JPH063951A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JPH063951A
JPH063951A JP4166123A JP16612392A JPH063951A JP H063951 A JPH063951 A JP H063951A JP 4166123 A JP4166123 A JP 4166123A JP 16612392 A JP16612392 A JP 16612392A JP H063951 A JPH063951 A JP H063951A
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JP
Japan
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toner
developer
stirring member
developing
developing device
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JP4166123A
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English (en)
Inventor
Takenobu Kimura
丈信 木村
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 現像装置内の現像剤と新規補給トナーおよび
リサイクルトナーの撹拌効率を向上し、現像剤中のトナ
ー濃度分布を迅速に均一化するとともに、トナー濃度制
御の応答性を向上させる。 【構成】 補助撹拌部材104を、現像剤を軸方向に搬
送するスパイラルスクリュー部104B,104Cと、
該スパイラルスクリュー部の一端に接続し現像剤を回転
軸法線方向に放出するパドル部104PA,104P
B,104PCとから構成し、トナー補給部材121を
保持するトナー補給室の下部に現像幅に沿って設けた開
口溝122のうち、補助撹拌部材のパドル部に対応する
部分を遮蔽部材126により遮蔽するように構成し、ト
ナー補給室の非遮蔽開口部から落下供給される補給トナ
ーが補助撹拌部材のパドル部以外のスパイラルスクリュ
ー部に供給するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電子写真記録方式や
静電記録方式により、像担持体上に形成された静電潜像
を現像剤を用いて可視像化する現像装置に関し、特に現
像剤の撹拌搬送とトナー補給に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に電子写真複写機等の静電画像形成
装置にあっては電荷保持体(感光体ドラム等)上の静電
潜像を現像装置において可視のトナー像としたのち、こ
れを記録紙上に転写・定着してコピー画像を形成するよ
うになっている。
【0003】従来、感光体ドラム上に形成された静電潜
像の現像方法としてはトナーと磁性キャリアとを混合し
た二成分系現像剤または磁性トナーから成る一成分系現
像剤を用い、磁気ブラシ現像装置による現像が多く行わ
れている。磁気ブラシ現像装置は、非磁性の円筒系をし
た現像スリーブと、その内側に複数個の永久磁石からな
る磁気ロールとから構成される現像ローラを像担持体に
対して固定した位置間隔をもって配設するようにしたも
ので、現像スリーブ周面に磁気的に吸着した現像剤を現
像スリーブの回転によって前記の像担持体と対向した現
像領域に搬送し、静電潜像の現像を行うものである。
【0004】すなわち、現像スリーブの外周面上の磁極
において磁気ブラシの穂として形成され、現像に使用さ
れた現像剤は、現像スリーブの回転に従って、現像スリ
ーブにのって運ばれ、現像剤掻落板または反撥磁界によ
り現像スリーブ面上から分離されるとともに、撹拌羽根
により、トナー容器から定量補給される新たなトナーと
混合・撹拌され、新たな現像に備えるようになってい
る。
【0005】上記二成分系現像剤を用いる現像装置で
は、コピーが繰返されると、現像装置内のトナーは消費
されるので、その消費量に見合った量だけトナーを補給
し、常にトナーのキャリアの混合比(トナー濃度)を一
