JPH01321459A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JPH01321459A
JPH01321459A JP63157553A JP15755388A JPH01321459A JP H01321459 A JPH01321459 A JP H01321459A JP 63157553 A JP63157553 A JP 63157553A JP 15755388 A JP15755388 A JP 15755388A JP H01321459 A JPH01321459 A JP H01321459A
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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) 本発明は、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を
用いて静電潜像担体の表面に形成されている静電潜像を
顕像化する現像装置に関するものである。
(従来の技術及びその課題) 従来、複数の磁石を固定状態に内蔵した現像スリーブを
静電潜像担体の側部に連続的に配置した現像装置が、特
開昭52−17829号公報などで提案されている。
前記現像装置によれば、トナーとキャリアとからなる2
成分現像剤は、磁石から発生する磁力線に沿って現像ス
リーブの外周部に磁気ブラシ状態で保持される。また、
現像剤は、現像スリーブの回転に基づいて、これら現像
スリーブを囲むように循環搬送され、その搬送過程で複
数の現像領域において、静電潜像担体の表面と接触し、
該静電潜像担体の表面に形成されている静電潜像が顕像
化される。
ところで、前記現像装置では、第3図に示すように、現
像スリーブ(51)、(52)が対向する領域での磁極
の配置や磁力バランスが悪いと、現像スリーブ(51)
、(52)との間、つまり領域(55)を現像剤が通過
して種々の問題点を生じる。
具体的に、領域(55)を現像剤が通過すると、現像領
域(53)に搬送される現像剤量が上流側の現像領域(
54)よりも多くなり、静電潜像担体(200)の表面
に付着したトナーが掻き取られて画質が低下したり、静
電潜像担体(200)にキャリア付着か生ずる等の不都
合がある。
また、領域(55)の対向部で、現像剤は異なる方向へ
の搬送力を受けるため、そこで現像剤が詰まって現像ス
リーブ(51)、(52)の駆動系に無理な負荷が作用
したり、現像剤の流れが停止して外部に漏れ出ることが
ある。
さらに、領域(55)を搬送される現像剤量を定量的に
把握することは難しく、現像装置の設計、特に現像スリ
ーブ(51)、(52)と静電潜像担体(200)との
現像ギャップ、現像スリーブ同士のスリーブ間ギャップ
の設計が非常に困難になる。
さらにまた、現像スリーブ(51)、(52)を囲む現
像剤循環流に直接トナーを供給し、その流れの中でトナ
ーとキャリアを混合してトナーの帯電を図るものでは、
トナーが未帯電のまま静電潜像担体に供給され、画像に
カブリなどが生じて画質不良を招来する。
(課題を解決するための手段) 本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
、一実施例を示す第1図を参照して説明すると、磁石体
(38)、(40)を内蔵した複数の現像スリーブ(3
7)、(39)を連続的に配置し、これら現像スリーブ
(37)、(39)を回転して隣合う現像スリーブとの
間で現像剤の受け渡しを行い、前記現像スリーブ(37
)、(39)を囲む現像剤の循環流を形成する現像装置
において、前記現像スリーブ(37)、(39)の内部
に、隣接する現像スリーブ(39)、(37)と対向す
る領域であって、現像剤受取領域〔磁極(N 3)、(
N S)が位置する領域〕、現像剤受渡領域〔磁極(s
 3)、(S S)が位置する領域〕に、それぞれ異な
