JP6440016B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
そして、第二搬送路の第二搬送部材を介して仕切り壁の反対側の側壁の所定高さの位置に設けられた現像剤排出口を備え、補給により増加した分の現像剤の嵩が現像剤排出口の下端位置を越えると、現像剤が現像装置外に排出される。
第一搬送路から第二搬送路へ横方向に受け渡される現像剤の流れに勢いがつき、第二搬送部材の下方から第二搬送路を形成する壁面に沿って現像剤排出口に向かうような現像剤の流れが生じる。
さらに、上記現像剤の流れは、各搬送部材の回転による螺旋状の羽根部の位置により増減し、各羽根部の位置が、より現像剤を横方向に送りやすい位置となったとき、第二搬送部材の下方から第二搬送路の壁面に沿って上方に跳ね上がるような現像剤の流れとなる。そして、仕切り壁の開口部に対向する位置に設けられた現像剤排出口の部分での現像剤の剤面が上昇する。
これらのため、現像装置内の現像剤の総量が排出を必要とする量まで増加していないにもかかわらず、現像剤排出口から現像剤が排出されてしまうという現象である。
中間転写ユニット17は、中間転写体としての中間転写ベルト110、中間転写ベルト110の表面をクリーニングする中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置60などを有している。また、中間転写ユニット17は、中間ベルト張架ローラ14、駆動ローラ15、二次転写バックアップローラ16、4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kなども有している。
Y用の感光体1Y上に形成されたYトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト110上に一次転写される。このYトナー像の上には、M,C,K用の感光体1M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト110上には多重トナー像たる4色重ね合わせトナー像(以下、「4色トナー像」という。)が形成される。
中間転写ユニット17の図中下方には、2本の張架ローラ23によって紙搬送ベルト24を張架している二次転写装置22が配設されている。紙搬送ベルト24は、少なくとも何れか一方の張架ローラ23の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動する。
潜像担持体としての感光体1は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって、図中矢印Bで示す反時計方向に回転駆動される。
そして、現像剤カートリッジは、現像装置4に新品のトナーTを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置4に新品のキャリアCを供給する供給手段として機能する。なお、本実施形態では、現像剤カートリッジの現像剤Gにおける、キャリアCに対するトナーTの混合率(トナー濃度)は比較的高く設定されている。
また、現像ローラ5の下側であって、感光体1の表面移動方向における下流側で現像ローラ5、及び感光体1に近接した位置には、キャリア回収手段としてのキャリア回収ローラ13を備えている。キャリア回収ローラ13も、現像ローラ5と同様に、回転可能なキャリア支持手段としてのキャリア回収スリーブ90を備え、複数の固定磁極からなる第2の磁界発生手段(キャリア回収磁界発生手段)としてのキャリア回収磁石ローラ91を内包している。感光体1に付着したキャリアはキャリア回収ローラ13にて回収され、キャリア回収磁石ローラ91の磁気力と、キャリア回収スリーブ90の図中矢印J方向の回転とにより現像装置4内へ戻される。
現像ローラ5の供給スクリュー8との対向部9’から現像剤搬送方向下流側(以下、下流側という。)には、現像ローラ5に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制手段としてのドクタブレード12を備えている。
また、現像ローラ5の感光体1との対向部である現像領域よりも下流側では、現像領域を通過して現像ローラ5の表面から離脱した現像済みの現像剤を回収する回収搬送路7が、現像ローラ5と対向している。
ここで、供給スクリュー8を備えた供給搬送路9は、現像ローラ5の上方向に並設され、回収スクリュー6を備えた回収搬送路7は現像ローラ5の下方に並設されている。
攪拌搬送路10は、図2中奥側では回収搬送路7、図2に示す紙面の手前側(以下、「図2中手前側」という。)では供給搬送路9と略同じ高さになるよう傾斜が設けてある。この攪拌搬送路10は、供給スクリュー8とは逆方向、つまり図2中手前側に向けて現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材として、現像ローラ5の軸線方向に対して傾斜し、回転軸に螺旋状の羽根部を設けた攪拌スクリュー11(第二搬送部材)を備えている。
また、鉛直方向に並列した供給搬送路9と回収搬送路7との間は第二仕切り壁134によって仕切られている。第二仕切り壁134の供給搬送路9と回収搬送路7とは、図中奥側が開口部(現像剤落下口142)となっており、供給搬送路9と回収搬送路7とが連通している。
また、横方向に並列した攪拌搬送路10と回収搬送路7とは仕切り部材としての第三仕切り壁135によって仕切られている。第三仕切り壁135は、図中奥側が開口部となっており、攪拌搬送路10と回収搬送路7とが連通している。
