JP7192354B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献4には、上記トナークラウド回収装置は、クラウド回収用開口が開設されたダクト状のクラウド回収ハウジングと、前記クラウド回収用開口からクラウド回収ハウジング内に向かって前記トナークラウドに対する吸引力が付与される吸引力付与手段と、前記クラウド回収用開口のうち予め設定された基準サイズの転写媒体の通過領域外に対応した部位のトナークラウドに対する吸引力が他の部位よりも大きく設定される吸引力分布設定手段とを備え、前記クラウド回収ハウジングとしてのダクト内若しくは当該ダクトの連通部に吸引力付与手段としてのブロワ手段を配設する一方、前記クラウド回収ハウジングとしてのダクトのクラウド回収用開口の近傍には吸引力分布設定手段としての風量調節部材を設け、この風量調整部材にて通過風量調整のための間隙を複数形成し、かつ、少なくとも基準サイズの転写媒体の通過領域外に対応した箇所の間隙を他の間隙より大きく設定するようにしたものであることが記載されている。
現像用開口部と現像剤が収容される収容部を有する筐体と、
前記筐体の収容部内の現像剤を保持して前記現像用開口部を通過するよう回転する現像剤保持手段と、
前記筐体のうち前記現像用開口部の前記現像剤保持手段の回転方向下流側になる下流側縁部を含む部分に存在して、当該現像剤保持手段の回転で生じる気流の一部を取り込んで流す、入口、出口、および入口と出口をつなぐ通路からなる貫通部と、
前記筐体のうち前記貫通部の前記入口を挟んで前記現像用開口部とは反対側の部分から前記現像剤保持手段に近づく状態で存在して、前記気流の一部を当該入口に誘導する誘導手段と、
を備え、
前記貫通部は、前記入口のうち前記現像剤保持手段の軸方向の中央領域に存在する部分の開口面積が前記軸方向の両端領域に存在する部分の開口面積よりも大きくなるよう設けられているとともに、前記両端領域にそれぞれ存在する複数の部分の開口面積どうしが前記中央領域に近づくにつれて大きくなるよう設けられている現像装置である。
現像用開口部と現像剤が収容される収容部を有する筐体と、前記筐体の収容部内の現像剤を保持して前記現像用開口部を通過するよう回転する現像剤保持手段と、前記筐体のうち前記現像用開口部の前記現像剤保持手段の回転方向下流側になる下流側縁部を含む部分に存在して、当該現像剤保持手段の回転で生じる気流の一部を取り込んで流す、入口、出口、および前記入口と出口をつなぐ通路からなる貫通部と、前記筐体のうち前記貫通部の前記入口を挟んで前記現像用開口部とは反対側の部分から前記現像剤保持手段に近づく状態で存在して、前記気流の一部を当該入口に誘導する誘導手段と、を備え、
前記貫通部は、前記通路の前記現像剤保持手段の軸方向における両端の側面に側面開口部がそれぞれ設けられているとともに、前記側面開口部から前記通路の前記軸方向における中央にむけて空気をそれぞれ供給する給気手段が設けられている現像装置である。
請求項5に記載の発明は、請求項2又は3に記載の現像装置において、前記給気手段は、前記空気を、前記通路の前記軸方向における中央にむかうにつれて前記出口に近づくよう斜め方向に進むよう供給するものである。
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の現像装置において、前記貫通部は、前記入口のうち前記中央領域に存在する部分の開口面積が当該中央領域の前記軸方向の中心位置にむかうにつれて大きくなるよう設けられているものである。
請求項7に記載の発明は、上記請求項3乃至5のいずれか1項に記載の現像装置において、前記貫通部は、前記入口のうち前記両端領域に存在する部分の開口面積が前記中央領域に近づくにつれて大きくなるとともに、前記中央領域に存在する部分の開口面積が当該中央領域の前記軸方向の中心位置にむかうにつれて大きくなるよう設けられているものである。
請求項8に記載の発明は、上記請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置において、前記貫通部は、前記通路が前記入口から前記出口までの間で前記筐体に接近する側に曲がる底面部を有する形状で形成されている。
請求項9に記載の発明は、上記請求項1乃至8のいずれか1項に記載の現像装置において、前記貫通部は、前記出口に網目状部材が設けられているものである。
請求項10に記載の発明は、上記請求項1乃至9のいずれか1項に記載の現像装置において、用紙が搬送される用紙搬送路の上方の位置に配置されて使用されるものである。
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の画像形成装置において、前記現像装置は、用紙が搬送される用紙搬送路の上方の位置に存在するよう配置されているものである。
請求項2に記載の発明によれば、現像剤保持手段の回転で生じる気流のうち筐体の内部に流入しない一部を、その気流に含まれて浮遊する現像剤の一部と一緒に、筐体の現像用開口の下流側縁部を含む部分に設ける貫通部に取り込んで通過させるとき、その貫通部内の現像剤保持手段の軸方向における両端領域に相対的に多くの現像剤が通過又は存在することを抑制できる。
