JP6593722B2 - 現像装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
そのため、工場等で現像装置内の現像剤を収容する現像剤収容部と現像剤担持体とを遮蔽する遮蔽シート部材を現像装置に組み付け、現像剤収容部内に現像剤を充填し、この現像装置を画像形成装置本体にセットした状態で出荷することがある。また、画像形成装置本体よりも装置寿命が短い現像装置を交換用の現像ユニットとして出荷する場合も、上記遮蔽シート部材を現像装置に組み付けた状態で出荷することがある。
使用者やサービスマンは、製品となる画像形成装置や現像ユニットを受け取った後、現像装置に取り付けられた遮蔽シート部材を取り除いて、現像動作が可能なようにして使用を開始する。
特許文献2には、使用開始に先立って実行される初期動作で遮蔽シート部材の端部が固定された軸部材(以下、「シート回収軸」という。)が回転駆動する現像装置が記載されている。この現像装置では、初期動作の際に遮蔽シート部材が自動でシート回収軸に巻き取られて除去される。
しかしながら、特許文献2に記載の現像装置では、遮蔽シート部材を除去した後でも現像装置に駆動が入力されると、現像剤搬送スクリュとともにシート回収軸も回転する。遮蔽シート部材を除去した後は、シート回収軸は回転する必要はなく、このシート回収軸を回転させ続けることは駆動負荷の増加に繋がる。さらに、シート回収軸に巻きついた遮蔽シート部材が回転して、現像措置のケーシングに摺擦することで異音が発生するおそれがある。
図2は、複写機500の概略構成図である。複写機500は、画像形成装置の本体部としてのプリンタ部100の上方に、原稿読込部4及び原稿搬送部3を備え、プリンタ部100の下方に給紙部7を備える。原稿搬送部3は、原稿読込部4に原稿を搬送し、原稿読込部4は搬送されてきた原稿の画像情報を読み込む。給紙部7は、記録媒体である転写紙Pが収容される給紙カセット26、給紙カセット26内の転写紙Pをプリンタ部100に向けて送り出す給紙ローラ27を備える。図2中の一点鎖線は、複写機500内での転写紙Pの搬送経路を示す。
プリンタ部100内の排紙トレイ30の下方、且つ、中間転写ユニット10の上方には、各色のトナー容器11(Y,M,C,K)が配置されている。各色のトナー容器11(Y,M,C,K)は、各現像装置5(Y,M,C,K)に供給する各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナーを収容する。
図3に示すように、作像ユニット6は、感光体1及び現像装置5を一体的に支持するプロセスカートリッジとなっており、このプロセスカートリッジは複写機500本体に対して着脱可能となっている。また、作像ユニット6は、感光体1の周囲に現像装置5の他、感光体クリーニング装置2、潤滑剤塗布装置41、及び、帯電装置40等を備える。本実施形態の作像ユニット6では、感光体クリーニング装置2は、クリーニングブレード2aによってクリーニングする構成であり、帯電装置40は帯電ローラ4aによって帯電する構成である。
まず、原稿搬送部3の原稿台に原稿がセットされた状態で、不図示のスタートボタンが押されると、原稿は、原稿搬送部3の搬送ローラによって原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
書込み部において、四つの光源から画像信号に対応したレーザ光Lが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Lは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過して、各感光体1(Y,M,C,K)の表面に照射される(露光工程)。
現像装置5との対向部を通過した後の感光体1(Y,M,C,K)表面は、それぞれ、中間転写ベルト8との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト8の内周面に当接するように一次転写バイアスローラ9(Y,M,C,K)が設置されている。この中間転写ベルト8を挟んで感光体1(Y,M,C,K)と一次転写バイアスローラ9(Y,M,C,K)とが対向することで、一次転写ニップを形成する。そして、この一次転写ニップで、各感光体1(Y,M,C,K)上に形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に、順次重ねて転写される(一次転写工程)。
感光体クリーニング装置2との対向部を通過した感光体1の表面は、不図示の除電部を通過して残留電荷が除電され、感光体1における一連の作像プロセスが終了し、次の作像動作に備える。
また、転写紙Pを収納する給紙カセット26から、給紙ローラ27により給送された転写紙Pが、不図示の搬送ガイドを通過してレジストローラ対28に導かれ、レジストローラ対28に突き当たり、一度停止する。レジストローラ対28に突き当たった転写紙Pは、中間転写ベルト8上に形成されたカラートナー像が二次転写ニップに向かうタイミングに合わせて二次転写ニップに向けて搬送される。
そして、二次転写ニップで中間転写ベルト8上に担持されたカラートナー像が転写紙P上に転写される(二次転写工程)。
は不図示の回収トナー搬送経路を通って不図示の排トナー収容容器に収容される。また、中間転写ベルトクリーニング装置によって中間転写ベルト8の表面上から掻き落とされた未転写トナーやプロセスコントロール用のパターン像のトナーも不図示の回収トナー搬送経路を通って不図示の排トナー収容容器に収容される。
