JPH05297713A - トナー補給装置 - Google Patents

トナー補給装置

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JPH05297713A
JPH05297713A JP4100878A JP10087892A JPH05297713A JP H05297713 A JPH05297713 A JP H05297713A JP 4100878 A JP4100878 A JP 4100878A JP 10087892 A JP10087892 A JP 10087892A JP H05297713 A JPH05297713 A JP H05297713A
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Akiko Wakita
明子 脇田
Tasuke Kamimura
太介 上村
Masahiro Tsuji
雅博 辻
Masatoshi Kaneshige
正利 兼重
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー補給部材へ安定してトナーを供給す
る。 【構成】 トナー補給部材30の両側に、トナー貯蔵部
32,33を形成する。各トナー貯蔵部32,33に、
撹拌羽根35a,35bと掻上げ羽根36a,36bと
を設ける。トナー補給部材30の回転方向上流側の掻上
げ羽根36aのすくい部42aの幅は、下流側の撹拌羽
根35bのすくい部42bの幅よりも大きくする。撹拌
羽根35a,35bの回転により掻上げ羽根36a,3
6bが上下動して、すくい部42a,42bがトナーを
すくい上げる。トナー補給部材31の回転方向上流側に
トナーの壁ができる。反対側のすくい部42bから供給
されたトナーが壁に当たる。上流側から供給されたトナ
ーが下流側から供給されたトナーに押し戻されることは
ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、現像槽にトナーを供給
するトナー補給部材を備えた画像形成装置のトナー補給
装置において、トナー補給部材のトナー供給能力を高め
るようにしたトナー補給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のトナー補給装置は、図11,12
の如く、トナー補給槽1に、トナーを落下口2から現像
槽に供給するトナー搬送スクリュー3と、トナー搬送ス
クリュー3にトナーを供給する撹拌体4および掻上体5
とが内装されている。
【0003】トナー搬送スクリュー3および撹拌体4
は、モータにより回転駆動され、掻上体5は、撹拌体4
の回転により軸周りに上下動され、これによってトナー
がトナー搬送スクリュー3側に押しやられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】高濃度(例えば黒ベ
タ)の連続コピーを取った場合、現像槽のトナーが不足
して、多量のトナーを現像槽に供給しなければならな
い。しかしながら掻上体5によりトナー搬送スクリュー
3の片側のみからトナーがすくい上げられて供給される
と、トナー搬送スクリューへのトナー供給不足が発生
し、現像槽に充分なトナーが供給できず、安定したトナ
ー追従性を得られなかった。
【0005】本発明は、上記に鑑み、現像槽へのトナー
供給能力を向上させたトナー補給装置の提供を目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明請求項1,2によ
る課題解決手段は、図1,2の如く、トナー補給槽29
に、トナー補給口38から現像槽15にトナーを供給す
る回転自在なトナー補給部材31が内装され、トナー補
給部材31を中心としてその周囲にトナー貯蔵部32,
33が形成され、トナー貯蔵部32,33に、トナー補
給部材31に向けてトナーを供給する複数のトナー搬送
部材36a,36bが設けられ、トナー補給口38に対
して回転方向上流側のトナー補給部材36aのトナー供
給量が、回転方向下流側のトナー補給部材36bのトナ
ー供給量よりも大となるように、回転方向上流側のトナ
ー搬送部材36aのすくい部42aの大きさが、回転方