る極性の磁極〔(Ni)、(Ns)) 、((N3)、
(SS))を設け、これら磁極をそれぞれ異なる極性と
するとともに、前記現像剤受取領域の磁極(N3)、(
N6)を、隣接する現像スリーブに内蔵された対向する
現像剤受取領域の磁極(s 5)、(S 3)に対して
逆極性で、かつ、強磁性としたものである。
(作用) 前記現像装置(1)によれば、第2図に示すように、ト
ナーとキャリアとからなる2成分現像剤は、流れ■〜■
によって形成される循環流に沿って現像スリーブ(37
)、(39)の周囲を搬送される。
そして、現像スリーブ(37)と(39)との対向領域
(F)において、現像スリーブ(37)上を流れ■に沿
って搬送されてきた現像剤は、対向領域(F)の手前側
で磁極(N、)に引かれて現像スリーブ(39)に転移
する。ここで、現像剤受取領域に設けた磁極(N、)は
、対向する現像剤受渡領域の磁極(S、)よりも強磁性
としてあり、また、対向領域(F)には磁極(N3)と
(N5)、磁極(N3)と(N5)ニよって反発磁界が
形成されているため、現像剤は対向領域(F)を通過す
ることなく、現像スリーブ(39)に転移する。
一方、現像スリーブ(39)上を流れ■に沿って搬送さ
れてきた現像剤は、対向領域(F)の手前側で磁極(N
、)に引かれて現像スリーブ(37)に転移する。ここ
でも、前述と同様に、現像剤受取領域の磁極(N、)は
現像剤受渡領域の磁極(S、)よりも強磁性としてあり
、また対向領域(F)に形成される反発磁界によって、
現像剤は対向領域(F)を通過することなく現像スリー
ブ(37)に転移する。
(実施例) 以下、本発明を添付図面に従って説明する。
■、現像装置の構成 〔1〕概略構成 第1図は本発明にかかる現像装置(1)を示し、この現
像装置(1)は、概略、トナー補給装置(2)と現像器
(3)とで構成されている。
〔ム〕 トナー補給装置(2) トナー補給装置(2)では、カートリッジ収容部(4)
にトナーカートリッジ(15)が装着されている。
前記カートリッジ収容部(4)は、現像装置(1)の側
壁を構成する側板(5)、(5)(一方は図示せず〕の
間に後壁(7)、支持部材(6a)、(6b)、(6C
)を架は渡し、支持部材(6a)、〜、(6c)に略半
円形の底板(9)を支持させている。なお、底板(9)
は、その先端が腕部(l l)に係止されており、該腕
部(11)は側板(5)、(5)に軸(to)、(10
)を介して回動自在に取り付けである。また、底板(9
)の底部にはスプリング(12)の一端が係止されて矢
印(a)方向に付勢されており、トナーカートリッジ(
15)が非装着状態では1.スプリング(12)の付勢
力により矢印(a)方向に移動して、後に説明する現像
器(3)のトナー補給口(27)を閉鎖している。
トナーカートリッジ(15)は両端を閉鎖した筒状本体
(16)の中に支軸(17)を介して撹拌羽根(18)
を回動自在に設けたもので、本体(16)には軸方向に
沿って開口部(19)が形成されている。
前記トナーカートリッジ(15)は、側板(5)、(5
)に形成したガイド部(13)、(13)に沿って支軸
(17)を降下させ、そして図中時計回り方向に回転し
て、開口部(19)を現像器(2)のトナー補給口(2
7)に一致させる。
トナーカートリッジ(15)が装着されると、底板(9
)がスプリング(12)の付勢力に抗して軸(lO)を
中心に矢印(a″)方向に移動して、前記トナー補給口
(27)か開放される。
なお、トナーカートリッジ(15)は後壁(7)に設け
たロック部(8)により脱落が防止されている。
また、トナーカートリッジ(15)の装着時は、カート
リッジ収容部(4)に位置している把手(60)は矢印
(h)方向に回転され、邪魔にならない位置に置かれて
いる。
(iii)現像器(3) 現像器(3)は、概略、トナー供給部(20)、現像部
(35)、現像剤撹拌部(45)で構成されている。
(イ)トナー供給部(20) トナー供給部(20)は、トナー補給装置(2)のトナ