各スクリュー径は供給スクリュー8、及び回収スクリュー6がφ26[mm]、攪拌スクリュー11がφ30[mm]である。また、供給スクリュー8はスクリューピッチが54[mm]の2条巻きであり、回収スクリュー6はスクリューピッチが36[mm]の2条巻きであり、攪拌スクリュー11はスクリューピッチが54[mm]の2条巻きである。
そして、各スクリューの回転数は全て約600[rpm]に設定されている。
現像後の現像剤は、回収搬送路7にて回収が行われ、図2中奥側に搬送され、非画像領域部に設けられた第三仕切り壁135の開口部で、攪拌搬送路10へ現像剤が移送される。
なお、供給搬送路9における下流側の第二仕切り壁134の開口部の付近で供給搬送路9の上側には、後述する図3に示すように現像剤補給口141から供給搬送路9に現像剤Gが供給される。
図3は、現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置4の部分透視斜視図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。図3において、攪拌搬送路10から現像剤の供給を受けた供給搬送路9では、現像剤が移動しながら現像ローラ5に接触して供給される。そして、現像ローラ5に供給されずに供給搬送路9の下流側端まで移動した余剰現像剤は、第二仕切り壁134(図2参照)の余剰開口部(不図示)より、回収搬送路7に供給される(図3中矢印E)。
なお、攪拌搬送路10の下方には、透磁率センサからなるトナー濃度センサ(不図示)が設けられ、そのトナー濃度センサの出力に基づいて不図示のトナー補給制御装置を作動させ、不図示の現像剤カートリッジからトナー補給を行っている。
また、回収搬送路7と攪拌搬送路10とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。これにより、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路9に供給されるため、供給搬送路9に供給される現像剤が攪拌不足となることを抑制することができる。
これらのように、供給搬送路9内の現像剤のトナー濃度が低下することを抑制し、供給搬送路9内の現像剤が攪拌不足となることを抑制することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
また、現像剤の受け渡し部は、現像剤の循環を効率良く行なうため、一般的に、現像装置内の現像剤が集まる箇所に設けられる。このため、現像剤の受け渡し部では現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に対しての現像剤の嵩の増減が最も顕著に現れるため、現像剤の嵩の増加を利用して劣化した現像剤(キャリアー)を現像装置の外部へ排出する現像剤排出口を設ける場所として適している。
上流側スクリューから下流側スクリューへ現像剤を横方向に受け渡す受け渡し部では、横方向の現像剤の流れが生じる。そして、この流れに勢いがつき、下流側のスクリューの下方から、下流側のスクリューを有する下流側搬送路を形成する壁面に沿って現像剤排出口に向かうような現像剤の流れが生じる。
さらに、上記現像剤の流れは、各スクリューの回転による羽根の位置により増減し、各羽根の位置が、より現像剤を横方向に送りやすい位置となったとき、下流側のスクリューの下方から下流側搬送路の壁面に沿って上方に跳ね上がるような現像剤の流れとなる。そして、受け渡し部の開口部に対向する位置に設けられた現像剤排出口の部分での現像剤の剤面が上昇する。
これらのため、現像装置内の現像剤の総量が排出を必要とする量まで増加していないにもかかわらず、現像剤排出口から現像剤が排出されてしまうという現象である。
このようにパドル部を設ける場合、現像剤の跳ね上がりがより顕著となり、跳ね上がりにより現像装置内の現像剤量が排出を必要とする量まで増加していないにもかかわらず排出さる現像剤量が、さらに増加してしまう。このため、現像装置内の現像剤量が必要量を下回り、ドラム状の感光体などの潜像担持体への現像剤の供給が不安定になるおそれがさらに高まる。そして、潜像担持体への現像剤の供給が不安定になる、画像抜けなどの異常画像が発生するおそれも、さらに高まってしまう。
下流側のスクリュー上部を飛翔する現像剤が現像剤排出口に入ることを、防止する部材を下流側のスクリョーの上方に設けるという構成である(例えば、特許文献2)。しかし、上記したような下流側のスクリューの下方からの現像剤の跳ね上がりによる、誤った排出を抑制することはできない。
なお、各実施例では、上記現象が顕著に生じやすい、横方向に現像剤を受け渡す受け渡し部の上流側のスクリューである回収スクリュー6の回転軸にパドル部を設けた構成について説明する。しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、回収スクリュー6の回転軸にパドル部を設けていない構成にも適用可能である。また、2つのスクリューを備え、一方のスクリューで現像剤の供給、回収、及び攪拌を行い、他方のスクリューで、さらに現像剤の攪拌を行う構成の現像装置にも適用可能である。
まず、本実施形態の実施例1について、図を用いて説明する。
本実施例の現像装置4の現像剤搬送経路における、現像剤の受け渡し部は、図3に示すように、攪拌スクリュー11から供給スクリュー8への受け渡し部2a、及び、回収スクリュー6から攪拌スクリュー11への受け渡し部2bの2ヶ所である。これらの部分が現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に対しての現像剤の嵩の増減が最も顕著に現れる場所でもある。そして、上記したように回収スクリュー6から攪拌スクリュー11への受け渡し部2aに現像剤を現像装置外部へ排出する現像剤排出口146を設けている。
