JPH04142565A - 画像形成装置の現像剤供給方法 - Google Patents

画像形成装置の現像剤供給方法

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JPH04142565A
JPH04142565A JP2265844A JP26584490A JPH04142565A JP H04142565 A JPH04142565 A JP H04142565A JP 2265844 A JP2265844 A JP 2265844A JP 26584490 A JP26584490 A JP 26584490A JP H04142565 A JPH04142565 A JP H04142565A
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process cartridge
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JP2265844A
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Hisao Sato
久夫 佐藤
Satoru Haneda
羽根田 哲
Tadayoshi Ikeda
忠義 池田
Shizuo Morita
森田 静雄
Masakazu Fukuchi
真和 福地
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、静電潜像が形成される像担持体と、該静電
潜像を現像してトナー画像を形成する現像器とを含む画
像形成手段をユニット化したプロセスカート、リッジを
、装置本体に対して挿脱自在に設けたプリンタ、複写機
、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、前記現
像器内に新規現像剤を充填する際の現像剤供給方法に関
するものである。
〔従来の技術〕
プリンタや複写機などの画像形成装置の小型化、軽量化
或は高機能化などにともない、画像形成装置の高密度化
、複雑化が進んでいる。
一方、一般ユーザーであるオペレータでも簡単に保守・
管理が行えるように、像担持体と、現像手段やクリーニ
ング手段等の画像形成手段の少なくとも一手段とをユニ
ット化したプロセス力−トリッジを有する画像形成装置
が開発された。
このプロセスカートリッジを有するプリンタや複写機な
どの画像形成装置は、プロセスカートリ・)ジ内の像担
持体などが消耗、劣化した場合、そのプロセスカートリ
ッジ自体を交換することにより、専門知識を有しないオ
ペレータ自身が画像形成装置の保守・管理を容易に行う
ことができるというものである。
前記プロセスカートリッジの現像器の現像槽内には、プ
ロセスカートリッジ組立時、または組立後に新規の現像
剤を充填する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記プロセスカートリッジの現像器の現像槽内に現像剤
を充填するには、現像器上方の部材、例えば装置カバー
や像担持体を取り除き、更に、現像器上部の上蓋等を取
り外して、現像槽を開放して現像剤充填を行い、しかる
のち上蓋等により密封状態に閉止固定しなければならな
い。
このため、プロセスカートリッジ組立ての作業性が低下
したり、現像剤充填時に現像剤が周辺に飛散、散乱して
汚染する等の問題を生じていた。
特に、カラー画像形成装置におけるプロセスカートリッ
ジには、複数の現像器を備えているから、上記問題の発
生が著しい。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、本発明の目的は、画像形成装置、特にカラー画像形成
装置における、現像器の組立て作業性の向上と、現像剤
充填時の現像剤飛散、散乱による汚染防止、およびメイ
ンテナンス性の向上を可能にする画像形成装置の現像剤
供給方法を提供することにある。
上記目的は、静電潜像が形成される像担持体と、該静電
潜像を現像してトナー画像を形成する現像器とを含む画
