JP2023093973A - 現像装置 - Google Patents

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【課題】現像ローラ上に過剰に載ったトナーを筐体内に積極的に戻すことを目的とする。【解決手段】現像装置は、筐体と、軸方向に延びる現像ローラ20と、軸方向に延びて現像ローラ20の外周面と接触するロアフィルム60と、現像ローラ20の外周面の軸方向の一端部と接触するサイドシール70を備える。サイドシール70は、ロアフィルム60の軸方向の一端部と重なる上流側シール72を有する。上流側シール72は、現像ローラ20の外周面と接触する表面に、移動方向下流側にいくにつれて軸方向内側に位置するように傾斜する方向に延びる複数の上流側凸部72Aを有する。ロアフィルム60は、上流側シール72に重なる縁に、移動方向下流側にいくにつれて軸方向内側に位置するように傾斜する傾斜部Egを有する。上流側凸部72Aの移動方向に対する傾斜角度θ1は、傾斜部Egの移動方向に対する傾斜角度θ2よりも大きい。【選択図】図3

Description

本発明は、現像ローラを備える現像装置に関する。
従来、現像装置として、トナー供給口を有する筐体と、現像ローラの軸方向において供給口に隣接するサイドシールと、軸方向に延びるロアフィルムであって、軸方向の端部がサイドシールと重なるロアフィルムとを備えたものが知られている(特許文献1参照)。この技術では、サイドシールの表面は、複数の毛で構成されている。複数の毛は、現像ローラの外周面の移動方向の下流側にいくにつれて軸方向の内側に位置するように傾斜する方向に延びる複数の凸部を形成している。
ロアフィルムのうちサイドシールと重なる縁は、移動方向の下流側にいくにつれて軸方向の内側に位置するように傾斜する傾斜部を有する。凸部の移動方向に対する傾斜角度は、傾斜部の移動方向に対する傾斜角度よりも小さくなっている。
特開2010-91958号公報
しかしながら、凸部の傾斜角度が傾斜部の傾斜角度よりも小さいと、凸部と傾斜部によって現像ローラ上に過剰に載ったトナーを筐体内に戻しにくいという問題がある。
そこで、本発明は、現像ローラ上に過剰に載ったトナーを筐体内に積極的に戻すことを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る現像装置は、筐体と、現像ローラと、ロアフィルムと、サイドシールと、を備える。
前記筐体は、トナーを収容可能である。
前記現像ローラは、軸方向に延び、前記筐体に対して回転可能である。
前記ロアフィルムは、前記軸方向に延び、前記現像ローラの外周面と接触する。
前記サイドシールは、前記現像ローラの外周面の前記軸方向における一端部と接触する。前記サイドシールは、前記ロアフィルムの前記軸方向における一端部と重なる上流側シールと、前記現像ローラの外周面の移動方向において前記上流側シールの下流側に位置する下流側シールと、を有する。
前記上流側シールは、前記現像ローラの外周面と接触する表面に、前記移動方向の下流側にいくにつれて前記軸方向の内側に位置するように傾斜する方向に延びる複数の上流側凸部を有する。
前記ロアフィルムは、前記上流側シールに重なる縁に、前記移動方向の下流側にいくにつれて前記軸方向の内側に位置するように傾斜する傾斜部を有する。
前記上流側凸部の前記移動方向に対する傾斜角度は、前記傾斜部の前記移動方向に対する傾斜角度よりも大きい。
この構成によれば、上流側凸部の傾斜角度が傾斜部の傾斜角度よりも大きいことで、現像ローラ上に過剰に載ったトナーを、上流側凸部と傾斜部により筐体内に積極的に戻すことができる。
また、前記上流側シールは、繊維状の部材からなり、前記繊維状の部材の先端が、前記ロアフィルムよりも突出していてもよい。
この構成によれば、上流側シールの繊維状の部材が傾斜部に乗り上げて、傾斜部に沿った壁を形成するので、この壁により現像ローラ上に過剰に載ったトナーを筐体内に戻すことができる。