請求項3に記載の発明によれば、貫通部における入口側の開口の開口面積について上記大小関係にする構成と貫通部に上記給気手段を設ける構成の一方の構成のみを採用する場合に比べて、貫通部内の現像剤保持手段の軸方向における両端領域に相対的に多くの現像剤が通過又は存在することをより確実に抑制できる。
請求項5に記載の発明によれば、給気手段が空気を出口に近づくよう斜め方向に進むよう供給しない場合に比べて、給気手段から供給される空気が貫通部の入口からの空気の導入を阻害することを回避することができる。
請求項6に記載の発明によれば、貫通部の中央領域に存在する部分の開口面積が当該中央領域の前記軸方向の中心位置にむかうにつれて大きくなるよう設けていない場合に比べて、貫通部内の現像剤保持手段の軸方向における中央領域と両端領域に通過又は存在する現像剤の量の差を段差が少なく滑らかに小さくすることができる。
請求項7に記載の発明によれば、貫通部における入口のうち両端領域に存在する部分の開口面積が中央領域に近づくにつれて大きくなるとともにその中央領域に存在する部分の開口面積が当該中央領域の前記軸方向の中心位置にむかうにつれて大きくなるよう設けていない場合に比べて、貫通部内の現像剤保持手段の軸方向における中央領域と両端領域に通過又は存在する現像剤の量の差を段差が少なく滑らかに小さくすることができる。
請求項8に記載の発明によれば、貫通部における通路が筐体に接近する側に途中で曲がる底面部を有する形状で形成されていない場合に比べて、貫通部内に存在する現像剤が出口から排出される量を減らすことができる。
請求項9に記載の発明によれば、貫通部における出口に網目状部材が設けられていない場合に比べて、貫通部内に存在する現像剤が出口から排出されるときの状態を調整して均すことができる。
請求項10に記載の発明によれば、用紙搬送路を幅の比較的狭い用紙が連続して搬送された後に幅の広い用紙が搬送されたときに、貫通部における出口から現像剤が排出されて落下しても、その幅の広い用紙の幅方向における現像剤の付着量の差を小さくすることができる。
請求項12に記載の発明によれば、用紙搬送路を幅の比較的狭い用紙が連続して搬送された後に幅の広い用紙が搬送されたときに、現像装置の貫通部における出口から現像剤が排出されて落下しても、その幅の広い用紙の幅方向における現像剤の付着量の差を小さくすることができる。
図1から図3は、この発明の実施の形態1を示すものである。図1は実施の形態1に係る現像装置を備えた画像形成装置1の構成を示し、図2はその画像形成装置1における一部(現像装置を含む作像装置)を拡大して示し、図3はその画像形成装置1に用いる現像装置の構成を拡大して示している。
画像形成装置1は、画像形成装置の一例であるプリンタとして構成されたものであり、外部から入力される文字、写真、図形等からなる画像の情報に基づいて現像剤(トナー)で構成される画像を用紙9に形成するものである。
また、画像形成装置1は、図1に示されるように、装置本体である筐体10の内部に、現像剤としてのトナーからなるトナー像を電子写真方式等により形成して用紙9に転写する作像装置2、所要の用紙9を収容するとともに作像装置2の転写位置に供給する給紙装置3、用紙9に転写されたトナー像を定着する定着装置4等を備えている。
このうち、帯電装置22は、感光ドラム21の周面(像形成領域となる外周面部分)を所要の極性および電位に帯電させる接触帯電方式等の装置である。露光装置23は、感光ドラム21の帯電後の周面に、画像形成装置1に種々の方式で入力される画像情報(信号)に対応させた光を照射することにより静電潜像を形成する装置である。現像装置5は、現像剤としてのトナーを供給することにより感光ドラム21上の静電潜像を現像してトナー像にする装置である。転写装置25は、感光ドラム21上のトナー像を用紙9に静電的に転写させる接触転写方式等の装置である。清掃装置26は、感光ドラム21の周面に付着して残留するトナー等の不要物を除去して清掃する装置である。
現像装置5の詳細については後述する。
用紙収容体31は、筐体10に対して引き出した状態にできるよう取り付けられており、その利用する態様に応じて複数装備される。用紙9としては、筐体10内での搬送とトナー像の転写および定着とが可能な被記録材であればよく、例えば、所定のサイズに裁断された普通紙、コート紙、厚紙、はがき等や、封筒等が使用される。
加熱用回転体41は、図1に示されるように、矢印で示す方向に回転駆動するとともに、図示しない加熱手段により加熱されて周面温度が所要の温度に保持されるロール形態、ベルト形態等からなる加熱用の定着部材である。加圧用回転体42は、加熱用回転体41の軸方向にほぼ沿うように所要の圧力で接触して従動回転するロール形態、ベルト形態等からなる加圧用の定着部材である。また、定着装置4は、加熱用回転体41と加圧用回転体42とが接触する部分を、未定着のトナー像が転写された用紙9を通過させて所要の定着処理(加熱、加圧など)を行う定着処理部FNとしている。
その主な用紙搬送路としては、給紙装置3の送出装置33と作像装置2の転写位置TP(感光ドラム21の転写装置25と向き合う位置)との間に設けられる供給搬送路Rt1、作像装置2の転写位置TPと定着装置4の定着処理部FNとの間に設けられる中継搬送路Rt2、定着装置4の定着処理部と筐体10の排出収容部11との間に設けられる排出搬送路Rt3、排出搬送路Rt3の終端(分岐部)と供給搬送路Rt1の途中(合流部)との間に設けられる両面用搬送路Rt4等である。