ーカートリッジ(15)から現像器(2)に補給された
トナーを受け取り、これを現像部(35)に供給するも
のである。
トナー供給部(20)において、現像器(3)を構成す
る底フレーム(21)と、現像剤撹拌部(45)との間
を仕切る仕切壁(49)、(50)との間には、前部に
トナー供給ローラ(22)が配置され、その後部には撹
拌羽根(26)を有するトナーホッパ(25)が形成さ
れている。
前記トナー供給ローラ(22)は外周部に微小凹凸を形
成したもので、後部外周面の上部、下部には、仕切壁(
50)、底フレーム(21)に取り付けたブレード(2
3)、トナー流出防止板(24)の先端部が夫々圧接さ
せである。
なお、トナー供給ローラ(22)には、交流電源(31
)と直流電源(32)から回収バイアス電圧(Vs)(
=Vrms+Vs s)が印加されている。
トナーホッパ(25)は斜め上方に向かう斜路(28)
を介してトナー補給口(27)に連絡され、前記斜路(
28)にはトナーエンプティ検出装置(30)が回動可
能に設けである。また、トナー補給口(27)の下縁に
はトナーこぼれ防止ンート(29)が取り付けてあり、
その先端はトナーカートリッジ(15)の外周部に接触
し、現像器(3)とトナーカートリッジ(15)との隙
間からトナーがこぼれ出ないようにしである。
(ロ)現像部(35) 現像部(35)はトナー供給部(20)から供給された
トナーを受け取るとともに、トナーとキャリアを搬送し
つつ静電潜像担体である感光体ドラム(100)の表面
に形成されている静電潜像にトナーを供給するものであ
る。
現像部(35)において、底フレーム(21)とスリー
ブカバー(36)との間に形成された空間には、下部に
現像スリーブ(37)、上部に別の現像スリーブ(39
)が配置されており、下の現像スリーブ(37)はトナ
ー供給ローラ(22)と所定の微小ギャップを以て対向
させてあり、上の現像スリーブ(39)の上部には、ス
リーブカバー(36)の後部に取り付けた穂高規制板(
41)の先端が所定の穂高規制ギャップを以て対向させ
である。
また、現像スリーブ(37)、(39)は直流電源(4
2)、(43)から現像バイアス電圧(V b +)、
(V b 2)がそれぞれ印加されている。さらに、現
像スリーブ(37)、(39)には、該現像スリーブ(
37)、(39)から独立して磁石体(38)、(40
)がそれぞれ固定状態に収容されている。
磁石体(38)は磁極(N 、)、〜、(N 、)、(
S 、)、〜。
(S、)を備え、磁極(Sl)は感光体ドラム(100
)との対向部、磁極(N2)はトナー供給ローラ(22
)との対向部に配置されている。また、磁極(S、)と
(N、)は現像スリーブ(37)と(39)との対向領
域(F)に配置され、現像スリーブ(37)の回転方向
〔矢印(e)方向〕に対して上流側に磁極(S、)、下
流側に磁極(N、)が位置させである。なお、磁極(N
 I)、(N2)はそれぞれ磁極(Sl)と(N2)、
磁極(N2)と磁極(S、)の間に配置しである。
いま1つの磁石体(40)は磁極(N a)+〜、(N
a)。
(N4)、〜、(S7)を備え、磁極(N、)は感光体
ドラム(100)との対向部、磁極(N6)と(S7)
は隣接して現像剤撹拌部(46)に対向させである。ま
た、磁極(s S)、(N 6)は対向領域(F)に配
置され、現像スリーブ(39)の回転方向〔矢印(f)
方向〕に対して上流側に磁極(S、)、下流側に磁極(
N、)が配置され、磁極(S、)が磁極(N、)に、磁
極(N5)が磁極(N3)に対向させである。さらに、
磁極(N6)は穂高規制板(41)の対向部に対して若
干上流側に位置させてあり、磁極(N4)は磁極(N、
)と(N6)の間に位置させである。
そして、対向領域(F)における磁極は、磁極(N、)
が磁極(s り、(S S)よりも強磁性で、磁極(N
、)が磁極(sり、(SS)よりも強磁性としである。
具体的に、磁極(N 3)、(N 5)は約600G[
Gニガウス]以上、磁極(s 3)、(S 5)は約4