像形成手段をユニット化したプロセスカートリッジを、
装置本体に対して挿脱自在に設けた画像形成装置であっ
て、前記現像器のトナー補給用開口部に挿入可能な吐出
口部と、所定量の現像剤を収容可能な容器本体部とから
成る現像剤容器を、前記現像器のトナー補給用開口部に
装着し、前記現像器のトナー撹拌スクリューを回転させ
ることにより、現像剤を現像器ハウジング内に供給する
ようにしたことを特徴とする画像形成装置の現像剤供給
方法によって達成される。
また、本発明の画像形成装置の現像剤供給方法は、前記
プロセスカートリッジに複数の現像器を備えた画像形成
装置であって、前記現像剤容器内に収容した相異なる色
の現像剤を前記各現像器のトナー補給用開口部から供給
するようにしたことを特徴とするものである。
〔実施例〕
次に、本発明を添付図面に示す一実施例に基づいて説明
する。
第1図は、本発明を適用したカラープリンタの主要断面
図を左側面から示したものである。装置本体lOは、そ
の前面に操作パネル11と開閉自在の上部カバー12、
トナー供給カバー13、前面カバー14等によって包囲
され、内部には着脱自在のプロセスカートリッジ15と
給紙カセット16が設けられている。
プロセスカートリッジ15は、感光体ベルト17、現像
器23、帯電器21、クリーニング装置25等から成る
像担持体である感光体ベルト17は、可撓性のベルト表
面に有機光導電層(0PC)等の感光層を塗設したもの
で、駆動ローラ18と従動ローラ19の間に張設され、
時計廻り方向に回動される。
感光体ベルト17の周囲には、帯電手段、露光手段、現
像手段、転写手段及びクリーニング装置が配設されてい
る。
帯電手段は、コロナ帯電器またはスコロトロン帯電器な
ど既存の帯電器21である。
現像手段は、異なる色の現像剤、例えばイエロマゼンタ
、シアン及びブラックの各色トナー(現像剤)をそれぞ
れ収容した複数個の現像器23a。
23b 、 23c 、 23dである。これら各現像
器23a〜23dは、感光体ベルト17上の静電潜像を
トナー像に非接触現像法により顕像化する機能を有して
いる。
クリーニング装置25のクリーニングブレードは画像形
成プロセス中は感光体ベルト17の表面より離間した位
置に保たれ、転写材Pにトナー像を転写後のクリーニン
グ時にのみ感光体ベルト17表面に圧接して感光体ベル
ト17をクリーニングする。
トナー回収ボックス26は、クリーニング装置25によ
り除去された感光体ベルト17上の残留トナーを回収し
、収容する。
本実施例においては、上述したプリンタの画像形成部を
構成する感光体ベルト17、帯電器21、各色トナーを
収容した現像器23a〜23d1 クリーニング装置2
5及びトナー回収ボックス26の各プロセス部が一体の
プロセスカートリッジ15内に収められてユニット化さ
れ、装置本体10に対して一括して着脱することができ
る。
一方、画像形成装置本体側で、前記プロセス力= ト’
J yジ15を装着して画像形成可能状態位置では、前
記感光体ベルト17の周囲に、露光手段、転写手段等が
配設されている。
露光手段は、半導体レーザ書き込み光学系ユニット(以
下光学系ユニットと称す)22であり、帯電器21によ
り帯電した感光体ベルト17の表面を露光して静電潜像
を形成する。
転写手段は、転写コロナ放電器などの転写器24により
、感光体ベルト17上に形成されたトナー像を転写材P
上に転写する。
上述の構成を有するカラー画像形成装置によるカラー画
像形成のプロセスは次のようにして行われる。
まず、プロセスカートリッジ15は画像形成装置本体1
0内の第1の位置に装填されており、画像形成か可能な
状態である。そして、装置本体lOとは別体の画像読み
取り装置から出力される第1の色の画像信号が前記光学
系ユニット22に入力されると、光学系ユニット22に
おける半導体レーザーでレーザビームが発生される。そ
のレーザビームが駆動モータにより回転されるポリゴン
ミラーにより回転走査され、fθレンズ、シリンドリカ
ルレンズ及びミラー群を経て、予め帯電器21によって
所定の電荷に一様帯電させられた感光体ベルl−17の
周面上に投射され輝線を形成する。
