JP7024299B2 - 現像装置、組立体及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
画像形成装置10は、図1に示すように、電子写真方式により画像を形成する画像形成部12と、画像が形成されるシート部材Pを、シート部材Pの搬送経路16に沿って搬送する複数の搬送部材(符号省略)と、を備えている。ここで、シート部材Pは、被転写体の一例である。
画像形成部12は、各色のトナー画像を夫々形成する複数のトナー画像形成部30と、トナー画像形成部30で形成されたトナー画像をシート部材Pに転写する転写部32とを備えている。さらに、画像形成部12は、転写部32によってシート部材Pに転写されたトナー画像をシート部材Pに定着する定着装置34を備えている。
また、本実施形態では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の各現像剤Gの粒径は概ね同じ粒径であり、ホワイト(W)及びシルバー(S)の各現像剤Gの粒径は上記基準色の現像剤Gの粒径と異なる。
ここで、帯電器42は、帯電装置の一例であり、露光装置44は、潜像形成装置の一例である。
なお、現像装置46については詳細を後述する。
ここで、転写部32は、転写装置の一例である。
また、転写部32は、転写ベルト50が巻き掛けられたロール56と、転写ベルト50に対してロール56の反対側に配置され、転写ベルト50に転写されたトナー画像をシート部材Pに転写する二次転写ロール54とを備えている。この構成により、二次転写ロール54と転写ベルト50との間には、シート部材Pにトナー画像を転写する転写ニップNTが形成されている。
上記構成において、各色のトナー画像形成部30によって形成されたトナー画像が、周回する転写ベルト50に一次転写ロール52によって一次転写される。さらに、この転写ベルト50に一次転写されたトナー画像が、二次転写ロール54によってシート部材Pに二次転写される。
次に、現像装置46について詳細に説明する。なお、各色の現像装置46は、同一の構造のため、以下では、一つの現像装置46を例に説明する。
この現像装置46は、図5に示すように、筐体46Aを備え、筐体46Aは、現像剤G及びオーガ74を収容する収容部70と、収容部70の側壁部72に開口する、後述する排出部90と、を含んで構成されている。
ここで、本発明の要部である現像装置46の排出部90について、図5から図8を参照しながら説明する。
図5に示すように、排出部90は、収容部70の装置幅方向Wの側壁部72に配置されている。具体的には、排出部90は、排出口92と、張出壁94と、磁石96と、フィルム98と、排出出口92Eと、を含んで構成されている。
排出口92は、図5から図8に示すように、収容部70の側壁部72を、オーガ74の回転軸方向(装置奥行方向X)に直交する方向(装置幅方向W)に貫通する開口であり、側壁部72の装置幅方向Wの側から見て、四角形の開口である。
排出口92は、装置幅方向Wの側から見て、装置奥行方向Xに沿う上辺92Aと、上辺92Aの両端からそれぞれ装置高さ方向Hに沿って下方に向かう左辺92Bと右辺92Cと、左辺92Bと右辺92Cの下端をつなぐ下辺92Dと、を備える。
また、排出口92の下辺92Dには、側壁部72の内面72Aから外面72Bまでの厚みに対応する下面72Cが形成されている。
上辺92A及び下辺92Dの幅寸法はL1であり、左辺92B及び右辺92Cの高さ寸法はともにL2である。
ここで、下面72Cは、下縁の一例であり、排出口92は、開口部の一例である。
張出壁94は、図6から図8に示すように、上面94Aと、突出端部94Bと、傾斜面部94Cと、左側面部94Dと、右側面部94Eと、を含んで構成されている。
上面94Aは、排出口92の下辺92Dにおいて装置奥行方向Xに沿って延び、かつ、
装置幅方向Wに向けて突出している。この上面94Aの突出端は突出端部94Bとされている。
また、上面94Aは、図8に示すように、排出口92の下面72Cと連続して、一つの平面を形成している。
傾斜面部94Cは、上面94Aの突出端部94Bから、装置高さ方向Hの下方に向けて、側壁部72に漸次近づくように傾斜して形成されている。
左側面部94D及び右側面部94Eは、傾斜面部94Cの装置奥行方向Xの両端部において、上面94Aと側壁部72と傾斜面部94Cの各縁部に囲まれた面部である。
ここで、張出壁94は、張出部の一例である。
磁石96は、図6から図8に示すように、直方体状であり、接触角部96Aと、上面96Bと、左端部96Cと、右端部96D、とを含んで構成されている。