00Gに磁力を設定し、磁極(N 3)、(N 5)と
磁極(s 3)、(S 5)の間に約200G以上の磁
力差を設けることが望ましい。
(ハ)現像剤撹拌部(45) 現像剤撹拌部(45)は、トナー供給部(20)から現
像部(35)に供給されたトナーをトナー濃度の低下し
た現像剤に混合してこれを所定の濃度まで立ち上げ、現
像に適する現像剤を調製するものである。
現像剤撹拌部(45)において、撹拌槽(46)は現像
スリーブ(39)の背後に形成されており、上部は上フ
レーム(47)、背後及び底部は仕切壁(49)、(5
0)で覆われ、そこにはパケットローラ(51)が収容
されており、仕切壁(5o)の先端は現像スリーブ(3
7)と(39)との対向部に対向させである。
また、撹拌槽(46)には上フレーム(47)の蓋(4
8)を開けてトナーとキャリアを所定の割合で混合した
スタータが装填されている。
さらに、現像スリーブ(37)、(39)の外周部には
トナーとキャリアを混合した2成分現像剤が保持されて
いる。
■、現像装置の動作 以上の構成からなる現像装置(1)は、複写機等の画像
形成装置に装着されると、撹拌羽根(18)。
(26)、トナー供給ローラ(22)、現像スリーブ(
37)、(39)、パケットローラ(5I)がそれぞれ
駆動系(図示せず)に駆動連結される。
現像装置(1)が駆動スタートすると、トナーカートリ
ッジ(15)において、撹拌羽根(18)が矢印(b)
方向に回転し、トナーは混合、撹拌されながら開口部(
19)、トナー補給口(27)を介して斜路(28)に
送り込まれる。
トナーホッパ(25)に送られたトナーは、撹拌羽根(
26)の矢印(d)方向の回転に基づいて混合されなが
ら前方へ搬送され、トナー供給ローラ(22)の背面外
周部近傍の領域(A)で表面に保持され、トナー供給ロ
ーラ(22)の回転に基づいて矢印(c)方向に搬送さ
れて、ブレード(23)との対向部で搬送量が規制され
る。そして、ブレード(23)の先端接触部でトナー供
給ローラ(22)の外周部から掻き落とされたトナーは
トナーホッパ(25)に滞留する。一方、ブレード(2
3)の先端接触部を通過したトナーは、現像スリーブ(
37)とトナー供給ローラ(22)とが対向するトナー
供給領域(B)に搬送され、ここで現像スリーブ(37
)の矢印(e)方向の回転に基づいて磁気ブラシ状態で
搬送されているキャリア及び現像剤の掻き取り作用と、
現像バイアス電圧(Vb+)と回収バイアス電圧(Vs
 s)(=Vrms+Vs s)との電位差に基づく静
電吸引力により現像スリーブ(37)の外周部に供給さ
れる。
なお、トナー供給領域(B)ではトナー供給動作と並行
して、前記静電吸引力により現像スリーブ(37)上の
余分なトナーをトナー供給ローラ(22)に回収する動
作が実行され、現像スリーブ(37)上に保持されてい
る現像剤のトナー濃度[キャリアに対するトナーの含有
率]は所定の値に維持される。
また、トナー供給ローラ(22)に回収されたトナーは
、矢印(c)方向に搬送され、トナー流出防止板(24
)の先端を通過してトナーホッパ(25)に回収される
現像スリーブ(37)の表面に供給されたトナーは、第
2図に示すように、磁力線に沿って磁気ブラシ状態で保
持されている現像剤に取り込まれ、これらと混合されつ
つ現像スリーブ(37)の回転に基づいて現像剤の流れ
■に沿って矢印(e)方向に搬送され、その搬送過程で
前記現像剤とトナーは現像スリーブ(37)の回転力と
磁石体(38)の磁力に基づいてミクロ的に混合されて
夫々の電位向上が図られる。
現像スリーブ(37)上を流れ■に沿って搬送された現
像剤は、現像スリーブ(37)と(39)との対向領域
(F)の手前側に至ると、現像スリーブ(39)の磁極
(S5)に引かれて現像スリーブ(39)上に転移する
ここで、現像スリーブ(37)から現像剤を受け取る現
像剤受取領域の磁極(N、)は、現像スリーブ(39)
に現像剤を受け渡す現像剤受渡領域の磁極(S、)より
も強磁性としであるため、磁極(S、)の対向部に搬送
