JP3455273B2 - 回転型現像装置 - Google Patents

回転型現像装置

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JP3455273B2
JP3455273B2 JP04130594A JP4130594A JP3455273B2 JP 3455273 B2 JP3455273 B2 JP 3455273B2 JP 04130594 A JP04130594 A JP 04130594A JP 4130594 A JP4130594 A JP 4130594A JP 3455273 B2 JP3455273 B2 JP 3455273B2
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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、電子写真法を用いた画
像形成装置における現像装置、特に、カラー複写機やカ
ラープリンター等に適用できる回転型現像装置に関す
る。 【0002】 【従来の技術】非回転型の現像装置、或は、現像機能を
有する複数の現像器を回転軸のまわりに配置してこれら
の現像器を前記回転軸のまわりに回動させることによ
り、順次感光体に対峙させて現像を行う回転型現像装置
として、次の技術が知られている。 【0003】(a).現像器の前後の側板の一方の外周
面を円筒状に形成し、この外周面の3個所を支持部材に
より回転自在に支持した構成とし、他の一方の側板の中
心(=現像ユニットの回転中心)上に突設された位置決
めピンを持ち、これらにより、画像形成装置本体に位置
決めすることにより、現像ユニットの回転に支障のない
ようにしたもの(特開昭63−78169〜78175
号公報参照)。 【0004】(b).各々の現像器を回転体の前後の両
側板上にそれぞれ独立して揺動可能に取り付けるもの
(特開昭63−177165号公報参照)。 【0005】(c).上記(b)での現像器ユニットの
駆動方法で、被現像体に対向する現像位置に移動された
所要の現像器ユニットの動力伝達部材をクラッチングさ
せて現像器ユニットに駆動力を伝達するもの(特開昭6
3−178262号公報、特開昭63−178263号
公報参照)。 【0006】(d).現像剤保持体に層形成部材を圧接
させて、現像剤保持体上に現像剤層を形成し、この現像
剤層を像担持体に形成された静電潜像に対向させて現像
する現像装置において、前記層形成部材を現像剤保持体
と平行状態に保持するために保持体の少なくとも一端側
の支持位置を可変とする支持位置調節手段を設けたもの
(特開平3−68973号公報参照)。 【0007】(e).上記(d)で、像担持体に対し選
択的に対向するとともに、接離する方向に移動可能な複
数個の現像器と、該現像器の移動路に対向して設けられ
現像器保持体の回転時に、現像器側の突起部材と接触し
て前記像担持体から離間する方向に変位させる偏心カム
からなる現像器変位手段と、この現像器変位手段により
変位された現像器を変位状態に保持する保持手段とを具
備する回転型多色現像装置(特開平3−68970号公
報参照)。 【0008】(f).上記(e)で、現像器保持体と現
像器にそれぞれローラ押さえ部材、これらの間に食い込
むローラ部材を設置し、前記現像器変位手段により変位
された現像器を変位状態に保持する保持手段とを具備す
る回転型多色現像装置(特開平3−111868号公報
参照)。 【0009】(g).現像剤保持体に層形成部材を圧接
させて現像剤保持体上に現像剤層を形成し、この現像剤
層を像担持体に形成された静電潜像に対向させて現像す
る現像装置において、前記層形成部材を現像剤保持体と
平行状態に保持するために、保持体の少なくとも一端側
の支持位置を可変とする支持位置調節手段を設けたも
の。 【0010】上記で、像担持体に対し選択的に対向する
と共に、接離する方向に移動可能な複数個の現像器と、
該現像器保持体の回転支軸に設けられ該現像器保持体の
回転時に前記像担持体へ接触する方向に変位させる偏心
カムからなる現像器変位手段と、この現像器変位手段に
より変位された現像器を変位状態に保持する保持手段と
を具備する回転型多色現像装置(特開平3−26496
7号公報参照)。 【0011】(h).現像ユニットの両側部に少なくと
も2つのガイドロールをそれぞれ設け、固定的に配置さ
れる一対のフレーム部材に環状のガイド溝をそれぞれ形
成し、該フレーム部材のガイド溝に前記複数の現像ユニ
ットの該ガイドロールをそれぞれ遊嵌して該複数の現像
ユニットを移動可能に横架し、該複数の現像ユニットの
各々に少なくとも一個所で接する回転部材を回転自在に
設け、該回転部材を回転駆動することにより、現像ユニ
ットを選択的に感光部材に近接せしめるように構成した
回転型多色現像装置(特開平4−78873号公報参
照)。 【0012】(i).回転可能な支持部材上に複数の現
像ユニットを支持し、該支持部材を回転させることによ
り、現像ユニットの現像用開口部を選択的に感光部材に
近接せしめて該感光体上の静電潜像を可視像化するよう
構成し、前記支持部材の回転中心から該現像ユニットの
感光部材との対向部までの寸法より大きい半径の円形部
材を該支持部材の軸と同軸上に、該支持部材の回転とは
無関係に回転自在に設け、前記感光部材表面に該円形部
材が当接した状態で前記支持部材が回転する構成とした
もの(特開平4−78875号公報参照)。 【0013】(j).感光体の周囲に固定的に設けられ
た単一現像剤容器と、この現像剤容器の両側に前記感光
体の軸心と直交する方向に摺動自在に設けられた摺動体
と、外周面が弾性部材により形成されて両端が前記摺動
体に回転自在に保持された現像ローラと、前記摺動体を
前記感光体側に付勢する付勢部材とにより構成したもの
(特開平4−306682号公報参照)。 【0014】(k).現像器ユニットの駆動方法であっ
て、被現像体に対向する現像位置に移動された所要の現
像器ユニットの動力伝達部材をクラッチングさせて、現