また、前記下流側シールは、前記移動方向の下流側にいくにつれて前記軸方向の内側に位置するように傾斜する方向に延びる複数の下流側凸部を有し、前記下流側凸部の前記移動方向に対する傾斜角度は、前記傾斜部の前記移動方向に対する傾斜角度よりも小さくてもよい。
この構成によれば、傾斜角度の小さな下流側凸部によってトナーが軸方向の外側に漏れるのを抑制することができる。
また、前記傾斜部は、全体が前記上流側シールと重なっていてもよい。
この構成によれば、上流側シールのロアフィルムからの露出量を多くすることができるので、上流側凸部によってトナーをより積極的に筐体内に戻すことができる。
また、前記傾斜部は、前記上流側シールの前記軸方向の外側の端よりも内側に位置していてもよい。
この構成によれば、上流側シールのロアフィルムからの露出量を多くすることができるので、上流側凸部によってトナーをより積極的に筐体内に戻すことができる。
また、前記ロアフィルムは、前記傾斜部の前記軸方向の外側の端から前記軸方向の外側に延びる第1端縁と、前記第1端縁の前記軸方向の外側の端から前記移動方向の上流側に延びる第2端縁と、前記第2端縁の前記移動方向の上流側の端から前記軸方向の外側に延びる第3端縁と、を有し、前記第1端縁、前記第2端縁および第3端縁が、前記上流側シールと重なっていてもよい。
この構成によれば、第2端縁と第3端縁で形成される切欠きによって、上流側シールのロアフィルムからの露出量を多くすることができるので、上流側凸部によってトナーをより積極的に筐体内に戻すことができる。また、第1端縁と第2端縁を有する部位で上流側シールを押さえることができるので、上流側シールが筐体から脱離するのを抑えることができる。
また、前記傾斜部の少なくとも一部は、前記軸方向において、前記下流側シールの範囲内に位置していてもよい。
また、前記下流側シールの前記軸方向の内側の端は、前記軸方向において、前記傾斜部の範囲内に位置していてもよい。
また、前記上流側シールは、織物からなっていてもよい。
また、前記下流側シールは、前記移動方向の下流側にいくにつれて前記軸方向の内側に位置するように傾斜する方向に延びる複数の下流側凸部を有し、前記上流側凸部は、下地から延びる複数の毛で構成され、前記毛の長さは、前記下流側凸部の段差よりも大きくてもよい。
また、前記下流側シールは、フェルトからなっていてもよい。
本発明によれば、現像ローラ上に過剰に載ったトナーを筐体内に積極的に戻すことができる。
実施形態に係る現像装置を示す断面図である。 現像装置から現像ローラを外した状態を示す斜視図である。 ロアフィルムとサイドシールとの関係を示す図(a)と、下流側シールを示す斜視図(b)と、上流側シールを示す斜視図(c)と、ロアフィルムの傾斜部と上流側シールの毛の関係を示す図(d)である。 ロアフィルムとサイドシールの作用効果を示す図(a)~(c)である。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、現像装置1は、画像形成装置の本体筐体に着脱可能な現像カートリッジである。現像装置1は、筐体10と、現像ローラ20と、供給ローラ30と、層厚規制ブレード40と、アジテータ50とを備えている。
筐体10は、トナーを収容可能である。筐体10は、現像ローラ20、供給ローラ30、層厚規制ブレード40およびアジテータ50を支持する。
現像ローラ20は、軸方向に延び、筐体10に対して回転可能である。現像ローラ20は、軸方向に延びる現像ローラシャフト21と、現像ローラシャフト21の外周面に位置するローラ部22とを有している。現像ローラシャフト21は、ローラ部22を貫通していてもよく、またはローラ部22の端部にそれぞれ設けられていてもよい。なお、以下の説明において、「現像ローラ20の外周面」は、ローラ部22の外周面を意味することとする。また、「現像ローラ20の軸方向の端部」は、ローラ部22の軸方向の端部を意味することとする。供給ローラ30は、軸方向に延び、筐体10に対して回転可能である。供給ローラ30は、現像ローラ20にトナーを供給する。アジテータ50は、筐体10内で回転し、筐体10内のトナーを撹拌する。