接触角部96Aは、磁石96の上側、かつ排出口92の側とは反対側の角部であり、後述するフィルム98の他端である下端部98Dの内面98Aに設定された接触部98Eが接触する。
上面96Bは、矩形状の磁石96の上側の面であり、左端部96Cは、磁石96における装置奥行方向Xの手前側の端部であり、右端部96Dは、磁石96における装置奥行方向Xの奥側の端部である。
磁石96は、張出壁94の上面94Aに、磁石96における長手方向が上面94Aの装置奥行方向Xに沿う態様で固定されている。
磁石96は、その長手方向の長さはL4である。また、長手方向に直交する短手方向の長さは、張出壁94の上面94Aの張り出し寸法に合わせた寸法を有し、接触角部96Aの下方の角部が、上面94Aの突出端部94Bに揃うように配置されている。
これは、他の例として、磁石96の装置高さ方向Hの両端の側にN極とS極とを備えてもよく、また、磁石96の装置幅方向Wの両端の側にN極とS極とを備えてもよい。
フィルム98は、図8に示すように、薄板状の部材とされ、内面98Aと、外面98Bと、上端部98Cと、下端部98Dと、接触部98Eと、左側端部98Fと、右側端部98Gと、を含んで構成されている。
この曲げ変形は、具体的には、排出口92の側に凸となる方向に曲げ変形され、フィルム98の内面の接触部98Eは、磁石96の接触角部96Aに押圧されている。
このとき、フィルム98の接触部98Eと磁石96の接触角部96Aとは、フィルム98が弾性的に排出口92の側に凸となる方向に曲げ変形された状態で接触しているから、接触が維持される。
これは、排出口92から排出される現像剤Gが、排出口92とフィルム98の内面98Aとの間に堆積している現像剤Gを介してフィルム98の内面98Aを押圧することで、フィルム98の弾性力が変動し、振動としてフィルム98に作用することによる。
これにより、フィルム98の下端部98Dにおいて、磁石96に接触する接触部98Eと磁石96の接触角部96Aとが、接触状態で互いに移動可能とされることで、現像剤Gによる押圧に伴うフィルム98は振動が促進される。
また、フィルム98の他端の自由端である下端部98Dの側は、前述のように、下端部98Dの内面98Aに設定された接触部98Eは、磁石96の接触角部96Aに被固定状態で接触している。
ここで、フィルム98は、覆い部材の一例である。
図9は、フィルム98の厚さに対するフィルム98の変位量の変化を示している。フィルム98の変位量とは、フィルム98が振動する際の振幅である。
図9に示すように、フィルム98の厚さが30μm未満のものでは、フィルム98の変位量が60μm程度と大きくなる。そうすると、フィルム98は、現像剤Gの押圧力により、排出口92の側に凸となる方向に曲げ変形された形状が、逆に凸となる方向に変形したり、接触部98Eが磁石96の接触角部96Aから離れ、浮き上がる場合がある。
また、フィルム98の厚さが100μmを超えると、フィルム98の変位量が30μm程度にまで低下し、現像剤Gの押圧によるフィルム98の振動(振幅)が小さくなり、現像剤Gの排出不良が発生しやすくなる。
本実施形態においては、100μmのフィルムを用いている。
排出出口92Eは、図8に示すように、排出口92と、フィルム98と、張出壁94と、で囲まれる空間であり、この空間は、装置奥行方向Xから見て、張出壁94の側が底辺をなす三角形状とされている。
具体的には、排出出口92Eは、側壁部72の外面72Bにおける排出口92の開口面72D(図8において、仮想線で示す位置)と、フィルム98の内面98Aと、張出壁94の上面94Aとで囲まれた空間である。
また、排出出口92Eは、図6から図8に示すように、装置奥行方向Xの両側に開口している。この排出出口92Eは、排出出口92Eの一方は、フィルム98の左側端部98Fの側に、また、他方は、フィルム98の右側端部98Gの側に、それぞれ開口している。
ここで、排出口92と磁石96とフィルム98の相互の位置関係について説明する。
各位置関係は、装置幅方向Wの側、すなわち、収容部70の側壁部72を正面から見た状態で説明する。
図7に示すように、磁石96は、装置奥行方向Xにおける排出口92の開口範囲に亘って配置されている。
また、磁石96は、装置奥行方向Xにおいて、その一端が排出口92からはみ出している。
具体的には、排出口92の幅寸法L1に対して、磁石96の長手寸法(装置奥行方向Xに沿う寸法)L4が長く、磁石96の右端部96Dは、排出口92の右辺92Cよりも装置奥行方向Xに向けてはみ出している。
その位置関係は、排出口92の左辺92Bと磁石96の左端部96Cが装置奥行方向Xで揃う位置に、また、磁石96の右端部96Dは、寸法L4Aだけ排出口92の右辺92Cよりも装置奥行方向Xに向けて長くなる位置とされている。