像器ユニットに駆動力を伝達するもので、遊星歯車機構
を用いたもの(USP5168319(特開平4−34
8368号公報参照,他))。 【0015】(l).フルカラー複写器用回転式現像器
で、現像剤補給口を現像器回転支軸の内部に設けたもの
(特開平4−8790号公報参照)。 【0016】(m).上記(l)の現像器で、現像位置
と異なる位置に現像剤補給位置をもつもの(特公昭64
−8330号公報参照)。 【0017】(n).上記(m)の現像器で現像位置の
上流位置で、トナー補給とトナー撹拌を同一の個所で行
うもの(特開昭61−243467号公報参照)。 【0018】(o).上記(n)の現像器で、複数の現
像剤補給路をもち、この補給路を開閉するシャッター手
段を持つもの(特公平4−10071号公報参照)。 【0019】(p).回転型現像装置の現像剤補給装置
において、各色毎に、現像剤搬送用オーガ手段をもち、
このオーガ手段を選択的に移動させることにより、現像
剤の補給を行うもの(特開平4−78872号公報参
照)。 【0020】(q).上記(p)で、各オーガ手段の現
像剤受け入れ口にシャッター手段を持つもの(特開平4
−78884号公報参照)。 【0021】(r).上記(q)で、それぞれの一端が
各現像ユニットに接続されたオーガ手段の他端部近傍
を、現像装置の側部近傍で現像装置の回転により同一円
を描いて回転するようにそれぞれ配置し、それぞれのオ
ーガ手段の他端部近傍に、現像装置の回転軸方向に位置
が異なり、回転半径方向外側に開口する現像剤受入口を
設け、オーガ手段の他端部近傍がそれぞれ上方に位置し
たときに、それぞれの現像剤受入口に対応する位置に現
像剤排出口を有する現像剤補給手段を設けて構成したも
の(特開平4−78876号公報参照)。 【0022】(s).回転現像装置において、現像ロー
ラなどにバイアス電圧を供給する手段に関するもの(特
開昭57−111555号公報、特開昭64−4095
7号公報参照)。 【0023】 【発明が解決しようとする課題】前記従来技術のうち、
(a)〜(i)、(k)の技術は、いずれも現像器回転
支軸が本体に固定されたものであり、現像ローラと感光
体との間隔である現像ギャップ精度の管理、駆動時の振
動などの点で問題がある。 【0024】前記(j)の技術は、現像ローラの両端に
それぞれ従動歯車をもち、本体側より駆動受けるもの
で、回転式多色現像装置ではないが、やはり、駆動時の
振動が問題となる。前記(l)〜(r)の技術では、現
像ギャップ精度の管理に問題がある。前記(s)の技術
では、バイアス電圧の供給手段の構成が複雑であるとの
問題がある。 【0025】従って、本発明は、現像ギャップの精度管
理を容易にし、簡易な構成で安定して確実に現像器にバ
イアス電圧を供給することのできる回転型現像装置を提
供することを目的とする。 【0026】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は次のように構成した。 【0027】(1).現像機能を有する複数の現像器を
回転軸のまわりに配置してこれらの現像器を前記回転軸
のまわりに回動させることにより、感光体に対峙させて
現像を行う回転型現像装置において、前記各現像器の前
記回転軸長手方向端に現像剤補給手段を設けて構成し
た現像ユニットと、これらの現像ユニットを支持する回
転軸と、前記現像ユニットの前記回転軸長手方向両側に
て、前記回転軸を回転自在かつ着脱自在に支持すると共
に、不動部材に設けられた支点軸に揺動自在に支持され
た揺動支持手段と、前記現像器中の任意の現像器が感光
体に押圧される向きに前記揺動支持手段を弾性的に付勢
する付勢手段と、前記揺動支持手段の傾きの度合いを制
御する制御手段と、前記現像ユニットと一体的に各現像
器毎に設けられていて、前記現像器中のバイアス電圧被
印加部材にバイアス電圧を伝えるピンからなるバイアス
電圧供給手段と、前記揺動支持手段に設けられていて、
前記回転軸を中心に回転する現像ユニットの回転と共に
その自由端側が前記バイアス電圧供給手段に接触して電
源からのバイアス電圧を印加する電圧印加手段とを具備
したすることとした(請求項1)。 【0028】 【0029】 【0030】 【0031】 【0032】 【0033】 【0034】 【0035】 【作用】任意の現像器の一部は、揺動支持手段と共に、
付勢手段の押圧力によって感光体に押圧されて現像ギャ
ップノ精度管理が行われる。又、現像器内の電圧被印加
部材は、揺動支持手段上に構成された電圧印加部材及び
バイアス電圧供給手段を介してバイアス電圧の供給を受
ける。 【0036】 【実施例】以下の実施例では、非磁性1成分現像方式・
装置について述べるが、他の実施例として、他の1成分
・2成分現像方式・装置でも実施可能である。 【0037】1.本発明の適用対象であるフルカラー複
写機の例 図2により本発明にかかる回転型現像装置を適用するこ
とが好適なフルカラー複写機の概要を説明する。 【0038】図2において、画像形成に際しては、原稿
10が読み取り部20及び未図示の画像処理にて電気信
号に変換され、更に、書き込み部30でドラム状の感光
体1上に像露光される。 【0039】これにより、前記原稿に応じた静電潜像
は、本発明にかかる回転型現像装置100内の現像器に
より現像され、中間転写・搬送ベルトユニット200に
て中間転写・搬送ベルト201上にトナー像が形成さ
れ、更に、転写紙40に再転写される。 【0040】トナー像を転写された転写紙40はその
後、定着ユニット7を経て排紙ローラー8によりコピー
として機外に排出される。この間、フルカラーコピー時
は、従来公知のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
(以下、Y,M,C,BKと略称する)のカラー画像形
成サイクルが順次、繰り返される。なお、白黒コピー時
は、これも公知の画像形成サイクルにより行われる。 【0041】2.請求項1に対応する説明 図2に示した回転型現像装置100は筒状をした現像ユ