現像装置1では、筐体10内に収容されたトナーが、アジテータ50で撹拌された後、供給ローラ30により現像ローラ20に供給される。現像ローラ20の外周面で担持されたトナーは、層厚規制ブレード40によって一定の厚さに規制される。
図2に示すように、現像装置1の筐体10は、現像ローラ20にトナーを供給するための開口11を有する。現像ローラ20は、開口11を塞ぐように、筐体10に取り付けられている。以下の説明では、現像ローラ20の外周面のうち開口11と対面する部分の移動方向を、単に「移動方向」とも称する。なお、移動方向は、現像ローラ20の外周面のうち、後述するサイドシール70と接触する部分の移動方向でもある。現像ローラ20の外周面の一部は、後述するロアフィルム60、開口11、層厚規制ブレード40を、この順で通過するように移動する。
現像装置1の開口11周りの構造は、軸方向に対称な構造である。以下の説明では、現像装置1の開口11周りの構造について、軸方向の一端側の構造を代表して説明し、同様に構成される軸方向の他端側の構造については説明を省略する。
層厚規制ブレード40は、ブレード板41と、ブレード板41に固定されたブレードゴム部42とを有している。
ブレード板41は、軸方向に延びる板状の板金である。ブレード板41は、開口11の移動方向下流側に位置している。
ブレードゴム部42は、軸方向に延び、軸方向の大きさがブレード板41よりも小さいゴム部材であり、例えばシリコンゴムやウレタンゴムなどで形成されている。ブレードゴム部42は、ブレード板41の移動方向上流側の端部から現像ローラ20に向けて突出し、現像ローラ20に接触している。
ブレードゴム部42は、軸方向の一端部に凹部42Aを有している。凹部42Aは、ブレードゴム部42の移動方向下流側の端縁から凹むように形成されている。凹部42Aは、ブレードゴム部42の軸方向の一端面42Bから所定距離離れている。また、ブレードゴム部42の凹部42Aが形成されていない部位は、断面が略半円状に構成され、円弧の部分で現像ローラ20と接触可能になっている。凹部42Aの部位は、断面が略4分の1円状に構成され、円弧の端の尖った部分で現像ローラ20と接触可能になっている。これにより、凹部42Aは、底の部分が、凹部42A以外のブレードゴム部42の部位よりも角張っているので、現像ローラ20上に担持されたトナーをより掻き取りやすくなっている。
現像装置1は、ロアフィルム60と、サイドシール70とをさらに備えている。
ロアフィルム60は、軸方向に延びるフィルム状の部材である。ロアフィルム60は、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂からなる。ロアフィルム60は、開口11の移動方向上流側に位置している。ロアフィルム60は、現像ローラ20の外周面と接触する。
ロアフィルム60の軸方向の一端部は、サイドシール70のうち、後述する上流側シール72と重なっている。詳しくは、ロアフィルム60の軸方向の一端部は、上流側シール72の現像ローラ20側の表面と接触する。
サイドシール70は、現像ローラ20の外周面の軸方向における一端部と接触する部材である。サイドシール70は、基層71と、上流側シール72と、下流側シール73とを有している。
基層71は、開口11の軸方向の一端側に位置している。基層71は、ウレタンスポンジ等の弾性体からなる。基層71は、筐体10と、現像ローラ20の軸方向の一端部との間に、現像ローラ20の外周面の形状に倣った軸方向視略C字状に配置されている。基層71は、両面テープ等により筐体10に固定されている。
上流側シール72は、基層71の現像ローラ20側の表面に、両面テープ等により固定されている。上流側シール72は、現像ローラ20の外周面の軸方向の一端部と接触する。
下流側シール73は、上流側シール72の移動方向下流側に位置する。下流側シール73は、層厚規制ブレード40のブレード板41に両面テープ等により固定されている。下流側シール73は、ブレードゴム部42よりも移動方向下流側の位置からブレードゴム部42よりも移動方向上流側の位置まで延びている。下流側シール73のブレードゴム部42よりも移動方向上流側に延びる部分は、上流側シール72の現像ローラ20側の表面と重なって接触している。また、下流側シール73は、ブレードゴム部42の軸方向の一端面42Bと接触している。