定着装置20を通過した転写紙Pは、排紙ローラ対25によってプリンタ部100の外に出力画像として排出されて、排紙トレイ30上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
また、感光体1と現像スリーブ51との対向部である現像領域に対して、現像スリーブ51の表面移動方向上流側で、現像スリーブ51の表面上に担持され、現像領域に向かう現像剤量を規制するドクタブレード52が現像ローラ50の下方に配置されている。
ここで、現像装置5への新品のトナーの補給について説明する。トナー容器11内に充填された新品のトナーは不図示のトナー補給装置により複写機500本体の図2中の後側に配置された不図示のトナーホッパへ補給され、トナーホッパ内に蓄えられる。トナーホッパに貯められたトナーは現像装置5内に配置された不図示のトナー濃度検知手段により現像装置5内のトナー濃度が低いと判断された場合、トナーホッパ内のトナー補給スクリュを回転させる。このとき、所定の換算式により換算された時間だけトナー補給スクリュを回転させ、適切な量のトナーをトナーホッパ内から現像装置5のトナー補給口59に供給する。
この要求によりトナー補給装置によってトナーホッパ内にトナーが供給され、トナー検知センサがその検知位置にトナーがあることを検知すると、トナー補給装置によるトナーの供給が停止する。一方、制御部がトナー補給装置にトナーの供給を所定時間要求してもトナーホッパ内のトナー検知センサが検知位置にトナーがあることを検知しなかった場合は、制御部はトナー容器11内のトナー無しと判断する。これにより、トナー容器11内のトナー残量がなくなったことを検知することができる。
図6では図示を省略した仕切り板57は、現像装置5の長手方向の両端に供給搬送路53aと回収搬送路54aとを連通する開口部(71、72)がそれぞれ設けられている。そして、供給搬送路53aにおける供給スクリュ53の搬送方向下流側端部に到達した現像剤Gは仕切り板57に設けられた開口部のうちの剤持上げ口72を通って回収搬送路54aにおける搬送方向上流側端部に受け渡される。一方、回収搬送路54aにおける回収スクリュ54の搬送方向下流側端部に到達した現像剤Gは仕切り板57に設けられた開口部のうちの剤落下口71を通って供給搬送路53aにおける搬送方向上流側端部に受け渡される。
供給スクリュ53による搬送経路である供給搬送路53aの搬送方向下流側端部と、回収スクリュ54による搬送経路である回収搬送路54aの搬送方向上流側端部とは剤持上げ口72を介して連通している。そして、供給搬送路53aから現像ローラ50に汲み上げられず、供給搬送路53aの搬送方向下流側端部に達した現像剤Gはその位置に留まり、後から搬送されてくる現像剤Gによって押し上げられ、回収搬送路54aの搬送方向上流側端部に到達する。
供給搬送路53aでは現像剤Gが供給スクリュ53に搬送されつつ、現像ローラ50に汲み上げられるため、搬送方向下流側に行くに従い現像剤Gの量が少なくなる。
回収搬送路54aでは、回収スクリュ54によって、トナー補給口59から供給された新品のトナーと現像剤Gとが攪拌されつつ、搬送される。回収搬送路54aでは、現像領域を通過した後に現像スリーブ51の表面上から離脱した現像剤Gを回収しつつ、回収スクリュ54によって搬送するため、回収搬送路54a内の現像剤Gは搬送方向下流側に行くに従い増加する。
特許文献1に記載の現像装置など、従来二成分現像方式による現像装置は水平に配置した二本のスクリュを並べそのうちの一本と現像ローラとを対向させるものが一般的であった。そして、この現像装置は、現像ローラと一本のスクリュ(供給スクリュ)との間で現像剤の供給と回収とを同時に進行させる構成である。以下、このような構成の現像装置を「供給回収一体方式の現像装置」と呼ぶ。
また、上部カバーは、内部の現像剤が外部に漏れることを防止するものであり、短手面のケーシングほどの強度を要しないことが一般的である。このため、遮蔽シート部材の引き抜き出し用の開口を上部カバーに設けても、現像装置の必要な強度を維持できなくなる不具合は生じ難い。
図1は、工場からの出荷時等の使用前の現像装置5の説明図であり、図1(a)は、現像装置5の断面説明図であり、図1(b)は、現像装置5の軸方向の一端側の拡大斜視図である。図1(a)での図示は省略しているが、使用する前の現像装置5では、現像剤Gは、供給搬送路53a及び回収搬送路54aに収容されている。
そして、現像ローラ50と供給搬送路53aの内部とを連通させる供給用開口部53b、及び、現像ローラ50と回収搬送路54aの内部とを連通させる回収用開口部54bを遮蔽する遮蔽シート70を備える。
そして、現像装置5が駆動するときに駆動が入力される現像駆動部材である回収スクリュ54のギヤから駆動伝達されることでシート回収軸703が回転し、遮蔽シート70を遮蔽シート収容部705に回収する。
また、図1中の矢印A〜Dは、現像装置5に現像を行うときと同方向の回転駆動が入力されたときの現像スリーブ51、供給スクリュ53、回収スクリュ54及びシート回収軸703の回転方向を示す。
図5に示すように、供給スクリュ53の回転軸である供給スクリュ軸53fの手前側(図5中の左下側)端部は、現像装置5のケーシング58の手前側の端面から突き出ている。そして、供給スクリュ軸53fの手前側端部には供給スクリュ駆動出力ギヤ53cが固定されている。
また、回収スクリュ54の回転軸である回収スクリュ軸54fの手前側(図5中の左下側)端部も、現像装置5のケーシング58の手前側の端面から突き出ている。そして、回収スクリュ軸54fの手前側端部には回収スクリュ駆動入力ギヤ54cが固定されており、回収スクリュ駆動入力ギヤ54cと供給スクリュ駆動出力ギヤ53cとが噛み合っている。