定に保っておかないと、適正な濃度をもったコピーが行
われないので、現像装置内のトナーとキャリアの混合比
を検出し、トナー補給装置により自動的にトナーを落下
・補給するようになっている。
【0006】従来の現像装置における現像剤撹拌手段と
しては特開昭58-194068号、同50-155235号、同52-13033
5号各公報が開示されている。また、トナー補給装置の
関連技術としては、特開平1-161382号公報が開示されて
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】現像剤担持体に供給さ
れる現像剤中のトナー濃度は、良質の画像を得るために
極めて重要であって、安定した画像を得るためには、現
像装置内の現像剤のトナー濃度を常時、均一化し一定に
保持する必要がある。また、トナー濃度変化を濃度セン
サが検知したら、直ちに新規トナーを補給し、効率よく
速やかに現像剤中のトナー濃度を均一かつ一定濃度にす
る必要がある。
【0008】この発明は、この要請に応えることのでき
る現像装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するこの
発明の現像装置は、現像装置筐体内に配置された現像剤
担持体に現像剤を撹拌して供給する第1の撹拌部材と、
該第1の撹拌部材から還流された現像剤と補給トナーと
を混合撹拌して第1の撹拌部材に供給する第2の撹拌部
材と、該第2の撹拌部材に補給トナーを落下供給するト
ナー補給部材とから成る現像装置であって、前記第2撹
拌部材を、現像剤を軸方向に搬送するスパイラルスクリ
ュー部と、該スパイラルスクリュー部の一端に接続し現
像剤を回転軸法線方向に放出するパドル部とから構成
し、前記トナー補給部材を保持するトナー補給室の下部
に現像幅に沿って設けた開口溝のうち、前記第2の撹拌
部材のパドル部に対応する部分を遮蔽部材により遮蔽す
るように構成し、トナー補給室の非遮蔽開口部から落下
供給される補給トナーが第2の撹拌部材のパドル部以外
のスパイラルスクリュー部に供給するようにしたことを
特徴とするものである。
【0010】また、この発明の現像装置は、前記トナー
補給室の非遮蔽開口部を、前記第2の撹拌部材のパドル
部の現像剤搬送上流側に対応する位置に設けたことを特
徴とするものである。
【0011】
【実施例】以下、本発明を添付図面に基づいて説明す
る。
【0012】図1は本発明に係る現像装置を装着した電
子写真複写機の全体構成図である。同図によって該複写
機の概略構成と機能を説明する。
【0013】複写機本体の上面には原稿台ガラス1が設
けられている。原稿台ガラス1の面上に原稿Dをセット
して、原稿押え板(プラテンカバー)2で、押圧被覆し
たのち、複写開始スイッチを操作すると、露光用光源3
が原稿Dを相対的に露光走査して、その原稿Dの光像の
スリット光束Lが、光源3と一体をなす移動ミラーM1
を経て、同時に相対移動するキャリッジ4に搭載された
移動ミラーM2,M3を経て、撮像レンズ5により収歛
されて、更に固定ミラーM4を経て像担持体である感光
体ドラム6の表面に結像される。
【0014】感光体ドラム6は接地された金属円筒の外
周面にセレンやOPC等の光導電層を形成したもので、
上記の露光走査と連動して矢印(時計)方向に回転す
る。
【0015】感光体ドラム6の周辺には帯電極7、帯電
消去LED8、露光結像部9、現像装置10、転写電極1
1、分離電極12、分離爪13、クリーニング装置14、残像
消去(帯電前露光)装置15が順次配置されている。
【0016】この感光体ドラム6は、光像が結像する以
前に、直流高電圧が印加された帯電極7によって上記光
導電層が例えば正に一様に帯電されている。この状態の
光導電層が原稿Dの光像を受光すると、その光を受けた
部分の導電率が高くなってその部分の帯電電荷が金属円
筒に逃げ、暗い部分には明暗の程度に応じて正の電荷が
残るようになり、これによって光導電層の面に原稿の像
に対応した静電潜像が形成される。次いで、感光体ドラ
ム6上の静電潜像は、現像装置10の現像作用を受けてト
ナー画像として可視像化される。
【0017】可視のトナー画像を担持した感光体ドラム
6は転写部に達する。
【0018】一方、給紙カセット20に収容された転写紙