一方、副走査方向に関しては、感光体ベルト17の特定
位置に対応したベルトインデックス(図示せず)を検出
して、或は、プリント指令信号を受け、この検出或は指
令信号を基準にして、画像信号による半導体レーザの変
調が開始される主走査線が決定される。走査が開始され
ると主走査方向に関しては、レーザビームがインデック
スセンサ(図示せず)によって検知されこの検知された
信号を基準にして、第1の色の画像信号による半導体レ
ーザの変調が開始され、変調されたレーザービームが感
光体ベルト17の表面上を走査する。従って、レーザー
ビームによる主走査と感光体ベルト17の搬送による副
走査により一様帯電された感光体ベルト17の表面上に
第1の色に対応する潜像が形成される。この潜像は、現
像手段のうち第1の色に対応するイエロートナーを収容
した現像器23aにより現像されて、感光体ベルト17
の表面上にイエロートナー像が形成される。その後感光
体ベルト17は、その表面上にイエロートナー像を保持
したまま、感光体ベルト17の表面より離間しているク
リーニングブレード251の下を通過しt;後、第2の
色の画像形成に入る。
すなわち、イエロートナー像が形成された感光体ベルト
17は、帯電器21により再び一様帯電され、ついで第
2の色の画像信号が前記光学系ユニット22に入力され
、前述した第1の色の画像信号の場合と同様に、感光体
ベルト17の表面上への書き込みが行われ潜像が形成さ
れる。潜像は第2の色としてマゼンタトナーを収容した
現像器23bによって現像される。マゼンタトナー像は
、すでに形成されているイエロートナー像の存在下に形
成される。
同様にして、第3の色の画像信号による潜像形成後シア
ントナーを収容する現像器23cでシアントナー像が形
成され、更に、第4の色の画像信号による潜像形成後ブ
ラックトナーを収容する現像器23dで感光体ベルト1
7の表面上にブラックトナー像を重ね合わせて、カラー
トナー画像が感光体ベルト17の表面上に形成される。
これら各現像器23a〜23dの現像スリーブ231a
〜231dには直流或は更に交流のバイアスが印加され
、基体が接地された感光体ベルト17には非接触で反転
現像(ジャンピング現象)が行われるようになっている
。尚、この非接触現像には、−成分現像剤或は二成分現
像剤いずれの現像剤でも用いることができる。−成分現
像剤を用いる場合には、現像部と別体にトナーホッパー
を設ける必要がなく小型化が図れるが、現像の安定性の
点で二成分現像剤を用いる現像法の方が優れているので
色再現上好ましい。
上述の如く感光体ベル)17の表面上に形成されたカラ
ートナー画像は、給紙カセット16から給紙ローラ27
により供給されタイミングローラ28により前記カラー
トナー画像とタイミングを合わせた転写材Pに転写され
る。転写器24は、トナーと逆極性の高圧電源出力を印
加して転写を行う。
かくしてカラートナー画像を転写された転写材Pは、駆
動ローラ18に沿って急激(小径曲率)に方向変換をす
る感光体ベル1−17により確実に分離されて、搬送ベ
ルト29により上方に搬送される。
そして、転写材Pは定着装置30の定着ローラ301と
加圧ローラ302の加熱圧接によってトナーを溶融固着
された後、排紙ローラ31により排紙皿を兼用した上部
カバー12の上面に排出される。
第2図はプロセスカートリッジ15の側断面図であり、
第3図に該プロセスカートリッジ15の移動駆動系の要
部を示す。
ギヤG1に伝達されたモータ(図示せず)の回動力は、
該ギヤGlと噛合しているギヤG2に伝達される。そし
て、その回動力は、必要に応じて電磁クラッチC1を介
してベベルギヤG3に伝達される。ベベルギヤG3とベ
ベルギヤG4は交差する傘型歯車であって、ギヤG4に
伝達された回動力は、ピニオンギヤG5に伝達する。こ
のピニオンギヤG5は、プロセスカートリッジ15の側
面に設けられたラックギヤG6と噛合することが可能で
あり、ピニオンギヤG5の回動とラックギヤG6のスラ
イドとによってプロセスカートリッジ15を第1図図示
の左右方向に移動させる。
前記ラックギヤG6が設けられたプロセスカートリッジ