図10に示す構成では、駆動が入力される前の状態でも、バネ部材708によって図10中の左側に付勢される。しかし、ケース凸部709がスラスト入力ギヤ702のネジ山の部分に突き当たるため、巻き取り駆動入力ギヤ710はスラスト方向に移動しない。
突き当たる部分が無くなると、バネ部材708の付勢力によって巻き取り駆動入力ギヤ710がスラスト方向(図10中の左方向)に移動する。
図10に示す構成のように、バネ部材708によってスラスト方向への移動補助をつける場合は、図10に示すように、「スラスト移動距離Ls」を、「回転入力ギヤスラスト方向長さLr」よりも短く設定してもよい。この設定により、スラスト入力ギヤ702とケース凸部709との係合が外れた後に、バネ部材708の付勢力によって、回収スクリュ駆動出力ギヤ54dと回転入力ギヤ701との噛み合いを解除し、遮蔽シート70の巻き取り動作が停止する。
なお、スラスト入力ギヤ702に用いたウォームの特性上、バネ部材708によるスラスト方向の力が加わってもギヤは動かないため、バネ部材708によってスラスト方向への移動補助を行うことに起因する不具合は生じない。
図9及び図10に示すように、スラスト入力ギヤ702が回転することによる移動方向は、回転入力ギヤ701がスラスト入力ギヤ702側に向かう方向である。このような構成において、スラスト入力ギヤ702の歯先円の半径を「スラスト入力ギヤ半径Rs」とし、ケース凸部709のスラスト入力ギヤ702に対する係合量を「凸部係合量T」とする。さらに、回転入力ギヤ701の歯先円の半径を「回転入力ギヤ半径Rr」としたときに、以下の(3)式の関係を満たすことが望ましい。
また、遮蔽シート70が供給用開口部53bや回収用開口部54bを遮蔽する位置、すなわち、現像ローラ50の周面に沿って配置されている位置における手前側側板部58fと奥側側板部58rとの内壁面間の軸方向の距離を第一ケーシング間距離Csとする。
現像ローラ50の表面が供給搬送路53aや回収搬送路54aと対向し得る隙間があると現像剤Gが流出しやすくなる。さらに、流出した現像剤Gが現像ローラ50上に乗った状態で輸送されることは固着防止など現像ローラ50の保護の観点から望ましくない。
そして、現像装置5では、以下の(4)式の関係を満たすように設定する。
Cl≧Sl>Cs≧Ss ・・・・・(4)
すなわち、回収搬送路54aの天井面となる現像カバー58cの下面と、現像ローラ50の表面とに沿うように遮蔽シート70を配置することが可能となる。
また、図14に示す現像装置5では、遮蔽シート70におけるシート部材幅広端部70bにシートセットボス80が貫通するボス貫通孔70cを設けている。
このような角部は遮蔽シート70を千切るように作用する。このため、遮蔽シート70が巻き取られるときに、シート部材幅広端部70bにおける貫通するボス貫通孔70cよりも移動方向上流側の部分が、シートセットボス80に引っ掛かることなく千切れることを促すことができる。よって、遮蔽シート70の一部をシートセットボス80に引掛ける形状が巻き取り動作の邪魔になることを防止できる。
シートセットボス80の角部や遮蔽シート70側の切り込み加工や千切れることを促す補助加工があることによって、巻き取り時の遮蔽シート70とシートセットボス80との引っ掛かり抵抗を抑えることができる。これにより、引っ掛かったときの衝撃負荷による現像装置5のユニット破損等の不具合を防止できる。
千切れることを促す補助加工としては、マジックカット(登録商標)と呼ばれる加工を挙げることができる。
また、本実施形態の現像装置5は上述したように一方向循環搬送の現像装置であり、現像ローラを配置した空間に対して複数の現像剤搬送路が開口部を介して連通する構成であり、複数の開口部を一枚の遮蔽シート70で遮蔽する構成である。遮蔽シート70を自動で巻き取り、遮蔽シート70が除去された後にシート回収軸703への回転駆動の伝達を停止する構成を適用するものとしては、一枚の遮蔽シート部材で複数の開口部を遮蔽する構成に限らない。例えば、特許文献1に記載の供給回収一体方式の現像装置のように、一枚の遮蔽シート部材で複数の開口部を遮蔽する構成に対しても、遮蔽シート部材を自動で巻き取り、巻き取り後にシート回収軸への回転駆動の伝達を停止する構成は適用可能である。
(態様A)
現像剤G等の現像剤を表面上に担持し、回転することで感光体1等の潜像担持体と対向する現像領域に現像剤を搬送し、現像領域で潜像担持体上の潜像を現像する現像ローラ50等の現像剤担持体と、現像剤担持体の表面に供給する現像剤を収容する供給搬送路53a及び回収搬送路54a等の現像剤収容部を形成するケーシング58等の現像ケーシングと、現像剤担持体が配置された空間と現像剤収容部とを連通するように現像ケーシングに形成された供給用開口部53b及び回収用開口部54b等の現像剤通過開口部を遮蔽し、除去されることで現像剤通過開口部は現像剤が通過可能になる遮蔽シート70等の遮蔽シート部材と、使用開始に先立って実行される初期動作で回転駆動し、遮蔽シート部材を回収するシート回収軸703等のシート回収軸と、を備える現像装置5等の現像装置において、駆動伝達停止機構700等のシート回収軸に回転駆動を伝達する機構を、遮蔽シート部材が除去された後はシート回収軸に回転駆動が伝達されないように構成する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、遮蔽シート部材が除去された後はシート回収軸に回転駆動が伝達されないため、遮蔽シート部材が除去された後は現像装置が駆動してもシート回収軸は回転駆動しない。遮蔽シート部材が除去された後はシート回収軸が回転駆動しないため、不要な駆動負荷の増加を防止できるとともに、遮蔽シートが摺擦することで生じる異音の発生を防止することが出来る。
