JP6201689B2 - トナー搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明の請求項5記載のトナー搬送装置は、請求項4記載のトナー搬送装置において、前記軸の軸方向から見て、前記他の搬送部の内周面は、回転する前記螺旋体の螺旋部の先端に沿って湾曲しており、前記軸方向から見て、前記第3開口部において前記軸に対して前記受入部が取り外される方向後端側の開口幅は、前記第3開口部において前記軸に対して前記受入部が取り外される方向先端側の開口幅より狭くなっており、前記軸方向から見て、前記搬送部において前記軸に対して前記受入部が取り外される方向先端側の開口幅は、前記第3開口部において前記軸に対して前記受入部が取り外される方先端側の開口幅より広がっている。
本発明の請求項6記載のトナー搬送装置は、請求項4記載のトナー搬送装置において、前記軸の軸方向から見て、前記他の搬送部の内周面は、回転する前記螺旋体の螺旋部の先端に沿って湾曲する湾曲面を有しており、前記軸方向から見て、前記受入部が取り外される方向後端側における前記湾曲面の端部は、前記受入部が画像形成装置本体に取り付けられた状態で下方から見ると、前記第2開口部の内側に張り出し、前記軸方向から見て、上下方向において、前記受入部が取り外される方向先端側における前記湾曲面の端部から、回転する前記螺旋体における螺旋部の先端の最下点までの間に、トナーが存在しうる領域が広がるように段差が形成されている。
本発明の請求項7記載のトナー搬送装置は、請求項1〜6の何れか1項に記載のトナー搬送装置において、前記搬送部の一端側の部分を構成すると共に対向している内周面同士の間隔は、前記搬送部他一端側の部分を構成すると共に対向している内周面同士の間隔よりも広くなっている。
本発明の請求項8記載のトナー搬送装置は、請求項1〜6の何れか1項に記載のトナー搬送装置において、前記搬送部の一端側の部分を構成すると共に対向している内周面同士の間隔は、前記搬送部他端側の部分を構成すると共に対向している内周面同士の間隔よりも狭くなっている。
<概要>
本実施形態の一例について、図面に基づき説明する。まず、画像形成装置10の全体構成及び動作(画像形成工程及び後処理工程)の概要を説明し、次いで、本実施形態の要部であるトナー補充装置80及びこれを構成するトナー搬送部86について詳しく説明する。なお、以下の説明では、図面に矢印Yで示す方向を装置高さ方向、矢印Xで示す方向の装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向(適宜矢印Zで示す)を装置奥行き方向とする。なお、図1において、画像形成装置10の正面側とは、装置奥行き方向手前側である。
画像形成装置10は、図1に示されるように、電子写真方式により媒体Pに画像を形成する画像形成部12と、媒体Pを搬送する媒体搬送部50と、画像が形成された媒体Pに対する後処理等を行う後処理部60と、を含んで構成されている。さらに、画像形成装置10は、上記各部の制御を行う制御部70を含んで構成されている。
画像形成部12は、トナー画像を形成するトナー画像形成部20と、トナー画像形成部20で形成された画像を媒体Pに転写する転写装置30と、媒体Pに転写されたトナー画像を媒体Pに定着する定着装置40と、を含んで構成されている。さらに、画像形成部12は、トナー画像形成部20にトナーTを補充するトナー補充装置80を含んで構成されている。
トナー画像形成部20は、色ごとにトナー画像を形成するように複数設けられている。本実施形態では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の計4色のトナー画像形成部20Y、20M、20C、20Kが設けられている。そして、図1に示すY、M、C及びKは、上記各色を示している。上記の説明では、トナー画像形成部20Y、20M、20C、20Kを、トナー画像形成部20として説明している。
感光体ドラム22は、円筒状に形成され、駆動手段(図示省略)によって自軸周りに回転駆動されるようになっている。感光体ドラム22の外周面には、一例として負の帯電極性を呈する感光層が形成されている。各色の感光体ドラム22は、正面側から見て装置幅方向に沿って直線状に並べて配置されている。ここで、感光体ドラム22は、像保持体の一例である。