Pは、第1給紙ローラ21、第2給紙ローラ22、ガイド板
を経て搬送され、第3給紙ローラ23およびストッパ24に
よって一旦停止されたのち、感光体ドラム6の回転に同
期して更に給送され感光体ドラム6の周面に達し、転写
部においてトナー画像が転写される。即ち、転写部に供
給された転写紙Pは、感光体ドラム6の表面に密着接触
させられ、転写電極11によりトナーと逆極性の放電を受
けてトナー画像が転写紙P上に転写される。
【0019】トナー画像が転写された転写紙Pは、次に
分離電極12と分離爪13とにより感光体ドラム6の表面か
ら剥離され、更に搬送されて定着装置25に至り、ここで
加熱ローラにより加熱定着されて排紙ローラ26によって
排出され排紙トレイ27上に載置される。
【0020】一方、転写紙Pを分離した感光体ドラム6
は、その表面に残留したトナーをクリーニング装置14に
よってクリーニングし、更に帯電前露光装置15によって
残留電荷を除去し、元の状態に復帰する。以後、上述し
た過程と同様の動作により次の画像形成を繰返す。
【0021】図2は前記複写機の画像形成プロセスユニ
ットの断面図である。
【0022】前記現像装置10は、大別して現像部100
と、トナー補給部110とから構成されている。
【0023】現像部100のケーシング101の内部には、現
像スリーブと磁石とから成る現像ローラ102、複数枚の
撹拌羽根を有する主撹拌部材(第1の撹拌部材)103、
スパイラルスクリュー形状の補助撹拌部材(第2の撹拌
部材)104が回転可能に支持されている。また現像ロー
ラ102の上方には穂立規制板105が、補助撹拌部材104の
下方にはトナー濃度検知センサ106が設けてある。
【0024】トナー補給部110のケーシング111の内部に
は、補給トナーを収容するトナーカートリッジ130を着
脱自在に装脱するカートリッジ収容室112と、ケーシン
グ111の底部に貯留したトナーを上方に搬出するラダー
ホイール113、ラダーチェーン114、トナー掻上げ部材11
5から成るトナー搬出手段と、トナー残量検知センサ117
およびトナー補給部材121が設けられている。
【0025】現像にあたって現像ローラ102に印加する
バイアス用高圧電流ならびにトナー濃度検知センサ10
6、トナー残留検知センサ117の各検出電流等、現像装置
10が複写機本体との間で授受される電力は、電源部およ
び制御部より供給される。
【0026】前記の感光体ドラム6の静電潜像の形成さ
れた部分が現像部100の現像ローラ102の近接位置(現像
領域)に至ると、感光体ドラム6上の電荷保持部にトナ
ーが静電力によって吸着されトナー画像を形成する。
【0027】複写を繰返すことにより現像部100内のト
ナー量は減少しトナー濃度が低下すると、これをトナー
濃度検知センサ106が検出し、トナー補給部110内の前記
トナー搬出手段により補給トナーは上方に搬出され、ト
ナー補給部材121の回転によってケーシング111の開口部
から落下し、下方にある現像部100の補助撹拌部材104の
回転により現像剤と撹拌・搬送され、更に主撹拌部材10
3により撹拌・混合され、一部は現像ローラ102に、他の
一部は補助撹拌部材104上にそれぞれ補給される。
【0028】図3は本発明に係る現像部100の、図2に
おけるA−A断面図、図4は本発明に係る現像装置の主
要部品を示す分解図である。これらの図において矢印は
現像剤および補給トナーの移動方向を示す。
【0029】主撹拌部材103は、複数枚の楕円板状の撹
拌翼103Aを回転軸103Bに固定したもので、軸端部に固
定した歯車G1は現像ローラ102からの駆動力により歯
車G0により現像ローラ102を逆方向に回転され、現像
部100内の現像剤を混合撹拌して現像ローラ102上に現像
剤を供給する。
【0030】補助撹拌部材104は、駆動源に接続する回
転軸104Aと、該回転軸104Aの外周に一体化され現像剤
を搬送するスパイラルスクリュー部と、該スパイラルス
クリュー部に設けられ、回転軸104Aの回転時に現像剤
を回転方向に放出する複数のパドル部104PA,104P
B,104PCとから構成されている。また、前記スパイ
ラルスクリュー部は、現像剤搬送方向の異なる正方向の