向下流側のトナー搬送部材36bのすくい部42bの大
きさよりも大とされたものである。
【0007】請求項3による課題解決手段は、図3,9
の如く、トナー補給槽29に、トナー補給口38から現
像槽15にトナーを供給するトナー補給部材30が内装
され、トナー補給部材30を中心としてその周囲に複数
のトナー貯蔵部32,33が形成され、トナー貯蔵部3
2,33に、トナー補給部材30に向けてトナーを供給
するトナー搬送部材35a,35bが設けられ、トナー
搬送部材35a,35bを駆動する駆動部45,46
と、トナー搬送部材35a,35bの駆動タイミングを
異ならしめるように駆動部45,46を制御する制御部
47とを備えたものである。
【0008】請求項4による課題解決手段は、図10の
如く、トナー補給槽29に、トナー補給口38から現像
槽15にトナーを供給するトナー補給部材30が内装さ
れ、トナー補給部材30を中心としてその周囲に複数の
トナー貯蔵部32,33が形成され、トナー貯蔵部3
2,33に、トナー補給部材30に向けてトナーを供給
するトナー搬送部材36a,36bが設けられ、トナー
搬送部材36a,36bを同周期で駆動する駆動部4
5,46が設けられ、トナー搬送部材36a,36bの
すくい部50a,50bが櫛状に形成されたものであ
る。
【0009】請求項5による課題解決手段は、トナー補
給槽29に、トナー補給口38を有したトナー通路31
が形成され、トナー通路31に現像槽15にトナーを供
給する回転自在なトナー補給部材30が内装され、トナ
ー補給部材30に向けてトナーを掻き上げる揺動自在な
トナー搬送部材36a,36bは、トナー通路31より
高く持ち上げられる。
【0010】
【作用】上記請求項1,2による課題解決手段におい
て、現像槽15内の現像剤のトナー濃度が低下すると、
各トナー貯蔵部32,33内のトナー搬送部材36a,
36bによってトナーがトナー補給部材30の周囲から
供給される。
【0011】このとき、トナー補給部材30の回転方向
上流側からのトナー供給量と下流側からのトナー供給量
が異なる。その結果、回転方向上流側にトナーによる壁
が形成され、回転方向下流側から供給されたトナーの回
転方向への圧力によって上流側から供給されたトナー
は、トナー貯蔵部32へ押し戻されることはない。
【0012】したがって、トナー補給部材へのトナー供
給量は減少せず、トナー補給部材30に一定量以上のト
ナーを供給することができる。
【0013】請求項3において、一つのトナー搬送部材
35aからトナーが、トナー補給部材30に供給されて
いるとき、他のトナー搬送部材35bからはトナーが供
給されない。
【0014】このように、トナー供給のタイミングがず
れているので、トナー補給部材30に同時にトナーが供
給されることはなく、トナー補給部材30にかかる負荷
は大きくならない。
【0015】請求項4において、トナー搬送部材36
a,36bは同期して回転され、トナー補給部材30に
同時にトナーが供給される。しかし、すくい部50a,
50bが櫛歯状になっているので、トナーはその間から
こぼれ落ち、トナー供給量は一枚板の場合に比べて減
る。
【0016】トナー補給部材には必要以上のトナーは供
給されず、トナー補給部材にかかる負荷が軽減する。
【0017】請求項5において、揺動自在なトナー搬送
部材36a,36bは、トナー通路31よりも上まで持
ち上げられる。そのため、トナー補給部材31の周囲か
ら常に一定レベル以上のトナーが供給される。
【0018】
【実施例】
(第一実施例)本実施例のトナー補給装置を備えた複写
機は、図5の如く、光学系10と、画像形成部11と、
カセット収納部12とから構成され、画像形成部11で
は、感光体ドラム13の周囲に、帯電部14、現像槽1
5、転写,剥離部16、クリーニング部17、除電部1
8が配されている。
【0019】カセット収納部12のカセットに収納され
た用紙は、給紙ローラを介してレジストローラ19まで
搬送され、用紙ガイド20を経て、感光ドラム13の外
周上に給紙され、転写後、サクションベルト21により
定着部22に搬送されて定着後、排紙ローラ23で排出
される。
【0020】現像槽15には、図1,3に示すように、
マグネットローラ24と、撹拌ローラ25と、2個の搬