ここで、図4は、回収スクリュー6から攪拌スクリュー11への現像剤の受け渡し部2bを、図2の図中手前側から見た断面説明図である。
これらのため、図4に示すように、回収スクリュー6の回転方向は図4図中時計周りであり、攪拌スクリュー11は、回収スクリュー6の寄せ側、すなわち、上流側のスクリューの回転が下方から上方へと向かう側に設けられている。また、より現像剤を効率良く受け渡すために、回収スクリュー6の受け渡し部2b(第三仕切り壁135に形成された開口部に対向する部分)には、現像剤を横方向、すなわち攪拌スクリュー11に向かう方向に搬送するパドル156が設けられている。そして、現像剤排出口146は、現像剤が最も寄せられる攪拌スクリュー11の回収スクリュー6の反対側の現像剤収容器の壁面に設けられている。
本実施例のようにスクリューの回転数が高回転の場合、回収スクリュー6からの横方向への現像剤の流れは強くなるため、攪拌スクリュー11の下方から攪拌搬送路10の壁面に沿って上方に跳ね上がる現像剤の流れは強くなる。
そして、従来の構成では、回収スクリュー6と攪拌スクリュー11の回転位相を特に固定していなかった。
このことを防止するために、意図的にギヤの歯数を異なる歯数とし、ギヤの噛み合い位相が回転にともなってずれるようにし、常に同じ歯が噛み合うことが無いような構成とすることが一般的である。その結果として、回収スクリュー6と攪拌スクリュー11の羽根部の位置関係が、各スクリューの回転にともなって変化する構成となっている。
具体的には、例えば、次のように変化する。
そして、現像剤排出口146から現像剤が最も排出され難い状態となる。
図9に示すように、現像剤排出口146が設けられた側壁から回収スクリュー6の方向を見て、攪拌スクリュー11の回転軸よりも下側の攪拌スクリュー11の羽根部が、回収スクリュー6を隠す面積a3が最も小さい(無くなった)位置となった状態である。この場合、攪拌スクリュー11の羽根部が回収スクリュー6から攪拌スクリュー11に向けた横方向の現像剤の流れを最も通すかたちとなる。このため、図8に示すように攪拌スクリュー11の下方から攪拌搬送路10の壁面に沿って上方に跳ね上がる現像剤の流れが最も強くなる。
そして、現像剤排出口146から現像剤が最も排出され易い状態となる。
攪拌スクリュー11の下方から攪拌搬送路10の壁面に沿って上方に跳ね上がる現像剤の流れが各スクリューの回転にともなって脈動し安定しない。このため、現像装置4内の現像剤量が排出を必要とする量まで増加していないにもかかわらず、現像剤が現像剤排出口146から排出されるという現象である。
よって、装置内の現像剤の総量が排出を必要とする量まで増加していないにもかかわらず、現像剤排出口146から現像剤が排出されてしまうことを抑制できる現像装置4を提供できる。
よって、装置内の現像剤の総量が排出を必要とする量まで増加していないにもかかわらず、現像剤排出口146から現像剤が排出されてしまうことを、より抑制できる現像装置4を提供できる。
また、この現像装置4を備える複写機500では、現像装置4内の現像剤量が必要量を下回り、それにより感光体1への現像剤の供給が不安定になることによる画像抜けなどの異常画像が発生を、より抑制することができる。
そこで、本実施例の現像装置4では、図10に示すように、回収スクリュー6の回収駆動ギヤ161と攪拌スクリュー11の攪拌駆動ギヤ162との間に、2つのアイドラギヤ164を設け、各駆動ギヤの噛み合い位相が回転にともなってずれる構成としている。このように各駆動ギヤの噛み合い位相をずらす構成とすることで、回収スクリュー6の回収駆動ギヤ161と攪拌スクリュー11の攪拌駆動ギヤ162とが常に同じ歯が噛み合うことにより偏磨耗を起こし、回転時の振動が増加することを防止できる。
すなわち、回収スクリュー6と攪拌スクリュー11の回転位相を固定しつつ、これらのスクリューの各駆動ギヤの噛み合い位相をずらすことができ、各駆動ギヤが常に同じ歯で噛み合うことにより偏磨耗を起こし、回転時の振動が増加することを防止できる。
具体的には、回収スクリュー6を回転駆動する回収駆動ギヤ161と、攪拌スクリュー11を回転駆動する攪拌駆動プーリー172と、回収駆動ギヤ161に噛み合うアイドラギヤ164に同軸のプーリー部174を設けた。そして、このプーリー部174と攪拌駆動プーリー172とにタイミングベルト175を架張して、駆動伝達を行う構成である。
しかし、本発明は、このような構成に限定されるものではなく、回収スクリュー6にパドル156を設けていない構成にも適用可能である。
例えば、回収スクリュー6の受け渡し部2bに設けられた羽根部(回収スクリュー6)で現像剤を横方向に押出す力が最大となるとき、攪拌スクリュー11の羽根部で現像剤排出口146に向かう現像剤の流れを最も妨げるように各スクリューの回転位相を固定する。このように構成することで、回収スクリュー6の受け渡し部2bにパドル156を設けた構成と同様に、現像装置4内の現像剤が適正な量以下の状態であるにもかかわらず現像剤排出口146から現像剤が排出されることを抑制することが可能となる。
よって、装置内の現像剤の総量が排出を必要とする量まで増加していないにもかかわらず、現像剤排出口146から現像剤が排出されてしまうことを、より抑制できる現像装置4を提供できる。
また、上記現像装置4、又はこの現像装置4を有したプロセスカートリッジ18を備える複写機500では、上記現像装置4、又はこの現像装置4を有したプロセスカートリッジ18と同様な効果を奏することができる。そして、現像装置4内の現像剤量が必要量を下回り、それにより感光体1への現像剤の供給が不安定になることによる画像抜けなどの異常画像が発生を抑制することができるという効果も奏することができる。
