JP2011215374A - カートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】現像カートリッジ7の第1側壁41には、入力ギヤ45が中心軸線511を中心に回転可能に設けられている。入力ギヤ45には、駆動出力部材56から駆動力が入力される。また、第1側壁41には、第1被検知部70および第2被検知部71を有する被検知回転体50が設けられている。駆動出力部材56から入力ギヤ45に駆動力が入力されると、被検知回転体50が移動し、第1被検知部70および第2被検知部71が外側(左方)に向かって進出する。被検知回転体50の移動が進むと、第1被検知部70が第1側壁41および第2側壁42の対向方向に最も離れた最外位置まで進出し、その後は、第1被検知部70および第2被検知部71が内側に向かって退避する。
【選択図】図5
Description
1.レーザプリンタの全体構成
図1に示されるように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ1は、装置本体の一例としての本体ケーシング2を備えている。本体ケーシング2の一方側壁には、カートリッジ着脱口3が形成され、このカートリッジ着脱口3を開閉するフロントカバー4が設けられている。
2.現像カートリッジ
(1)筐体
図1に示されるように、現像カートリッジ7の筐体13は、後側が開放されたボックス形状に形成されている。具体的には、筐体13は、第1側壁41(図3参照)および第2側壁42を備えている。第1側壁41および第2側壁42は、左右方向に互いに対向し、それぞれ前後方向に延びる板状をなしている。また、筐体13は、第1側壁41および第2側壁42の各上端部間に架設される上壁43と、第1側壁41および第2側壁42の各下端部間に架設される下壁44とを備えている。下壁44の前端部は、湾曲しつつ上方に延び、上壁43の前端部に接続されている。
(2)ギヤトレイン
左側の第1側壁41の外側(左側)には、図3〜6に示されるように、受動部材の一例としての入力ギヤ45、現像ギヤ46、供給ギヤ47、中間ギヤ48、伝達ギヤの一例としての伝達回転体であるアジテータギヤ49および被検知体の一例としての被検知回転体50が設けられている。
(2−1)入力ギヤ
入力ギヤ45は、第1側壁41の後端上部に配置されている。入力ギヤ45は、左右方向に延びる入力ギヤ回転軸51(図4参照)の第1軸線の一例としての中心軸線511(図3参照)を中心に回転可能に設けられている。入力ギヤ回転軸51は、第1側壁41に回転不能に保持されている。
(2−2)現像ギヤ
現像ギヤ46は、図4に示されるように、入力ギヤ45の後下方に配置されている。現像ギヤ46は、現像ローラ18が有する現像ローラ軸57に相対回転不能に取り付けられている。現像ローラ軸57は、第1側壁41に対して回転可能に設けられており、その中心軸線が現像ローラ18の回転軸線である現像回転軸線20(図1参照)となる。現像ギヤ46の周面には、その全周にわたって、ギヤ歯が形成されており、このギヤ歯は、入力ギヤ45の大径ギヤ部52のギヤ歯と噛合している。
(2−3)供給ギヤ
供給ギヤ47は、図4に示されるように、入力ギヤ45の下方に配置されている。供給ギヤ47は、供給ローラ19(図1参照)が有する供給ローラ軸58に相対回転不能に取り付けられている。供給ローラ軸58は、第1側壁41に対して回転可能に設けられており、その中心軸線が供給ローラ19の回転軸線である供給回転軸線21(図1参照)となる。供給ギヤ47の周面には、その全周にわたって、ギヤ歯が形成されており、このギヤ歯は、入力ギヤ45の大径ギヤ部52のギヤ歯と噛合している。
(2−4)中間ギヤ
中間ギヤ48は、図4に示されるように、入力ギヤ45の前上方に配置されている。中間ギヤ48は、左右方向に延びる中間ギヤ回転軸59の中心軸線を中心に回転可能に設けられている。中間ギヤ回転軸59は、第1側壁41に回転不能に保持されている。
(2−5)アジテータギヤ