図3(c)に示すように、上流側シール72は、織物の一例としてのパイル織物からなる。詳しくは、上流側シール72は、パイル織物を構成する複数のループ状のパイルをカットすることで、繊維状の部材である複数の毛Fを有している。複数の毛Fは、下地Bから延びている。毛Fの長さは、図3(b)に示す、後述する下流側凸部73Aの段差L1よりも大きい。複数の毛Fは、移動方向に対して傾斜した方向に倒されることで、複数の上流側凸部72Aを構成している。
上流側凸部72Aは、上流側シール72の現像ローラ20の外周面と接触する表面に位置する。図3(a)に示すように、上流側凸部72Aは、移動方向の下流側にいくにつれて軸方向の内側に位置するように傾斜する方向に延びる。図3(d)に示すように、上流側シール72の現像ローラ20側の表面にロアフィルム60が重なった状態において、毛Fの先端は、ロアフィルム60よりも現像ローラ20側に突出する。
図3(a)に示すように、ロアフィルム60は、上流側シール72に重なる縁に、移動方向の下流側にいくにつれて軸方向の内側に位置するように傾斜する傾斜部Egを有する。上流側凸部72Aの移動方向に対する傾斜角度θ1は、傾斜部Egの移動方向に対する傾斜角度θ2よりも大きい。このようにθ1>θ2となることで、図3(d)に示すように、複数の毛Fが、傾斜部Egに乗り上げて、傾斜部Egの現像ローラ20側の面に、複数の毛Fで構成される傾斜部Egに沿った壁W(図4の太線を参照)が形成されるようになっている。
傾斜部Egは、上流側シール72の軸方向の外側の端よりも内側に位置する。傾斜部Egは、全体が上流側シール72と重なっている。傾斜部Egは、軸方向において、下流側シール73の範囲内に位置する。また、下流側シール73の軸方向の内側の端は、軸方向において、傾斜部Egの範囲内に位置する。本実施形態では、下流側シール73の軸方向の内側の端は、軸方向において、傾斜部Egの軸方向の内側の端と同じ位置に位置する。
ロアフィルム60は、縁を構成する部位として、前述した傾斜部Egの他、第1端縁E1と、第2端縁E2と、第3端縁E3と、第4端縁E4と、第5端縁E5と、第6端縁E6とをさらに有する。
第1端縁E1は、傾斜部Egの軸方向の外側の端から軸方向の外側に延びる。第2端縁E2は、第1端縁E1の軸方向の外側の端から移動方向の上流側に延びる。第3端縁E3は、第2端縁E2の移動方向の上流側の端から軸方向の外側に延びる。
第4端縁E4は、第3端縁E3の軸方向の外側の端から移動方向の上流側に延びる。第5端縁E5は、第4端縁E4の移動方向の上流側の端から軸方向の内側に延びる。第6端縁E6は、傾斜部Egの移動方向の下流側の端から軸方向の内側に延びる。
第1端縁E1、第2端縁E2、第3端縁E3および第6端縁E6は、上流側シール72と重なっている。詳しくは、第1端縁E1および第2端縁E2は、全体が上流側シール72と重なる。第3端縁E3および第6端縁E6は、一部が上流側シール72と重なる。
図3(a),(b)に示すように、下流側シール73は、現像ローラ20の外周面と接触する複数の下流側凸部73Aを有する。下流側凸部73Aは、移動方向の下流側にいくにつれて軸方向の内側に位置するように傾斜する方向に延びる。
下流側シール73は、フェルトからなる。下流側凸部73Aは、フェルトからなる基材の表面に型を押し付けることによって形成されている。
下流側凸部73Aの移動方向に対する傾斜角度θ3は、傾斜部Egの移動方向に対する傾斜角度θ2よりも小さい。つまり、上流側凸部72Aの傾斜角度θ1、傾斜部Egの傾斜角度θ2および下流側凸部73Aの傾斜角度θ3は、以下の式(1)を満たす。
θ3<θ2<θ1 ・・・(1)
各傾斜角度θ1~θ3は、式(1)の関係を満たすことを条件として、例えば、以下の範囲で設定することができる。
θ1=30~60°
θ2=15~45°
θ3=0~20°
一例として、θ1=45°、θ2=30°、θ3=10°とすることができる。
次に、ロアフィルム60およびサイドシール70の作用効果について説明する。
