説明

カートリッジ

【課題】被検知部が装置本体内に対するカートリッジの着脱の妨げになること、被検知部が他部材との衝突などにより破損されることを防止する。
【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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レーザプリンタなどの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に関する。
【背景技術】
【0002】
レーザプリンタなどの画像形成装置には、装置本体内に現像カートリッジが着脱可能に装着されるタイプのものがある。現像カートリッジ内には、トナーが収容されている。現像カートリッジ内のトナーがなくなると、その現像カートリッジは、装置本体内から取り出される。そして、新品の現像カートリッジが装置本体内に装着される。また、装置本体内で用紙のジャムが発生したときに、装置本体内から現像カートリッジが取り出され、ジャムの解消後、その現像カートリッジが装置本体内に再び装着されることがある。
【0003】
このタイプの画像形成装置において、現像カートリッジの寿命などの判断のために、装置本体内に現像カートリッジが装着されたときに、現像カートリッジの新旧(新品であるか旧品であるか)が判別されるものが提案されている。
【0004】
現像カートリッジの側面には、検出ギヤが当該側面と直交する方向に延びる軸線(回転軸線)を中心に回転可能に設けられている。検出ギヤは、板状の検出ギヤ本体と、検出ギヤ本体の外側(検出ギヤ本体に対して現像カートリッジの側面と反対側)に検出ギヤ本体と一体的に形成された当接突起とを備えている。検出ギヤ本体の周面には、その一部を除いて、ギヤ歯が形成されている。
【0005】
また、現像カートリッジの側面には、伝達ギヤが検出ギヤの軸線と間隔を空けて平行に延びる軸線を中心に回転可能に設けられている。伝達ギヤは、現像カートリッジ内のトナーを攪拌するためのアジテータと一体的に回転する。伝達ギヤの周面には、その全周にわたって、ギヤ歯が形成されている。
【0006】
新品の現像カートリッジでは、検出ギヤのギヤ歯に伝達ギヤのギヤ歯が噛合している。現像カートリッジが装置本体内に装着されると、伝達ギヤにモータの駆動力が入力され、その駆動力が伝達ギヤから検出ギヤにそれらのギヤ歯を介して伝達される。
【0007】
これにより、検出ギヤが回転し、この検出ギヤの回転に伴って、当接突起が検出ギヤの回転方向に移動する。検出ギヤの回転が進み、検出ギヤの欠け歯部分が伝達ギヤのギヤ歯と対向すると、伝達ギヤのギヤ歯と検出ギヤのギヤ歯との噛合が解除され、検出ギヤの回転が停止する。したがって、現像カートリッジが一度でも装置本体内に装着されると、伝達ギヤのギヤ歯と検出ギヤのギヤ歯との噛合が解除され、以後はその状態が維持される。
【0008】
装置本体内には、当接突起を被検知部として、当接突起の通過を検出するセンサが設けられている。そして、そのセンサによる当接突起の通過の検出の有無に基づいて、現像カートリッジの新旧が判別される。すなわち、現像カートリッジが装置本体内に装着された後、センサにより当接突起の通過が検出されると、その現像カートリッジは新品であると判別される。一方、現像カートリッジが装置本体内に装着された後に、センサにより当接突起の通過が検出されない場合には、その現像カートリッジは旧品であると判別される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2006−267994号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ところが、当接突起が現像カートリッジの側面から外側に突出した状態に設けられているので、装置本体内に対する現像カートリッジの着脱時に、当接突起が装置本体内の部材に当接したり、引っ掛かったりするおそれがある。また、現像カートリッジが装置本体外に離脱された状態において、現像カートリッジがユーザに取り扱われる際に、当接突起が他部材との衝突などにより誤って破損されるおそれがある。
【0011】
本発明の目的は、被検知部が装置本体内に対するカートリッジの着脱の妨げになることを防止できる、カートリッジを提供することである。