アジテータギヤ49は、図4に示されるように、中間ギヤ48の前下方に配置されている。アジテータギヤ49は、アジテータ回転軸62に相対回転不能に取り付けられている。アジテータ回転軸62は、第1側壁41および第2側壁42(図1参照)を左右方向に貫通し、第1側壁41および第2側壁42に回転可能に保持されている。筐体13内において、アジテータ回転軸62には、アジテータ16が取り付けられている。これにより、アジテータ16およびアジテータギヤ49は、アジテータ回転軸62の中心軸線をアジテータ回転軸線17(図1参照)として、アジテータ回転軸62と一体的に回転可能になっている。
(2−6)被検知回転体
被検知回転体50は、図4に示されるように、アジテータギヤ49の前上方に配置されている。被検知回転体50は、図3,4に示されるように、左右方向に延びる回転軸68の第3軸線の一例としての中心軸線681を中心に回転可能に設けられている。回転軸68は、第1側壁41に回転不能に保持されている。
(3)摺動部
また、図5に示されるように、第1側壁41の外側には、第1側壁41と被検知回転体50とに挟まれる部分に、摺動部79が形成されている。摺動部79は、図6に示されるように、第1側壁41に立設され、側面視で回転軸68を中心とするほぼ3/4円弧状のリブ状をなしている。
(4)線ばね
また、第1側壁41の外側面には、図3〜6に示されるように、被検知回転体50の前方において、円柱状のボス83が突出して形成されている。ボス83には、付勢部材の一例としての線ばね84が巻回されている。線ばね84の一端部は、被検知回転体50の欠け歯ギヤ部69の外側に向けて延び、途中部がクランク状に屈曲して、その先端部が欠け歯ギヤ部69の左端面に当接している。また、第1側壁41の外側面には、ボス83の前下方において、円柱状のボス85が突出して形成されている。線ばね84の一端部は、ボス85に対して前側から係止している。
(5)ギヤカバー
そして、図2に示されるように、第1側壁41の外側には、カバーの一例としてのギヤカバー86が取り付けられている。ギヤカバー86は、入力ギヤ45、供給ギヤ47、中間ギヤ48、アジテータギヤ49、被検知回転体50および線ばね84を一括して覆っている。このギヤカバー86には、入力ギヤ45のカップリング部54を露出させるための開口87が形成されている。また、ギヤカバー86には、被検知回転体50を内側に収容する側面視円形状の突出部88が形成されている。そして、突出部88の左端面には、被検知回転体50の第1被検知部70および第2被検知部71と対向する位置に、第1被検知部70および第2被検知部71を左方に露出させる側面視C字状の開口89が形成されている。
3.検出機構
本体ケーシング2内には、図4に示されるように、第1被検知部70および第2被検知部71を検出するための検出機構が備えられている。この検出機構は、アクチュエータ91および検知部材の一例としての光センサ92とを含む。
4.現像カートリッジの装着検出および新品検出
図2〜4に示されるように、新品の現像カートリッジ7では、被検知回転体50の第1被検知部70および第2被検知部71が、回転軸68に対してそれぞれ前上方および前下方に配置されている。第1被検知部70および第2被検知部71の先端は、ギヤカバー86の突出部88の左端面とほぼ面一となる位置に配置されている。また、被検知回転体50のギヤ歯77の歯列における回転方向Rの最下流側のギヤ歯77が、アジテータギヤ49のギヤ歯66と噛合している。さらに、線ばね84が、被検知回転体50の欠け歯ギヤ部69の左端面に当接し、欠け歯ギヤ部69を第1側壁41側に押圧するとともに、第1被押圧部72に前側から当接し、第1被押圧部72を後方へ押圧している。また、被検知回転体50の支持部75が、摺動部79の左端面における傾斜面80よりも回転方向Rの上流側の部分に当接している。
5.作用効果
以上のように、筐体13の第1側壁41には、入力ギヤ45が第1側壁41および第2側壁42の対向方向である左右方向に延びる中心軸線511を中心に回転可能に設けられている。入力ギヤ45には、本体ケーシング2内に備えられた駆動出力部材56が接続されて、駆動出力部材56から駆動力が入力される。
6.変形例
(1)変形例1