次に、本実施形態の実施例2について、図を用いて説明する。
ここで、上記実施例1の現像装置と、本実施例の現像装置4は、回収スクリュー6及び攪拌スクリュー11に加え、供給スクリュー8の回転位相も固定することを規定したことに係る点のみ異なる。したがって、本実施例の説明においては、実施例1の現像装置と同一な構成部材や、同様な機能を果たす構成部材には、特に、区別する必要がない限り、同一の符号を付して説明する。また、同様な作用・効果についても、適宜、省略して説明する。
しかし、図12に示すように、受け渡し部2bでは、螺旋状の羽根部を有した供給スクリュー8(第三搬送部材)により搬送されてきた余剰現像剤が、下方に設けられた回収スクリュー6上に落下して受け渡され、この受け渡たされる現像剤に粗密が生じる。
図13に示すように、現像剤落下口142の上流側直近の、供給スクリュー8の螺旋状の羽根部の外周側下端部の供給スクリュー8の回転軸方向(以下、軸方向という。)の位置が、現像剤落下口142の上流側端の位置となる場合、最も現像剤の落下量が多くなる。一方、図14に示すように、現像剤落下口142の上流側直近の、供給スクリュー8の螺旋状の羽根部の外周側下端部の軸方向の位置が、現像剤落下口142の上流側端から離れた位置となった場合、逆に現像剤の落下量が少なくなる。
これらのため、供給スクリュー8の状態(回転位相)により、供給スクリュー8(供給搬送路9)から、現像剤落下口142を介して受け渡し部2bの回収スクリュー6(回収搬送路7)に受け渡される現像剤量(余剰現像剤量)に粗密が生じてしまう。
具体的には、例えば、次のように変化する。
上記状態に回収スクリュー6と供給スクリュー8がある場合、攪拌スクリュー11が、受け渡し部2bの現像剤排出口146に対向する位置において、現像剤排出口146が設けられた側壁から回収スクリュー6の方向を見て、次のような状態にあるとする。
そして、パドル156で現像剤を押出す力が最大となっても、押出す現像剤量を減少させ、且つ、その流れを妨げることで、図15に示すように攪拌スクリュー11の下方から攪拌搬送路10の壁面に沿って上方に跳ね上がる現像剤の流れが最も弱くなる。
このように弱くなることで、現像剤排出口146から現像剤が最も排出され難い状態となる。
供給スクリュー8が、図13に示すように現像剤落下口142の上流側直近の、供給スクリュー8の羽根部の外周側下端部の軸方向の位置が、現像剤落下口142の位置、つまり、現像剤落下口142から最も近い位置にある。このとき、現像剤落下口142から落下する現像剤量(余剰現像剤量)が最も多い量となる。
現像剤排出口146が設けられた側壁から回収スクリュー6の方向を見て、攪拌スクリュー11の回転軸よりも下側の攪拌スクリュー11の羽根部が、図9に示すように、回収スクリュー6を隠す面積a3が最も小さい(無くなった)位置となった状態である。この場合、攪拌スクリュー11の羽根部が回収スクリュー6から攪拌スクリュー11向けた横方向の現像剤の流れを最も通すかたちとなる。
このように強くなることで、現像剤排出口146から現像剤が最も排出され易い状態となる。
供給搬送路9の余剰現像剤量の変動量によっては、受け渡し部2bで回収スクリュー6から攪拌スクリュー11に受け渡され、攪拌スクリュー11の下方から攪拌搬送路10の壁面に沿って上方に跳ね上がる現像剤の流れの脈動が大きくなる。このため、現像装置4内の現像剤量が排出を必要とする量まで増加していないにもかかわらず、現像剤が現像剤排出口146から排出されるという現象である。
よって、現像剤落下口142から落下する余剰現像剤量が変動しても、装置内の現像剤の総量が排出を必要とする量まで増加していないにもかかわらず、現像剤排出口146から現像剤が排出されてしまうことを、実施例1よりも抑制できる現像装置4を提供できる。
例えば、図15に示すように、回収スクリュー6の受け渡し部2bに設けられたパドル156が鉛直方向下向きの位置となったとき、攪拌スクリュー11の羽根部が図7に示す状態になるように攪拌スクリュー11の回転位相を固定する。つまり、パドル156で攪拌スクリュー11方向に現像剤を押出す力が最大となるとき、攪拌スクリュー11の下方から現像剤排出口146に向けて上方に跳ね上がる現像剤の流れが最も弱くなる位置に羽根部があるように攪拌スクリュー11の回転位相を固定する。
パドル156で現像剤を押出す力が最大となるとき、現像剤落下口142から落下する余剰現像剤量を少なくして押出される現像剤量を減少させることができる。このように減少させることで、パドル156で現像剤を押出す力が最大となるときに、現像剤落下口142から落下する余剰現像剤量を少なくしない構成よりも、攪拌スクリュー11の羽根部で回収スクリュー6からの横方向の現像剤の流れを弱めることができる。
これにより、現像剤落下口142から落下する余剰現像剤量が変動しても、攪拌スクリュー11の下方から攪拌搬送路10の壁面に沿って現像剤排出口146に向かって上方に跳ね上がる現像剤の流れの脈動の発生を、実施例1の構成よりも好適に抑制できる。また、現像剤排出口146近傍の現像剤の挙動を、実施例1の構成よりも安定化することが可能となる。
回収スクリュー6の受け渡し部2bに設けられたパドル156が鉛直方向下向きの位置となったとき、攪拌スクリュー11の羽根部を図7に示す状態になるように攪拌スクリュー11の回転位相を固定する。つまり、パドル156で攪拌スクリュー11方向に現像剤を押出す力が最大となるとき、攪拌スクリュー11の下方から現像剤排出口146に向けて上方に跳ね上がる現像剤の流れが最も弱くなる位置に羽根部があるように攪拌スクリュー11の回転位相を固定する。