帯電装置24は、感光体ドラム22の外周面(感光層)を負極性に帯電させるようになっている。本実施形態では、帯電装置24は、感光体ドラム22の外周面にロールを接触させて行う帯電ロールとされている。各色の帯電装置24は、各色の感光体ドラム22の装置高さ方向上側に配置されている。
露光装置26は、帯電装置24により帯電された感光体ドラム22の外周面に、静電潜像を形成するようになっている。具体的には、制御部70を構成する画像信号処理部(図示省略)から受け取った画像データに応じて、変調した露光光を帯電装置24により帯電された感光体ドラム22の外周面に照射するようになっている。露光装置26による露光光の照射によって、感光体ドラム22の外周面には静電潜像が形成されるようになっている。本実施形態では、露光装置26は、光源(図示省略)から照射された光ビーム(図1の露光装置26から感光体ドラム22に向く矢印)を、ポリゴンミラー等を含む光走査手段(図示省略)で走査しつつ感光体ドラム22の表面を露光する構成とされている。また、各色の露光装置26は、各色の感光体ドラム22の装置高さ方向上側に配置されている。
現像装置28は、トナーT及びキャリアを含む現像剤で感光体ドラム22の外周面に形成された静電潜像を、トナー画像として現像するようになっている。現像装置28は、現像剤を収容する収容部28A(図2参照)と、収容部28Aに収容された現像剤を回転しながら感光体ドラム22に供給する現像ロール28B(図2参照)と、受入部78(図5及び図6参照)と、を含んで構成されている。受入部78は、その一端側に開口部78Aが形成された筒状の部材であり、開口部78A側からトナー補充装置80のトナーTを受入れるようになっている。受入部78の他端側には開口部が形成されており、受入部78の他端側は、収容部28Aに連結されている(図示省略)。また、収容部28Aには、開口部(図示省略)が形成されている。そして、受入部78の開口部78A側から受入れられたトナーTは、収容部78Aに形成された開口部から収容部28Aに収容されるようになっている。各色の現像装置28は、各色の感光体ドラム22に対し、正面側から見て装置幅方向右側に配置されている。
転写装置30は、各色の感光体ドラム22に形成されたトナー画像を転写ベルト36に重畳して1次転写し、更に、重畳されたトナー画像を媒体Pに2次転写するようになっている(図1参照)。
定着装置40は、転写装置30においてトナー画像が転写された媒体Pに、トナー画像を定着させるようになっている(図1参照)。本実施形態では、定着装置40は、定着ニップNFにおいてトナー画像を加熱しつつ加圧することで、トナー画像を媒体Pに定着する構成とされている。
トナー補充装置80は、トナーTを現像装置28へ補充する機能を有している。トナー補充装置80は、トナー収容部82に収容されているトナーTを、リザーブタンク84及びトナー輸送部86を介して、現像装置28へ補充するようになっている。
媒体搬送部50は、画像形成部12に媒体Pを供給する媒体供給部52と、画像が形成された媒体Pを排出する媒体排出部54と、を含んで構成されている。さらに、媒体搬送部50は、媒体Pの両面に画像を形成させる際に用いられる媒体戻し部58と、転写装置30から定着装置40まで媒体Pを搬送する中間搬送部56と、を含んで構成されている。
後処理部60は、媒体冷却部62と、矯正装置64と、画像検査部66と、を含んで構成されている。媒体冷却部62は、画像形成部12で画像が形成された媒体Pを冷却する
ようになっている。矯正装置64は、媒体冷却部62で冷却された媒体Pの湾曲を矯正するようになっている。画像検査部66は、矯正装置64で媒体Pの湾曲が強制された後、当該媒体Pに形成された画像を検査するようになっている。
画像形成装置10による媒体Pへの画像形成工程及びその後に行われる後処理工程の概要を説明する。
〔全体〕