前述の実施形態に係る構成では、被検知回転体50が第1位置に位置するときの第1被検知部70の先端と第1側壁41との間の左右方向の距離D1(図3参照)と、被検知回転体50が第3位置に位置するときの第1被検知部70の先端と第1側壁41との間の左右方向の距離D3(図10B参照)とが等しい。しかしながら、距離D3は、被検知回転体50が第2位置に位置するときの第1被検知部70の先端と第1側壁41との間の左右方向の距離である距離D2(図8B参照)よりも小さければ、距離D1より大きくてもよいし、小さくてもよい。
(2)変形例2
前述の実施形態に係る構成では、被検知回転体50が第1位置および第3位置に位置している状態において、第1被検知部70および第2被検知部71の先端が、ギヤカバー86の突出部88の左端面とほぼ面一となる位置に配置される。しかしながら、被検知回転体50が第1位置および第3位置に位置している状態において、第1被検知部70および第2被検知部71の先端は、ギヤカバー86内に完全に没入していてもよいし、ギヤカバー86から少し突出していてもよい。
(3)変形例3
第1側壁41の外側にギヤカバー86が取り付けられているとしたが、ギヤカバー86は、第1側壁41に含まれてもよい。すなわち、第1側壁は、側壁本体の一例としての第1側壁41とギヤカバー86とにより構成される概念であってもよい。この場合、被検知回転体50は、側壁本体に取り付けられてもよいし、ギヤカバー86に取り付けられてもよい。
(4)変形例4
摺動部79の左端面が第1側壁41と平行な平行面のみからなり、被検知回転体50の支持部75に代えて、欠け歯ギヤ部69の右端面に、中心軸線681を中心とする円弧状の支持部が形成されて、その支持部の右端面に、被検知回転体50の回転方向Rの下流側ほど第1側壁41から離れるように傾斜した傾斜面が形成されてもよい。この構成においても、被検知回転体50の回転に伴って、被検知回転体50を第1位置から第3位置まで移動させることができる。
(5)変形例5
前述の実施形態に係る構成では、被検知回転体50が欠け歯ギヤ部69を有し、第1側壁41と被検知回転体50との間に摺動部79が設けられている。そして、アジテータギヤ49から欠け歯ギヤ部69に駆動力が伝達され、被検知回転体50の回転に伴って、第1被検知部70および第2被検知部71が回転方向Rに移動しつつ進出および退避する。この構成に代えて、図12,13に示される構成が採用されてもよい。
(6)変形例6
前述の実施形態に係る構成では、現像カートリッジ7が新品の状態において、線ばね84が、被検知回転体50の欠け歯ギヤ部69を第1側壁41側に押圧するとともに、被検知回転体50の第1被押圧部を後方へ押圧する。この構成に代えて、図14A,14B,14C,15A,15B,16A,16Bに示される構成が採用されてもよい。以下、図14A〜16Bに示される構成について、前述の実施形態に係る構成との相違点のみを取り上げて説明する。
(7)変形例7
前述の実施形態に係る構成では、被検知回転体50に、欠け歯ギヤ部69が備えられ、その欠け歯ギヤ部69の外周面に、ギヤ歯77が形成されている。しかしながら、欠け歯ギヤ部69に代えて、たとえば、図17に示すように、被検知回転体50の回転軸68を中心とする扇形板状の本体171と、少なくとも外周面がゴムなどの摩擦係数が比較的大きい材料により形成され、本体171の外周に巻回される抵抗付与部材172とが設けられてもよい。この場合、アジテータギヤ49の小径ギヤ部65の周面には、ギヤ歯67が形成されていてもよいし、ギヤ歯67が形成されていなくてもよい。そして、本体171および抵抗付与部材172は、抵抗付与部材172の外周面において径方向の内側に入り込んだ部分172Bが小径ギヤ部65と接触せず、その外周面における円弧面172Aが小径ギヤ部65の周面と接触するサイズに形成される。
(8)変形例8
前述の実施形態に係る構成では、被検知回転体50において、第1被検知部70、第2被検知部71、第1被押圧部72、第2被押圧部73および連結部74が、欠け歯ギヤ部69の左端面に立設されている。しかしながら、図18に示されるように、第1被検知部70、第2被検知部71、第1被押圧部72、第2被押圧部73および連結部74は、一体をなして、欠け歯ギヤ部69とは別体に形成され、欠け歯ギヤ部69に対して一体的に回転可能なように(相対回転不能に)結合されていてもよい。
(9)変形例9