送スクリュー26a,26bとが回転自在に内装されて
いる。また、現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度
センサ27が装着されている。なお、搬送スクリュー2
6a,26bの間において、そのフロント側に仕切板2
8が配設されている。
【0021】現像槽15のフロント側に、トナー補給槽
29が配されており、トナー補給槽29に、現像槽15
にトナーを供給する回転自在なトナー補給部材30が内
装され、トナー補給部材30は、判割りパイプ状のトナ
ー通路31に上半分が露出するように配されている。
【0022】トナー補給部材30を中心としてその両側
下方に、トナー貯蔵部32,33が形成されている。ト
ナー補給部材30の回転方向上流側に位置するトナー貯
蔵部32は、回転方向下流側に位置するトナー貯蔵部3
3より大容量とされている。
【0023】また、トナー補給槽29の上部には、トナ
ーカートリッジ34が配設されており、複写機の前扉を
開放したときにトナーの補給を行ないやすいようにされ
ている。
【0024】各トナー貯蔵部32,33には、図1,2
の如く、トナー搬送部材として、回転自在な撹拌羽根3
5a,35bと、上下動自在な掻上げ羽根36a,36
bとがそれぞれ内装されている。
【0025】トナー補給部材30は、図3の如く、スク
リュー状とされ、その前端がトナー補給槽29の前壁に
回転自在に支持され、後端は、トナー貯蔵部32,33
よりもリア側に突出した円筒37に回転自在に支持され
ている。そして、円筒37は、図4の如く、トナー補給
槽29の搬送スクリュー26aの上方まで達しており、
下面にトナー補給口38が形成されている。
【0026】撹拌羽根35a,35bは、軸40a,4
0bを挟んだ両側に平板状の撹拌部41a,41bが軸
40a,40bと一体に形成されたもので、軸40a,
40bは、トナー補給槽29の前後壁に回転自在に支持
されている。
【0027】掻上げ羽根36a,36bは、断面へ字形
のすくい部42a,42bが軸43a,43bに一体に
形成されたもので、軸43a,43bは、撹拌羽根35
a,35bの軸40a,40bよりも上方のトナー補給
槽29の前後壁に揺動自在に支持されている。
【0028】なお、すくい部42a,42bは、上死点
においてトナー通路31の上端部31aよりも上側にく
るように、その軸43a,43bの位置と撹拌羽根35
a,35bの外径とが関係づけられている。
【0029】一側のすくい部42aの幅L1は、他側の
すくい部42bの幅L2の2〜3倍の長さとされてお
り、これによってすくい部42aのトナーの掻き上げ量
は、すくい部42bの2〜3倍程度となる。
【0030】撹拌羽根35a,35bの軸40a,40
bには、それぞれ駆動部45,46としてモータがギア
を介して連結されている。そして、撹拌羽根35a,3
5bの回転によって、掻上げ羽根36a,36bのすく
い部42a,42bに撹拌羽根35a,35bの撹拌部
41a,41bが下方から当接すると、掻上げ羽根36
a,36bはトナー通路31の上端部31aよりも高い
位置まで上動され、撹拌羽根35a,35bが離間する
と、掻上げ羽根36a,36bは下動する。
【0031】複写機内に、各駆動部45,46およびト
ナー補給部材30のモータを駆動制御するマイクロコン
ピュータからなる制御部47が設けられている。制御部
47では、トナー濃度センサ27によってトナー濃度が
低下したことが検出されると、トナー補給信号を出力し
て、駆動部45,46およびトナー補給部材30のモー
タを駆動する機能を備えている。
【0032】上記構成において、現像槽15のトナー濃
度センサ27により現像剤のトナー濃度が低下したこと
が検知されると、制御部47からトナー補給部材30お
よび撹拌羽根35a,35bのモータを駆動してトナー
を補給させるトナー補給信号が出力される。
【0033】これによつて、図2に示すように、各トナ
ー貯蔵部32,33内の撹拌羽根35a,35bが回転
すると、A位置において撹拌羽根35a,35bの軸4
0a,40bに当たつて停止していた掻上げ羽根36
a,36bに、撹拌羽根35a,35bの撹拌部41
a,41bが当接する。
【0034】撹拌羽根35a,35bの回転により掻上