【0012】
また、本発明の他の目的は、カートリッジが装置本体外に離脱されている時に、被検知部が他部材との衝突などにより破損されることを防止できる、カートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記の目的を達成するため、本発明は、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ことを特徴としている。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、筐体の第1側壁には、受動部材が第1側壁および第2側壁の対向方向に延びる第1軸線を中心に回転可能に設けられている。受動部材には、装置本体内に備えられた駆動出力部材が接続されて、駆動出力部材から駆動力が入力される。
【0015】
また、第1側壁には、被検知部を有する被検知体が設けられている。
【0016】
駆動出力部材から受動部材に駆動力が入力されると、被検知体が移動する。その結果、被検知体は、外側に向かって進出し、当初の位置(初期位置)から第1側壁および第2側壁の対向方向に最も離れた位置(最外位置)まで進出すると、その後は内側に向かって退避する。
【0017】
したがって、被検知体が初期位置に位置している状態では、被検知部は、最外位置よりも内側に退避している。そのため、装置本体内に対するカートリッジの着脱時に、被検知部が装置本体内の部材に当接したり、引っ掛かったりすることを低減できる。その結果、被検知部が装置本体内に対するカートリッジの着脱の妨げになることを低減できる。
【0018】
また、被検知体の移動開始前および移動終了後において、被検知部が最外位置よりも内側に退避しているので、カートリッジが装置本体内から離脱された状態で、被検知部が他部材と衝突することを低減できる。その結果、カートリッジが装置本体外に離脱されている時に、被検知部が他部材との衝突などにより破損されることを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】図1は、本発明の一実施形態に係る現像カートリッジが装着されたレーザプリンタの断面図である。
【図2】図2は、現像カートリッジの左前上方から見た斜視図である。
【図3】図3は、現像カートリッジの左前上方から見た斜視図であり、ギヤカバーが外された状態を示す。
【図4】図4は、ギヤカバーが外された状態における現像カートリッジの左側面図である。
【図5】図5は、ギヤカバーが外された状態における現像カートリッジの左前下方から見た斜視図である。
【図6】図6は、図5に示す現像カートリッジから被検知回転体が取り外された状態を示す分解斜視図である。
【図7A】図7Aは、現像カートリッジの左前上方から見た斜視図であり、図2に示す状態から被検知回転体が少し回転された状態を示す。
【図7B】図7Bは、図7Aに示す現像カートリッジの左前上方から見た斜視図であり、ギヤカバーが外された状態を示す。
【図7C】図7Cは、図7Aに示す現像カートリッジの左側面図である。
【図7D】図7Dは、図7Aに示す現像カートリッジの左前下方から見た斜視図である。
【図8A】図8Aは、現像カートリッジの左前方から見た斜視図であり、図7Aに示す状態から被検知回転体がさらに回転された状態を示す。
【図8B】図8Bは、図8Aに示す現像カートリッジの左前上方から見た斜視図であり、ギヤカバーが外された状態を示す。
【図8C】図8Cは、図8Aに示す現像カートリッジの左側面図である。
【図9A】図9Aは、現像カートリッジの左前上方から見た斜視図であり、図8Aに示す状態から被検知回転体がさらに回転された状態を示す。
【図9B】図9Bは、図9Aに示す現像カートリッジの左前上方から見た斜視図であり、ギヤカバーが外された状態を示す。
【図9C】図9Cは、図9Aに示す現像カートリッジの左側面図である。
【図10A】図10Aは、現像カートリッジの左前上方から見た斜視図であり、図9Aに示す状態から被検知回転体がさらに回転された状態を示す。
【図10B】図10Bは、図10Aに示す現像カートリッジの左前上方から見た斜視図であり、ギヤカバーが外された状態を示す。
【図10C】図10Cは、図10Aに示す現像カートリッジの左側面図である。