前述の実施形態に係る構成では、第1側壁41および第2側壁42が、それぞれ前後方向に延びている。しかしながら、たとえば、図19に示されるように、第1側壁41が前後方向に対して交差する方向に延びていてもよい。この場合、第1側壁41と第2側壁42との対向方向は、左右方向、つまり第2側壁42と直交する方向であってもよく、入力ギヤ45は、左右方向に延びる中心軸線511を中心に回転可能なように設けられていてもよい。また、第1側壁41と第2側壁42との対向方向は、第1側壁42と直交する方向であってもよく、入力ギヤ45は、その方向に延びる中心軸線511を中心に回転可能なように設けられていてもよい。
(10)変形例10
さらに、第1側壁41および第2側壁42がそれぞれ前後方向に延びる構成において、第1側壁41と第2側壁42との対向方向は、左右方向、つまり第1側壁41および第2側壁42と直交する方向に限らず、第1側壁41の任意の一部と第2側壁42の任意の一部が対向する方向を含む。すなわち、図20に示されるように、第1側壁41と第2側壁42との対向方向は、左右方向に対して傾斜する方向を含み、入力ギヤ45は、その方向に延びる中心軸線511を中心に回転可能なように設けられていてもよい。
(11)変形例11
以上、本発明の実施形態およびその変形例について、本発明が現像カートリッジ7に適用された場合を例にとって説明した。しかしながら、本発明は、現像カートリッジ7に限らず、現像ローラ18を含まない構成、すなわち、筐体内にトナーのみまたはトナーおよびアジテータを収容するトナーカートリッジなど、現像カートリッジ以外のカートリッジに適用されてもよい。
2 本体ケーシング
7 現像カートリッジ
13 筐体
16 アジテータ
17 アジテータ回転軸線
41 第1側壁
42 第2側壁
45 入力ギヤ
49 アジテータギヤ
50 被検知回転体
56 駆動出力部材
73 第2被押圧部
77 ギヤ歯
78 欠け歯部分
79 摺動部
80 傾斜面
81 平行面
83 ボス
84 線ばね
86 ギヤカバー
101 欠け歯ギヤ
102 被検知体
104 中心軸線
106 欠け歯部分
511 中心軸線
681 中心軸線
Claims (18)
- 画像形成装置の装置本体内に着脱可能に装着されるカートリッジであって、
互いに対向して配置される第1側壁および第2側壁を有し、内部に現像剤を収容する筺体と、
前記第1側壁および前記第2側壁の対向方向に延びる第1軸線を中心に回転可能となるように前記第1側壁に設けられ、前記装置本体内に備えられた駆動出力部材から駆動力を受ける受動部材と、
前記第1側壁に設けられ、前記装置本体内に備えられた検知部材により検知される被検知部を有する被検知体とを備え、
前記被検知体は、前記受動部材が受ける駆動力により、前記第1側壁に対して前記対向方向の外側に向かって進出し、さらに前記第1側壁に対して前記対向方向の内側に向かって退避する、カートリッジ。 - 前記第1側壁および前記第2側壁に前記第1軸線と平行に延びる第2軸線を中心に回転可能に支持され、前記受動部材が受ける駆動力により回転し、前記筺体内に収容されている現像剤を攪拌するアジテータを備え、
前記被検知体は、前記第1軸線と平行な移動方向に往復移動可能に設けられており、
前記被検知体は、前記被検知部と前記第1側壁との間の前記移動方向の距離が第1距離となる第1位置から、前記被検知部と前記第1側壁との間の前記移動方向の距離が前記第1距離よりも大きい第2距離となる第2位置を経て、前記第2位置から、前記被検知部と前記第1側壁との間の前記移動方向の距離が前記第2距離よりも小さい第3距離となる第3位置に移動する、請求項1に記載のカートリッジ。 - 前記第1距離と前記第3距離とが等しい、請求項2に記載のカートリッジ。
- 前記被検知体は、前記第1軸線と平行に延びる第3軸線を中心に回転可能に設けられ、第1方向の回転により前記第1位置から前記第2位置を経て前記第3位置に移動し、
前記第1側壁には、前記被検知体が前記第1位置から前記第3位置に移動する間に、前記被検知体の当接部が摺動する摺動部が形成されており、