また、この供給搬送路Rt1は、作像装置2の転写位置TPに至る前において現像装置5の重力方向下方側になる位置を通過するよう配置されている。このときの供給搬送路Rt1は、図2に例示するように現像装置5の重力方向下方側に用紙9の非転写面(下面)を案内する搬送案内部材13を配置する場合がある。
排出搬送路Rt3は、複数の搬送ロール対35a,35b,36や図示しない複数の搬送案内部材を用いて、全体が湾曲して立ち上がる状態の経路になるよう形成されている。搬送ロール対36は、排出口12の手前に設けられ、定着後の用紙9を排出収容部11に送り出す排出ロールとして構成されている。
両面用搬送路Rt4は、排出搬送路Rt3の終端を構成する正逆回転可能な排出ロール対としての搬送ロール対36、複数の搬送ロール対37a,37b,37c,37d、用紙9の進路先を切り替える図示しない進路切替部材、図示しない複数の搬送案内部材等で構成されている。
この画像形成装置1による画像形成は、次のようにして行われる。ここでは、用紙9の片面に画像を形成するときの基本的な画像形成動作を例にして説明する。
続いて、両面用搬送路Rt4に送り込まれた用紙9は、両面用搬送路Rt4を経由して搬送された後、供給搬送路Rt1における搬送ロール対34bの手前位置に合流するよう搬送される。これにより、用紙9は、その表裏面が反転した状態で供給搬送路Rt1に送り込まれる。
最後に、供給搬送路Rt1に再送された用紙9は、上記片面の画像形成動作の場合と同様に、転写のタイミングで作像装置2の転写位置TPに送り込まれてその他面(第2面:裏面)にトナー像が転写され、しかる後、定着装置4に搬送されてトナー像の定着がなされる。最後に、表裏両面に画像が形成された用紙9は、前述した場合と同様に排出搬送路Rt3を通して搬送された後、排出収容部11に排出されるようにして収容される。
次に、現像装置5について説明する。
この筐体50は、例えば、筐体50の下部側の構造部を構成する本体部(筐体下部)とその本体部の上部を塞ぐとともに筐体50の上部側の構造部を構成する蓋部(筐体上部)とに分割される構造になっている。また、現像剤15としては、所望の色(黒など)に着色された微粉末からなる非磁性のトナーと、磁性を有する粒子からなる磁性のキャリアとを含む現像剤、いわゆる二成分現像剤が使用される。
2列の搬送路51a,51bは、筐体50の長手方向に沿って並行して直線状に延びる搬送路であり、上下方向に少しずれた位置関係で存在する搬送路である。また、2列の搬送路51a,51bは、その隣り合う中央部が仕切り壁で仕切られている一方で、その搬送方向の上流側端部および下流側端部において仕切り壁が存在しない接続部で互いがつなげられており、全体として循環する形式の通路構造になっている。さらに、2列の搬送路51a,51bは、現像ロール53に近い側の第1搬送路51aが主に現像剤を現像ロール53に供給するための供給用搬送路として使用され、現像ロール53から遠い側の第2搬送路51bが主に収容中の現像剤と新たに補給されるトナー等とを混合するための混合用搬送路として使用される。
この現像ロール53は、図3に示されるように、筐体50の内部において現像用開口部52から一部露出した状態で回転するように設けられる円筒状部材の一例であるスリーブ531と、このスリーブ531の円筒空間内に固定された状態で設けられる磁石部材の一例である磁石ロール532とで構成されている。
この磁石ロール532は、例えば、その両端部からそれぞれ突出するよう形成された軸部がスリーブ531の軸部531a,531bの内部空間をそれぞれ通過して筐体50の側壁における装着部50cに固定された状態で取り付けられている。
この層厚規制部材54は、現像ロール53のスリーブ531の外周面と現像剤の必要とする層厚に対応した所要の隙間(規制間隔)をあけた状態でかつスリーブ531の回転軸(軸部)の軸方向Dに沿って向き合う状態に保たれるよう、筐体50に形成される装着部に固定した状態で取り付けられている。また、層厚規制部材54としては、例えば、現像ロール53(スリーブ531)の軸方向における有効現像領域の長さと同等の長さ又はそれを超える長さからなる円柱状の部材が適用され、より具体的には例えばステンレス等の非磁性材料で製作される部材が適用される。さらに、層厚規制部材54は、現像ロール53の回転中心(スリーブ531の軸部531a等の回転中心)よりも重力方向の上流側(上方)になる位置に配置されている。
この撹拌搬送部材55,56としてはいずれも、回転軸55a,56aの周面に板状の搬送部55b,56bを螺旋状に巻きつけたように設けた構造のもの(所謂スクリューオーガー)が適用されている。また、撹拌搬送部材55,56は、その各回転軸55a,56aの両端部が筐体50の側壁面に設けられる図示しない軸受に対してそれぞれ回転自在に取り付けられている。さらに、撹拌搬送部材55,56は、その各回転軸55a,56aの一方の端部に図示しないギヤが取り付けられて現像ロール53(スリーブ531)から分配される回転動力を受けて所要の方向に回転するようになっている。