態様Aにおいて、駆動伝達停止機構700等のシート回収軸に回転駆動を伝達する機構は、シート回収軸703等のシート回収軸に回転駆動を伝達する駆動伝達軸(上記実施形態では「シート回収軸703」が兼用)と、現像動作時に駆動する回収スクリュ54等の現像駆動部材に入力された回転駆動を出力する回収スクリュ駆動出力ギヤ54d等の駆動出力部材と、駆動出力部材に対して駆動伝達軸の軸方向に移動可能となるように駆動伝達軸に取り付けられ、駆動出力部材に係合した状態で駆動出力部材が回転駆動することで駆動伝達軸に回転駆動を伝達する回転入力ギヤ701等の駆動入力部材と、駆動伝達軸の回転によって駆動入力部材を駆動伝達軸の軸方向に移動し、駆動入力部材の駆動出力部材に対する係合を解除するスラスト入力ギヤ702及びケース凸部709等の駆動伝達係合解除機構と、を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、駆動伝達係合解除機構が駆動入力部材の駆動出力部材に対する係合を解除することで、駆動出力部材から駆動入力部材への駆動の伝達が停止する。これにより、遮蔽シート部材が除去された後にシート回収軸への回転駆動の伝達を停止する構成を実現することが可能となる。
上記実施形態では、軸方向に移動する駆動入力部材である回転入力ギヤ701は、軸方向に移動しない駆動伝達軸であるシート回収軸703に対して軸方向にスライドする構成となっている。しかし、例えば、シート回収軸とは別に駆動伝達軸を備える構成で、駆動伝達軸が軸方向に移動してもシート回収軸への駆動の伝達が可能であれば、駆動伝達軸が回転入力部材とともに軸方向に移動する構成としてもよい。また、シート回収軸が軸方向に移動しても遮蔽シート部材の巻き取りが可能であれば、駆動伝達軸としての機能を兼用するシート回収軸が駆動入力部材とともに軸方向に移動する構成としてもよい。さらに、現像駆動部材の駆動に影響がない構成であれば、駆動出力部材が軸方向に移動して、駆動入力部材の駆動出力部材に対する係合を解除する構成としてもよい。
態様Bにおいて、回収スクリュ駆動入力ギヤ54c等の駆動出力部材及び回転入力ギヤ701等の駆動入力部材は、ハスバ歯車または平歯車からなる回転出力ギヤ及び回転入力ギヤであり、駆動伝達係合解除機構は、回転入力ギヤに固定され回転入力ギヤと共に回転することで回転入力ギヤと共にシート回収軸703等の駆動伝達軸の軸方向に移動するウォームからなるスラスト入力ギヤ702等のスラスト入力ギヤと、ケーシング58等の現像ケーシングに固定されスラスト入力ギヤに係合し、スラスト入力ギヤが回転することでスラスト入力ギヤに対して駆動伝達軸の軸方向に移動する力を作用させるケース凸部709等の係合部材と、を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、スラスト入力ギヤに対して軸方向に移動する力が作用することで、これに固定された回転入力ギヤからなる駆動入力部材を駆動伝達軸の軸方向に移動する構成を実現することができる。
態様Cにおいて、回転入力ギヤ701等の回転入力ギヤに固定されたスラスト入力ギヤ702等のスラスト入力ギヤに対して、スラスト入力ギヤが回転によって移動する軸方向に付勢力を作用させるバネ部材708等の付勢手段を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、回転入力ギヤ及びスラスト入力ギヤの軸方向への移動を補助することができ、駆動入力部材である回転入力ギヤの駆動出力部材に対する係合をより確実に解除することが可能となる。
態様CまたはDの何れかの態様において、駆動入力前でのスラスト入力ギヤ702等のスラスト入力ギヤにおけるケース凸部709等の係合部材との係合位置からスラスト入力ギヤにおける回転による移動方向とは逆方向側の端部までの長さをスラスト移動距離Lsとし、回転入力ギヤ701等の回転入力ギヤにおける回収スクリュ駆動出力ギヤ54d等の回転出力ギヤの移動方向側の端部と噛み合う位置から、回転入力ギヤにおける回転による移動方向とは逆方向側の端部までの長さを回転入力ギヤスラスト方向長さLrとしたときに、「Ls>Lr」の関係を満たす。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シート回収軸703等のシート回収軸への駆動入力が停止した後に、回転出力ギヤと回転入力ギヤとが再び接触することを防止できる。
態様Dにおいて、駆動入力前でのスラスト入力ギヤ702等のスラスト入力ギヤにおけるケース凸部709等の係合部材との係合位置からスラスト入力ギヤにおける回転による移動方向とは逆方向側の端部までの長さをスラスト移動距離Lsとし、回転入力ギヤ701等の回転入力ギヤにおける回収スクリュ駆動出力ギヤ54d等の回転出力ギヤの移動方向側の端部と噛み合う位置から、回転入力ギヤにおける回転による移動方向とは逆方向側の端部までの長さを回転入力ギヤスラスト方向長さLrとしたときに、「Lr>Ls」の関係を満たす。
これによれば、上記実施形態について説明したように、駆動が入力されスラスト入力ギヤにおける係合部材との係合位置が回転による移動方向とは逆方向側の端部まで到達すると、バネ部材708等の付勢部材が付勢する方向にスラスト入力ギヤが移動する。そして、スラスト入力ギヤとともに移動する回転入力ギヤが軸方向に移動し、回転出力ギヤとの係合が解除されることで、シート回収軸703等のシート回収軸への回転駆動の伝達を停止することができる。