図4(a)に示すように、現像装置1の駆動時において、トナーTが下流側シール73と現像ローラ20の間を軸方向外側に移動しようとした場合には、傾斜部Egよりも傾斜角度の小さな下流側凸部73Aによって、トナーTの移動が止められる。これにより、トナーTは、下流側シール73の軸方向内側の端部付近に溜まる。
下流側シール73の軸方向内側の端部付近に溜まったトナーTは、回転する現像ローラ20の外周面で担持されて搬送されることで、図4(b)に示すように、ロアフィルム60の傾斜部Egに向けて移動する。傾斜部Eg上には、複数の毛Fで構成された壁Wが形成されているので、トナーTは、壁Wに到達すると、図4(c)に示すように、壁Wによって軸方向内側に案内されて、開口11に戻される。なお、現像装置1の駆動時において、トナーTが上流側シール72と現像ローラ20の外周面との間に入った場合には、傾斜した上流側凸部72Aによって、トナーTが開口11に戻される。
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
θ1>θ2とすることで、上流側シール72の毛Fが傾斜部Egに乗り上げて、傾斜部Egに沿った壁Wを形成するので、この壁Wにより現像ローラ20上に過剰に載ったトナーTを筐体10内に積極的に戻すことができる。
θ2>θ3とすることで、傾斜部Egよりも傾斜角度の小さな下流側凸部73AによってトナーTが軸方向の外側に漏れるのを抑制することができる。
傾斜角度の小さな下流側凸部73Aによって堰き止められたトナーTは、下流側シール73の軸方向内側の端部付近の範囲、詳しくは軸方向に狭い範囲内に溜まる。一方、下流側凸部73Aよりも傾斜部Egの傾斜角度を大きくすることで、傾斜部Eg上に形成される壁Wの軸方向の範囲が、下流側凸部73Aによって堰き止められたトナーTの軸方向の幅よりも大きくなる。そのため、軸方向の幅が小さなトナーTを、軸方向の範囲が大きな壁Wによってより確実に受け止めることができ、壁WによってトナーTを筐体10内に戻すことができる。
傾斜部Egの全体が上流側シール72と重なることで、上流側シール72のロアフィルム60からの露出量を多くすることができるので、上流側凸部72AによってトナーTをより積極的に筐体10内に戻すことができる。
傾斜部Egが上流側シール72の軸方向外側の端よりも内側に位置することで、上流側シール72のロアフィルム60からの露出量を多くすることができるので、上流側凸部72AによってトナーTをより積極的に筐体10内に戻すことができる。
ロアフィルム60の第2端縁E2と第3端縁E3で形成される切欠きによって、上流側シール72のロアフィルム60からの露出量を多くすることができるので、上流側凸部72AによってトナーTをより積極的に筐体10内に戻すことができる。また、ロアフィルム60の第1端縁E1と第2端縁E2を有する部位で上流側シール72を押さえることができるので、上流側シール72が筐体10から脱離するのを抑えることができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、下流側シール73を上流側シール72に重ねたが、本発明はこれに限定されず、下流側シールは、上流側シールと重なっていなくてもよい。
上流側シールは、パイル織物以外の織物からなっていてもよいし、織物以外のもの、例えばフェルトからなっていてもよい。
前記実施形態では、傾斜部Egの全体が軸方向において下流側シール73の範囲内に位置することとしたが、本発明はこれに限定されず、傾斜部の少なくとも一部が、軸方向において、下流側シールの範囲内に位置していればよい。
現像装置は、現像カートリッジに限定されず、例えば、トナーを収容するトナーカートリッジが着脱可能な現像器であってもよい。
前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。
1 現像装置
10 筐体
20 現像ローラ
60 ロアフィルム
70 サイドシール
72 上流側シール
72A 上流側凸部
73 下流側シール
Eg 傾斜部
θ1 傾斜角度