15の側面には、感光体ベル1−17を回動させるだめ
の駆動ギヤGll、現像器駆動ギヤG12a〜G12d
および廃トナースクリュー252、駆動用ギヤ(図示せ
ず)が設けられている。
一方、装置本体10のプロセスカートリッジ収納室内に
は、プロセスカートリッジ15の筐体36のフランジ部
361を嵌入されることによりプロセスカートリッジ1
5を懸吊するガイドレール37と、プロセスカートリッ
ジ15の前記駆動ギヤGll、現像器駆動ギヤG12a
−G12dおよび廃トナースクリュー駆動ギヤに対応す
るギヤ群が配設されている。
プロセスカートリッジ15は、現像器23a 、 23
b 、 23c + 23ct、帯電器2Lクリ一ニン
グ手段25等から成る下部ユニットと、感光体ベルト1
7と該像担持体を回動させる駆動ローラ18および従動
ローラ19、および間隔保持部材20a 、 20b 
、 20c 、 20dとバックアッププレート208
等から成る上部ユニットとから構成され、分離・結合可
能な構造になっている。
下部ユニットの筐体(ハウジング)36底部付近には、
複数個の現像器23a 、 23b 、 23c 、 
23dのケーシングが凹状に成形されている。これら各
凹状ケーシング内には、現像スリーブ231a、231
b、231c、231dと、トナー搬送スクリュ232
a、232b、232c、232dと、撹拌スクリュ2
33a、233b、233c、233dが筐体36の両
側面部に駆動回転可能に軸架されている。
これら現像器23a内のトナー搬送スクリュー232a
と撹拌スクリュー233aとの間には、仕切り板234
aが固定されている。同様にして現像器23b 、 2
3c 、 23dには、仕切り板234b 、 234
c 、 234dがそれぞれ固定されている。
これら仕切り板234a、234b、234c、234
dには、スクレーパ235a 、 235b 、 23
5c 、 235dがそれぞれ貼着されていて、その先
端部は前記現像スリーブ231a。
231b、231c、231dの円筒面に軽圧接してい
る。
上記現像スリーブ231a、231b、231c、23
1dの近傍には、磁性の薄層形成棒236a 、 23
6b 、 236c 、 236dが所定の微小間隙を
保って軸架されている。
なお、237a 、 237b 、 237c 、 2
37dは、トナー飛散防止の遅閉板である。
第3図は前記プロセスカートリッジ15の装置本体に装
着しトナー補給する状態を示す正面断面図である。
図において、プロセスカートリッジ15の筐体36の凹
部に形成された現像槽の一方の側壁(図示右側)で、前
記トナー搬送スクリュー232dの一方の軸端側は、突
出した小筐部362dを形成し、その上部はトナー補給
用の開口部363dになっている。
方、装置本体lOの一方の側壁101には、シャッタを
有する接続手段33(a= d)が固定され、その開口
部は前記小筐部362(a” d)の開口部363(a
−d)の上方の同軸上に配置されている。また、該接続
手段33(a=d)の上部には、スパイラルスクリュー
341(a−d)を内蔵するトナー補給管34(a−d
)が着脱自在に設けである。
前記トナー補給管34(a−d)はトナー補給装置35
(a−d)に接続している。該トナー補給装置35(a
〜d)はプロセスカートリッジ15の上方に固定配置さ
れている。該トナー補給装置35(a−d)は、相異な
る色のトナー、例えばイエロー マゼンタ、シアンおよ
びブラックの各色トナーをそれぞれ収容した4個のトナ
ーホッパー351a、351b、351c、351dと
、その各上部開口に設けた開閉装置352a〜352d
とから構成されている。前記トナーホッパー351a内
には、トナー撹拌部材353aと、トナー補給スクリュ
ー 354aが回転可能に設けられ、前記現像器23a
の駆動源およびクラッチにより間欠駆動される。他のホ
ッパー351b、351c、351dも同様な構造をな
し、駆動される。
第4図は前記プロセスカートリッジ15に現像剤容器4
0aを装着した状態を示す正面断面図、第5図は該プロ
セスカートリッジ15の現像器23a要部を示す平面断