態様C乃至Fの何れかの態様において、スラスト入力ギヤ702等のスラスト入力ギヤが回転することによる移動方向は、回転入力ギヤ701等の回転入力ギヤがスラスト入力ギヤ側に向かう方向であり、スラスト入力ギヤの歯先円の半径をRs、ケース凸部709等の係合部材のスラスト入力ギヤに対する係合量をT、回転入力ギヤの歯先円の半径をRrとしたときに、「Rs−T>Rr」の関係を満たす。
これによれば、上記実施形態について説明したように、軸方向に移動した回転入力ギヤが係合部材に接触することを防止でき、遮蔽シート70等の遮蔽シート部材の巻き取り動作を確実に停止することができる。
態様C乃至Gの何れかの態様において、駆動入力前でのスラスト入力ギヤ702等のスラスト入力ギヤにおけるケース凸部709等の係合部材との係合位置からスラスト入力ギヤにおける回転による移動方向とは逆方向の端部までの長さをスラスト移動距離Lsとし、スラスト入力ギヤのリードをPi、遮蔽シート70等の遮蔽シート部材を除去するために必要な巻き取り量をM、シート回収軸703等のシート回収軸の直径をD、円周率をπ、としたときに、「Ls/Pi>M/(D・π)」の関係を満たす。
これによれば、上記実施形態について説明したように、遮蔽シート70を確実に巻き取った後で、遮蔽シート70の巻き取り動作を終了させることができる。
態様A乃至Hの何れかの態様において、シート回収軸703等のシート回収軸は、遮蔽シート70等の遮蔽シート部材を供給用開口部53bや回収用開口部54b等の現像剤通過開口部に対して現像ローラ50等の現像剤担持体の回転軸に直交する方向に移動させながら遮蔽シート部材を巻き取る。
これによれば、上記実施形態について説明したように、遮蔽シート部材の配置を簡易にすることができ、巻き取り時に遮蔽シート部材が損傷し難く、巻き取り性の改善を図ることができる。
態様Iにおいて、遮蔽シート70等の遮蔽シート部材が供給用開口部53bや回収用開口部54b等の現像剤通過開口部を遮蔽する位置における回転軸に平行な軸方向の両端の現像ケーシング(手前側側板部58f及び奥側側板部58r等)の内壁面間の軸方向の距離を第一ケーシング間距離Cs、シート回収軸703等のシート回収軸が配置される位置における軸方向の両端の現像ケーシングの内壁面間の距離を第二ケーシング間距離Cl、巻き取り開始前の現像剤通過開口部を遮蔽する部分の遮蔽シート部材の幅を遮蔽部シート幅Ss、巻き取り開始前のシート回収軸に固定された部分の遮蔽シート部材の幅を根元部シート幅Sl、としたときに、「Cl≧Sl>Cs≧Ss」の関係を満たし、現像ケーシングにおける軸方向の両端の内壁面間の距離が第一ケーシング間距離Csとなる内壁面と、第二ケーシング間距離Clとなる内壁面との段差によって形成される段差面に、遮蔽シート部材の根元部シート幅Slとなる部分における遮蔽部シート幅Ssとなる部分よりも軸方向の外側となるシート部材幅広端部70b等のシート部材幅広端部を載せ、現像ケーシングにおける回収搬送路54a等の現像剤収容部の壁面の一部を形成し、軸方向に延在する現像カバー58c等の軸方向延在ケーシングの軸方向の端部と、段差面との間にシート部材幅広端部を挟み込む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、軸方向延在ケーシングの内側の面と、現像剤担持体の表面とに沿うように遮蔽シート部材を配置することが可能となる。これにより、遮蔽シート部材と軸方向延在ケーシングとの隙間に現像剤G等の現像剤が溜まることを抑制でき、凝集体が形成されることを抑制し、凝集体に起因する異常画像の発生を防止することができる。
態様Jにおいて、現像カバー58c等の軸方向延在ケーシングの軸方向の端部と、手前側側板部58f及び奥側側板部58rの上面等の段差面との少なくとも一方に、他方に向けて突出したシートセットボス80等の突出部を設け、遮蔽シート70等の遮蔽シート部材におけるシート部材幅広端部70b等のシート部材幅広端部に突出部が貫通するボス貫通孔70c等の突出部貫通孔を設ける。
これによれば、上記実施形態について説明したように、突出部を突出部貫通孔に差し込むことで、遮蔽シート部材の現像ケーシングに対する位置決めや浮き防止を行うことができ、組立性の向上を図ることができる。
態様Kにおいて、遮蔽シート70等の遮蔽シート部材がシート回収軸703等のシート回収軸に巻き取られる方向に移動したときに、シートセットボス80等の突出部に接触するボス貫通孔70c等の突出部貫通孔の縁部が千切れるように、遮蔽シート部材に切り込み、または、補助加工を施す。
これによれば、上記実施形態について説明したように、巻き取り時の遮蔽シート部材と突出部との引っ掛かり抵抗を抑えることができ、引っ掛かったときの衝撃負荷による現像装置の破損等の不具合を防止できる。
態様KまたはLの何れかの態様において、遮蔽シート70等の遮蔽シート部材がシート回収軸703等のシート回収軸に巻き取られる方向に移動したときの移動方向について、シートセットボス80等の突出部における上流側の部分に鋭角の角部を設ける。
これによれば、上記実施形態について説明したように、巻き取り時の遮蔽シート部材が千切れることを促し、遮蔽シート部材と突出部との引っ掛かり抵抗を抑えることができ、引っ掛かったときの衝撃負荷による現像装置の破損等の不具合を防止できる。
態様K乃至Mの何れかの態様において、遮蔽シート70等の遮蔽シート部材がシート回収軸703等のシート回収軸に巻き取られる方向に移動したときの移動方向について、シートセットボス80等の突出部における下流側の部分を曲面部とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、曲面部と接触する部分の遮蔽シート部材が千切れることを防止し、遮蔽シート部材が巻き取り方向とは逆方向に抜けることを防止することができる。