ニット1040の筒体部1020の部分を切断したとき
の断面形状を示したものであり、図1(a)の(I)の
位置から見た図に相当し、これを拡大して示すと図6の
ようになる。 【0042】以下の説明では、現像方式として、1成分
現像方式を用いた例で説明する。図6において、符号1
01Y,M,C,BKは現像機能を営む4つの現像器を
示す。これら各現像器内を現像室と称する。各現像室は
現像ケース部材111Y,M,C,BKにより仕切ら
れ、又、図6の紙面を貫く方向の両端部は側板102、
114で覆われている。 【0043】現像器の側部には各現像器を構成する筒体
部の一端側に各トナーを補給する現像剤補給ユニットが
付設されており、これら筒体部及び現像剤補給ユニット
を合わせて、現像ユニットと称する。 【0044】図1(a)において、筒体部を符号102
0、現像剤補給ユニットを符号1030、現像ユニット
を符号1040でそれぞれ示している。この筒体部10
20は、その前後を手前側側板114(図11参照)と
現像ユニット奥側側板102とで塞がれて構成され、内
部である現像室に現像に供する部材を具備している。 【0045】図6において、各現像器はそれぞれ同一の
構成をしていて、現像ユニット回転支軸112のまわり
に等間隔に配置されており、現像に際しては、該回転支
軸を中心にして現像ユニット全体が反時計まわりの向き
に間欠的に回動されて所定の現像器が感光体と対峙す
る。各現像器は、感光体1との対向部分に形成された開
口部分を残し筒状のケース50で覆われている。なお、
図1(a)では、図6におけるケース50は煩雑化を避
けるため省略して示している。 【0046】各現像室には、現像機能を果たすべく、現
像ローラ110Y,M,C,BK、移送スクリュー12
0Y,M,C,BK、補給ローラ130Y,M,C,B
K、ブレード140Y,M,C,BK、残像防止ローラ
150Y,M,C,BK等がそれぞれ配置され、又、そ
れぞれトナー115Y,M,C,BKが収容されてい
る。トナーは各2本の移送スクリュー120Y,M,
C,BKにより、現像剤補給ユニット1030との間で
搬入・搬出される。 【0047】各色トナーは補給ローラ130Y,M,
C,BKとブレード140Y,M,C,BKとにより、
現像ローラ110Y,M,C,BKの表面での帯電量及
びトナー層均一化がなされた後、感光体上の静電潜像を
現像する。 【0048】前記したように、各現像器は、現像ユニッ
ト回転支軸112を中心にして反時計まわりの向きに回
転し、各現像器の現像ローラ110Y,M,C,BKが
順次感光体1に対峙して該当するトナーにより静電潜像
を可視像化する。 【0049】現像後のトナーは、現像ケース部材111
Y,M,C,BKを案内にして補給ローラ130Y,
M,C,BK部へ戻される。残像防止ローラ150Y,
M,C,BKは現像後の現像ローラ及び現像ローラ表面
の残留トナーの除電とクリーニングを行う。 【0050】現像ローラ110Y,M,C,BKは弾性
体で作られていて、現像品質を安定・維持するために、
特に、均一に感光体1に接触させることが重要である。
このため、現像ローラを感光体に対して0〜0.5±
0.01mm食い込ませるように構成される。 【0051】上記の条件に適合するように、現像ローラ
を感光体1に接触させる手段として、揺動支持手段と、
付勢手段を設けている。揺動支持手段は、現像ユニット
1040の両側にて、現像ユニット回転支軸112を回
転自在かつ着脱自在に支持する奥側揺動アーム160
と、手前側揺動アーム161を主要な部材としてなる。 【0052】これら各揺動アームは、不動部材としての
本体後側板165及び、本体手前側側板166(図11
参照)に設けられた揺動アーム回転支軸164に揺動自
在に支持されている。 【0053】これら各揺動アーム上であって、感光体1
の対向する側の反対側の部位はオーバーハング状に突出
していて、各部にはピン170a、170bが突出して
いて、これら各ピンは、手前側加圧部材172、奥側加
圧部材173にそれぞれ形成されたピン穴172a、1
72bにそれぞれ係合している。 【0054】これら各加圧部材172、173の上部
は、緊縮性の加圧ばね172R、Lにより引かれてい
て、これにより各揺動アーム160、161は揺動アー
ム回転支軸164を中心に図1(a)において時計まわ
りの向き、つまり、現像ローラ110Y,M,C,BK
が感光体1に押圧される向きに付勢される。 【0055】ここで、各加圧部材172、173はその
長穴部分が本体側板165、166に植設された軸と係
合して案内移動されるようになっていて、その移動量を
偏心カム177a、177bにより制御することができ
る。 【0056】これら偏心カム177a,bの軸は共通で
あり、一方の軸端には操作用のレバー178が連結され
ており、該レバーを回動することにより、加圧ばね17
0R,Lの張力に抗して各揺動アーム160、161を
揺動させて、感光体1に対する押圧を解除することがで
きる。 【0057】このように、各加圧部材172、173、
及び偏心カム177a、bは、各揺動アーム160、1
61の傾き度合いを制御するので、制御手段を構成す
る。なお、制御手段としては、前記偏心カムをもう1組
設け、これを手動レバーでなく、モーターで駆動するこ
ともできる。かかる構成部分は、図8において、偏心カ
ム177bの下方に図示するにとどめる。 【0058】現像が円滑に行われるようにするために、
現像バイアス電圧が、各現像器内の電圧被印加部材とし
ての、現像ローラ110Y,M,C,BK、補給ローラ
130Y,M,C,BK、残像防止ローラ150Y,
M,C,BK等に付与される。 【0059】ここで、これらの電圧被印加部材は、各現
像器とともに回転されるため、不動部材側から如何にし
てバイアス電圧を供給するかが問題となる。本例では、
図1(a)に示すように、筒体部1020の端部であっ
て、現像剤補給ユニット1030の外部に、各現像器毎
にピン125Y、M、C,BKを設けている。但し、図