面図、第6図は該プロセスカートリッジ15と各現像剤
容器の装着状態を示す斜視図である。
前記プロセスカートリッジ15を装置本体10から引き
出すと、プロセスカートリッジ15の筐体36の一端に
設けた小筐部362(a−d)の各開口部363(a〜
d)は、開口状態となる。
プロセスカートリッジ15の組立作業を行うとき、ある
いは製品出荷時には、現像剤を現像器23(a〜d)内
に充填しない状態で行われる。
前記現像器23(a−d)内に新規現像剤を充填すると
き、または現像剤交換を行うときには、プロセスカート
リッジ15を装置本体1oから引き出せば、前記接続手
段33(a−d)はその開口部が遅閉されて装置本体l
O側に残置され、取り出されたプロセスカートリッジ1
5の現像器開口部363(a= d)は開口状態となる
新規現像剤D(a−d)を収容する現像剤容器40(a
〜d)は、所定量の現像剤を収容可能な容器本体部と、
該容器本体部の上端部に開口した吐出口部401(a−
d)とから成る例えば樹脂製の壜である。
次に現像剤充填操作を以下に説明する。
(1)新規現像剤D(a−d)を現像器23(a−d)
内にそれぞれ充填供給するときには、前記小筐部362
(a〜d)の開口部363(a−d)から入れる。すな
わち、前記現像剤Daが収容された現像剤容器40aを
把持してその吐出口部401aを下にして、前記現像器
の開口部363a内に挿入すれば、現像剤容器40a内
の現像剤Daは前記小筐部362aの空間に落下堆積す
る。
(2)次に、トナー搬送スクリュー232aの軸端外部
に固定されているギヤG12または該ギヤ12に歯合す
るギヤG13を、手動または電動駆動によって回転させ
る。これによって前記小筐部362a内に堆積されてい
る現像剤Daは、トナー搬送スクリュー 232aによ
って現像器23aの第1の現像槽238a内に送り込ま
れ矢示の図面左側へと搬送され、更に左端付近の仕切り
板234aの開口部分でUターンして、撹拌スクリュー
233aが軸架されている第2の現像槽239a内に入
る。該第2の現像槽239a内に進入した現像剤Daは
撹拌スクリュー233aの回転によって第5図矢示の右
側へ搬送される。この現像剤Daの現像槽内搬送によっ
て、現像剤容fr40a内の現像剤Daは次々と現像槽
内に送り込まれて、遂に現像剤容器40a内の全量の現
像剤Daが両現像檀238a、239a内に充填され、
容器内は空になる。
(3)F41にして、他ノ現像剤容1! 40d 、 
40c 、 40dを、各現像器23b、23c、23
dの開口部363b、363c、363dを装着して、
現像剤D b、D c、D dを各現像槽内に供給充填
する。第6図はこの現像剤供給状態を示す。なお、現像
剤容器40a、40b、40c、40dの壁面の一部ま
たは全面を透明または半透明にしておくことより、各現
像剤の投入状態を目視確認することができる。
(4)各現像剤の現像槽内への全量供給が終了したら、
各現像剤容器40(a−d)を開口部363(a−d)
から抜き出して廃棄する。そして現像剤供給の終わった
プロセスカートリッジ15を装置本体10内に装填すれ
ば、各現像器23(a−d)の開口部363(a−d)
は接続手段33(a−d)によって閉蓋されるとともに
、トナー補給への切換えは直ちに可能となる。
なお、上記実施例では、現像器23(a−d)以外の画
像形成部、すなわちクリーニング手段25および/また
は帯電器21はプロセスカートリッジ15と別体であっ
てもよい。
また、本実施例では、画像形成プロセスとして、感光体
ベルト上にカラートナー像を形成したのち、1回で転写
材に転写する作像法について述べたが、転写ドラム上の
転写材上に重ねてトナー像を転写するカラー作像法であ
ってもよい。また、七ノクロプロセスを利用した通常の
モノクロプリンタにも適用可能である。また、現像方法
として非接触現像法の場合について述べたが、本発明は
この非接触現像に限られるものではなく、接触現像にも
適用できる。さらに、本実施例で示した駆動系は、はん
の−例にしか過ぎず、これらギヤ、クラッチ、ベルト等