右スパイラルスクリュー部104Bと、逆方向の左スパイ
ラルスクリュー部104Cとから成る。これら正逆方向両
スパイラルスクリュー部104B,104Cの駆動回転によ
り、現像剤は図示b,c両方向から両スパイラルスクリ
ューの境界部である中央付近に搬送・集中される。
【0031】前記正方向の右スパイラルスクリュー部10
4Bと逆方向の左スパイラルスクリュー部104Cとの境界
部中央付近には回転軸104Aの軸直角方向に配置された
4枚羽根の主パドル部104PAが一体に形成されてい
る。また、一方のスパイラルスクリュー部104Bの複数
箇所(図示4箇所)には、回転軸104Aと軸直角をなす
複数の2枚羽根状の副パドル部104PBが、他方のスパ
イラルスクリュー部104Cの複数箇所(図示4箇所)に
は、同様にして複数の副パドル部104PCがそれぞれ一
体化されている。上記主パドル部104PA、副パドル部1
04PB,104PCは、回転軸104Aの駆動回転時に、搬送
される現像剤を回転軸直角方向(法線方向)aにそれぞ
れ放出する。
【0032】補助撹拌部材104の回転軸104Aは前記主撹
拌部材103と中間歯車G2を介して歯車G3により主撹
拌部材103と同方向に回転される。また、補助撹拌部材1
04の右スパイラルスクリュー部104Bは更に左方に延長
されていて、クリーニング装置14により回収されたトナ
ーがリサイクルチューブ16を経て、スクリュー端部104
Dに搬入される。
【0033】上記補助撹拌部材104のほぼ中央部の主パ
ドル部104PAの直下、すなわちケーシング(筐体)101
のほぼ中央部の底部に、トナー濃度検知センサ106が設
置されている。
【0034】上記補助撹拌部材104の上方には、トナー
補給部材121が適時駆動回転され、トナーカートリッジ1
30内の新規トナーを適量落下し、補助撹拌部材104上に
供給する。
【0035】前記主撹拌部材103と補助撹拌部材104の中
間には、仕切板107が前記ケーシング101に固設され、こ
の仕切板107により、現像部100は図2に図示の左右の室
に分室化されている。すなわち主撹拌部材103を含む左
方の現像室100Aと、補助撹拌部材104を含む右方のトナ
ー搬送室100Bとに分室化されている。
【0036】上記仕切板107は図4に示すように、ほぼ
中央下部に大きな門型の現像剤流出用開口部107Aが形
成されている。前記補助撹拌部材104の主パドル部104P
Aおよび複数の副パドル部104PBから放出された現像
剤は、上記仕切板107の開口部107Aを通過して主撹拌部
材103に搬送され撹拌される。
【0037】前記仕切板107の開口部107Aの上方には、
長方形貫通状の複数の現像剤流入用開口部107Bが穿設
されている。これら複数の開口部107Bは、何れも、前
記補助撹拌部材104の左右のスパイラルスクリュー部104
B,104Cに設けた複数の副パドル部104PB,104PC
の各現像剤搬送方向の上方にそれぞれ設けてある。した
がって主撹拌部材103から還流された現像剤は、仕切板1
07の複数の開口部107Bを通過して補助撹拌部材104の左
右のスパイラルスクリュー部104B,104Cの前記開口部
下流の副パドル部107PB,107PCに流入される。
【0038】図5は本発明に係る現像装置の要部拡大断
面図である。図6は現像装置のトナー補給部材近傍の部
分斜視図である。
【0039】前記トナー補給部材121の上方空間は、ト
ナー補給室120である。該トナー補給室120には、カート
リッジ収容室112内に貯留しているトナーがラダーチェ
ーン114の作動でトナー掻き上げ部材115により掬い上げ
られ、カートリッジ収容室112とトナー補給室120との境
界壁上部の開口116を通してトナー補給室120内に供給さ
れる。
【0040】上記トナー補給室120の下部には、図4,
5,6に示すように現像幅方向(トナー補給部材121の
回転軸方向)に沿って開口溝122が穿設されている。こ
の開口溝122はトナー補給部材121によって閉止されてい
る。また、該トナー補給部材121の円筒面下側には、弾
性シール部材123を有する口端部材124および弾性板から
成る口端部材125が設置されている。前記トナー補給部
材121が前記トナー濃度検知センサ106による検知信号に