回収スクリュー6のパドル156と供給スクリュー8の羽根部の位置が、現像剤排出口146から現像剤が最も排出され易い状態となるときの、攪拌スクリュー11の羽根部の位置を、現像剤の流れを最も妨げる位置にできる。したがって、現像剤排出口146に向かって上方に跳ね上がろうとする現像剤の流れの最大強さを、確実に低減することができる。
これにより、現像剤落下口142から落下する余剰現像剤量が変動しても、攪拌スクリュー11の下方から攪拌搬送路10の壁面に沿って現像剤排出口146に向かって上方に跳ね上がる現像剤の流れの脈動の発生を、実施例1の構成よりも好適に抑制できる。また、現像剤排出口146近傍の現像剤の挙動を、実施例1の構成よりも安定化することが可能となる。
よって、現像剤落下口142から落下する余剰現像剤量が変動しても、装置内の現像剤の総量が排出を必要とする量まで増加していないにもかかわらず、現像剤排出口146から現像剤が排出されてしまうことを、実施例1の構成よりも好適に抑制できる。
また、この現像装置4を備える複写機500では、現像装置4内の現像剤量が必要量を下回り、それにより感光体1への現像剤の供給が不安定になることによる画像抜けなどの異常画像が発生を、実施例1の構成よりも好適に抑制することができる。
例えば、各駆動ギヤ間の駆動伝達にアイドラギヤを用いる場合には、図17に示すような構成が挙げられる。
実施例1で説明した図10の構成に加え、供給スクリュー8を回転駆動する供給駆動ギヤ163に噛み合うアイドラギヤ164を設け、この供給駆動ギヤ163に噛み合うアイドラギヤ164を、回収駆動ギヤ161に噛み合うアイドラギヤ164に噛み合わせる。すなわち、各駆動ギヤにそれぞれ噛み合う、3つのアイドラギヤ164を設け、回収駆動ギヤ161に噛み合うアイドラギヤ164に、他の2つのアイドラギヤ164が噛み合うように構成する。
しかし、本発明は、このような構成に限定されるものではなく、実施例1と同様に、回収スクリュー6にパドル156を設けていない構成にも適用可能である。
(態様A)
現像剤を表面上に担持する現像ローラ5などの現像剤担持体と、前記現像剤担持体の軸線方向に対して互いに逆向きに現像剤を搬送する、回転軸に螺旋状の羽根部が設けられた回収スクリュー6などの第一搬送部材、及び攪拌スクリュー11などの第二搬送部材と、互いの間が第三仕切り壁135などの仕切り壁で横方向などの水平方向に仕切られた前記第一搬送部材が設けられる回収搬送路7などの第一搬送路、及び前記第二搬送部材が設けられる攪拌搬送路10などの第二搬送路と、前記第一搬送部材による現像剤搬送方向下流側端近傍と前記第二搬送部材による現像剤搬送方向上流側端近傍とを連通するように前記仕切り壁に形成さられた開口部と、現像剤を装置外に排出する現像剤排出口146などの現像剤排出口と、を備えた現像装置4などの現像装置において、前記第二搬送路を形成する側壁の内、前記第二搬送部材を挟んで前記開口部に対向する側壁の所定の高さの位置に前記現像剤排出口が設けられており、前記第一搬送部材の回転方向が、該第一搬送部材の回転軸と前記開口部との間で前記螺旋状の羽根部が上昇する方向であり、前記第一搬送部材と前記第二搬送部材の回転位相を固定したことを特徴とするものである。
第一搬送部材と第二搬送部材の回転位相を固定して設けた。つまり、現像剤を横方向に受け渡す受け渡し部2bなどの受け渡し部における第一搬送部材と第二搬送部材の羽根部の位置関係が、各スクリューの回転にともなって変化しないように設けた。これにより、第二搬送部材の下方から第二搬送路の壁面に沿って、現像剤排出口に向かって上方に跳ね上がる現像剤の流れの脈動の発生を抑制し、現像剤の流れを安定させることができる。
したがって、装置内の現像剤が適正な量以下の状態であるにもかかわらず、現像剤排出口から現像剤が排出されることを抑制できる。
よって、装置内の現像剤の総量が排出を必要とする量まで増加していないにもかかわらず、現像剤排出口から現像剤が排出されてしまうことを抑制できる現像装置を提供できる。
(態様A)において、回収搬送路7などの前記第一搬送路の上方に設けられた供給搬送路9などの第三搬送路と、前記第三搬送路に形成された現像剤落下口142などの現像剤落下口に向けて余剰現像剤などの現像剤を搬送し、前記現像剤落下口から落下させた現像剤を回収スクリュー6などの前記第一搬送部材に渡す、回転軸に少なくとも螺旋状の羽根部が設けられた供給スクリュー8などの第三搬送部材と、を備え、前記第一搬送部材、攪拌スクリュー11などの前記第二搬送部材、及び前記第三搬送部材の回転位相を固定したことを特徴とするものである。
受け渡し部2bなどの現像剤の受け渡し部における第一搬送部材と第二搬送部材の羽根部の位置関係、及び第三搬送部材の羽根部の現像剤落下口に対する位置関係が、各スクリューの回転にともなって変化しないように設けた。これにより、現像剤落下口から落下する余剰現像剤量が変動しても、第二搬送部材の下方から第二搬送路の壁面に沿って現像剤排出口に向かって上方に跳ね上がる現像剤の流れの脈動の発生を抑制し、現像剤の流れを安定させることができる。
したがって、現像剤落下口から落下する現像剤量が変動しても、現像装置4などの現像装置内の現像剤が適正な量以下の状態であるにもかかわらず、現像剤排出口から現像剤が排出されることを、(態様A)よりも抑制できる。
(態様A)又は(態様B)において、第三仕切り壁135に形成された開口部などの前記開口部を介して攪拌スクリュー11などの前記第二搬送部材に向け、現像剤を押出す回収スクリュー6などの前記第一搬送部材の力が最大となるときに、現像剤排出口146などの前記現像剤排出口が設けられた側壁から前記第一搬送部材の方向を見て、前記第二搬送部材の回転軸より下側の該第二搬送部材の前記螺旋状の羽根部が、前記第一搬送部材を隠すa3などの面積が最も大きい位置となるように、前記第一搬送部材と前記第二搬送部材の回転位相を固定することを特徴とするものである。