の組み合わせに限られるものでもないことはいうまでも
ない。
更に、本実施例の転写器24の代わりに、転写材を静電
的に吸着するように設けた帯電器を内蔵する転写ドラム
形式にしてもよい。
これら各種プロセスカートリッジは図示の傾斜配置に限
定されるものではなく、水平配置として移動可能な構造
にしてもよい。
なお、像担持体として感光体ベルトに限定されるもので
はなく、感光体ドラムを用いたプロセスカートリッジを
構成し、該プロセスカートリッジを着脱可能にしてもよ
い。
〔発明の効果〕
以上詳述しt;ように、本発明の画像形成装置の現像剤
供給方法は、プロセスカートリッジを移動・着脱可能に
し、該プロセスカートリッジを取り外した状態で、現像
槽内に現像剤を容易に供給充填できるものであるから、
プロセスカートリッジの組立調整完了後に現像剤供給が
可能となった。これによってプロセスカートリッジの組
立作業性が向上するとともに、現像剤充填時に現像剤が
周囲に飛散・散乱して汚染する等の問題は解消された。
特にカラー画像形成装置において上記の効果は顕著であ
る。更に、現像剤充填後のトナー補給への切換えも極め
て容易確実である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の画像形成装置の側断面図、第2図は本
発明によるプロセスカートリッジの側断面図、 第3図は上記プロセスカートリッジの装置本体装着状態
を示す正面断面図、 第4図は上記プロセスカートリッジに現像剤容器を装着
した状態を示す正面断面図、 第5図は該プロセスカートリッジの現像器要部を示す平
面断面図、 第6図は該プロセスカートリッジと現像剤容器の斜視図
である。 10・・・装置本体 15・・・プロセスカートリッジ 17・・・感光体ベルト23a〜23d・・・現像器3
3(a−d)・・・接続手段 34(a−d)・・・トナー補給管 35(a−d)・・・トナー補給装置 36・・・筐体(ハウジング) 40a、40b、40c、40d−−・現像剤容器23
1a〜231d・・・現像スリーブ232a〜232d
・・・トナー搬送スクリュー233a〜233d・・・
撹拌スクリュー234a〜234d・・・仕切り板 238a−238d−第1の現像槽 239a〜239d・・・第2の現像槽341・・・ス
パイラルスクリュー 351(a−d)・・・トナーホッパー353(a−d
)・・・トナー撹拌部材354(a−d)・・・ トナー補給ス ク リ 362・・ 小筐部 363(a−d)・・・開口部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)静電潜像が形成される像担持体と、該静電潜像を
    現像してトナー画像を形成する現像器とを含む画像形成
    手段をユニット化したプロセスカートリッジを、装置本
    体に対して挿脱自在に設けた画像形成装置であって、 前記現像器のトナー補給用開口部に挿入可能な吐出口部
    と、所定量の現像剤を収容可能な容器本体部とから成る
    現像剤容器を、前記現像器のトナー補給用開口部に装着
    し、前記現像器のトナー撹拌スクリューを回転させるこ
    とにより、現像剤を現像器ハウジング内に供給するよう
    にしたことを特徴とする画像形成装置の現像剤供給方法
  2. (2)前記プロセスカートリッジに複数の現像器を備え
    た画像形成装置であって、前記現像剤容器内に収容した
    相異なる色の現像剤を前記各現像器のトナー補給用開口
    部から供給するようにしたことを特徴とする請求項1に
    記載の画像形成装置の現像剤供給方法。
JP2265844A 1990-09-07 1990-10-03 画像形成装置の現像剤供給方法 Pending JPH04142565A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06291719A (ja) * 1993-03-30 1994-10-18 Kenji Harada 無線電話機
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