態様K乃至Nの何れかの態様において、現像剤収容部カバー58e等の軸方向延在ケーシングに回収搬送路54a等の現像剤収容部と外部とを連通し、空気等の気体の通過を許容するカバー通気口580等の通気口と、通気口における現像剤G等の現像剤の通過を防止するカバーフィルタ523等のフィルタ部材とを備え、巻き取り開始前の遮蔽シート70等の遮蔽シート部材は、現像剤収容部内の現像剤とフィルタ部材との間を遮蔽する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像装置内の圧力の上昇と現像剤が外部に漏れることとを防止できるとともに、フィルタ部材の目詰りを防止し、フィルタ部材の長寿命化を図ることができる。
態様A乃至Oの何れかの態様において、現像剤G等の現像剤は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤であり、供給搬送路53a及び回収搬送路54a等の現像剤収容部は空間を仕切る仕切り板57等の仕切り部材によって、現像動作時に内部の現像剤を現像ローラ50等の現像剤担持体に供給しながら現像剤担持体の回転軸方向に沿って現像剤を搬送する供給搬送路53a等の供給搬送路と、現像領域を通過後の現像剤担持体上から現像剤を受け渡され、内部の現像剤を回転軸方向に沿って搬送する回収搬送路54a等の回収搬送路とに仕切られ、供給搬送路の搬送方向下流側端部に到達した現像剤は回収搬送路に受け渡され、回収搬送路の搬送方向下流側端部に到達した現像剤は供給搬送路に受け渡されることで現像剤が循環する構成で、遮蔽シート70等の遮蔽シート部材によって遮蔽される現像剤通過開口部として、現像剤担持体を配置した空間と供給搬送路の内部とを連通させる供給用開口部53b等の現像剤供給開口部と、現像剤担持体を配置した空間と回収搬送路の内部とを連通させる回収用開口部54b等の現像剤回収開口部と、を形成する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、一方向循環搬送の現像装置となり、感光体1等の潜像担持体上で潜像が現像されたトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。そして、一方向循環搬送の現像装置において、遮蔽シート部材で使用前に現像剤が現像剤担持体に付着することを防止しつつ、遮蔽シート部材を自動で巻き取り、巻き取り後にシート回収軸が回転し続けることを防止することができる。
少なくとも感光体1等の潜像担持体と、潜像担持体表面を帯電させる帯電装置40等の帯電手段と、潜像担持体上に静電潜像を形成する書き込み部等の潜像形成手段と、静電潜像を現像する現像手段とを有する複写機500等の画像形成装置において、現像手段として、態様A乃至Pの何れかの態様に係る現像装置5等の現像装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、使用前の現像装置が備える現像剤担持体に現像剤が付着することを防止することで、使用開始前の現像剤担持体に現像剤が固着することに起因する画像不良の発生を防止できる。また、使用前に遮蔽シート70等の遮蔽シート部材を自動で巻き取ることで使用者やサービスマン等が遮蔽シート部材を除去する手間を省くことができる。さらに、遮蔽シート部材が除去された後に該シート回収軸への回転駆動の伝達を停止することで、遮蔽シート部材を自動でシート回収軸に巻き付けた後に、シート回収軸が回転し続けることに起因する不具合の発生を防止できる。
潜像を担持する感光体1等の潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える複写機500等の画像形成装置における少なくとも潜像担持体と現像手段とを一つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にした作像ユニット6等のプロセスカートリッジにおいて、現像手段として、態様A乃至Pの何れかの態様に係る現像装置5等の現像装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、プロセスカートリッジの状態で保管や搬送をしているときに、使用前の現像装置が備える現像ローラ50等の現像剤担持体に現像剤が付着することを防止できる。また、使用前に遮蔽シート70等の遮蔽シート部材を自動で巻き取ることで使用者やサービスマン等が遮蔽シート部材を除去する手間を省くことができる。さらに、遮蔽シート部材が除去された後に該シート回収軸への回転駆動の伝達を停止することで、遮蔽シート部材を自動でシート回収軸に巻き付けた後に、シート回収軸が回転し続けることに起因する不具合の発生を防止できる。
1Y イエロー用感光体
1C シアン用感光体
1K ブラック用感光体
1M マゼンタ用感光体
2 感光体クリーニング装置
2a クリーニングブレード
3 原稿搬送部
4 原稿読込部
4a 帯電ローラ
5 現像装置
6 作像ユニット
7 給紙部
8 中間転写ベルト
9 一次転写バイアスローラ
10 中間転写ユニット
11 トナー容器
19 二次転写バイアスローラ
20 定着装置
25 排紙ローラ対
26 給紙カセット
27 給紙ローラ
28 レジストローラ対
30 排紙トレイ
40 帯電装置
41 潤滑剤塗布装置
50 現像ローラ
51 現像スリーブ
52 ドクタブレード