された現像剤は、磁極(N、)に吸引されてすべて現像
スリーブ(39)上に転移する。
なお、現像スリーブ(37)と(39)との間には、磁
極(N、)と(N、)、磁極(S3)と(S、)とによ
ってそれぞれ反発磁界が形成されていることも相俟って
、現像剤は対向領域(F)を通過することなくすべて上
方の現像スリーブ(39)に転移する。
現像スリーブ(39)に転移した現像剤は、現像スリー
ブ(39)の回転に基づき流れ■に沿って矢印(f)方
向に搬送され、磁極(S6)と(S7)との間に形成さ
れている無磁極部(C)で現像スリーブ(39)の外周
部から離脱して撹拌槽(46)に回収される。
なお、現像スリーブ(37)に沿って矢印(e)方向か
ら搬送されてきた現像剤は、対向領域(F)で急に方向
を換えて矢印(f)方向に向かうため、ここで現像剤は
程良く混合撹拌される。
撹拌槽(46)では、第1図に示すように、パケットロ
ーラ(51)の回転に基づいて現像剤は矢印(g)方向
に搬送され、トナーとキャリアは循環しながらマクロ的
に混合撹拌される。
撹拌槽(46)で混合撹拌されている現像剤は、第2図
に示すように、流れ■に沿って現像スリーブ(39)に
向かって搬送され、一部が磁極(S7)。
(S6)との対向部で再び現像スリーブ(39)の表面
に保持されて矢印(f)方向に搬送され、穂高規制板(
41)との対向部で搬送量か規制される。
穂高規制板(41)との対向部を通過した現像剤は磁気
ブラシ状態で矢印(f)方向に搬送され、流れ■に沿っ
て磁極(S、)の対向部を通り感光体ドラム(100)
と現像スリーブ(39)とが対向する現像領域(D)で
、感光体ドラム(100)の外周面に形成されている静
電潜像を摺擦してこれをトナー像として顕像化する。
現像領域(D)を通過した現像剤は、現像スリーブ(3
9)の回転に基づいてさらに矢印(f)方向に搬送され
、現像スリーブ(37)との対向部において、流れ■に
沿って磁石体(38)の磁極(N、)に引かれて現像ス
リーブ(37)に転移する。
なお、先程説明した現像スリーブ(37)から(39)
への現像剤の転移動作と同様に、対向領域(F)の手前
側で対向する磁極(S、)と(N、)は、磁極(N、)
の方が強磁性としてあり、また、磁極(S、)と(S3
)、(N、)と(N、)とで反発磁界が形成されている
ことも相俟って、ここで現像剤はスムーズに現像スリー
ブ(39)から(37)に転移し、対向領域(F)を通
過することはない。
現像スリーブ(37)の表面に転移した現像剤は、その
回転に基づいて矢印(e)方向に搬送され、現像領域(
E)で再び感光体ドラム(100)の静電潜像と接触し
、前記現像領域(D)で顕像化されたトナー像に再度ト
ナーを供給する。したがって、現像領域(D)でトナー
の供給が不十分であった部分にもトナーか補充され、濃
度むら、トナー供給不足による白ヌケ等が生じることは
無い。
なお、現像領域(D)、(E)での現像は、現像スリー
ブ(39)、(37)に印加されている現像バイアス電
圧(V b 2)、(V b l)と感光体ドラム(1
00)の表面電位との電位差に基づいて行われる。
現像領域(E)を通過した現像剤は、流れ■に沿ってト
ナー供給ローラ(22)との対向部に搬送され、ここで
現像によって消費した量に見合う量のトナーが供給され
る。
ここで供給されたトナーは、以上で説明したようにして
現像スリーブ(37)、(39)の外周面に沿って搬送
される。
以上のようにして現像が繰り返し実行されることにより
トナーカートリッジ(15)内のトナーは次第に消費さ
れ、これに伴ってトナーホッパ(25)及び斜路(28
)内のトナー量が減少してくると、トナーエンプティ検
出装置(30)が矢印(i)方向に回転してトナーカー
トリッジ(15)を交換すべき状態、つまトナーエンプ
ティ状態にあることが検出される。
そして、トナーを十分収容した新らたなトナーカートリ
ッジ(15)が装着されることにより、前記トナーエン
プティ状態が解消される。