図7に示すように、フィルム98は、装置幅方向Wの方向から見て、排出口92を覆う寸法を有する。
具体的には、フィルも98の装置奥行方向Xに沿う幅寸法L3は、排出口92の装置奥行方向Xに沿う幅寸法L1よりも片側が寸法L3Bだけ大きい。
また、フィルム98の装置高さ方向Hに投影した高さ寸法は、排出口92の高さ寸法L2より大きい。フィルム98の上端部98Cは、排出口92の上側に位置する収容部70の側壁部72の外面72Bに固定できるように、排出口92の上辺92Aよりも高い位置まで延ばされている。
また、フィルム98の下端部98Dは、排出口92の外側(装置幅方向W)に位置する磁石96の接触角部96Aよりも、寸法L3Aだけ下方まで延ばされている。
図7に示すように、磁石96は、装置奥行方向Xにおいて、その一端がフィルム98からはみ出している。
具体的には、磁石96の右端部96Dは、フィルム98の右側端部98Gの縁部から、寸法L4Bだけ、装置奥行方向Xの奥側に向けてはみ出している。
よって、寸法L4Aは、寸法L4Bと寸法L3Bとの和となっている。
ここで、本実施形態の要部である排出部90の作用について、比較例の現像装置と比較しつつ、詳細に説明する。
このような構成では、収容部内で飛び跳ねた一部の現像剤Gが、排出口から覆い部材の内面に衝突するものの、その一部は、排出口から排出され、結果として、収容部内の現像剤Gの過剰排出を十分に抑制することができない。
飛び跳ねた現像剤Gは、排出口92を通過すると、フィルム98の内面98Aに衝突し、磁石96の磁力に引き付けられ、図8に示すように、磁石96の上面96B及び張出壁94の上面94Aの上に、次第に蓄積されていく。
図8に示すように、現像剤Gの蓄積が進むと、磁石96の上面96Bと、張出壁94の上面94Aと、フィルム98の内面98Aとで囲まれた排出口92の前面に蓄積された現像剤Gによって、排出口92が塞がれる。
これにより、収容部70内で飛び跳ね、拡散しようとする現像剤Gが、排出口92から排出されることが抑制される。
その結果、収容部70内の現像剤Gの高位の上昇に伴う排出を上回る排出、すなわち、過剰排出が抑制される。
そうすると、磁石96の磁力によって、排出口92と、張出壁94の上面94Aと、フィルム98の内面98Aとで囲まれた排出出口92Eに蓄積されている現像剤Gは、収容部70内から排出されてきた現像剤Gによって押される。
その結果、排出出口92Eに蓄積されている現像剤Gによってフィルムが図5に示す矢印B方向に押圧され、この押圧力によって、フィルム98が矢印B方向に沿って振動する。
このはみ出している側は、はみ出した磁石96の磁力によって、現像剤Gがフィルム98の左側端部98Fの側よりも多く蓄積され、通常の現像剤Gの上昇程度では、蓄積された現像剤Gは排出されずに排出口を塞いだままとなる。
これにより、現像剤Gは、排出出口92Eの一方側から、主に排出される。
本実施形態では、排出出口92Eの装置奥行方向Xの手前側、すなわち、図7に示す排出口92の左辺92Bの側から、現像剤Gが排出される。
加えて、現像装置46は、筐体46Aの外面であって排出口92の開口面72Dから排出口92の外側に配置され、張出壁94に支持された磁石96を備える。
さらに加えて、現像装置46は、一端が筐体46Aにおける排出口92の上方に固定され、他端が磁石96に対し、排出口92の側の接触部98Eが接触した状態で、排出口92を覆うフィルム98と、を備えたものである。
これにより、オーガ74によって跳ね上げられた現像剤Gを、排出口92を覆う部材のみで排出を抑制するものと比べて、飛び跳ねによる現像剤Gの過剰排出を抑制することができる。
加えて、現像装置46は、筐体46Aの外面であって排出口92の開口面72Dから排出口92の外側に配置され、張出壁94に支持された磁石96と、を備える。
さらに加えて、現像装置46は、次に示す構成を備える。
一端が筐体46Aにおける排出口92の上方に固定され、他端が磁石96に対し、排出口92の側の面が接触した状態で、排出口92を覆うとともに、収容部70の内部で飛び跳ねた現像剤Gを排出口92から磁石96の側に案内するフィルム98。
これにより、オーガ74によって跳ね上げられた現像剤Gを、排出口92を覆う部材のみで排出を抑制するものと比べて、飛び跳ねによる現像剤Gの過剰排出を抑制することができる。
加えて、現像装置46は、筐体46Aの外面であって排出口92の開口面72Dから収容部70の外側に配置され、張出壁94に支持された磁石96と、を備える。