1ではピン125Mについては、部材に隠れているので
図示してない。 【0060】これら各ピンは、後述するように、電圧被
印加部材と導通されていて、図1(b)に示すように、
手前側揺動アーム161に片持状に取付けられた取付け
台306の自由端側にその基端部を絶縁して設けられた
導電弾性材からなる接触子126a、b、cの自由端側
と接触するようになっている。これら接触子は、電圧印
加手段の一部を構成する。 【0061】これら接触子の基端部には、図示省略のバ
イアス電源よりバイアス電圧が印加されている。一方、
各ピン125Y、M、C,BKは、各接触子との接触部
がそれぞれ、電圧被印加部材と導通するようになってお
り、電圧供給手段の一部を構成している。 【0062】接触子126a、b、cは、現に感光体1
に対向して現像を行っている現像器の電圧被印加部材と
導通しているピンと接触するように、その位置が定めら
れている。図1(b)の例では、接触子126a、b、
cは、ピン125Yと接触してるので、このとき、図6
に示すように、現像器101Yが感光体1と対向して現
像を行っていることになる。 【0063】各ピン125Y、M、C,BKの回動軌跡
は、これらピンが揺動アーム161上に軸支された現像
ユニット回転支軸112を中心に回転するので、一定で
あり、接触子126a、b、cは同じ揺動アーム161
上に設けられているので、その弾性を利用して、各現像
器の現像位置にて、順次、確実にその現像器のピン12
5と接触して電圧被印加部材に対して現像バイアス電圧
の印加がなされる。 【0064】現像ローラは、揺動支持手段を介して付勢
手段により感光体に押圧されるので、現像ギャップの精
度管理は容易かつ適確になされる。又、簡易な構成で安
定確実に現像器にバイアス電圧を供給することができ
る。 【0065】3.請求項1に関連する実施例の説明 図1におけるピン125Y,M,C,BKについて、図
15により、現像ローラ110Yへのバイアス電圧供給
経路を説明する。 【0066】図15において、符号114は図1に示し
た筒体部1020の手前側側板を示し、現像ローラ11
0Yはこの手前側側板114と奥側側板(図9参照)に
軸支されている。この手前側側板114の外側には、補
給ユニット1030の片側の側板123がねじ127に
より固定されており、この側板123にピン125Y,
M,C、BKを構成する固定ピン305が図示省略の絶
縁材を介して植設されている。 【0067】現像ローラ110Y,M,C、BKの軸に
対応する側板123の部位は板厚が部分的に薄く形成さ
れていて、手前側板114との間で空隙部306を形成
しており、現像ローラ110Yの軸端部が位置してい
て、この軸端部に形成された凹部には板ばねからなる接
触片301aの自由端部が押圧されている。この接触片
301aの基端部は、手前側側板114にビス300に
よりねじ止めされている。 【0068】これら接触片301a及び給電子302a
等はバイアス印加用端子124Y、M、C、BKで表示
している。 【0069】ビス300は側板123を貫通しており、
該側板の外側であって、該ビスの貫通側にて、板状の給
電子302aの一端側を止めている。該給電子302a
の他端側は、固定ピン305により挿通された段付き円
筒状の3種類の給電ピン端子303a、b、cの各端部
により、押圧固定されている。 【0070】ここで、ピン125Y,M,C,BKにつ
いて説明すると、筒状の導電体からなる給電ピン端子3
03cの内径部に筒状導電体からなる給電ピン端子30
3bが嵌合し、給電ピン端子303bの内径部に筒状導
電体からなる給電ピン端子303aが嵌合し、給電ピン
端子303aの内径部に固定ピン305の軸部が挿通し
ていて、更に、給電ピン端子303cと給電ピン端子3
03bとの間には絶縁カラー304cが、給電ピン端子
303bと給電ピン端子303aとの間には絶縁カラー
304bが、給電ピン端子303aと固定ピン305と
の間には絶縁カラー304aがそれぞれ介在されてい
る。 【0071】固定ピン305を側板123に捩じ込み、
締め付けることにより、給電子302aの前記他端側が
図14にも示されるように給電ピン端子303aの端部
により押圧される。同様に、給電子302b、302c
の各他端側が給電ピン端子303b、303cの各端部
により押圧される。 【0072】現像ユニットの回転と共に、これら給電ピ
ン端子303aには各現像器における接触子126a
が、給電ピン端子303bには各現像器における接触子
126bが、端子303cには各現像器おける接触子1
26cがそれぞれ順次接触する。 【0073】図13に示すように、バイアス印加用端子
124Y,M,C,BKは現像ローラ110Y,M,
C,BK、トナー補給ローラ130Y,M,C,BK、
残像防止ローラ150Y,M,C,BK、と接触し、バ
イアス電圧を印加する接触片301a、b、cとこれに
給電する給電子302a,b,cよりなり、これらは側
板123にビス300にて電気的に導通し、固定されて
いる。 【0074】これら給電ピン端子303abcから接触
子301abcに至る電気経路を構成する諸部材の接触
部は電気的に導通され、これ以外の個所は絶縁処理が施
されている。 【0075】これにより、未図示のバイアス電源・制御
装置から各接触子126a、b、cにバイアス電圧が印
加され、更に、これら接触子より前記給電経路を介して
現像ローラ110Y,M,C,BK,残像防止ローラ
Y,M,C,BK,補給ローラ130Y,M,C,B
K,に適当なバイアス電圧が印加される。 【0076】側板123は、現像剤補給ユニット103
0の一部を構成するもので、この補給ユニット1030
にバイアス電圧印加用の各種部材が取付けられているの
であり、一体ユニット化された構成をなしている。この
トナー補給ユニット1030は図7、図11に示すよう
に、トナー供給部取付けねじ127により、手前側側板
114に固定されている。図7において、符号129
Y,M,C,BKは各色のトナー補給部材を示し、それ