げ羽根36a,36bは持ち上げられ、トナー通路31
の上端部31aよりも上方に達したB位置まで上動され
る。このとき、トナー貯蔵部32,33内のトナーは、
撹拌羽根35a,35bにより撹拌されながら、掻上げ
羽根36a,36bのすくい部42a,42bによつて
すくい上げられ、トナー補給部材30に両側から同時に
供給される。
【0035】さらに、撹拌羽根35a,35bが回転し
ていくと、掻上げ羽根36a,36bから離間し、掻上
げ羽根36a,36bは撹拌羽根35a,35bの軸4
0a,40bに当たるA位置まで下動され、間欠的に上
下動が繰り返される。
【0036】トナー補給部材30に供給されたトナー
は、スクリューの回転により図3に示すように、トナー
通路31を矢印a方向に搬送される。
【0037】そして、円筒37のトナー補給口38から
現像槽15内の搬送スクリュー26a上に落下する。
【0038】トナー補給装置のトナー補給動作の開始と
同時に駆動された搬送スクリュー26a,26bの回転
により、現像槽15内に供給されたトナーは、現像剤と
撹拌されながら矢印b方向、続いて矢印c方向に搬送さ
れる。
【0039】互いに逆方向に搬送される現像剤は、両ス
クリュー26a,26bの間の仕切板28のない部分で
マグネットローラ24側に向かって拡散される。
【0040】拡散された現像剤は、撹拌ローラ25によ
りさらに撹拌されて、マグネットローラ24に供給され
る。
【0041】このように、トナー補給部材30に両側か
らトナーを供給することで常に一定レベル以上のトナー
がトナー補給部材30に供給され、トナー補給部材30
内のトナー搬送量を安定させることができる。
【0042】そのため、図6に示すように高濃度(例え
ば黒ベタ)連続コピーにおいて、トナーが大量に消費さ
れても、充分なトナーが供給され、安定したトナー追従
性を確保することができる。
【0043】また、図7に示すように、すくい部42
c,42dの幅が等しい場合には、両側からのトナーの
供給量は同じになるため、トナー補給部材30の回転方
向上流のすくい部42cから掻き上げられたトナーが、
下流側のすくい部42dにより掻き上げられたトナーの
回転方向側への圧力により押されて、反対側のトナー貯
蔵部32まで逆流し、安定したトナー供給ができなかっ
た。
【0044】しかしながら、本実施例では、掻上げ羽根
35a,35bのすくい部42a,42bの幅が異なっ
ているので、図8に示すように、回転方向上流側のすく
い部42aにより掻き上げられたトナーで壁が形成さ
れ、回転方向下流側のすくい部42bで掻き上げられた
トナーの回転方向への圧力によるトナー貯蔵部32への
逆流を防止することができる。
【0045】そのため、トナー補給部材へのトナー供給
量が減少することなく、一定量以上のトナーを供給する
ことができ、安定したトナー供給を行える。
【0046】また、掻上げ羽根36a,36bのすくい
部42a,42bの上死点が、トナー通路31の上端部
31よりも上まで持ち上げられるので、トナー補給部材
31の周囲から常に一定レベル以上のトナーを供給する
ことができ、安定したトナー供給が可能となる。
【0047】なお、補給されたトナーを撹拌および搬送
(回転軸方向)するスクリュー26aにおいては、一点
補給(トナー補給口38が一端部に存在するため、軸方
向全長にわたつての補給でなく、一点での補給)のた
め、その部分でのトナー量が少なくなる。そのため、現
像槽におけるトナー量の分布が均一化しないので、トナ
ー補給口38付近に対応する領域においてカブリ等が生
じ、現像が不安定になることがある。
【0048】それを防止するため、スクリュー26aに
より搬送されるトナーを搬送方向に向けて徐々に多くか
つ早くする。これは、図3においてトナー補給口38付
近のスクリュー26aのピッチP1を反対側のピッチP
2に対し、P1<P2とするとよい。この場合、ピッチ
P1〜P2へと徐々に長くしていくとより効果的であ
る。
【0049】(第二実施例)上記第一実施例では、左右
の撹拌羽根35a,35bは同じ回転数で駆動されてい
るので、トナー補給部材30にトナーが掻き上げられる
タイミングが同期し、左右から同時にトナーが供給され
る。
【0050】ところが、この場合、トナー補給部材30
のスクリューにかかるトナー負荷が大きくなり、モータ