【図11】図11は、現像カートリッジの新品検出時の光センサの出力信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図12】図12は、欠け歯ギヤと被検知体とが別々に設けられた構成(変形例5)を採用した係る現像カートリッジの要部の左後上方から見た斜視図である。
【図13】図13は、図12に示す現像カートリッジの要部の左後上方から見た斜視図であり、ギヤカバーが外された状態を示す。
【図14A】図14Aは、付勢部材の一例としてのコイルばねが備えられる構成(変形例6)を採用した現像カートリッジの第1側壁の近傍の断面図である。
【図14B】図14Bは、図14Aに示す現像カートリッジの左側面図であり、ギヤカバーが外され、一部の部材を省略して示す。
【図14C】図14Cは、図14Bに示す状態における現像カートリッジの第1側壁の左下方から見た斜視図である。
【図15A】図15Aは、図14Bに示す現像カートリッジの左側面図であり、図14Bに示す状態から被検知回転体が回転された状態を示す。
【図15B】図15Bは、図15Aに示す状態における現像カートリッジの第1側壁の左下方から見た斜視図である。
【図16A】図16Aは、図14Aに示す現像カートリッジの第1側壁の近傍の断面図であり、被検知回転体が最も左方に配置された状態を示す
【図16B】図16Bは、図16Aに示す状態における現像カートリッジの第1側壁の左下方から見た斜視図である。
【図17】図17は、被検知回転体の欠け歯ギヤ部に代わる構成(変形例7)を示す図解的な側面図である。
【図18】図18は、第1被検知部、第2被検知部、第1被押圧部、第2被押圧部および連結部が欠け歯ギヤ部と別体に形成された構成(変形例1)を示す平面図である。
【図19】図19は、入力ギヤの取付状態の他の例(変形例9)を説明するための現像カートリッジの図解的な平面図である。
【図20】図20は、入力ギヤの取付状態のさらに他の例(変形例10)を説明するための現像カートリッジの図解的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
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。
【0021】
なお、以下の説明において、フロントカバー4が設けられている側をレーザプリンタ1の前側とする。レーザプリンタ1の上下左右に関しては、レーザプリンタ1を前側から見たときを基準とする。また、後述する現像カートリッジ7の前後については、本体ケーシング2に装着された状態を基準とし、その上下左右については、現像カートリッジ7を前側から見たときを基準とする。
【0022】
本体ケーシング2内の中央より少し前側の位置には、プロセスカートリッジ5が装着されている。プロセスカートリッジ5は、フロントカバー4を開いた状態で、カートリッジ着脱口3を介して、本体ケーシング2内に装着され、また、本体ケーシング2内から離脱される。
【0023】
プロセスカートリッジ5は、ドラムカートリッジ6と、そのドラムカートリッジ6に着脱自在に装着されるカートリッジの一例としての現像カートリッジ7とからなる。
【0024】
ドラムカートリッジ6は、ドラムフレーム8を備えている。ドラムフレーム8の後端部には、感光ドラム9が回転可能に保持されている。また、ドラムフレーム8には、帯電器10および転写ローラ11が保持されている。帯電器10および転写ローラ11は、それぞれ感光ドラム9の前方および下方に配置されている。
【0025】
ドラムフレーム8における感光ドラム9よりも前側の部分は、現像カートリッジ装着部12とされており、この現像カートリッジ装着部12に、現像カートリッジ7が装着される。
【0026】
現像カートリッジ7は、トナーを収容する筐体13を備えている。筐体13の内部には、互いに連通するトナー収容室14および現像室15が前後に隣接して形成されている。
【0027】
トナー収容室14には、アジテータ16が左右方向に延びる第2軸線の一例としてのアジテータ回転軸線17を中心に回転可能に設けられている。アジテータ16の回転により、トナー収容室14内に収容されているトナーが攪拌されつつ、トナー収容室14から現像室15へ送られる。
【0028】