ぞれが室を構成し、ここに設けられた蓋430を開閉し
てトナーの補給を行うようにしている。 【0077】以上、図13、図14、図15において説
明したように、バイアス電圧供給経路において、バイア
ス印加用の導通路も半田付け等も必要とせず、導体片を
ねじ止めにすることにより伝達するようにしているの
で、簡単かつ確実な構成となっており、稼働品質のみな
らず、生産性、メンテナンス性も大幅に向上する。 【0078】又、手前側揺動アーム161に接触子12
6a,b,cの各基端側が設けられ、該接触子の各自由
端側は同じ手前側揺動アーム161に軸支され回動され
る各現像器に対応して設けられたピン125Y,M,
C,BKに順次当接して導通するようにしてあるので、
該ピン125Y,M,C,BKと接触子126a,b,
cとの相互間の位置ずれは生ぜず、接触不良がなく、安
定したバイアス電圧の印加が可能となる。 【0079】このようにして、現像中の現像器にのみバ
イアス電圧の印加が行われるので、バイアス電源の効率
が良いばかりでなく、電磁ノイズの発生防止、トナーヘ
のハザードの低減、等現像品質、現像装置の信頼性、ト
ナーの耐久性等において優れる。 【0080】4.その他の構成にかかる説明 図1に示す装置を(I)の位置から透視した状態を示し
た図5、同(IV)の位置から見た図9において、現像
ユニット奥側側板102の外周部には歯車が設けられ、
該歯車と、後述する駆動・制御部材により、現像ユニッ
ト1040が回動して、各色の現像器が順次回転移動し
て色の切り換えが行われるようになっている。なお、図
9は、煩雑を避けるため、断面を展開して表しているの
で、各部材や歯車は、実際には噛み合っていても、図の
上では、離間しているように示されている。 【0081】(現像ユニットの支持支持機構)現像ユニ
ット1040は、図1により説明したように、図9、図
11において、手前側揺動アーム161と奥側揺動アー
ム160とにより支持されている。つまり、手前側揺動
アーム161は回転支軸112を軸受163を介して支
持し、奥側揺動アーム160は回転支軸112を自動調
心軸受162を介して支持している。 【0082】これらの揺動アーム160、161は、揺
動アーム回転支軸164により支持されている。さら
に、この揺動アーム回転支軸164は、本体後側板16
5と本体手前側側板166にて本体に固定支持されてい
る。 【0083】図11、図12において、本体手前側側板
166と一体的に設けられた支持部材420には、手前
側加圧部材172がその長穴172dを介してねじ17
2cにより、摺動自在に支持されている。図8に示すよ
うに本体後側板165にも同様に奥側加圧部材173が
設けられている。 【0084】図1にも示すように、これら各加圧部材1
72、173にはそれぞれカム穴421a,421bが
形成されていて、これら各カム穴には、偏心カム177
a,177bがそれぞれ位置している。これらのカムは
共通の加圧軸176に固定されていて、該加圧軸176
は、本体後側板165、本体手前側側板166に軸支さ
れている。この加圧軸176の手前側端部には、レバー
178が固定されている。 【0085】図11において、手前側加圧部材172は
本体手前側側板166と一体的に設けられた手前側ばね
固定具175に一端側を掛けられた緊縮性の加圧ばね1
70Lにより付勢されている。図8に示すように、奥側
加圧部材173についても本体後側板165と一体的な
奥側ばね側板174に一端側を掛けられた緊縮性の加圧
ばね170Lにより付勢されている。 【0086】これら各加圧部材173、173は、既に
図1により説明したように、各揺動アーム160、16
1と、ピン170a,b及び穴172a,bを介して連
結されている。 【0087】かかる制御手段の構成により、図12に示
すように、レバー178を下向きにセットした状態で
は、偏心カム177a,bはカム穴421a,b内でフ
リーとなり、加圧ばね170R、Lの力により、現像ユ
ニット1040の現像ローラ130Y、M、C、BKの
何れかが感光体1に当接した状態になり、現像ローラの
ギャップ精度管理が行われる。 【0088】メンテナンス等に際し、装置を分解する際
には、レバー178を回動すると、偏心カム177a,
bがカム穴421a,bの縁部を押圧して加圧ばね17
0R、Lの力に抗して、各揺動アーム160、161を
回動させ、現像ユニット1040を感光体1から離間さ
せることができる。 【0089】かかる離間状態は、該レバー178のスト
ッパー(図示省略)で保持することができる。図11、
図12において、揺動アーム回転支軸164は手前側揺
動アーム161に、Cリングからなる止め具179を以
って抜け止めされているので、この離間状態のもとで、
止め具179を外せば、手前側揺動アーム161と現像
ユニット1040は簡単に感光体等に機械的損傷を与え
ずに、手前側に脱着することができる。 【0090】又、現像ユニット1040の再装填時にお
いては、図9に示すように、奥側揺動アーム160に設
けられている自動調心軸受162に現像ユニット回転支
軸112を先ず、係合させ、その後、太陽歯車113を
第2中間歯車190に噛み合わせる。 【0091】ここで、第2中間歯車190は、その軸方
向にスライド自在になっており、上記装填時の、両方の
歯車同士の噛み合い干渉を防止するために、第2中間歯
車190の軸部には伸長性のコイルばね191が設けら
れている。これにより、該再装填時にもし噛み合わなく
ても、回転駆動が始まると、自動的にかみあうことにな
る。又、装填時の歯車の破損を防止することもできる。 【0092】このように、現像ユニット1040は、前
後の揺動アーム160、161により支持され、前後の
回転中心を保った状態で自在に揺動できるので、現像ロ
ーラ110Y、M、C、BKは常に、感光体1に対して
高精度で均一に押し当てられ、均一な現像が可能とな
り、従来例で発生していた現像器の駆動時の現像ローラ
の感光体に対する逃げ・食い込み・振動による現像品質
