めと、トナーの密封解除と
を、共に、自動的に行うことができるのである。
【0037】又、画像形成装置として、かように構成さ
れる現像ユニット10を、感光体8と共に備えることに
より、トナー補給口の封鎖解除手段や、現像ローラの現
像位置への位置決め手段などを兼用化することができ、
これにより、画像形成装置構成を簡素化することがで
き、そのコストを低減させることができる。又、保守点
検なども容易になる。
【0038】なお、図1に示すように、筒体3内に、ト
ナー収容室4の他に、廃トナー回収室7を設けるように
しても良い。この種の画像形成装置では、転写後の感光
体の表面をクリーニングするクリーニング装置を備えて
いるが、このクリーニング装置によって回収した廃トナ
ーを、かかる廃トナー回収室7内に回収してしまうので
ある。このようにすれば、特別な廃トナー回収容器が不
要であり、廃トナーを、現像ユニットごと、処分するこ
ともできる。
【0039】なお、本発明は、感光体としてベルト感光
体を用いる画像形成装置の他、ドラム状の感光体を用い
る画像形成装置などにも適用することができる。又、ト
ナー収容室4内に、一成分トナーでなく、二成分系現像
剤を収容して現像を行うものにも、その適用が可能であ
る。
【0040】
【発明の効果】本発明の請求項1に記載の現像ユニット
によれば、現像剤の封鎖状態を自動的に解除することが
でき、同時に、現像剤担持搬送部材の現像位置への位置
決めも行うことができ、この種の作業を、現像剤を飛散
させることなしに、極く簡単に行うことができる。
【0041】本発明の請求項2に記載の画像形成装置に
よれば、現像剤の封鎖解除手段や、現像剤担持搬送部材
の現像位置への位置決め手段などを兼用化できるので、
画像形成装置構成を簡単にすることができ、そのコスト
を低減させることが可能になり、又、その保守や点検な
ども容易になる。
【0042】請求項3に記載の現像ユニットによれば、
廃トナーの回収のための特別な容器などが不用になり、
又、廃トナーを現像ユニットごと、処分したりすること
ができる。
【0043】請求項4に記載の画像形成装置によれば、
廃トナーの回収のための特別な容器などが不用になり、
又、廃トナーを現像ユニットごと、処分したりすること
ができる。
【0044】請求項5に記載の画像形成装置によれば、
現像ユニットの単独運用が可能であり、この運用時に、
現像剤が外部へ飛散するようなこともなく、又、現像ユ
ニットの着脱時に、現像剤が外部へ飛散するようなこと
もない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明一実施例の現像ユニットの正断面図であ
る。
【図2】本発明一実施例の現像ユニットが、現像位置に
位置決めされた状態を示す図である。
【図3】本発明一実施例の現像ユニットの構成斜視図で
ある。
【図4】本発明一実施例の現像ユニットの概略断面図で
ある。
【図5】第1のユニット体の筒体の突起が、第2のユニ
ット体の腕杆の穴に係合している状態を示す断面図であ
る。
【図6】第1のユニット体の筒体の突起が、第2のユニ
ット体の腕杆の穴から外れた状態を示す断面図である。
【図7】第1のユニット体の筒体の突起が、第2のユニ
ット体の腕杆の穴から外れ、その突起が腕杆に圧接して
いる状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 第1のユニット体 2 第2のユニット体 3 筒体 4 現像剤収容室 6 現像剤補給口 7 廃トナー回収室 10 現像ユニット 12 現像剤受け入れ開口 13 現像剤補給口封鎖部材 15 位置決め部材 16a 位置決め部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−165174(JP,A) 特開 平4−328781(JP,A) 特開 昭61−240262(JP,A) 特開 昭62−251766(JP,A) 実開 平3−31756(JP,U) 実開 昭64−51962(JP,U) 実開 平3−35558(JP,U) 実開 昭63−188664(JP,U) 実開 平4−120970(JP,U) 実開 昭60−56062(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 51/08

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒体を成し、この筒体内部に現像剤収容
    室を、筒体壁部に現像剤収容室内の現像剤が通る現像剤
    補給口をそれぞれ設けた第1のユニット体と、 担持した現像剤で潜像担持体上の静電潜像を現像位置に
    おいて現像するための現像剤担持搬送部材と、前記現像
    剤補給口からの現像剤を受け入れる現像剤受け入れ開口
    と、現像剤補給口を選択的に閉塞する現像剤補給口封鎖
    部材とをそれぞれ設けた第2のユニット体とを有し、 現像剤担持搬送部材が非現像位置に置かれ、且つ、現像
    剤補給口が現像剤補給口封鎖部材によって閉塞される第
    1の位置と、現像剤担持搬送部材が現像位置に置かれ、
    且つ、現像剤補給口封鎖部材による、現像剤補給口の封
    鎖が解除され、更に、現像剤受け入れ開口が現像剤補給
    口に合致する第2の位置との各位置に、第2のユニット
    体が変位自在となるように、第2のユニット体を、第1
    のユニット体に対して、回動可能に連結したことを特徴
    とする現像ユニット。
  2. 【請求項2】 筒体を成し、筒体内部に現像剤収容室
    を、筒体壁部に現像剤収容室の現像剤が通る現像剤補給
    口をそれぞれ設けた第1のユニット体と、 担持した現像剤で潜像担持体上の静電潜像を現像位置に
    おいて現像するための現像剤担持搬送部材と、潜像担持
    体の側に設けた位置決め部に接することによって現像剤
    担持搬送部材を現像位置に位置決めするための位置決め
    部材と、前記現像剤補給口からの現像剤を受け入れる現
    像剤受け入れ開口と、現像剤補給口を選択的に閉塞する
    現像剤補給口封鎖部材とをそれぞれ設けた第2のユニッ
    ト体とを有し、 現像剤担持搬送部材が非現像位置に置かれ、且つ、現像
    剤補給口が現像剤補給口封鎖部材によって閉塞される第
    1の位置と、位置決め部材が潜像担持体側の位置決め部
    に接し、且つ、現像剤補給口封鎖部材による現像剤補給
    口の封鎖が解除され、更に、現像剤受け入れ開口が現像
    剤補給口に合致する第2の位置との各位置に、第2のユ
    ニット体が選択的に変位自在となるように、第2のユニ
    ット体を、第1のユニット体に対して、回動可能に連結
    した現像ユニットを、潜像担持体と共に備えたことを特
    徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】 筒体は現像剤収容室の他に、廃トナー回
    収室を設けたものである請求項1に記載の現像ユニッ
    ト。
  4. 【請求項4】 筒体は現像剤収容室の他に、廃トナー回
    収室を設けたものである請求項2に記載の画像形成装
    置。
  5. 【請求項5】 第2のユニット体は、該ユニット体が第
    1の位置に置かれるとき、画像形成装置本体に対し、着
    脱自在となっている請求項2に記載の画像形成装置。
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