以上の構成からなる現像装置5は、画像形成装置1による画像形成動作時等の動作時期になると、現像ロール53のスリーブ531や撹拌搬送部材55,56が回転し始めるとともに、現像ロール53のスリーブ531に現像用電圧が供給される。
ところで、この現像装置5においては、現像ロール53(スリーブ531)が矢印Cで示す方向に回転したときに、例えば、図8(a)に実線の矢印で例示されるように、その現像ロール53(スリーブ531)の表面付近にその回転方向Cとほぼ同じ方向に進むよう流れる気流Eが生じる。
このときの気流Eは、現像ロール53の回転に伴い、筐体50における現像用開口部52の下流側縁部52bと現像ロール53との間の隙間を通過して筐体50の内部(収容部51内)に流入するものもある。
また、飛散する筐体50の外部とは、例えば、現像装置5が向き合う感光ドラム21との間に存在する隙間空間をはじめとし、更には現像装置5と露光装置23との間に存在する隙間空間や、現像装置5から感光ドラム21に沿って転写装置25に至るまでに存在する隙間空間などである。
上記現像用開口部52の下流側縁部52bを含む部分50bは、その下流側縁部52bを基準にして現像ロール53から離れる側に突出して存在するよう形成される部分である。図3等における符号52aは、現像用開口部52のうち現像ロール53の回転方向Cの上流側になる上流側縁部を示している。
このため、貫通部6は、現像装置5の筐体50のうち現像用開口部52の下流側縁部52bから供給搬送路Rt1に近づくよう斜め下方に延びる外面50fの最下部(給搬送路Rt1との最接近部)50fsを通過させて現像用開口部52から離れる方向に延ばした状態で設けることが、供給搬送路Rt1における用紙9の搬送空間等を十分に確保するという観点から難しい。
この事情から、貫通部6は、図3に示されるように、筐体50の外面50fの最下部50fsよりも手前側の位置で止める状態で設けられている。換言すれば、貫通部6は、外面50fの最下部50fsよりも供給搬送路Rt1の側に突出しない状態で設けられている。
一方の両端領域602,603に存在する部分の開口面積(S2)は、両端領域602,603にそれぞれ存在する入口部分の開口面積を合計した開口面積である。本例の入口61の場合、両端領域602,603に2つの同じ開口61B1,61B2がそれぞれ同様に存在するので、その各開口面積Sb1,Sb2,Sb1,Sb2を合計したもの(Sb1+Sb2+Sb1+Sb2)が開口面積(S2)になる
より具体的に説明すると、両端領域602,603の外側にそれぞれ配置する開口61B1の高さ寸法h(h1)を最も小さい寸法とし、中央領域601に存在する3つの開口61A1,61A2,61A3の高さ寸法h(h3)を最も大きい寸法とし、両端領域602,603の内側にそれぞれ配置する開口61B2の高さ寸法h(h2)を中間的な寸法としている(h1<h2<h3)。
なお、入口61を構成する複数の開口の高さ寸法hはいずれも、上記した気流E1を貫通部6の入口61から取り込むことを確保する等の観点から、後述す誘導部材7の現像ロール53との間隙L1(図6)の寸法よりも大きい値に設定している。
このため、入口61は、少なくとも上記2つの接線TL1,TL2の間に存在する多数の接線TLや、2つの接線TL1,TL2よりも外側に存在する複数の接線とも交差した状態になる。
このような構成を採用していることにより、上記気流Eの他の一部(以下、これを気流E3と称す。)は、その貫通部6の入口61に直接入りやすくなり、また後述するように誘導部材7に誘導されて流れる気流もその入口61に入りやすくなる。
また、図7(b)に例示する垂線PL2は、現像ロール53(スリーブ531)の現像実行領域となる表面部分DEよりも現像ロール53の内部を通過して延びる垂線の一例である。この垂線PL2は、入口61(平面VP)のうち現像用開口部52の下流側縁部52bに近い側の端部61a付近から延びる垂線でもある。
したがって、入口61は、特に現像ロール53の現像実行領域となる表面部分DEよりも現像ロール53の内部を通過して延びる垂線(PL2)の方がその現像実行領域となる表面部分DEを通過して延びる垂線(PL1)よりも多くなる関係になっているので、感光ドラム21よりも現像ロール53の方に多くの割合で向き合う状態の入口(開口)になっている。
つまり、このときの誘導部材7は、その端部(自由端)7aと現像ロール53との最短の間隙L1が、その端部7aと感光ドラム21との最短の離間距離L2よりも長くなるという大小関係(L1>L2)を満たすように設けられている。
つまり、このときの誘導部材7は、その端部(自由端)7aと現像ロール53との最短の間隙L1が、筐体50の上記顎部分50eと現像ロール53との最短の離間距離L3よりも短くなるという大小関係(L1<L3)を満たすように設けている。
筐体50の上記顎部分50eは、円筒状のスリーブ531の円筒周面(の曲率)にほぼ沿った円弧状の断面形状からなるとともにスリーブ531の軸方向Dに沿って帯状に延びる形状からなる部分である。
実施の形態1では、上記最初の位置に存在する磁極N1が剥離用磁極になる。また、その剥離用磁極N1は、磁石ロール532において筐体50の上記顎部分50eのスリーブ531の回転方向C下流側になる端部と向き合う位置から回転方向C下流側にむけて所定の距離だけ離れた位置に存在するよう配置されている。このときの剥離用磁極N1の配置位置は、その剥離用磁極N1により発生する法線方向の磁力線パターンのピーク位置が筐体50の上記顎部分50eを過ぎて収容部51(第1搬送路51a)内に存在するように配置すればよい。