の低下が生じない。 【0093】(現像器構成部材の駆動・制御機構)現像
ユニット1040内の構成部材である、各種のローラ類
を駆動する駆動部材は、各色現像器とも、同一形状の部
材を用いている。基本的には、各現像ローラ110Y、
M、C、BKを駆動する駆動歯車103Y、M、C、B
K、各補給ローラ130Y、M、C、BKを駆動する駆
動歯車104Y、M、C、BK、各移送スクリュー12
0Y、M、C、BKを駆動する駆動歯車105Y、M、
C、BK、各残像防止ローラ150Y、M、C、BKを
駆動する駆動歯車106Y、M、C、BK、これらの駆
動歯車に動力を伝達する現像出力歯車107Y、M、
C、BK、この現像出力歯車にクラッチを介して動力を
伝達する現像入力歯車109Y、M、C、BK、これら
現像出力歯車と現像入力歯車間に設けられたクラッチク
ラッチ機構の一部を構成する圧縮ばね108Y、M、
C、BK、等により構成される。 【0094】ここで、駆動歯車104Y、M、C、BK
は大小の2段歯車になっていて、大歯車が駆動歯車10
3Y、M、C、BK及び現像出力歯車107Y、M、
C、BKと噛み合い、小歯車が駆動歯車105Y、M、
C、BKと噛み合っている。 【0095】なお、駆動歯車104Y、M、C、BKの
小歯車は駆動歯車105Y、M、C、BKと噛み合って
いる。 【0096】現像入力歯車109Y、M、C、BKは、
2段歯車で構成された太陽歯車113の大歯車と噛み合
っている。この太陽歯車113は現像ユニット回転支軸
112に固定されており、該太陽歯車の小歯車は奥側揺
動アーム160に軸支された第2中間歯車190と噛み
合い、更に、この第2中間歯車190は、該奥側揺動ア
ーム160に軸支された第1中間歯車189と噛み合っ
ている。ここで、第1中間歯車189はプーリーと40
0一体的に構成されている。 【0097】このプーリー400に対向して中間伝達部
材186が設けられている。この中間伝達部材186は
奥側揺動アーム160に取付けられた現像ユニット駆動
モーター185の回転軸に設けられている。これらプー
リー400及び中間伝達部材間には、タイミングベルト
188が掛けられている。 【0098】現像ユニット駆動ユニット駆動モーター1
85は、前記タイミングベルトの張り具合を調節できる
ように、奥側揺動アーム160上で長穴の範囲でベルト
張り方向である、上下方向に移動可能である。 【0099】かかる構成により、現像ユニット駆動モー
ター185の駆動力が中間伝達部材186→タイミング
ベルト188→プーリー400→第1中間歯車189→
第2中間歯車190→歯車113’→太陽歯車113→
現像入力歯車109Y、M、C、BK→現像出力歯車1
07Y、M、C、BK→駆動歯車104Y、M、C、B
K(駆動歯車105Y、M、C、BK)→駆動歯車10
3Y、M、C、BK→駆動歯車106Y、M、C、BK
の順に伝達される。 【0100】現像入力歯車109Y、M、C、BKはこ
れを軸支している軸の段部により、該軸方向への移動が
できないようになっている。現像入力歯車109Y、
M、C、BKと現像出力歯車107Y、M、C、BKと
の各対向面部には噛み合い歯が形成され、且つ、これら
噛み合い歯との間には伸長性のコイルばねである圧縮ば
ね108が介在されて、クラッチ機構を構成している。 【0101】通常状態、つまり、非現像時においては、
圧縮ばね108の働きにより、現像入力歯車109Y、
M、C、BKと現像出力歯車107Y、M、C、BKと
は離間していて、駆動伝達が行われないようになってい
る。 【0102】図10において、本体後側板165にはソ
レノイド192が設けられている。このソレノイドのプ
ランジャー192aと対向する位置であって、本体側板
165上には、ばね支持部材192bが設けられてい
て、これらプランジャー及び、ばね支持部材にはそれぞ
れ、緊縮性のコイルばね401、402の各一端側が掛
けられており、これら各ばねの他端側は、共に、L字状
の作動片193の一端側に連結されている。 【0103】この作動片193の背面部は回転軸404
に固定されており、該回転軸404は本体後側板165
に設けられたブラケット403に軸支されている。ソレ
ノイド192に通電がオフの状態のもとでは、各ばね4
01、402は伸びた状態で釣り合っていて、作動片1
93は実線で示すようにその直立面部が本体後側板16
5から離間している。 【0104】この直立面部が対向している本体後側板1
65の部分は、図8にも示すように長穴状に繰り抜かれ
ている。この繰り抜かれた長穴を符号165aで示す。
この長穴165aの幅は、作動片193の幅より大きく
形成されているので、ソレノイド192をオンにするこ
とにより、作動片193は2点鎖線で示すように、その
直立面部が長穴165aを介して本体後側板165の内
側に移動する。 【0105】一方、奥側揺動アーム160には、図9に
も示されるように、現像入力歯車109Y、M、C、B
Kの位置に対応した位置に、保持部材を介してピン19
4が支持されている。このピン194は図10にも示す
ように、伸長性のコイルばねからなるピン戻しばね19
5により作動片193側に突出するように付勢されてい
て、ソレノイド192がオフの状態では、実線で示すよ
うに後退位置に回動している作動片193に該ピンの先
端部が近接した位置にて突出を停止されている。 【0106】ばね401の力は、ピン戻しばね195の
力より大きく、又、ばね402の力はばね402の力よ
りも小さく設定されているので、現像時は、図示省略の
制御装置からの信号により、図10に示すソレノイド1
92がオンなると、作動片193が時計まわりの向きに
回動し2点鎖線で示す位置に至る。 【0107】これにより、図9に示すように、ピン19
4が押動され、圧縮ばね108Y、M、C、BKが縮ん
で、既に現像位置にあるイエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックの各現像入力歯車109Y、M、C、BKのう
ちの何れか1つが、これと対の現像出力歯車107Y、