のロックやスクリューの軸受の破損等の不具合が発生す
ることがある。
【0051】そこで、本実施例のトナー補給装置では、
制御部47が、撹拌羽根35aのモータの回転数と撹拌
羽根35bのモータの回転数とを異ならしめるように各
駆動部45,46を制御している。
【0052】すなわち、撹拌羽根35aは8〜10rp
m、撹拌羽根35bは12〜15rpmとなるように設
定されており、掻上げ羽根36a,36bの掻き上げタ
イミングは非同期となる。
【0053】このように回転数を変えることによって、
トナーは、図9の如く、トナー補給部材30に左右の掻
上げ羽根36a,36bによってタイミングがずらされ
て供給される。ただし、撹拌羽根35a,35bの回転
数の最小公倍数回に1回は同期するので、同時に供給さ
れることがある。
【0054】したがって、トナー補給部材にかかるトナ
ー負荷を軽減することができ、トナー補給部材のモータ
ロックや軸受の破損を回避して、安定したトナー供給量
を得ることができる。
【0055】(第三実施例)上記第二実施例では、左右
の撹拌羽根35a,35bのモータの回転数を変えて、
トナー補給部材30にかかる負荷を軽減したが、本実施
例では、回転数は同じにしたままで、図10の如く、掻
上げ羽根36a,36bのすくい部50a,50bを櫛
歯状に形成する。
【0056】なお、すくい部50a,50bは、櫛歯状
の凹凸が互い違いとなるように向かい合っている。
【0057】このような構成において、撹拌羽根35
a,35bは同期して回転するので、トナー補給部材3
0に同時にトナーが供給される。しかし、掻上げ羽根3
6a,36bのすくい部50a,50bが櫛歯状になっ
ているので、トナーはその間からこぼれ落ち、トナー供
給量は一枚板の場合に比べて減る。
【0058】したがって、トナー補給部材に必要以上の
トナーが供給されることはなく、トナー補給部材にかか
る負荷を軽減させることができる。
【0059】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【0060】撹拌羽根の駆動部として、モータを別個に
設けたが、1個のモータを用いてギアを介してそれぞれ
駆動してもよい。
【0061】このとき、第一実施例の場合、掻上げ羽根
のすくい部の大きさを異ならしめることによって、トナ
ー補給部材への左右からのトナー供給量を変えたが、撹
拌羽根の軸のギア比を変えることによって回転方向上流
側の撹拌羽根の回転数を下流側の撹拌羽根の回転数より
多くすることにより、左右からのトナー供給量を変えて
もよい。
【0062】しかも、このようにすることによって、各
撹拌羽根を非同期で回転させることができる。
【0063】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明の
請求項1,2によると、トナー補給槽に、回転自在なト
ナー補給部材が内装され、トナー補給部材を中心として
その周囲に形成された複数のトナー貯蔵部に、トナー補
給部材に向けてトナーを供給するトナー搬送部材が設け
られ、トナー補給口に対して回転方向上流側のトナー補
給部材のトナー供給量が、回転方向下流側のトナー補給
部材のトナー供給量よりも大とされているので、回転方
向上流側から供給されたトナーで壁が形成され、回転方
向下流側から供給されたトナーの回転方向への圧力によ
るトナー貯蔵部への逆流を防止して、トナーの供給量の
低下を防止することができる。
【0064】したがって、トナー補給部材へ一定量以上
のトナーを供給することができ、安定したトナー供給を
行える。
【0065】請求項3によると、トナー補給部材にトナ
ーを供給するトナー搬送部材は、トナー補給部材へのト
ナー供給のタイミングが異なるように駆動制御されてい
るので、一度に大量のトナーが供給されることはなく、
トナー補給部材にかかるトナーによる負荷を軽減するこ
とができ、トナー補給部材の補給能力を阻害することな
く安定したトナー供給ができる。
【0066】請求項4によると、同周期で駆動されるト
ナー搬送部材のすくい部が櫛状に形成されているので、
トナーはすくい部の間からこぼれ落ち、トナー供給量が
減り、トナー補給部材に必要以上のトナーが供給される
ことはなく、トナー補給部材にかかる負荷を軽減させる