次に、本実施形態の要部であるトナー補充装置80及びトナー補充装置80を構成するトナー搬送部86について、図面に基づき説明する。トナー補充装置80は、図1に示されるように、各色のトナー画像形成部20に対応して設けられ、各色のトナー画像形成部20の装置高さ方向上側に、正面側から見て装置幅方向に沿って直線状に並べて配置されている。トナー補充装置80は、図1、図2及び図4に示されるように、トナー収容部82と、リザーブタンク84と、トナー輸送部86と、を含んで構成されている。
トナー収容部82は、図3に示されるように、円筒形状の長尺状の筒体であり、その内部にトナーTを収容するようになっている。また、トナー収容部82の内部には、収容されたトナーTを搬送する搬送部材82A(図4参照)が備えられている。なお、各トナー収容部82は、その長尺方向が装置奥行き方向に沿うようにして、画像形成装置本体10A(図1参照)に交換可能に取り付けられている。
リザーブタンク84は、トナー収容部82に連結されて、トナー収容部82の装置高さ方向下側に設けられている(図2〜図4参照)。リザーブタンク84は、長尺状の容器であり、その内部にトナー収容部82から搬送されるトナーTを収容するようになっている。
トナー搬送部86は、図2及び図4に示されるように、上流側搬送部88と、トナー搬送部本体90と、下流側搬送部92と、シャッタ部材100と、を含んで構成されている。ここで、トナー搬送部86とは、トナー搬送装置の一例である。
上流側搬送部88は、リザーブタンク84に連結されて、一端部側(リザーブタンク84との連結部位84B側)から他端部に向けて、トナーTを自重により搬送させるようになっている(図4参照)。なお、上流側搬送部88の他端部とトナー搬送部本体90とは連結されており、その連結部分には、開口部88Aが形成されている(図4参照)。そのため、上流側搬送部88を自重により搬送されたトナーTは、開口部88Aからトナー搬送部本体90に落下によって受け渡されるようになっている(図4参照)。
トナー搬送部本体90は、円筒状の筒体と、オーガ94と、を備えている(図3及び4参照)。トナー搬送部本体90(又はその自軸)は、トナー補充装置80を正面側から見ると、装置高さ方向に対して斜めに配置されている(図1、図2及び図4参照)。トナー搬送部本体90における、上流側搬送部88との開口部88Aは、後述する下流側搬送部92との開口部88Bよりも、装置高さ方向上側とされている(図4参照)。
オーガ94は、トナー搬送部本体90の内周面側に配置されており、自軸中心に矢印R方向に回転するようになっている(図4〜図7参照)。オーガ94は、図5〜図7に示されるように、トナー搬送部本体90の自軸方向に沿った軸94Aと、軸94Aの外周面に螺旋状に形成された螺旋部94Bと、を有している。オーガ94がモーター(図示省略)により動力を受けて矢印R方向に回転すると、螺旋部94Bは、トナー搬送部本体90の内部における軸94Aの下側(下方)のトナーTを、装置奥行き方向手前側から奥側に寄せるとともに、上流側から下流側へ搬送するようになっている(図4参照)。また、トナー搬送部本体90は、螺旋部94Bにより搬送されるトナーTを、効率良く(単位時間当たりの搬送量を多く)搬送するために、トナー搬送方向下流側(後述する開口部88Bのある側)が上流側(開口部88Aのある側)よりも下方になるように傾斜している(図4参照)。ここで、トナー搬送部本体90とは、下流側搬送部92と異なる搬送部の一例である。また、オーガ94は、螺旋体の一例である。
下流側搬送部92は、装置高さ方向から見ると、その外周面側及び内周面側が四角形状の筒体とされている(図8(A)及び(B)参照)。また、下流側搬送部92におけるトナーTの落下する方向は、装置高さ方向の上側から下側に向く方向とされている(図5及び図6参照)。
シャッタ部材100は、図8(A)及び(B)並びに図9、図10に示されるように、シャッタ部材本体100Aと、上面側弾性部100Bと、下面側弾性部100Cと、を備えている。シャッタ部材100は、装置高さ方向から見ると、長尺状の部材とされており、その長尺方向が装置奥行き方向に沿うようにして、下流側搬送部92の下側に取り付けられている(図8(A)及び(B)参照)。また、シャッタ部材本体100A並びに上面側弾性部100B及び下面側弾性部100Cは、それぞれ長尺状の板状部材とされている。なお、本実施形態では、上面側弾性部100B及び下面側弾性部100Cは弾性部材(一例としてゴム材)、シャッタ部材本体100Aは上面側弾性部100B及び下面側弾性部100Cよりも剛性の高い部材(一例としてポリプロピレン)とされている。ここで、シャッタ部材は、開閉部の一例である。