θ2 傾斜角度

Claims (11)

  1. トナーを収容可能な筐体と、
    軸方向に延び、前記筐体に対して回転可能な現像ローラと、
    前記軸方向に延び、前記現像ローラの外周面と接触するロアフィルムと、
    前記現像ローラの外周面の前記軸方向における一端部と接触するサイドシールであって、
    前記ロアフィルムの前記軸方向における一端部と重なる上流側シールと、
    前記現像ローラの外周面の移動方向において前記上流側シールの下流側に位置する下流側シールと、を有するサイドシールと、を備え、
    前記上流側シールは、
    前記現像ローラの外周面と接触する表面に、前記移動方向の下流側にいくにつれて前記軸方向の内側に位置するように傾斜する方向に延びる複数の上流側凸部を有し、
    前記ロアフィルムは、前記上流側シールに重なる縁に、前記移動方向の下流側にいくにつれて前記軸方向の内側に位置するように傾斜する傾斜部を有し、
    前記上流側凸部の前記移動方向に対する傾斜角度は、前記傾斜部の前記移動方向に対する傾斜角度よりも大きいことを特徴とする現像装置。
  2. 前記上流側シールは、繊維状の部材からなり、
    前記繊維状の部材の先端が、前記ロアフィルムよりも突出することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記下流側シールは、
    前記移動方向の下流側にいくにつれて前記軸方向の内側に位置するように傾斜する方向に延びる複数の下流側凸部を有し、
    前記下流側凸部の前記移動方向に対する傾斜角度は、前記傾斜部の前記移動方向に対する傾斜角度よりも小さいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像装置。
  4. 前記傾斜部は、全体が前記上流側シールと重なることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の現像装置。
  5. 前記傾斜部は、前記上流側シールの前記軸方向の外側の端よりも内側に位置することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の現像装置。
  6. 前記ロアフィルムは、
    前記傾斜部の前記軸方向の外側の端から前記軸方向の外側に延びる第1端縁と、
    前記第1端縁の前記軸方向の外側の端から前記移動方向の上流側に延びる第2端縁と、
    前記第2端縁の前記移動方向の上流側の端から前記軸方向の外側に延びる第3端縁と、を有し、
    前記第1端縁、前記第2端縁および第3端縁が、前記上流側シールと重なることを特徴とする請求項5に記載の現像装置。
  7. 前記傾斜部の少なくとも一部は、前記軸方向において、前記下流側シールの範囲内に位置することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の現像装置。
  8. 前記下流側シールの前記軸方向の内側の端は、前記軸方向において、前記傾斜部の範囲内に位置することを特徴とする請求項7に記載の現像装置。
  9. 前記上流側シールは、織物からなることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の現像装置。
  10. 前記下流側シールは、
    前記移動方向の下流側にいくにつれて前記軸方向の内側に位置するように傾斜する方向に延びる複数の下流側凸部を有し、
    前記上流側凸部は、下地から延びる複数の毛で構成され、
    前記毛の長さは、前記下流側凸部の段差よりも大きいことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の現像装置。
  11. 前記下流側シールは、フェルトからなることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の現像装置。
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