さらに加えて、現像装置46は、次に示す構成を備える。
一端が筐体46Aにおける排出口92の上方に固定され、他端が磁石96に対し、排出口92の側の面が接触した状態で、排出口92を覆うとともに、高位が排出口92の上面94Aを超えた現像剤Gと接触して振動するフィルム98。
これにより、オーガ74によって跳ね上げられた現像剤Gを、排出口92を覆う部材のみで排出を抑制するものと比べて、排出口92を覆う部材のみで排出を抑制するものと比べて、飛び跳ねによる現像剤Gの過剰排出を抑制できる。
加えて、高位が排出口92における張出壁94の上面94Aを超えた現像剤Gを排出することができる。
これにより、フィルム98が自由状態で磁石96に接触する構成と比較して、飛び跳ねによる現像剤Gの過剰排出を抑制することができる。
これにより、平らな薄板状の部材により、曲げ状態で磁石96に接触するフィルム98を形成することができる。
これにより、排出口92の上面94Aよりも高位が上昇した現像剤Gが収容部70から排出される際に、フィルム98が振動しない構成と比べて、排出口92とフィルム98と張出壁94で囲まれる排出出口92Eからの現像剤Gの排出が促進される。
これにより、フィルム98の下端部98Dが磁石96に固定されている構成と比べて、排出口92とフィルム98と張出壁94とで囲まれる排出出口92Eからの現像剤Gの排出が促進される。
これにより、装置奥行方向Xにおける排出口92の開口範囲の一部にのみ磁石96が配置された構成に比べて、飛び跳ねによる現像剤Gの過剰排出が抑制される。
これにより、装置奥行方向Xにおける排出口92の開口範囲の両端にはみ出して磁石96が配置された構成と比べて、装置奥行方向Xにおける排出口92の一方側からの現像剤Gの排出が促進される。
これにより、装置奥行方向Xにおけるフィルム98の両端にはみ出して磁石96が配置された構成と比べて、装置奥行方向Xにおけるフィルム98の一方側からの現像剤Gの排出が促進される。
これにより、排出出口92Eを上方に狭い三角形状とすることで、排出出口92Eにおける磁石96の磁力に遠い側にも飛び跳ねた現像剤を保持することができる。
これにより、磁石96の上面96Bと排出口92の下縁との上下方向位置が一致する構成と比べて、飛び跳ねた現像剤をより多く保持することができる。
これにより、装置奥行方向Xから見て、丸い磁石を備えた構成と比べて、排出口92とフィルム98と張出壁94とで囲まれる排出出口92Eからの現像剤Gの過剰排出が抑制される。
これにより、本実施形態の現像装置を有しないものと比べて、像保持体上のトナー像における画像ムラを抑制することができる。
像保持体40と、像保持体40の外周面を帯電する帯電器42と、帯電器42によって帯電された像保持体40の外周面に潜像を形成する露光装置44と、潜像をトナー像として現像する現像装置46と、トナー像をシート部材Pに転写する転写部32。
これにより、本実施形態の現像装置を有しないものと比べて、出力画像における画像ムラを抑制することができる。
しかしながら、現像剤Gの排出方向を考慮して、排出口92とフィルム98に対する磁石96のはみ出し方向を逆にしてもよい。
また、排出出口92Eの両側からの排出を許容する場合は、右側端部98Gにおける位置関係を左側端部98F側における位置関係と同じ(両側とも磁石96のはみ出し無し)としてもよい。
10A 画像形成装置本体
32 転写部(転写装置の一例)
40 像保持体
42 帯電器(帯電装置の一例)
44 露光装置(潜像形成装置の一例)
46 現像装置
46A 筐体
70 収容部
70A 筒状部
72 側壁部
72A 内面
72B 外面
72C 下面
72D 開口面
74 オーガ(搬送部材の一例)
90 排出部
92 排出口(開口部の一例)
94 張出壁(張出部の一例)
96 磁石
98 フィルム(覆い部材の一例)
G 現像剤
F 予め定められた高位
P シート部材(被転写体の一例)
Claims (15)
- 磁性を有するキャリアとトナーを含み、現像ロールに送られた現像剤を用いて像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像装置において、
静電潜像を現像する現像ロールと、
回転して現像剤を回転軸方向に搬送する搬送部材を収容する収容部であって前記現像剤が前記現像ロールに送られる前記収容部と、前記搬送部材の軸方向から見て側方に開口する開口部と、該開口部の下方から前記収容部の外側に張り出す張出部と、を有する筐体と、
前記開口部の開口面に対する前記収容部の外側で、前記張出部に支持された磁石と、