M、C、BKと噛み合い、太陽歯車113の駆動力が従
動側に伝達されることになる。 【0108】非現像時には、ソレノイド192がオフさ
れることにより、作動片193が図10に実線で示す位
置に復動し、ピン194も原位置に戻ることにより、圧
縮ばね108Y、M、C、BKが伸びて、現像入力歯車
109Y、M、C、BKと現像出力歯車107Y、M、
C、BKとが離間して噛み合いが外れ、駆動伝達が遮断
される。 【0109】このように、本例では、太陽歯車113に
常時噛み合う現像出力歯車107Y、M、C、BKによ
り各部材が駆動可能になっているものの、ソレノイド1
92とピン194と組合せにより、現像行程(現像中)
の現像器のみの駆動伝達が可能であるので、現像装置全
体の駆動・伝達のためのエネルギーが少なくて済むばか
りでなく、機械振動の低減による現像品質の向上、各色
のトナーへの過剰な機械的ハザードが無くなり、安定使
用・耐久性の向上、トナー汚染の大幅な低減を図ること
ができる。又、現像器を構成する現像ローラ、ブレー
ド、補給ローラ、その他の歯車の駆動部材の耐久性の大
幅な向上を図ることができる。 【0110】本例では、現像ユニット駆動モーター18
5を奥側揺動アーム160に取付けている。又、全ての
歯車類、タイミングベルト及び、それぞれが係合する部
材同士は、主として奥側揺動アーム160にその軸心が
支持されている。 【0111】これにより、現像ユニット駆動モーター1
85からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各現
像ローラ110Y、M、C、BKの回転駆動伝達時、か
かる揺動アームを介さない方式の従来例にみられる歯車
同士の干渉や、軸心ずれによる振動・伝達効率の低下等
の発生を防止できる他、操作レバー178を動かす力が
感光体と現像ローラとの距離・押圧力に影響を及ぼさな
い。 【0112】(各現像器の切り換えのための駆動・制御
機構)図1、3、9において、奥側揺動アーム160に
は、図示省略の支持板を介して現像ユニット回転用のモ
ーター181が設けられている。このモーター181の
軸に固定されたウオーム410は、揺動アーム回転支軸
164に回転自在に設けられた段付き歯車のウオーム歯
車411と噛み合っている。 【0113】このウオーム歯車411と一体的な、現像
器切り換え用の中間歯車180は、現像ユニット奥側側
板102の外周に形成された歯車と噛み合っている。こ
れにより、モーター181を駆動すれば、現像ユニット
1040を回動させて、各現像器101Y、M、C、B
Kのうちの所定の現像器を感光体1に対応させることが
できる。 【0114】この回転の駆動・制御は、図8、図9に示
すように、現像ユニット奥側側板102の一部に付設さ
れた現像ユニット位置検知部材182と、本体後側板1
65に設けられた現像ユニット位置検知センサー183
とから得られる情報により行われる。 【0115】現像ユニット位置検知部材182は鏡面状
の円柱端面部を有し、現像ユニット位置検知センサー1
83は発光素子と受光素子との組合せからなる。この発
光素子からの光が現像ユニット位置検知部材182の鏡
面部で反射されて受光素子に入射されることにより、現
像ユニットの回動位置を知ることができる。 【0116】かかる検知手段及び図示省略の制御装置に
より、現像ユニットの回動位置を知り、その情報に基づ
き、現像ユニット回転用のモーター181を回動を制御
して次の回動位置を設定し、かつ、位置決めする。 【0117】本例では、現像ユニット位置検知部材18
2と現像ユニット位置検知センサー183により、現像
ユニット1040の定位値を検知し、この位置から必要
とする次の現像位置、つまり現像ユニットの回転角を割
り出し、モーター181で駆動するのである。モーター
181としては、ステッピングモーターを使用し、前述
の回転角に応じたパルス数を印加するという、最も簡易
な方法を採用した。 【0118】このように、本例では、ウオーム410を
用いた駆動を行っているので、現像ユニット1040が
現像時等において発生する負荷変動に対しても、現像ユ
ニット回転用のモーター181の順・逆回転の発生を防
止することができ、現像ユニットの定位値での停止を確
保することができる。又、減速比を大きくとれるので、
モーターの高効率使用と高精度な停止位置精度の確保を
図ることができる。 【0119】以上説明したように、(現像器構成部材の
駆動・制御機構)と、(各現像器の切り換えのための駆
動・制御機構)とは、2つの独立した駆動源を有するの
で、高精度、高効率且つ、高信頼性の確保とコンパクト
化、低コスト化を実現することができる。 【0120】又、ピン194は、現像器構成部材の駆動
系と同じ部材である、奥側揺動アーム160上に設けら
れているので、現像入力歯車109Y、M、C、BKと
の位置関係を精度よく維持することができ、且つ、該ピ
ン194を作動するためのソレノイド192、作動片1
93は奥側揺動アーム160とは独立した本体側板に設
けているので、行動伝達(作動)時の負荷変動、機械振
動の発生を押さえることができる。これにより、駆動伝
達効率の向上ばかりでなく、現像品質の向上を図ること
ができる。 【0121】(現像剤供給部の構成)図1、図11、図
12において、各現像器に対応して設けられた現像材補
給手段としてのトナーホッパー121Y、M、C、BK
を具備した現像剤補給ユニット1030は、現像ユニッ
ト1040の手前側に取付けねじ127(図12参照)
により取付けられている。各トナーホッパー121Y、
M、C、BKは、各現像器101Y、M、C、BKに対
応して設けられ、各色のトナーが収容されている。図4
は、現像剤補給ユニット1030が取付けられる前の現
像ユニット側面部を示したもので、括弧付きの符号で示
した部材は、括弧内の符号が示す部材の軸部もしくは軸
穴を示している。 【0122】各トナーホッパー121Y、M、C、BK
と各現像器101Y、M、C、BKとは、図6、図11
に示すように、移送スクリュー120Y、M、C、BK