前記当接部および前記摺動部の一方は、前記第1方向の下流側ほど前記第1側壁から離れるように傾斜した傾斜面を有している、請求項2または3に記載のカートリッジ。 - 前記傾斜面を有する前記当接部または前記摺動部は、前記傾斜面から前記第1方向の下流側に連続し、前記第1側壁と平行な平行面を有している、請求項4に記載のカートリッジ。
- 前記受動部材が受ける駆動力を前記被検知体に伝達するための伝達ギヤを備えており、
前記被検知体は、前記第3軸線を中心とする周面を有し、
前記被検知体は、前記周面の一部を欠け歯部分として、前記周面における前記欠け歯部分以外の部分に形成され、前記被検知体が前記第1位置から前記第3位置に移動する間、前記伝達ギヤと噛合するギヤ歯を含む、請求項4または5に記載のカートリッジ。 - 前記被検知体を前記第1側壁に向けて付勢する付勢部材をさらに備える、請求項4〜6のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記第1側壁に突設され、前記移動方向に延びるボスを備え、
前記付勢部材は、前記ボスに巻回され、一端部が前記被検知体に対して前記第1側壁と反対側から当接する線ばねである、請求項7に記載のカートリッジ。 - 前記被検知体には、当該被検知体が前記第3位置に位置するときに、前記線ばねの前記一端部が前記第1方向に当接する被付勢面が形成されている、請求項8に記載のカートリッジ。
- 前記第1側壁は、側壁本体と、前記側壁本体に対して前記対向方向の外側に取り付けられ、前記被検知体を覆うカバーとを備え、
前記付勢部材は、前記被検知体と前記カバーとの間に介在され、前記被検知体に当接するコイルばねである、請求項7に記載のカートリッジ。 - 前記第1軸線と平行に延びる第3軸線を中心に回転可能に前記第1側壁に設けられ、前記受動機構が受ける駆動力により第2方向に回転する回転体をさらに備え、
前記被検知体は、前記第3軸線に沿って移動方向に往復移動可能かつ前記第3軸線まわりの姿勢を維持するように設けられており、
前記回転体には、前記被検知体が前記第1位置から前記第3位置に移動する間に前記被検知体の当接部が摺動して、前記第2方向の上流側ほど前記第1側壁から離れるように傾斜した傾斜面が形成されている、請求項2または3に記載のカートリッジ。 - 前記回転体には、前記傾斜面から前記第2方向の上流側に連続し、前記第1側壁と平行な平行面が形成されている、請求項11に記載のカートリッジ。
- 前記受動部材が受ける駆動力を前記回転体に伝達するための伝達ギヤを備え、
前記回転体は、前記第3軸線を中心とする周面の一部を欠け歯部分として、当該周面における前記欠け歯部分以外の部分に形成され、前記被検知体が前記第1位置から前記第3位置に移動する間、前記伝達ギヤと噛合するギヤ歯を有している、請求項11または12に記載のカートリッジ。 - 前記被検知体を前記第1側壁に向けて付勢する付勢部材をさらに備える、請求項11〜13のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記第1側壁に突設され、前記移動方向に延びるボスを備えており、
前記付勢部材は、前記ボスに巻回され、一端部が前記被検知体に対して前記第1側壁と反対側から当接する線ばねである、請求項14に記載のカートリッジ。 - 前記第1側壁は、側壁本体と、前記側壁本体に対して前記対向方向の外側に取り付けられ、前記被検知体を覆うカバーとを備え、
前記付勢部材は、前記被検知体と前記カバーとの間に介在され、前記被検知体に当接するコイルばねである、請求項14に記載のカートリッジ。 - 前記第1側壁は、側壁本体と、前記側壁本体に対して前記対向方向の外側に取り付けられ、前記被検知体を覆うカバーとを備え、
前記被検知体が前記第1位置および前記第3位置に位置するときには、前記被検知部が前記カバー内に配置され、前記被検知体が前記第2位置に位置するときには、前記被検知部が前記カバー外に露出する、請求項2〜16のいずれか一項に記載のカートリッジ。 - 前記第1側壁と前記第2側壁との間に、前記第1軸線と間隔を空けて平行に延びる第4軸線を中心に回転可能に設けられ、前記受動部材が受ける駆動力により回転する現像ローラをさらに備える、請求項1〜17のいずれか一項に記載のカートリッジ。
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