現像室15には、現像ローラ18および供給ローラ19がそれぞれ左右方向に延びる第4軸線の一例としての現像回転軸線20および供給回転軸線21を中心に回転可能に設けられている。現像ローラ18は、その周面の一部が筐体13の後端部から露出するように配置されている。現像カートリッジ7は、現像ローラ18の周面が感光ドラム9の周面と接触するように、ドラムカートリッジ6に装着される。供給ローラ19は、その周面が現像ローラ18の周面に対して前下方から接触するように配置されている。現像室15内のトナーは、供給ローラ19により現像ローラ18の周面に供給され、現像ローラ18の周面上に薄層となって担持される。
【0029】
また、本体ケーシング2内には、プロセスカートリッジ5の上方に、レーザなどを備える露光器22が配置されている。
【0030】
画像形成時には、感光ドラム9が図1における時計回りに一定速度で回転される。感光ドラム9の回転に伴って、感光ドラム9の周面(表面)は、帯電器10からの放電により、一様に帯電される。一方、プリンタ1に接続されたパーソナルコンピュータ(図示せず)から受信する画像データに基づいて、露光器22からレーザビームが出射される。レーザビームは、帯電器10と現像カートリッジ7との間を通り、一様に正帯電された感光ドラム9の周面に照射され、感光ドラム9の周面を選択的に露光する。これにより、感光ドラム9の露光された部分から電荷が選択的に除去され、感光ドラム9の周面に静電潜像が形成される。感光ドラム9の回転により、静電潜像が現像ローラ18に対向すると、現像ローラ18から静電潜像にトナーが供給される。これによって、感光ドラム9の周面にトナー像が形成される。
【0031】
本体ケーシング2の底部には、用紙Pを収容する給紙カセット23が配置されている。給紙カセット23の上方には、給紙カセット23から用紙を送り出すためのピックアップローラ24が設けられている。
【0032】
また、本体ケーシング2内には、側面視S字状の搬送路25が形成されている。この搬送路25は、給紙カセット23から感光ドラム9と転写ローラ11との間を経由して、本体ケーシング2の上面に形成された排紙トレイ26に至る。給紙カセット23から送り出された用紙Pは、搬送路25を感光ドラム9と転写ローラ11との間に向けて搬送される。
【0033】
感光ドラム9の周面上のトナー像は、感光ドラム9の回転により、感光ドラム9と転写ローラ11との間を通過する用紙Pと対向したときに、転写ローラ11により電気的に引き寄せられて、用紙Pに転写される。
【0034】
搬送路25上には、転写ローラ11に対して用紙Pの搬送方向の下流側に、定着器27が設けられている。トナー像が転写された用紙Pは、搬送路25を搬送されて、定着器27を通過する。定着器27では、加熱および加圧により、トナー像が画像となって用紙Pに定着される。こうして画像が形成された用紙Pは、搬送路25をさらに搬送されて、排紙トレイ26上に排紙される。
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。
【0035】
そして、図3に示されるように、入力ギヤ45は、大径ギヤ部52、小径ギヤ部53およびカップリング部54を一体的に有している。大径ギヤ部52、小径ギヤ部53およびカップリング部54は、第1側壁41側からこの順に並んでいる。
【0036】
大径ギヤ部52は、入力ギヤ回転軸51と中心軸線が一致する円板状に形成されている。大径ギヤ部52の周面には、その全周にわたって、ギヤ歯(たとえば、斜歯)が形成されている。
【0037】
小径ギヤ部53は、入力ギヤ回転軸51と中心軸線が一致する円板状をなし、大径ギヤ部52よりも小径に形成されている。小径ギヤ部53の周面には、その全周にわたって、ギヤ歯(たとえば、斜歯)が形成されている。
【0038】
カップリング部54は、入力ギヤ回転軸51と中心軸線が一致する円柱状をなし、小径ギヤ部53の周面よりも小径の周面を有している。カップリング部54の左側面には、結合凹部55が形成されている。現像カートリッジ7が本体ケーシング2内に装着された状態で、結合凹部55には、本体ケーシング2内に備えられる駆動出力部材56(図2参照)の先端部が挿入される。
【0039】