次に、下流側搬送部92とシャッタ部材100との関係について、図面を参照しつつ説明する。前述のとおり、シャッタ部材100は、現像装置28が装置奥行き方向への移動することに伴い、シャッタ部材100の貫通穴102を下流側搬送部92の開口部96に重ねて開口部96を開放し、閉止するようになっている。以下、開放状態における下流側搬送部92とシャッタ部材100との関係について説明する。なお、開放状態とは、現像装置28が画像形成装置本体10Aに取り付けられて、下流側搬送部92の開口部96が開放されている状態をいう。
次に、トナー補充装置80による現像装置28へのトナー補充動作について、図面に基づいて説明する。
以下、本実施形態の作用について、図面を参照しつつ説明する。以下の比較例(比較例1〜比較例4)において、本実施形態で用いた部品等を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いて説明する。
まず、本実施形態の比較例として以下に説明する比較例1を想定したうえで、本実施形態と比較する。
比較例1のトナー搬送部は、開放状態において、シャッタ部材100Dを装置高さ方向下側(下方)から見ると、下流側搬送部920の内周面は、全周に渡って、シャッタ部材100Dに形成された貫通穴102Dの縁に重なっている(図14(A)参照)。換言すれば、シャッタ部材100Dを装置高さ方向下側から見ると、下流側搬送部920は、貫通穴102Dの内側に張り出していない(図14(A)参照)。この点以外の構成は、本実施形態の構成と同様である。なお、シャッタ部材100Dを装置高さ方向下側から見た場合の貫通穴102Dの面積は、本実施形態のシャッタ部材100を装置高さ方向下側から見た場合の貫通穴102の面積よりも狭くされている。ただし、いずれの場合も、下流側搬送部92、920から受入部78への流路面積は同じである。ここで、流路面積とは、開放状態におけるシャッタ部材100、100Dを装置高さ方向下側から見た場合、貫通穴102、102Dの内側の面積からその内側に張り出した下流側搬送部の面積を引いた面積をいう。比較例1のように、下流側搬送部920が貫通穴102Dの内側に張り出していない場合の流路面積は、貫通穴102Dの内側の面積となる。
まず、本実施形態の比較例として以下に説明する比較例2を想定したうえで、本実施形態と比較する。
比較例2のトナー搬送部922は、開放状態において、シャッタ部材100を装置高さ方向下側から見ると、下流側搬送部の装置奥行き方向手前側及び装置幅方向両側の内周面は、シャッタ部材100に形成された貫通穴102の内周面から張り出している(図14(C)参照)。また、装置奥行き方向手前側において、下流側搬送部922の内周面は、貫通穴102の内側に張り出していない(図14(C)参照)。なお、比較例2は、本発明の一態様である。本実施形態と比較例2とは、貫通穴102の内側を張り出す下流側搬送部の面積及び開放状態における開口面積が同じである。
まず、本実施形態の比較例として以下に説明する比較例3を想定したうえで、本実施形態と比較する。
比較例3のトナー搬送部は、本実施形態のトナー搬送部86に対して、トナー搬送部本体の内周面側に配置されているオーガの構成が異なる。具体的には、オーガが矢印R方向と反対方向に回転すると、オーガを構成する螺旋部は、トナー搬送部本体の内部におけるオーガの軸の下側(下方)のトナーTを、装置奥行き方向奥側から手前側に寄せるようになっている。換言すれば、比較例3のオーガでは、本実施形態のオーガ94に対して、軸に対する螺旋部の傾き及び回転方向が逆の関係になっている。なお、比較例3は、本発明の一態様である。