期、ユニ應、Q、刃港9例 以上の説明では、現像装置(1)は2つの現像スリーブ
(37)、(39)を備えたものとしたが、さらに多く
の現像スリーブを備えた現像装置にも本発明は適用可能
である。
また、前記実施例では、現像スリーブ(37)、(39
)の表面を搬送されている現像剤の流れの中にトナーを
供給する形態の現像装置に本発明を適用した場合を示し
たが、既にキャリアと混合されたトナーを現像スリーブ
に供給する形態のものにも本発明は適用可能である。
さらに、前記実施例では、静電潜像担体として感光体ド
ラム(+00)を用いた場合について示したか、ベルト
タイプの感光体を使用する作像装置であっても、本発明
を適用した現像装置を用いることができる。
(発明の効果) 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる現像装置
では、連続的に配列された現像スリーブの内部に、隣合
う現像スリーブと対向する領域であって、現像剤受取領
域と現像剤受渡領域に夫々磁極を設け、これら磁極をそ
れぞれ異なる極性とするとともに、前記現像剤受取領域
の磁極を、隣接する現像スリーブに内蔵された対向する
現像剤受渡領域の磁極に対して逆極性能で、かつ、強磁
性としている。
このため、現像スリーブの対向部に搬送されてきた現像
剤は、現像剤受取領域に収容されている磁極に引かれて
対向する現像スリーブの表面に転移する。
また、現像スリーブ対向部には、斜め方向に同極が対向
してそれらの間に反発磁界を形成しているため、現像ス
リーブ間に現像剤が侵入することはない。
従って、現像領域に所定量の現像剤を安定的に供給する
ことができるとともに、円滑な現像剤の流れを形成する
ことができる。また、搬送される現像剤量の把握の容易
になるため、現像ギャップ、スリーブ間ギャップの設計
が楽になる。さらに、実施例のように、現像スリーブの
外周部でトナーをキャリアとを混合する形態の現像装置
では、未帯電のトナーがスリーブ間を通ってすぐに現像
領域に搬送されることはなく、スリーブ外周部で十分混
合されてから現像に供されることになるため、良品質の
画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる現像装置の断面図、第2図は現
像スリーブ上での現像剤の搬送状態を示す断面図、第3
図は従来の現像装置における磁極の配置状態を示す断面
図である。 ■・・・現像装置、2・・・トナー補給装置、3・・・
現像器、20・・・トナー供給部、35・・・現像部、
37.39・・・現像スリーブ、38.40・・・磁石
体、45・・・現像剤撹拌部、+00・・・感光体ドラ
ム、N1.〜.N6、Sl、〜+S7・・・磁極。 特許出願人 ミノルタカメラ株式会社 代 理 人 弁理士 青 山 葆 はか1名第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)磁石体を内蔵した複数の現像スリーブを連続的に
    配置し、これら現像スリーブを回転して隣合う現像スリ
    ーブとの間で現像剤の受け渡しを行い、前記現像スリー
    ブを囲む現像剤の循環流を形成する現像装置において、 前記現像スリーブの内部に、隣接する現像スリーブと対
    向する領域であって、現像剤受取領域、現像剤受渡領域
    にそれぞれ磁極を設け、これら磁極をそれぞれ異なる極
    性とするとともに、前記現像剤受取領域の磁極を、隣接
    する現像スリーブに内蔵された対向する現像剤受渡領域
    の磁極に対して逆極性で、かつ、強磁性としたことを特
    徴とする現像装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5476236A (en) * 1977-11-30 1979-06-18 Canon Inc Developing device

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