第一搬送部材の回転位相が、第二搬送部材方向に現像剤を押出す力が最大となるとき、第二搬送部材下方から現像剤排出口に向けて上方に跳ね上がる現像剤の流れが最も弱くなる位置に羽根部が位置するように第二搬送部材の回転位相を固定できる。このように、第一搬送部材と第二搬送部材の回転位相を固定することで、現像剤排出口近傍の現像剤の挙動を、より安定化することができる。
したがって、現像装置4などの現像装置内の現像剤が適正な量以下の状態であるにもかかわらず現像剤排出口から現像剤が排出されることを、より好適に抑制することが可能となる。
(態様B)において、第三仕切り壁135に形成された開口部などの前記開口部を介して攪拌スクリュー11などの前記第二搬送部材に向け、現像剤を押出す回収スクリュー6などの前記第一搬送部材の力が最大となるときに、現像剤排出口146などの前記現像剤排出口が設けられた側壁から前記第一搬送部材の方向を見て、前記第二搬送部材の回転軸より下側の該第二搬送部材の前記螺旋状の羽根部が、前記第一搬送部材を隠すa3などの面積が最も大きい位置となり、回収スクリュー6などの前記第三搬送部材の回転軸の軸芯が通る鉛直な仮想平面における、現像剤落下口142などの前記現像剤落下口の現像剤搬送方向上流側直近の、前記第三搬送部材の前記螺旋状の羽根部の外周側下端部の軸方向の位置が、前記現像剤落下口の現像剤搬送方向上流側端の位置となるように、前記第一搬送部材、前記第二搬送部材、及び前記第三搬送部材の回転位相を固定することを特徴とするものである。
第一搬送部材と第三搬送部材の回転位相が、現像剤排出口から現像剤が最も排出され易い状態となるときの、第二搬送部材の羽根部の位置を、現像剤の流れを最も妨げる位置にできる。したがって、現像剤排出口に向かって上方に跳ね上がろうとする現像剤の流れの最大強さを、確実に低減することができる。
これにより、現像剤落下口から落下する現像剤量が変動しても、第二搬送部材の下方から攪拌搬送路10などの第二搬送路の壁面に沿って現像剤排出口に向かって上方に跳ね上がる現像剤の流れの脈動の発生を、(態様B)の構成よりも好適に抑制できる。また、現像剤排出口近傍の現像剤の挙動を、(態様B)の構成よりも安定化することが可能となる。
(態様B)において、第三仕切り壁135に形成された開口部などの前記開口部を介して攪拌スクリュー11などの前記第二搬送部材に向け、現像剤を押出す回収スクリュー6などの前記第一搬送部材の力が最大となるときに、現像剤排出口146などの前記現像剤排出口が設けられた側壁から前記第一搬送部材の方向を見て、前記第二搬送部材の回転軸より下側の該第二搬送部材の前記螺旋状の羽根部が、前記第一搬送部材を隠すa3などの面積が最も大きい位置となり、回収スクリュー6などの前記第三搬送部材の回転軸の軸芯が通る鉛直な仮想平面における、現像剤落下口142などの前記現像剤落下口の現像剤搬送方向上流側直近の、前記第三搬送部材の前記螺旋状の羽根部の外周側下端部の軸方向の位置が、前記現像剤落下口の現像剤搬送方向上流側端から離れる位置となるように、前記第一搬送部材、前記第二搬送部材、及び前記第三搬送部材の回転位相を固定することを特徴とするものである。
第一搬送部材で現像剤を押出す力が最大となるとき、現像剤落下口から落下する余剰現像剤などの現像剤量を少なくして押出される現像剤量を減少させることができる。このように減少させることで、第二搬送部材の羽根部で第一搬送部材からの横方向の現像剤の流れを、現像剤落下口から落下する現像剤量を少なくしない構成よりも弱めることができる。
これにより、現像剤落下口から落下する現像剤量が変動しても、第二搬送部材の下方から攪拌搬送路10などの第二搬送路の壁面に沿って現像剤排出口に向かって上方に跳ね上がる現像剤の流れの脈動の発生を、(態様B)の構成よりも好適に抑制できる。また、現像剤排出口近傍の現像剤の挙動を、(態様B)の構成よりも安定化することが可能となる。
(態様A)乃至(態様E)のいずれかにおいて、回収スクリュー6などの前記第一搬送部材の第三仕切り壁135に形成された開口部などの前記開口部に対向する部分には、現像剤に前記第一搬送部材の回転方向の力を加えるパドル156などのパドル部が設けられていることを特徴とするものである。
第一搬送部材にパドル部を設けた構成でも、(態様A)乃至(態様E)のいずれかと同様な効果を奏することができる。
なお、パドル部が鉛直方向下向きの位置となったとき、第三仕切り壁135に形成された開口部などの開口部を介して攪拌スクリュー11などの第二搬送部材に向け、現像剤を押出す第一搬送部材の力が最大となる。
(態様A)乃至(態様F)のいずれかにおいて、回収スクリュー6などの前記第一搬送部材と攪拌スクリュー11などの前記第二搬送部材の回転駆動が、いずれか一方の搬送部材に伝達された回転駆動力をギヤにより、他方の搬送部材に伝達することで行われる場合、前記第一搬送部材に設けられた回収駆動ギヤ161などの駆動ギヤと、第二搬送部材に設けられた攪拌駆動ギヤ162などの駆動ギヤとの間の駆動伝達が、2つのアイドラギヤ164などの少なくとも一つのアイドラギヤを介して行われることを特徴とするものである。
第一搬送部材と第二搬送部材の回転位相を固定しつつ、これらの搬送部材の各駆動ギヤの噛み合い位相をずらすことができ、各駆動ギヤが常に同じ歯で噛み合うことにより偏磨耗を起こし、回転時の振動が増加することを防止できる。