また、画像形成装置10内に落下したトナーTは、例えば、感光体ドラム22、帯電装置24(帯電ロール)、2次転写ロール34、転写ベルト36、定着装置40等の画像形成装置10の各部に付着し得る。そして、これらの各部にトナーTが付着すると、トナーTの付着に起因する画像形成不良が発生する虞がある。
以下、本実施形態の変形例について、図15(A)〜(H)を参照しつつ説明する。以下の変形例(変形例1〜変形例4)において、本実施形態で用いた部品等を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いて説明する。なお、変形例(変形例1〜変形例4)は、いずれも、開放状態におけるシャッタ部材100の一部と下流側搬送部92A、92B、92C、92Dの一部との関係を示している。
変形例1のトナー搬送部86Aは、図15(A)及び(B)に示されるように、本実施形態のトナー搬送部86の下流側搬送部92に換えて下流側搬送部92Aを備えている点で異なる。そして、変形例1のトナー搬送部86Aは、シャッタ部材100の貫通穴102の内周面全体から下流側搬送部92Aの一部が張り出している。この点以外は、本実施形態と同様の構成である。
変形例2のトナー搬送部86Bは、図15(C)及び(D)に示されるように、本実施形態のトナー搬送部86の下流側搬送部92に換えて下流側搬送部92Bを備えている点で異なる。下流側搬送部92Bは、装置奥行き方向又は幅方向から見ると、下側の開口部の内周面がシャッタ部材100の貫通穴102の内周面と一致し、上側の対向する内周面同士の間隔が貫通穴102の対向する内周面同士の間隔よりも狭くなっている。そして、変形例2のトナー搬送部86Bは、シャッタ部材100の貫通穴102の内周面全体から下流側搬送部92Bの一部が張り出している。この点以外は、本実施形態と同様の構成である。
変形例3のトナー搬送部86Cは、図15(E)及び(F)に示されるように、本実施形態のトナー搬送部86の下流側搬送部92に換えて下流側搬送部92Cを備えている点で異なる。下流側搬送部92Cは、装置奥行き方向又は幅方向から見ると、下側の開口部端部がシャッタ部材100の貫通穴102の内周面から内側に張り出しており、上側の対向する内周面同士の間隔は、開口部端部における対向する内周面同士の間隔よりも広くなっている。そして、変形例3のトナー搬送部86Cは、シャッタ部材100の貫通穴102の内周面全体から下流側搬送部92Cの一部が張り出している。この点以外は、本実施形態と同様の構成である。
変形例4のトナー搬送部86Dは、図15(G)及び(H)に示されるように、本実施形態のトナー搬送部86の下流側搬送部92に換えて下流側搬送部92Dを備えている点で異なる。下流側搬送部92Dは、装置高さ方向下側から見ると、貫通穴102の装置奥行き方向両側及び装置幅方向右側の3面のすべての領域から張り出している。また、下流側搬送部92Dは、貫通穴102の装置幅方向左側における内周面の中央部において、外側にあるため張り出していない。つまり、変形例4のトナー搬送部86Dは、シャッタ部材100の貫通穴102の内周面全体から下流側搬送部92Dの一部が張り出している。この点以外は、本実施形態と同様の構成である。
変形例のトナー搬送部86A、86B、86C、86Dによれば、比較例1に比べて、現像装置28を画像形成装置本体10Aから取り外す際、シャッタ部材100の貫通穴102の縁に付着したトナーTが、画像形成装置10内に落下することが抑制される。
22 感光体ドラム(像保持体の一例)
28 現像装置
78 受入部
80 トナー補充装置
86、86A、86B、86C、86D トナー搬送部(トナー搬送装置の一例)
88B 開口部(第3開口部の一例)
90 トナー搬送部本体(他の搬送部の一例)
92、92A、92B、92C、92D 下流側搬送部(搬送部の一例)
94 オーガ(螺旋体の一例)
94A 軸
94B 螺旋部
96 開口部(第1開口部の一例)
100 シャッタ部材(開閉部の一例)
102 貫通穴(第2開口部の一例)
T トナー
Y トナー搬送部におけるトナーの搬送方向(搬送部におけるトナーの搬送方向の一例)
Z 装置奥行き方向(搬送部と交差する方向の一例)
Claims (9)