このような構成を採用することにより、現像ロール53に保持されている現像剤(15)は、筐体50の顎部分50eよりも内部(収容部51)側において磁石ロール532の剥離用磁極N1による磁力作用を受けることで剥がされて浮遊することになり、その浮遊した現像剤(トナー)が顎部分50eよりもスリーブ531の回転方向Cの上流側で発生する上記折り返して流れる気流E1に乗って筐体50の外部に運ばれるというおそれがない。
この現像装置5は、その予め定められた動作時期になると、前述したように回転する現像ロール53(スリーブ531)の表面付近にその回転方向Cとほぼ同じ方向に進むよう流れる気流Eが生じる(図8(a))。
この際、気流Eの一部である気流E2が、図8(a)に点線の矢印で例示するように、筐体50における現像用開口部52の下流側縁部52bの近くに存在して開口している貫通部6の入口61に流れ込むことがある。
この気流E2のような貫通部6の入口61に直接流れる込む気流が存在すると、筐体50の内部に流れ込まず折り返すように流れる後述する気流E1の影響を受けて発生する浮遊トナーが、その気流E2に乗って貫通部6の入口61に運ばれるようになる。
またこのとき、誘導部材7、現像ロール53および貫通部6の入口61で囲まれる領域には、図8(a)に点線の矢印で例示するように、前述した入口61に直接入るように進む気流E2も存在する。これにより、気流E1は、誘導部材7と現像ロール53との間の隙間を通過して筐体50の外部の一例である現像装置5と感光ドラム21の間の隙間空間に流れることが抑制される。
ちなみに、誘導部材7は、現像ロール53の回転で発生する気流Eや折り返す向きになって流れる気流E1が接触しても、その自由端の端部7aを含む部分が揺れ動くことがない。
この際、気流E3に含まれる現像剤のトナーも、その多くが貫通部6の出口62から気流E3に乗って排出される一方で、その一部が通路63に付着して残留する。
またこの際、貫通部6の出口62から排出されたトナーは、微量ではあるものの、現像装置5の筐体50の外部に(一時的に外面50fに沿って移動するよう)放出されるとともに、重力を受けて下方に落下する。
これにより、用紙9の上面9aには肉眼での確認が難しいほどの微量なトナーによるかぶりが発生するが、このときの貫通部6の出口62から排出されたトナーは、用紙9により回収されて最終的に画像形成装置1の筐体10の外部に自然に搬出されるようになり、筐体10内に残留することがない。
一方、供給搬送路Rt1を通して用紙9が搬送されない時期は、貫通部6の出口62から排出されたトナーは、供給搬送路Rt1上の搬送案内部材13(図2)に一時的に付着する。
この結果、貫通部6の入口61のうち中央領域601に存在する開口61A1,61A2,61A3から流入する気流E3aの風量が、両端領域602,603にそれぞれ存在する開口61B1,61B2から流入する気流E3c,E3bの風量よりも多くなる。ちなみに、両端領域602,603に存在する開口61B2から流入する気流E3bの風量は、両端領域602,603に存在する開口61B1から流入する気流E3cの風量よりも多くなる。
しかも、この場合は、用紙幅が相対的に狭い用紙9Aの連続した画像形成時に貫通部6の通路63における両端領域602,603に残留していたトナーが、用紙幅が相対的に広い用紙9Bの両端部分(用紙9Aよりも幅方向に広く出っ張る部分)に落下して付着することで汚してしまうおそれもない。
図10は、実施の形態2に係る現像装置を示している。
実施の形態2に係る現像装置5Bは、貫通部として、通路63が入口61から出口62までの間で筐体50(の外面50f)に接近する側に曲がる底面部64を有する形状で形成されている貫通部6Bを適用して変更した以外は実施の形態1に係る現像装置5と同じ構成からなるものである。
この途中で曲がる底面部64は、出口62の縦方向の寸法を確保することを前提条件としたうえで、例えば入口61から最初に延びる底面部分となす角度が鈍角の範囲内で屈曲するように曲がる面である。なお、途中で曲がる底面部64は、湾曲するように曲がる面であってもよい。
これにより、気流E3に含まれる現像剤のトナーが貫通部6Bの通路63のうち底面部64に付着して残留しやすくなる。
また、この現像装置5Bを備えた画像形成装置1では、現像装置5Bにおける貫通部6Bの出口62から排出されるトナーが画像形成の時期等において供給搬送路Rt1を通過する用紙9の上面9aに落下して付着するときの付着量も、貫通部が途中で曲がる底面部64を有しない現像装置を備えている場合に比べると、減少する。
網目状部材65は、気流E3の空気とそれに含まれるトナーが凝集しない状態で通過し得る大きさの網目(通気孔)を有する部材であり、出口62を塞ぐ状態で設けられる。この網目状部材65としては、例えば、不織布等の部材が適用される。