(態様A)乃至(態様F)のいずれかにおいて、回収スクリュー6などの前記第一搬送部材と攪拌スクリュー11などの前記第二搬送部材の回転駆動は、いずれか一方の搬送部材に伝達された回転駆動力が、タイミングベルト175などのタイミングベルトを介して他方に駆動伝達されることにより行われることを特徴とするものである。
また、タイミングベルトを介して駆動伝達することで、ギヤによる駆動伝達に比べて歯車の噛み合いに起因した振動を低減できるとともに、ギヤ同士の噛み合い個所も減らせため、歯車の噛み合いに起因した振動を(態様G)よりも低減することも可能となる。
感光体1などの潜像担持体上に形成した静電潜像を現像装置により現像する複写機500などの画像形成装置に用いられ、少なくとも前記潜像担持体と前記現像装置を有するプロセスカートリッジ18などのプロセスカートリッジおいて、前記現像装置として、(態様A)乃至(態様H)のいずれかの現像装置4などの現像装置を有することを特徴とするものである。
感光体1などの潜像担持体上に形成した静電潜像を現像装置により現像する複写機500などの画像形成装置において、前記現像装置、又は該現像装置を有したプロセスカートリッジとして、(態様A)乃至(態様H)のいずれかの現像装置4などの現像装置、又は(態様I)のプロセスカートリッジ18などのプロセスカートリッジを用いることを特徴とするものである。
そして、現像装置4内の現像剤量が必要量を下回り、それにより感光体1への現像剤の供給が不安定になることによる画像抜けなどの異常画像が発生を抑制することができる画像形成装置を提供できる。
2a 受け渡し部(攪拌スクリュー、供給スクリュー間)
2b 受け渡し部(回収スクリュー、攪拌スクリュー間)
4 現像装置
5 現像ローラ
6 回収スクリュー
7 回収搬送路
8 供給スクリュー
9 供給搬送路
9’ 対向部(供給スクリュー、現像ローラ間)
10 攪拌搬送路
11 攪拌スクリュー
12 ドクタブレード
13 キャリア回収ローラ
14 中間ベルト張架ローラ
15 駆動ローラ
16 二次転写バックアップローラ
17 中間転写ユニット
18 プロセスカートリッジ
20 画像形成ユニット
21 光書込ユニット
22 二次転写装置
23 張架ローラ
24 紙搬送ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
30 原稿台
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取センサ
42 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
46,48 給紙路
47 搬送ローラ対
49 レジストローラ対
50 手差し給紙ローラ
51 手差しトレイ
52 手差し分離ローラ
53 手差し給紙路
57 スタック部
60 ベルトクリーニング装置
62 一次転写バイアスローラ
81 現像スリーブ
82 磁石ローラ
90 キャリア回収スリーブ
91 キャリア回収磁石ローラ
100 プリンタ部
110 中間転写ベルト
133 第一仕切り壁
134 第二仕切り壁
135 第三仕切り壁
141 現像剤補給口
142 現像剤落下口
146 現像剤排出口
156 パドル
161 回収駆動ギヤ
162 攪拌駆動ギヤ
163 供給駆動ギヤ
164 アイドラギヤ
172 攪拌駆動プーリー
174 プーリー部(アイドラギヤ)
175 タイミングベルト
200 給紙装置
300 スキャナ
400 原稿自動給送装置
400 原稿自動搬送装置
500 複写機
Claims (9)
- 現像剤を表面上に担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の軸線方向に対して互いに逆向きに現像剤を搬送する、回転軸に螺旋状の羽根部が設けられた第一搬送部材、及び第二搬送部材と、
互いの間が仕切り壁で仕切られた前記第一搬送部材が設けられる第一搬送路、及び前記第二搬送部材が設けられる第二搬送路と、
前記第一搬送部材による現像剤搬送方向下流側端近傍と前記第二搬送部材による現像剤搬送方向上流側端近傍で、水平方向に並列した前記第一搬送路と前記第二搬送路とを連通するように前記仕切り壁に形成さられた開口部と、
現像剤を装置外に排出する現像剤排出口と、を備えた現像装置において、
前記第二搬送路を形成する側壁の内、前記第二搬送部材を挟んで前記開口部に対向する側壁の所定の高さの位置に前記現像剤排出口が設けられており、
前記第一搬送部材の回転方向が、該第一搬送部材の回転軸と前記開口部との間で前記螺旋状の羽根部が上昇する方向であり、
前記開口部を介して前記第二搬送部材に向け、現像剤を押出す前記第一搬送部材の力が最大となるときに、
前記現像剤排出口が設けられた側壁から前記第一搬送部材の方向を見て、前記第二搬送部材の回転軸より下側の該第二搬送部材の前記螺旋状の羽根部が、前記第一搬送部材を隠す面積が最も大きい位置となるように、
前記第一搬送部材と前記第二搬送部材の回転位相を固定した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、
前記第一搬送路の上方に設けられた第三搬送路と、
前記第三搬送路に形成された現像剤落下口に向けて現像剤を搬送し、前記現像剤落下口から落下させた現像剤を前記第一搬送部材に渡す、回転軸に少なくとも螺旋状の羽根部が設けられた第三搬送部材と、を備え、
前記第一搬送部材、前記第二搬送部材、及び前記第三搬送部材の回転位相を固定したことを特徴とする現像装置。 - 現像剤を表面上に担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の軸線方向に対して互いに逆向きに現像剤を搬送する、回転軸に螺旋状の羽根部が設けられた第一搬送部材、及び第二搬送部材と、