53 供給スクリュ
53a 供給搬送路
53b 供給用開口部
53c 供給スクリュ駆動出力ギヤ
53f 供給スクリュ軸
54 回収スクリュ
54a 回収搬送路
54b 回収用開口部
54c 回収スクリュ駆動入力ギヤ
54d 回収スクリュ駆動出力ギヤ
54f 回収スクリュ軸
55 マグネットローラ
57 仕切り板
58 ケーシング
58a 現像下ケース
58b 現像上ケース
58c 現像カバー
58d 現像ローラカバー
58e 現像剤収容部カバー
58f 手前側側板部
58r 奥側側板部
59 トナー補給口
70 遮蔽シート
70a 下方端部
70b シート部材幅広端部
70c ボス貫通孔
71 剤落下口
72 剤持上げ口
80 シートセットボス
100 プリンタ部
500 複写機
523 カバーフィルタ
580 カバー通気口
700 駆動伝達停止機構
701 回転入力ギヤ
702 スラスト入力ギヤ
703 シート回収軸
704 軸押え部材
705 遮蔽シート収容部
706 スポンジシール部材
708 バネ部材
709 ケース凸部
710 巻き取り駆動入力ギヤ
Cl 第二ケーシング間距離
Cs 第一ケーシング間距離
D 巻き取り径
G 現像剤
L レーザ光
Ls スラスト移動距離
M シート巻き取り量
P 転写紙
P1 第一磁極
P2 第二磁極
P3 第三磁極
P4 第四磁極
P5 第五磁極
Pi リード
Rr 回転入力ギヤ半径
Rs スラスト入力ギヤ半径
Sl 根元部シート幅
Ss 遮蔽部シート幅
T 凸部係合量
Claims (18)
- 現像剤を表面上に担持する現像剤担持体と、
現像剤を収容する現像剤収容部を形成する現像ケーシングと、
前記現像剤収容部内の現像剤と前記現像剤担持体とを遮蔽する遮蔽シート部材と、
回転駆動し、前記遮蔽シート部材を回収するシート回収軸と、を備える現像装置において、
前記シート回収軸に回転駆動を伝達する機構は、現像装置に入力された回転駆動を複数のギヤを介して前記シート回収軸に伝達するとともに、
前記シート回収軸がシート部材を回収している間に前記複数のギヤのうちの少なくとも一つが移動し、
前記少なくとも一つが移動を開始した後、ギヤ同士のかみ合いが解除されることで、前記シート回収軸に回転駆動が伝達されない状態になることを特徴とする現像装置。 - 請求項1に記載の現像装置において、
前記シート回収軸に回転駆動を伝達する機構は、
前記シート回収軸に回転駆動を伝達する駆動伝達軸と、
現像動作時に駆動する現像駆動部材に入力された回転駆動を出力する駆動出力部材と、
前記駆動出力部材に対して前記駆動伝達軸の軸方向に移動可能となるように前記駆動伝達軸に取り付けられ、前記駆動出力部材に係合した状態で前記駆動出力部材が回転駆動することで前記駆動伝達軸に回転駆動を伝達する駆動入力部材と、
前記駆動伝達軸の回転によって前記駆動入力部材を前記駆動伝達軸の軸方向に移動し、前記駆動入力部材の前記駆動出力部材に対する係合を解除する駆動伝達係合解除機構と、
を備えることを特徴とする現像装置。 - 請求項2の現像装置において、
前記駆動出力部材及び前記駆動入力部材は、ハスバ歯車または平歯車からなる回転出力ギヤ及び回転入力ギヤであり、
前記駆動伝達係合解除機構は、前記回転入力ギヤに固定され前記回転入力ギヤと共に回転することで前記回転入力ギヤと共に前記駆動伝達軸の軸方向に移動するウォームからなるスラスト入力ギヤと、
前記現像ケーシングに固定され前記スラスト入力ギヤに係合し、前記スラスト入力ギヤが回転することで前記スラスト入力ギヤに対して前記駆動伝達軸の軸方向に移動する力を作用させる係合部材と、
を備えることを特徴とする現像装置。 - 請求項3に記載の現像装置において、
前記回転入力ギヤに固定された前記スラスト入力ギヤに対して、前記スラスト入力ギヤが回転によって移動する軸方向に付勢力を作用させる付勢手段を備えることを特徴とする現像装置。 - 請求項3または4の何れかに記載の現像装置において、
駆動入力前での前記スラスト入力ギヤにおける前記係合部材との係合位置から前記スラスト入力ギヤにおける回転による移動方向とは逆方向側の端部までの長さをスラスト移動距離Lsとし、
前記回転入力ギヤにおける前記回転出力ギヤの移動方向側の端部と噛み合う位置から、前記回転入力ギヤにおける回転による移動方向とは逆方向側の端部までの長さを回転入力ギヤスラスト方向長さLrとしたときに、
Ls>Lr
の関係を満たすことを特徴とする現像装置。 - 請求項4に記載の現像装置において、
駆動入力前での前記スラスト入力ギヤにおける前記係合部材との係合位置から前記スラスト入力ギヤにおける回転による移動方向とは逆方向側の端部までの長さをスラスト移動距離Lsとし、
前記回転入力ギヤにおける前記回転出力ギヤの移動方向側の端部と噛み合う位置から、前記回転入力ギヤにおける回転による移動方向とは逆方向側の端部までの長さを回転入力ギヤスラスト方向長さLrとしたときに、
Lr>Ls
の関係を満たすことを特徴とする現像装置。 - 請求項3乃至6の何れかに記載の現像装置において、
前記スラスト入力ギヤが回転することによる移動方向は、前記回転入力ギヤが前記スラスト入力ギヤ側に向かう方向であり、
前記スラスト入力ギヤの歯先円の半径をRs、
前記係合部材の前記スラスト入力ギヤに対する係合量をT、
前記回転入力ギヤの歯先円の半径をRrとしたときに、
Rs−T>Rr
の関係を満たすことを特徴とする現像装置。 - 請求項3乃至7の何れかに記載の現像装置において、
駆動入力前での前記スラスト入力ギヤにおける前記係合部材との係合位置から前記スラスト入力ギヤにおける回転による移動方向とは逆方向の端部までの長さをスラスト移動距離Lsとし、