- 筒状に形成され、一端側から自重によりトナーが搬送され、他端側に形成された第1開口部から前記トナーを受入れる受入部に前記トナーを落下させる搬送部と、
一部に第2開口部が形成され、前記搬送部における前記トナーの搬送方向と交差する方向に移動可能であって、前記受入部が画像形成装置本体に取り付けられた場合に前記第2開口部を前記第1開口部に重ねて該第1開口部を開放し、前記受入部が画像形成装置本体から取り外された場合に前記第1開口部を閉止する開閉部と、を備え、
前記開閉部は、前記受入部が前記画像形成装置本体から前記交差する方向へ取り外されることに伴い前記受入部が取り外される方向に移動して前記第1開口部を閉止し、
前記搬送部と前記第2開口部とは、前記受入部が画像形成装置本体に取り付けられた状態で下方から見ると、少なくとも前記搬送部の一部が前記第2開口部の内側に張り出し、かつ、前記受入部が取り外される方向先端側では、前記搬送部が前記第2開口部の内側に張り出していない、
トナー搬送装置。 - 前記受入部が前記画像形成装置本体に取り付けられた状態で下方から見ると、前記受入部が取り外される方向後端側において、少なくとも前記搬送部の一部が前記第2開口部の内側に張り出している、
請求項1記載のトナー搬送装置。 - 前記搬送部の一端側に第3開口部で連結され、前記搬送部に前記トナーを動力により搬送する他の搬送部、を備え、
該他の搬送部は、前記第3開口部における前記受入部が取り外される方向先端側よりも後端側に多く前記トナーを搬送する、
請求項1又は2記載のトナー搬送装置。 - 前記他の搬送部の内側には、軸と該軸に螺旋状に形成された螺旋部とを有する螺旋体が設けられ、
前記他の搬送部は、動力を受けて自軸中心に回転される前記螺旋体により、前記軸より下方で前記交差する方向先端側から後端側に前記トナーを寄せつつ搬送させることで、前記第3開口部の前記受入部が取り外される方向先端側よりも後端側に多く前記トナーを受け渡す、
請求項3記載のトナー搬送装置。 - 前記軸の軸方向から見て、前記他の搬送部の内周面は、回転する前記螺旋体の螺旋部の先端に沿って湾曲しており、
前記軸方向から見て、前記第3開口部において前記軸に対して前記受入部が取り外される方向後端側の開口幅は、前記第3開口部において前記軸に対して前記受入部が取り外される方向先端側の開口幅より狭くなっており、
前記軸方向から見て、前記搬送部において前記軸に対して前記受入部が取り外される方向先端側の開口幅は、前記第3開口部において前記軸に対して前記受入部が取り外される方先端側の開口幅より広がっている請求項4に記載のトナー搬送装置。 - 前記軸の軸方向から見て、前記他の搬送部の内周面は、回転する前記螺旋体の螺旋部の先端に沿って湾曲する湾曲面を有しており、
前記軸方向から見て、前記受入部が取り外される方向後端側における前記湾曲面の端部は、前記受入部が画像形成装置本体に取り付けられた状態で下方から見ると、前記第2開口部の内側に張り出し、
前記軸方向から見て、上下方向において、前記受入部が取り外される方向先端側における前記湾曲面の端部から、回転する前記螺旋体における螺旋部の先端の最下点までの間に、トナーが存在しうる領域が広がるように段差が形成されている請求項4に記載のトナー搬送装置。 - 前記搬送部の一端側の部分を構成すると共に対向している内周面同士の間隔は、前記搬送部の他端側の部分を構成すると共に対向している内周面同士の間隔よりも広くなっている請求項1〜6の何れか1項に記載のトナー搬送装置。
- 前記搬送部の一端側の部分を構成すると共に対向している内周面同士の間隔は、前記搬送部の他端側の部分を構成すると共に対向している内周面同士の間隔よりも狭くなっている請求項1〜6の何れか1項に記載のトナー搬送装置。
- 潜像が形成される像保持体と、
前記受入部が設けられ、該受入部で受け入れたトナーを用いて該像保持体に形成された前記潜像をトナー像として現像する現像装置と、
前記受入部にトナーを搬送して補充するトナー補充装置を構成する請求項1〜8何れか1項記載のトナー搬送装置と、
を備えた画像形成装置。
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