ことができる。
【0067】請求項5によると、トナー補給部材に向け
てトナーを掻き上げる揺動自在なトナー搬送部材は、ト
ナー補給部材を内装したトナー通路より高く持ち上げら
れるので、トナー補給部材の周囲から常に一定レベル以
上のトナーを供給することができ、安定したトナー供給
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例を示すトナー補給装置の断
面図
【図2】トナー補給槽の縦断面図
【図3】現像槽およびトナー補給槽の横断面図
【図4】トナー補給槽のトナー補給口部分の断面図
【図5】本実施例のトナー補給装置を備えた複写機の構
成図
【図6】高濃度連続コピーに対するトナー供給量の変化
を示す図
【図7】すくい部の幅が同じ掻上げ羽根を用いたトナー
補給槽の断面図
【図8】すくい部の幅が異なる掻上げ羽根を用いたトナ
ー補給槽の断面図
【図9】本発明の第二実施例を示すトナー補給装置の断
面図
【図10】本発明の第三実施例を示すトナー補給装置の
横断面図
【図11】従来のトナー補給槽の構成図
【図12】同じくその平面図
【符号の説明】
15 現像槽 29 トナー補給槽 30 トナー補給部材 31 トナー通路 32,33 トナー貯蔵部 35a,35b 撹拌羽根 36a,36b 掻上げ羽根 42a,42b すくい部 45,46 駆動部 47 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼重 正利 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナー補給槽に、トナー補給口から現像
    槽にトナーを供給する回転自在なトナー補給部材が内装
    され、トナー補給部材を中心としてその周囲に複数のト
    ナー貯蔵部が形成され、トナー貯蔵部に、トナー補給部
    材に向けてトナーを供給する複数のトナー搬送部材が設
    けられ、トナー補給口に対して回転方向上流側のトナー
    補給部材のトナー供給量が、回転方向下流側のトナー補
    給部材のトナー供給量よりも大とされたことを特徴とす
    るトナー補給装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のトナー補給装置におい
    て、回転方向上流側のトナー搬送部材のすくい部の大き
    さが、回転方向下流側のトナー搬送部材のすくい部の大
    きさよりも大とされたことを特徴とするトナー補給装
    置。
  3. 【請求項3】 トナー補給槽に、トナー補給口から現像
    槽にトナーを供給するトナー補給部材が内装され、トナ
    ー補給部材を中心としてその周囲に複数のトナー貯蔵部
    が形成され、トナー貯蔵部に、トナー補給部材に向けて
    トナーを供給するトナー搬送部材が設けられ、トナー搬
    送部材を駆動する駆動部と、トナー搬送部材の駆動タイ
    ミングを異ならしめるように駆動部を制御する制御部と
    を備えたことを特徴とするトナー補給装置。
  4. 【請求項4】 トナー補給槽に、トナー補給口から現像
    槽にトナーを供給するトナー補給部材が内装され、トナ
    ー補給部材を中心としてその周囲に複数のトナー貯蔵部
    が形成され、トナー貯蔵部に、トナー補給部材に向けて
    トナーを供給するトナー搬送部材が設けられ、トナー搬
    送部材を同周期で駆動する駆動部が設けられ、トナー搬
    送部材のすくい部が櫛状に形成されたことを特徴とする
    トナー補給装置。
  5. 【請求項5】 トナー補給槽に、トナー補給口を有した
    トナー通路が形成され、トナー通路に現像槽にトナーを
    供給する回転自在なトナー補給部材が内装され、トナー
    補給部材を中心としてその周囲の下方に、複数のトナー
    貯蔵部が形成され、トナー貯蔵部に、トナー補給部材に
    向けてトナーを掻き上げる複数のトナー搬送部材が揺動
    自在に設けられ、トナー搬送部材はトナー通路より高く
    持ち上げられることを特徴とするトナー補給装置。
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