このため、例えば、現像装置5B単独又は他の作像装置2の構成部品(装置)と共に画像形成装置1の筐体10に対して着脱される構成になっている場合には、その着脱作業時に現像装置5Bが接触や振動により外部から衝撃を受けることがあっても、その現像装置5Bにおける貫通部6Bの通路63内に残留して存在する現像剤のトナーが出口62から凝集して塊になった状態で排出されて落下すること(ぼた落ち等)が防止される。
このように網目状部材65を設けた現像装置5の場合においても、上述した現像装置5Bの場合と同様の作用効果が得られる。
図11から図13は、実施の形態3に係る現像装置を示している。
実施の形態3に係る現像装置5Cは、貫通部として、入口61を同じ開口面積の複数の開口で構成したうえで、通路63の両端の側面に側面開口部67をそれぞれ設けるとともにその側面開口部67から通路63の中央にむけて空気をそれぞれ供給する給気手段68を設けるように構成した貫通部6Cを適用して変更した以外は実施の形態1に係る現像装置5と同じ構成からなるものである。
したがって、貫通部6Cは、入口61のうち軸方向Dにおける中央領域601に存在する部分の開口面積(S1)とその両端領域602,603に存在する部分の開口面積(S2)は互いに同じ大きさ(広さ)で構成されている。
実施の形態3における側面開口部67A,67Bは、例えば、図13に示されるように、その貫通する通路が、空気(Em)を貫通部6の通路63の軸方向Dにおける中央にむかうにつれて出口62に近づくよう斜め方向に進むよう供給できるよう、筐体50の外部からその内部にむけて出口62側に進む斜めに貫通した通路として形成されている。
なお、給気手段68については、これ以外の構成のものであってもよく、例えば、専門の送風装置と送風管とにより空気(Em)を積極的に供給するように構成した手段であってもよい。
一方、貫通部6Cでは、図13に示されるように、給気手段68からの空気Ema,Emb)が側面開口部67A,67Bを通して通路63内に供給される。このときの空気Ema,Embは、図13に矢付き二点鎖線Ema,Embで例示するように、通路63の軸方向Dにおける中央にむかうにつれて出口62に近づくよう斜め方向に進むように供給される。
まず、通路63の両端領域602,603にそれぞれ2つずつ存在する各開口61Xから流入する気流E3a4,E3a5は、図13に示されるように、側面開口部67A,67Bから供給される上記空気Ema,Embの流れる力(風力)を相対的に強く受けて通路63の中央領域601に向く方向に進路を曲げられた状態で進むように流れる。
一方、通路63の中央領域601に存在する3つの各開口61Xから流入する気流E3a1,E3a2,E3a3は、上記空気Ema,Embの流れる力(風力)を相対的に弱く受けるので進路をほとんど変えられず通路63の中央領域601をほぼそのまま直進するように流れる。このうち通路63の中央領域601における両端領域602,603寄りの位置に配置された各開口61Xから流入する気流E3a2,E3a3は、上記空気Ema,Embの流れる力(風力)を少し受けて進路を変えられることにより通路63の中央領域601に向く方向に少し曲げられた状態で流れる。
この結果、貫通部6Cの通路63を通過して出口62から排出されるときの風量は、通路63の中央領域601を通過して流れる気流の風量が、その両端領域602,603を通過して流れる気流の風量よりも多くなる。
しかも、この場合は、用紙幅が相対的に狭い用紙9Aの連続した画像形成時に貫通部6Cの通路63における両端領域602,603に残留していたトナーが、用紙幅が相対的に広い用紙9Bの両端部分に落下して付着することで汚してしまうおそれもない。
図14は、実施の形態4に係る現像装置の一部を示している。
実施の形態4に係る現像装置5Dは、貫通部として、通路63の両端の側面に側面開口部67をそれぞれ設けるとともにその側面開口部67から通路63の中央にむけて空気をそれぞれ供給する給気手段68を設けるように構成した貫通部6Dを適用して変更した以外は実施の形態1に係る現像装置5と同じ構成からなるものである。
また、この現像装置4Dは、貫通部として、実施の形態1における入口61のような開口面積の関係にある構成を適用して変更した以外は実施の形態3に係る現像装置5Cと同じ構成からなるものであるともいえる。
また、貫通部6Dにおける側面開口部67A,67Bおよび給気手段68は、実施の形態3における側面開口部67A,67Bおよび給気手段68の構成(図11から図13)と同じ構成になっている。
一方、このときの貫通部6Cにおいては、図14に示されるように、給気手段68からの空気Ema,Emb)が側面開口部67A,67Bを通して通路63内に供給される。このときの空気Ema,Embは、図14に矢付き二点鎖線Ema,Embで例示するように、通路63の軸方向Dにおける中央にむかうにつれて出口62に近づくよう斜め方向に進むように供給される。
まず、通路63の両端領域602,603にそれぞれ2つずつ存在する各開口61B1,61B2から流入する相対的に風量の少なめの気流E3c1,E3b1は、図14に示されるように、側面開口部67A,67Bから供給される上記空気Ema,Embの流れる力(風力)を相対的に強く受けて通路63の中央領域601に向く方向に進路を曲げられた状態で進むように流される。