一端が前記筐体における前記開口部の上方に固定され、他端が前記磁石に対し、前記開口部の側と反対側から接触した状態で、前記開口部を覆う覆い部材と、
を備えた現像装置。 - 磁性を有するキャリアとトナーを含み、現像ロールに送られた現像剤を用いて像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像装置において、
静電潜像を現像する現像ロールと、
回転して現像剤を回転軸方向に搬送する搬送部材を収容する収容部であって前記現像剤が前記現像ロールに送られる前記収容部と、前記搬送部材の軸方向から見て側方に開口する開口部と、該開口部の下方から前記収容部の外側に張り出す張出部と、を有する筐体と、
前記開口部の開口面に対する前記収容部の外側で、前記張出部に支持された磁石と、
一端が前記筐体における前記開口部の上方に固定され、他端が前記磁石に対し、前記開口部の側と反対側から接触した状態で、前記開口部を覆うとともに、前記収容部の内部で飛び跳ねた現像剤を前記開口部から前記磁石の側に案内する覆い部材と、
を備えた現像装置。 - 磁性を有するキャリアとトナーを含み、現像ロールに送られた現像剤を用いて像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像装置において、
静電潜像を現像する現像ロールと、
回転して現像剤を回転軸方向に搬送する搬送部材を収容する収容部であって前記現像剤が前記現像ロールに送られる前記収容部と、前記搬送部材の軸方向から見て側方に開口する開口部と、該開口部の下方から前記収容部の外側に張り出す張出部と、を有する筐体と、
前記開口部の開口面に対する前記収容部の外側で、前記張出部に支持された磁石と、
一端が前記筐体における前記開口部の上方に固定され、他端が前記磁石に対し、前記開口部の側と反対側から接触した状態で、前記開口部を覆うとともに、高位が前記開口部の下縁を超えた前記現像剤と接触して振動する覆い部材と、
を備えた現像装置。 - 前記覆い部材は、薄板状の部材とされ、弾性的に曲げ変形された状態で、前記他端が前記磁石に接触している、
請求項1から3のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記覆い部材は、前記開口部の側に凸となる方向に曲げ変形されている請求項4に記載の現像装置。
- 前記覆い部材は、前記開口部の下縁よりも高位が上昇した現像剤が前記収容部から排出される際に、前記磁石との接触を維持したまま振動する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記覆い部材は、前記他端が自由端である片持ち支持状態で、前記磁石に対し、非固定状態で接触している、
請求項6に記載の現像装置。 - 前記磁石は、前記軸方向に沿って延び、前記軸方向における前記開口部の開口範囲に亘って配置されている、
請求項1から7のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記磁石は、前記軸方向において、一端のみが前記開口部からはみ出している、
請求項8に記載の現像装置。 - 前記磁石は、前記軸方向において、一端のみが前記覆い部材からはみ出している、
請求項9に記載の現像装置。 - 前記開口面と前記覆い部材と前記張出部とで囲まれる空間は、前記軸方向から見て、前記張出部の側が底辺をなす三角形状とされている、
請求項1から10のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記張出部は、前記開口部の下縁に沿って水平に延びており、前記磁石は前記張出部の上面に載せられている、
請求項1から11のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記磁石は、前記軸方向から見て矩形状であり、上側かつ前記開口部の側とは反対側の角部に前記覆い部材の前記他端が接触している、
請求項12に記載の現像装置。 - 潜像が形成される像保持体と、
請求項1から13のいずれか1項に記載の現像装置と、
を含み、
画像形成装置本体に対して一体として交換されるように組み立てられた組立体。 - 像保持体と、
前記像保持体の外周面を帯電する帯電装置と、
前記帯電装置によって帯電された前記像保持体の外周面に潜像を形成する潜像形成装置と、
請求項1から13のいずれか1項に記載の現像装置と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写装置と、
を備えた画像形成装置。
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