を介して連通されている。これら移送スクリュー120
Y、M、C、BKは図5、図9に示す移送スクリュー駆
動用の駆動歯車105Y、M、C、BKにより回転され
て、各トナーホッパーより各現像器にトナーを移送す
る。 【0123】移送スクリュー120Y、M、C、BKは
図11においては、説明の都合上、1本しか示されてい
ないが、実際は各2本で一組を構成しており、一本は供
給、もう一本は回収に供される。 【0124】以上説明したように、現像ユニット104
0と現像剤補給ユニット1030との分解、及びこれら
の駆動伝達部である、太陽歯車113部と第2中間歯車
190との分割すなわち、現像ユニット1040と揺動
アーム160、161との分解を可能とし、且つ、ユニ
ット化しているので、組立ての生産性及びメンテナンス
性が非常に向上する。 【0125】更に、現像装置の小型化、簡易化、低コス
ト化、高信頼性化、現像装置の高精度駆動化、現像装置
の現像品質の向上、維持、現像装置のメンテナンスの容
易化、現像材の補給、交換の容易化、等が可能となる。 【0126】 【発明の効果】本発明によれば、現像ギャップの精度管
理を容易にし、簡易な構成で確実に現像器にバイアス電
圧を供給することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】図1(a)は本発明にかかる回転型現像装置の
概要を説明した斜視図、図1(b)は同装置の給電部を
説明した斜視図である。 【図2】本発明の実施に適するフルカラー複写機の全体
概要を説明した断面図である。 【図3】本発明にかかる回転型現像装置の駆動伝達機構
の要部を説明した斜視図である。 【図4】図1における回転型現像装置について、手前側
揺動アーム161及び現像剤補給ユニット1030を外
した上で、(I)の位置から見たときの図である。 【図5】図1を(I)の位置から見たときの各歯車の噛
み合い関係を説明した図である。 【図6】筒体部1020を図1の(I)の位置から見た
ときの断面図である。 【図7】図1における回転型現像装置について、手前側
揺動アーム161を外した上で、(I)の位置からみた
ときの図である。 【図8】図1における回転型現像装置について、(II
I)の位置から見たときの図である。。 【図9】図1における回転型現像装置について、駆動伝
達機構部分を(IV)の位置から見たときの展開断面図
である。 【図10】現像入力歯車、現像出力歯車間のクラッチを
作動させる機構を説明した図である。 【図11】図1における回転型現像装置について、現像
剤補給部分を(II)の位置から見たときの展開断面図
である。 【図12】図1における回転型現像装置について、
(I)の位置から見たときの図である。 【図13】バイアス電圧印加部の説明図である。 【図14】給電子と給電ピン端子との導通部分を説明し
た図である。 【図15】バイアス電圧の給電経路を説明した図であ
る。 【符号の説明】 101Y 現像器 101M 現像器 101C 現像器 101BK 現像器 112 回転支軸 121 (現像剤補給手段としての)トナーホッパ
ー 125Y (バイアス電圧供給手段としての)ピン 125M (バイアス電圧供給手段としての)ピン 125C (バイアス電圧供給手段としての)ピン 125BK (バイアス電圧供給手段としての)ピン 126Y (電圧印加手段としての)接触子 126M (電圧印加手段としての)接触子 126C (電圧印加手段としての)接触子 126BK (電圧印加手段としての)接触子 160 (揺動支持手段としての)奥側揺動アーム 161 (揺動支持手段としての)手前側揺動アー
ム 170R (付勢手段としての)加圧ばね 170L (付勢手段としての)加圧ばね 172 (制御手段としての)加圧部材 173 (制御手段としての)加圧部材 177a (制御手段としての)偏心カム 177b (制御手段としての)偏心カム 1030 (現像剤補給手段としての)現像剤補給
ユニット 1040 現像ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−235967(JP,A) 特開 昭62−204281(JP,A) 特開 昭62−44779(JP,A) 特開 昭63−94259(JP,A) 特開 昭64−40957(JP,A) 実開 平1−153555(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/08 - 15/095

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】現像機能を有する複数の現像器を回転軸の
    まわりに配置してこれらの現像器を前記回転軸のまわり
    に回動させることにより、感光体に対峙させて現像を行
    う回転型現像装置において、 前記各現像器の前記回転軸長手方向端部に現像剤補給手
    段を設けて構成した現像ユニットと、 これらの現像ユニットを支持する回転軸と、 前記現像ユニットの前記回転軸長手方向両側にて、前記
    回転軸を回転自在かつ着脱自在に支持すると共に、不動
    部材に設けられた支点軸に揺動自在に支持された揺動支
    持手段と、 前記現像器中の任意の現像器が感光体に押圧される向き
    に前記揺動支持手段を弾性的に付勢する付勢手段と、 前記揺動支持手段の傾きの度合いを制御する制御手段
    と、 前記現像ユニットと一体的に各現像器毎に設けられてい
    て、前記現像器中のバイアス電圧被印加部材にバイアス
    電圧を伝えるピンからなるバイアス電圧供給手段と、 前記揺動支持手段に設けられていて、前記回転軸を中心
    に回転する現像ユニットの回転と共にその自由端側が
    記バイアス電圧供給手段に接触して電源からのバイアス
    電圧を印加する電圧印加手段とを具備したことを特徴と
    する回転型現像装置。
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