一方、通路63の中央領域601に存在する3つの各開口61A1,61A2,61A3から流入する気流E3a1,E3a2,E3a3は、上記空気Ema,Embの流れる力を相対的に弱く受けるので進路をほとんど変えられず通路63の中央領域601をほぼそのまま直進するように流れる。このうち通路63の中央領域601における両端領域602,603寄りの位置に配置された各開口61A2,61A3から流入する気流E3a2,E3a3は、上記空気Ema,Embの流れる力を少し受けて進路を変えられることにより通路63の中央領域601に向く方向に少し曲げられた状態で流れる。
しかも、この貫通部6Dの入口61から取り込まれた後の気流E1は、図14に矢付き二点鎖線E3a,E3bで例示するように、貫通部6Dの通路63を通過する際、上記空気Ema,Embの作用により、その通路63における両端領域602,603から中央領域601の側に寄せられるような状態で流れるようにもなる。
この結果、貫通部6の入口61のうち中央領域601に存在する開口61A1,61A2,61A3から流入する気流E3aの風量が、両端領域602,603にそれぞれ存在する開口61B1,61B2から流入する気流E3c,E3bの風量よりも多くなる。また、貫通部6Dの通路63を通過して出口62から排出されるときの風量は、通路63の中央領域601を通過して流れる気流の風量が、その両端領域602,603を通過して流れる気流の風量よりも多くなる。
実施の形態1,2,4では、現像装置5,5B,5Dにおける貫通部6,6B,6D(の入口61)に代えて、例えば、以下に示す変形した構成の入口を有する貫通部6E,6F,6G,6Hを適用することも可能である。
このうち両端領域602,603に存在する6つの開口61B4,61B5,61B6,61B7,61B8,61B9は、その幅寸法wがこの順に次第に広くなる関係になっている。また、この6つの開口の開口面積Sb4,Sb5,Sb6,Sb6,Sb7,Sb8,Sb9は、高さ寸法hが同一であるため、この順に大きくなる関係になっている。
このうち両端領域602,603に存在する4つの開口61C1,61C2,61C3,61C4は、その幅寸法wがこの順に次第に広くなる関係になっている。また、この4つの開口61C1,61C2,61C3,61C4は、左右の高さ寸法h1,h2が互いに異なるとともに、同一であるため、その左右の高さ寸法h1,h2がこの順に次第に大きくなる関係になっている。この4つの開口61C1,61C2,61C3,61C4は、その下辺が中央領域601に存在する3つの同じ開口61A1,61A2,61A3の下辺と軸方向Dに沿って延びる直線上に並んで同じ高さになっている一方で、その上辺が左右両端から中央領域601に向かうにつれて次第に高くなるよう傾斜する斜辺になっている。
また貫通部6Fでは、その入口61のうち中央領域601に存在する部分である3つの同じ開口61A1,61A2,61A3についても、その各開口面積Sa2,Sa2,Sa2が中央領域601の軸方向Dにおける中心位置にむかうにつれて大きくなるように設けることもできる。このように構成した貫通部6Fの場合は、貫通部6Fの通路63内における両端領域602,603に加えて、その通路63内における中央領域601を通過する又は残留して存在する現像剤のトナー量の差を段差が少なく滑らかに小さくすることができる。
このうち両端領域602,603に存在する4つの開口61D1,61D2,61D3,61D4は、その幅寸法wがこの順に次第に広くなる関係になっている。また、この4つの開口61D1,61D2,61D3,61D4は、その高さ寸法hもこの順に次第に大きくなる関係になっている。さらに、この4つの開口61D1,61D2,61D3,61D4についても、その下辺が中央領域601に存在する1の開口61A4の下辺と軸方向Dに沿って延びる直線上に並んで同じ高さになっている一方で、その斜辺が左右両端から中央領域601に向かうにつれて次第に長くなる斜辺になっている。
つまり、この連続した1つの開口からなる入口61は、中央領域601に存在する最も大きい長方形の開口形状からなる1つの入口中央部分61aと、両端領域602,603にそれぞれ存在する高さ寸法が次第に小さくなる細長い長方形の開口形状からなる2つの入口両端部分61b,61cとで構成されている。2つの入口両端部分61b,61cは、幅寸法wが互いに同じであってかつ高さ寸法が入口中央部分61aの高さ寸法hよりも小さくかつ両端にあるものほど更に小さい関係になっている。一方、1つの入口中央部分61aは、その高さ寸法hと幅寸法wの双方が2つの入口両端部分61b,61cの高さ寸法hと幅寸法wのいずれよりも小さい関係になっている。
他の入口61としては、例えば、開口形状が円形や楕円形等の他の形状からなるものを1列状又は複数列状に並べた構成からなり、かつ、その中央領域601に存在するすべての開口の開口面積を合計してなる開口面積(S1)が両端領域602,603にそれぞれ存在するすべての開口の開口面積を合計してなる開口面積(S2)よりも大きいという構成からなる入口等が挙げられる。
入口61の開口面積(S1)と開口面積(S2)については、入口61を構成する開口の高さ寸法h、幅寸法w、辺の長さ、曲線の状態等の各寸法に関係する条件を変更することで調節される。