互いの間が仕切り壁で仕切られた前記第一搬送部材が設けられる第一搬送路、及び前記第二搬送部材が設けられる第二搬送路と、
前記第一搬送部材による現像剤搬送方向下流側端近傍と前記第二搬送部材による現像剤搬送方向上流側端近傍で、水平方向に並列した前記第一搬送路と前記第二搬送路とを連通するように前記仕切り壁に形成さられた開口部と、
現像剤を装置外に排出する現像剤排出口と、を備えた現像装置において、
前記第二搬送路を形成する側壁の内、前記第二搬送部材を挟んで前記開口部に対向する側壁の所定の高さの位置に前記現像剤排出口が設けられており、
前記第一搬送部材の回転方向が、該第一搬送部材の回転軸と前記開口部との間で前記螺旋状の羽根部が上昇する方向であり、
前記第一搬送路の上方に設けられた第三搬送路と、
前記第三搬送路に形成された現像剤落下口に向けて現像剤を搬送し、前記現像剤落下口から落下させた現像剤を前記第一搬送部材に渡す、回転軸に少なくとも螺旋状の羽根部が設けられた第三搬送部材と、を備え、
前記開口部を介して前記第二搬送部材に向け、現像剤を押出す前記第一搬送部材の力が最大となるときに、
前記現像剤排出口が設けられた側壁から前記第一搬送部材の方向を見て、前記第二搬送部材の回転軸より下側の該第二搬送部材の前記螺旋状の羽根部が、前記第一搬送部材を隠す面積が最も大きい位置となり、
前記第三搬送部材の回転軸の軸芯が通る鉛直な仮想平面における、前記現像剤落下口の現像剤搬送方向上流側直近の、前記第三搬送部材の前記螺旋状の羽根部の外周側下端部の軸方向の位置が、前記現像剤落下口の現像剤搬送方向上流側端の位置となるように、前記第一搬送部材、前記第二搬送部材、及び前記第三搬送部材の回転位相を固定したことを特徴とする現像装置。 - 現像剤を表面上に担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の軸線方向に対して互いに逆向きに現像剤を搬送する、回転軸に螺旋状の羽根部が設けられた第一搬送部材、及び第二搬送部材と、
互いの間が仕切り壁で仕切られた前記第一搬送部材が設けられる第一搬送路、及び前記第二搬送部材が設けられる第二搬送路と、
前記第一搬送部材による現像剤搬送方向下流側端近傍と前記第二搬送部材による現像剤搬送方向上流側端近傍で、水平方向に並列した前記第一搬送路と前記第二搬送路とを連通するように前記仕切り壁に形成さられた開口部と、
現像剤を装置外に排出する現像剤排出口と、を備えた現像装置において、
前記第二搬送路を形成する側壁の内、前記第二搬送部材を挟んで前記開口部に対向する側壁の所定の高さの位置に前記現像剤排出口が設けられており、
前記第一搬送部材の回転方向が、該第一搬送部材の回転軸と前記開口部との間で前記螺旋状の羽根部が上昇する方向であり、
前記第一搬送路の上方に設けられた第三搬送路と、
前記第三搬送路に形成された現像剤落下口に向けて現像剤を搬送し、前記現像剤落下口から落下させた現像剤を前記第一搬送部材に渡す、回転軸に少なくとも螺旋状の羽根部が設けられた第三搬送部材と、を備え、
前記開口部を介して前記第二搬送部材に向け、現像剤を押出す前記第一搬送部材の力が最大となるときに、
前記現像剤排出口が設けられた側壁から前記第一搬送部材の方向を見て、前記第二搬送部材の回転軸より下側の該第二搬送部材の前記螺旋状の羽根部が、前記第一搬送部材を隠す面積が最も大きい位置となり、
前記第三搬送部材の回転軸の軸芯が通る鉛直な仮想平面における、前記現像剤落下口の現像剤搬送方向上流側直近の、前記第三搬送部材の前記螺旋状の羽根部の外周側下端部の軸方向の位置が、前記現像剤落下口の現像剤搬送方向上流側端から離れる位置となるように、前記第一搬送部材、前記第二搬送部材、及び前記第三搬送部材の回転位相を固定したことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一に記載の現像装置において、
前記第一搬送部材の前記開口部に対向する部分には、現像剤に前記第一搬送部材の回転方向の力を加えるパドル部が設けられていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一に記載の現像装置において、
前記第一搬送部材と前記第二搬送部材の回転駆動が、いずれか一方の搬送部材に伝達された回転駆動力をギヤにより、他方の搬送部材に伝達することで行われる場合、
前記第一搬送部材に設けられた駆動ギヤと、第二搬送部材に設けられた駆動ギヤとの間の駆動伝達が、少なくとも一つのアイドラギヤを介して行われることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一に記載の現像装置において、
前記第一搬送部材と前記第二搬送部材の回転駆動は、
いずれか一方の搬送部材に伝達された回転駆動力が、タイミングベルトを介して他方に駆動伝達されることにより行われることを特徴とする現像装置。 - 潜像担持体上に形成した静電潜像を現像装置により現像する画像形成装置に用いられ、少なくとも前記潜像担持体と前記現像装置を有するプロセスカートリッジおいて、
前記現像装置として、請求項1乃至7のいずれか一に記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 潜像担持体上に形成した静電潜像を現像装置により現像する画像形成装置において、
前記現像装置、又は該現像装置を有したプロセスカートリッジとして、請求項1乃至7のいずれか一に記載の現像装置、又は請求項8に記載のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。
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