前記スラスト入力ギヤのリードをPi、
前記遮蔽シート部材を除去するために必要な巻き取り量をM、
前記シート回収軸の直径をD、円周率をπ、としたときに、
Ls/Pi>M/(D・π)
の関係を満たすことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至8の何れかに記載の現像装置において、
前記シート回収軸は、前記現像剤担持体が配置された空間と前記現像剤収容部とを連通するように前記現像ケーシングに形成された現像剤通過開口部に対して前記遮蔽シート部材を前記現像剤担持体の回転軸に直交する方向に移動させながら前記遮蔽シート部材を巻き取ることを特徴とする現像装置。 - 請求項9に記載の現像装置において、
前記遮蔽シート部材が前記現像剤通過開口部を遮蔽する位置における前記回転軸に平行な軸方向の両端の前記現像ケーシングの内壁面間の軸方向の距離を第一ケーシング間距離Cs、
前記シート回収軸が配置される位置における軸方向の両端の前記現像ケーシングの内壁面間の距離を第二ケーシング間距離Cl、
巻き取り開始前の前記現像剤通過開口部を遮蔽する部分の前記遮蔽シート部材の幅を遮蔽部シート幅Ss、
巻き取り開始前の前記シート回収軸に固定された部分の前記遮蔽シート部材の幅を根元部シート幅Sl、としたときに、
Cl≧Sl>Cs≧Ss
の関係を満たし、
前記現像ケーシングにおける軸方向の両端の内壁面間の距離が第一ケーシング間距離Csとなる内壁面と、第二ケーシング間距離Clとなる内壁面との段差によって形成される段差面に、前記遮蔽シート部材の前記根元部シート幅Slとなる部分における遮蔽部シート幅Ssとなる部分よりも軸方向の外側となるシート部材幅広端部を載せ、
前記現像ケーシングにおける前記現像剤収容部の壁面の一部を形成し、軸方向に延在する軸方向延在ケーシングの軸方向の端部と、前記段差面との間に前記シート部材幅広端部を挟み込むことを特徴とする現像装置。 - 請求項10に記載の現像装置において、
前記軸方向延在ケーシングの軸方向の端部と、前記段差面との少なくとも一方に、他方に向けて突出した突出部を設け、
前記遮蔽シート部材における前記シート部材幅広端部に前記突出部が貫通する突出部貫通孔を設けることを特徴とする現像装置。 - 請求項11に記載の現像装置において、
前記遮蔽シート部材が前記シート回収軸に巻き取られる方向に移動したときに、前記突出部に接触する前記突出部貫通孔の縁部が千切れるように、前記遮蔽シート部材に切り込み、または、補助加工を施すことを特徴とする現像装置。 - 請求項11または12の何れかに記載の現像装置において、
前記遮蔽シート部材が前記シート回収軸に巻き取られる方向に移動したときの移動方向について、前記突出部における上流側の部分に鋭角の角部を設けることを特徴とする現像装置。 - 請求項11乃至13の何れかに記載の現像装置において、
前記遮蔽シート部材が前記シート回収軸に巻き取られる方向に移動したときの移動方向について、前記突出部における下流側の部分を曲面部とすることを特徴とする現像装置。 - 請求項11乃至14の何れかに記載の現像装置において、
前記軸方向延在ケーシングに前記現像剤収容部と外部とを連通し、気体の通過を許容する通気口と、前記通気口における現像剤の通過を防止するフィルタ部材とを備え、
巻き取り開始前の前記遮蔽シート部材は、前記現像剤収容部内の現像剤と前記フィルタ部材との間を遮蔽することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至15の何れかに記載の現像装置において、
前記現像剤は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤であり、
前記現像剤収容部は空間を仕切る仕切り部材によって、現像動作時に内部の現像剤を前記現像剤担持体に供給しながら前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って現像剤を搬送する供給搬送路と、現像領域を通過後の前記現像剤担持体上から現像剤を受け渡され、内部の現像剤を前記回転軸方向に沿って搬送する回収搬送路とに仕切られ、前記供給搬送路の搬送方向下流側端部に到達した現像剤は前記回収搬送路に受け渡され、前記回収搬送路の搬送方向下流側端部に到達した現像剤は前記供給搬送路に受け渡されることで現像剤が循環する構成で、
前記遮蔽シート部材によって遮蔽される開口部として、前記現像剤担持体を配置した空間と前記供給搬送路の内部とを連通させる現像剤供給開口部と、前記現像剤担持体を配置した空間と前記回収搬送路の内部とを連通させる現像剤回収開口部と、を形成することを特徴とする現像装置。 - 少なくとも潜像担持体と、
前記潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、
前記潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項1乃至16の何れかに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも前記潜像担持体と前記現像手段とを一つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジにおいて、
前記現像手段として、請求項1乃至16の何れかに記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
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