より矢印方向に駆動回転すると、トナー補給室120内の
トナーはトナー補給部材121のスパイラル溝に巻き込ま
れ、前記口端部材125を押し開きながら落下し、補助撹
拌部材104上に供給される。
【0041】前記トナー補給室120の下部に設けた現像
幅方向に沿った開口溝122は、前記補助撹拌部材104の主
パドル部104PAおよび副パドル部104PB,104PCに
対応する複数の部位が複数の遮蔽部材126により塞がれ
ている。該遮蔽部材126はポリエチレンテレフタレート
(ポリエステル)PETフィルムによって形成され、前
記ケーシング111の開口溝122の周縁に固着されている。
【0042】すなわち、前記トナー補給室120内の補給
トナーは、トナー補給ローラ121の回転により、前記遮
蔽部材126により塞がれていない開口溝122の開口部分か
らのみ落下して、下方の補助撹拌部材104の主パドル部1
04PA、副パドル部104PB,104PCを設けたスパイラ
ルスクリュー部104B,104C上に落下散布され、さらに
回転するスパイラルスクリュー部104B,104Cにより、
それぞれb,c方向に搬送され、還流する現像剤と混合
して、一部の現像剤は下流側の副パドル104PB,104P
Cによって回転軸法線方向(a)に吐き出され、他の現
像剤はさらに下流に搬送されて中央部の主パドル部104
PAによって回転軸法線方向(a)に吐き出される。
【0043】次に、本発明の現像装置の作動について図
3ないし図7を用いて説明する。図7は現像剤循環状態
を説明する現像装置の要部斜視図である。
【0044】これらの図において、矢印は現像剤の移動
方向を示す。
【0045】前記の如き構成をなす現像装置において、
駆動源からの駆動力により、現像ローラ102が、さらに
歯車G0,G1を介して主撹拌部材103が、さらにまた
歯車G2,G3を介して補助撹拌部材104がそれぞれ同
時に回転する。
【0046】トナー補給部110のトナー補給スクリュー1
16から現像部100の右方の室に矢示e方向から供給落下
した新規トナーは、補助撹拌部材104の各パドル104P
A,104PB,104PCの各上流側に供給され、互いに逆
推進力を有する左右のスクリュー部104B,104Cによっ
てその両端部から矢示b方向とc方向に向って推進さ
れ、それぞれ中央部に寄せ集められ、この間に後述の還
流現像剤と混合して搬送され、中央部に搬送されたトナ
ーを含む還流現像剤は主パドル部104PAによって放射
状に飛散され、仕切板107の中央部下方の現像剤流出用
開口部107Aから現像部100の左方の現像室100Aに送り
込まれる(a方向)。また副パドル部104PB,104PC
からもa方向に現像剤の一部を吐出する。
【0047】上記補助撹拌部材104の主パドル部104PA
副パドル部104PB,104PCから仕切板107の現像剤流
出用開口部107Aへの現像剤通過時に、主パドル部104P
Aの下方に配置されたトナー濃度検知センサ106は現像
剤のトナー濃度を検知する。
【0048】上記開口部107Aを通過した現像剤は、回
転する主撹拌部材103の撹拌翼103Aによって現像領域か
ら還流された現像剤と混合・撹拌されて均一化されて現
像ローラ102に供給され穂立規制板105により現像剤層厚
が規制されて現像領域に搬送される。
【0049】主撹拌部材103による撹拌中に、図に示す
d方向に送られた現像剤は仕切板107の複数の現像剤流
入用開口部107Bを通過して再び補助撹拌部材104のスパ
イラルスクリュー部104B,104Cに還流する。
【0050】上記仕切板107の各開口部107Bを通過した
還流現像剤および補給トナーは、補助撹拌部材104の左
右のスパイラルスクリュー部104B,104Cによりb,c
両矢示方向から中央部に向って搬送され、その間に各下
流の副パドル部104PB,104PCによって現像剤の一部
は回転軸法線方向に放射され、仕切板107の開口部107A
を通過して主撹拌部材103に流出し、残余の現像剤およ
び補給トナーは両スパイラルスクリュー部104B,104C
によって中央部に搬送され、ここで主パドル部104PA
によって放射され矢示aに向って前記現像剤循環を繰り
返す。
【0051】これらの現像剤循環経路により、新規トナ