このような網目状部材65を設けた貫通部6B(実施の形態1における貫通部6を含む)を採用した場合は、貫通部6B(6)に取り込まれた気流E1が出口62から排出される際、網目状部材65の網目の大きさの違いにより、出口62の両端領域602,603から排出される現像剤のトナーの量がその出口62の中央領域601から排出される現像剤のトナーの量よりも多くなることが抑制される。
また、現像装置5(5B,5C,5D)は、用紙9を搬送する用紙搬送路として傾斜する状態の用紙搬送路の上方に配置されて使用されるものであっても構わない。
5 …現像装置
6 …貫通部
7 …誘導部材(誘導手段の一例)
9 …用紙
15…現像剤
21…感光ドラム(像保持体手段一例)
50…筐体
50b…下流側縁部を含む部分
50d…貫通部の入口の現像用開口部とは反対側の部分
51…収容部
52…現像用開口部
53…現像ロール(現像剤保持手段の一例)
61…入口
62…出口
63…通路
64…曲がる底面部
67…側面開口部
68…給気手段
601…中央領域
602,603…両端領域
C …回転方向(現像剤保持手段の回転方向)
D …軸方向(現像剤保持手段の軸方向)
E2,E3…気流(取り込む空気の一例)
Em…供給する空気
h …高さ寸法(縦寸法)
L1…間隙
Rt1…供給搬送路(用紙搬送路の一例)
S …開口面積
Claims (12)
- 現像用開口部と現像剤が収容される収容部を有する筐体と、
前記筐体の収容部内の現像剤を保持して前記現像用開口部を通過するよう回転する現像剤保持手段と、
前記筐体のうち前記現像用開口部の前記現像剤保持手段の回転方向下流側になる下流側縁部を含む部分に存在して、当該現像剤保持手段の回転で生じる気流の一部を取り込んで流す、入口、出口、および入口と出口をつなぐ通路からなる貫通部と、
前記筐体のうち前記貫通部の前記入口を挟んで前記現像用開口部とは反対側の部分から前記現像剤保持手段に近づく状態で存在して、前記気流の一部を当該入口に誘導する誘導手段と、
を備え、
前記貫通部は、前記入口のうち前記現像剤保持手段の軸方向の中央領域に存在する部分の開口面積が前記軸方向の両端領域に存在する部分の開口面積よりも大きくなるよう設けられているとともに、前記両端領域にそれぞれ存在する複数の部分の開口面積どうしが前記中央領域に近づくにつれて大きくなるよう設けられている現像装置。 - 現像用開口部と現像剤が収容される収容部を有する筐体と、
前記筐体の収容部内の現像剤を保持して前記現像用開口部を通過するよう回転する現像剤保持手段と、
前記筐体のうち前記現像用開口部の前記現像剤保持手段の回転方向下流側になる下流側縁部を含む部分に存在して、当該現像剤保持手段の回転で生じる気流の一部を取り込んで流す、入口、出口、および前記入口と出口をつなぐ通路からなる貫通部と、
前記筐体のうち前記貫通部の前記入口を挟んで前記現像用開口部とは反対側の部分から前記現像剤保持手段に近づく状態で存在して、前記気流の一部を当該入口に誘導する誘導手段と、
を備え、
前記貫通部は、前記通路の前記現像剤保持手段の軸方向における両端の側面に側面開口部がそれぞれ設けられているとともに、前記側面開口部から前記通路の前記軸方向における中央にむけて空気をそれぞれ供給する給気手段が設けられている現像装置。 - 前記貫通部は、前記通路の前記軸方向における両端の側面に側面開口部がそれぞれ設けられているとともに、前記側面開口部から前記通路の軸方向における中央にむけて空気をそれぞれ供給する給気手段が設けられている請求項1に記載の現像装置。
- 前記入口の前記軸方向と交差する方向の縦寸法が、前記誘導手段の前記現像剤保持手段との間隙の寸法よりも大きい請求項1乃至3のいずれかに記載の現像装置。
- 前記給気手段は、前記空気を、前記通路の前記軸方向における中央にむかうにつれて前記出口に近づくよう斜め方向に進むよう供給する請求項2又は3に記載の現像装置。
- 前記貫通部は、前記入口のうち前記中央領域に存在する部分の開口面積が当該中央領域の前記軸方向の中心位置にむかうにつれて大きくなるよう設けられている請求項1に記載の現像装置。
- 前記貫通部は、前記入口のうち前記両端領域に存在する部分の開口面積が前記中央領域に近づくにつれて大きくなるとともに、前記中央領域に存在する部分の開口面積が当該中央領域の前記軸方向の中心位置にむかうにつれて大きくなるよう設けられている請求項3乃至5のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記貫通部は、前記通路が前記入口から前記出口までの間で前記筐体に接近する側に曲がる底面部を有する形状で形成されている請求項1乃至7のいずれかに記載の現像装置。
- 前記貫通部は、前記出口に網目状部材が設けられている請求項1乃至8のいずれかに記載の現像装置。
- 用紙が搬送される用紙搬送路の上方の位置に配置されて使用される請求項1乃至9のいずれかに記載の現像装置。
- 静電潜像が形成される像保持手段と、
前記像保持手段の静電潜像を現像剤で現像する請求項1乃至10のいずれかに記載の現像装置と、
を備えている画像形成装置。 - 前記現像装置は、用紙が搬送される用紙搬送路の上方の位置に配置されている請求項11に記載の画像形成装置。
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