ーと現像部100内に貯留された現像剤とは均一に混合さ
れる。また、繰り返し複写過程で現像部100内の現像剤
中のトナー濃度分布が不均一になっても、上記循環経路
により回転軸方向にも移動撹拌され均一に混合すること
ができ、それによって、複写画像にむらを生じるという
不具合は解消することができる。
【0052】さらに、クリーニング装置14から回収され
たトナーはリサイクルチューブ16を経て回転する補助撹
拌部材104のスクリュー端部104Dに導入され、矢示f→
b方向に搬送され、矢示c方向に搬送される現像剤と合
流して、この間に主パドル部104PAおよび副パドル部1
04PB,10PCにより放出されて、開口部107Aを通過
して、前述の循環経路を形成して均一に撹拌されて現像
ローラ107へ供給される。
【0053】なお、前記遮蔽部材126は、上記実施例に
限定されるものではなく、その配置数、形状、寸法、位
置等は適宜選択することができる。
【0054】
【発明の効果】本発明の現像装置においては、現像装置
筐体内へのトナー補給および現像剤撹拌混合過程で、ト
ナー補給ローラから、落下補給されるトナーを、現像剤
撹拌ローラ上のパドル部の位置には補給しないことによ
り、現像剤と充分に混合する前にトナーが現像スリーブ
側に出てゆくことを防止できるから、現像剤の均一化が
安定して得られる。また、これによりトナー濃度検知セ
ンサによるトナー濃度検知の精度および応答性が著しく
向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る現像装置を備えた複写機の全体構
成図。
【図2】上記複写機の画像形成プロセスユニットの断面
図。
【図3】本発明に係る現像装置のA−A断面図。
【図4】現像装置の主要部品を示す分解図。
【図5】本発明に係る現像装置の要部拡大断面図。
【図6】上記現像装置の部分斜視図。
【図7】本発明による現像装置の現像剤循環状態を説明
する斜視図。
【符号の説明】
6 感光体ドラム 10 現像装置 100 現像部 100A 現像室 100B トナー搬送室 101 ケーシング(現像装置筐体) 102 現像ローラ 103 主撹拌部材(第1の撹拌部材) 104 補助撹拌部材(第2の撹拌部材) 104B 右スパイラルスクリュー部 104C 左スパイラルスクリュー部 104D スクリュー端部 104PA 主パドル部 104PB,104PC 副パドル部 106 トナー濃度検知センサ 107 仕切板 107A 現像剤流出用開口部 107B 現像剤流入用開口部 110 トナー補給部 111 ケーシング 121 トナー補給部材 120 トナー補給室 122 開口溝 124,125 口端部材 126 遮蔽部材 a,b,c,d,e,f 現像剤搬送方向

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像装置筐体内に配置された現像剤担持
    体に現像剤を撹拌して供給する第1の撹拌部材と、該第
    1の撹拌部材から還流された現像剤と補給トナーとを混
    合撹拌して第1の撹拌部材に供給する第2の撹拌部材
    と、該第2の撹拌部材に補給トナーを落下供給するトナ
    ー補給部材とから成る現像装置であって、前記第2撹拌
    部材を、現像剤を軸方向に搬送するスパイラルスクリュ
    ー部と、該スパイラルスクリュー部の一端に接続し現像
    剤を回転軸法線方向に放出するパドル部とから構成し、
    前記トナー補給部材を保持するトナー補給室の下部に現
    像幅に沿って設けた開口溝のうち、前記第2の撹拌部材
    のパドル部に対応する部分を遮蔽部材により遮蔽するよ
    うに構成し、トナー補給室の非遮蔽開口部から落下供給
    される補給トナーが第2の撹拌部材のパドル部以外のス
    パイラルスクリュー部に供給するようにしたことを特徴
    とする現像装置。
  2. 【請求項2】 前記トナー補給室の非遮蔽開口部を、前
    記第2の撹拌部材のパドル部の現像剤搬送上流側に対応
    する位置に設けたことを特徴とする請求項1に記載の現
    像装置。
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