駆動出力部材56は、左右方向に進退可能に設けられている。現像カートリッジ7が本体ケーシング2内に装着された状態で、駆動出力部材56は、右方に進出し、その先端部が中心軸線511に沿って結合凹部55に挿入される。これにより、駆動出力部材56と結合凹部55とが相対回転不能に結合される。よって、駆動出力部材56が回転されると、駆動出力部材56の回転力が駆動力として入力ギヤ45に受けられ、駆動出力部材56とともに入力ギヤ45が回転する。
(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。
【0040】
そして、中間ギヤ48は、図3に示されるように、相対的に小さい外径を有する円板状に形成された小径部60と、相対的に大きい外径を有する円筒状に形成された大径部61とを一体的に有している。小径部60および大径部61は、第1側壁41側からこの順に並んでいる。小径部60および大径部61の各中心軸線は、中間ギヤ回転軸59の中心軸線と一致している。
【0041】
小径部60の周面には、その全周にわたって、ギヤ歯が形成されている。
【0042】
大径部61の周面には、その全周にわたって、ギヤ歯が形成されている。大径部61のギヤ歯は、入力ギヤ45の小径ギヤ部53のギヤ歯と噛合している。
(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。
【0043】
また、アジテータギヤ49は、大径ギヤ部64および小径ギヤ部65を一体的に有している。
【0044】
大径ギヤ部64は、アジテータ回転軸62と中心軸線が一致する円板状をなしている。大径ギヤ部64の周面には、その全周にわたって、ギヤ歯が形成されている。この大径ギヤ部64のギヤ歯は、中間ギヤ48の小径部60のギヤ歯と噛合している。
【0045】
小径ギヤ部65は、大径ギヤ部64に対して第1側壁41と反対側に形成され、アジテータ回転軸62と中心軸線が一致する円板状をなし、大径ギヤ部64よりも小径に形成されている。小径ギヤ部65の周面には、その全周にわたって、ギヤ歯66が形成されている。
(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。
【0046】
そして、被検知回転体50は、欠け歯ギヤ部69、第1被検知部70、第2被検知部71、第1被押圧部72、被付勢面の一例としての第2被押圧部73、連結部74および当接部の一例としての支持部75(図5参照)を一体的に有している。
【0047】
欠け歯ギヤ部69は、回転軸68と中心軸線681が一致する円板状をなしている。欠け歯ギヤ部69の左端面(外側面)には、回転軸68が相対回転可能かつ左右方向に移動可能に挿通される円筒状の挿通ボス76が立設されている。
【0048】
欠け歯ギヤ部69の周面には、その一部にギヤ歯77(駆動部)が形成されている。具体的には、欠け歯ギヤ部69の周面には、中心角が約205°をなす部分を欠け歯部分78(非駆動部)として、その欠け歯部分78以外の中心角が約155°をなす部分に、ギヤ歯77が形成されている。ギヤ歯77は、被検知回転体50の回転位置によって、アジテータギヤ49の小径ギヤ部65と噛合する。そして、欠け歯ギヤ部69の厚さ(左右方向の寸法)は、アジテータギヤ49の小径ギヤ部65の左右方向の寸法よりも小さく、それらの寸法は、ギヤ歯65,77が噛合した状態で、欠け歯ギヤ部69が左右方向に移動しても、その噛合が解除されないように設定されている。
【0049】
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、欠け歯ギヤ部69の左端面に立設されている。
【0050】
第1被検知部70は、ギヤ歯77の歯列における被検知回転体50の第1方向の一例としての回転方向(図4における反時計回り)Rの最上流側に配置されたギヤ歯77と回転軸68の中心軸線681とを結ぶ線分上に配置されている。第1被検知部70は、左右方向および欠け歯ギヤ部69の径方向に延びる矩形板状をなしている。
【0051】
第2被検知部71は、中心軸線681を中心として第1被検知部70を通る円弧上であって、第1被検知部70に対して被検知回転体50の回転方向Rの上流側において、第1被検知部70および中心軸線681を結ぶ線分と第2検知部71および中心軸線681を結ぶ線分とのなす角度が約80°となる位置に配置されている。第2被検知部71は、左右方向および欠け歯ギヤ部69の径方向に延びる矩形板状をなし、左右方向において、第1被検知部71と同じ寸法を有している。
【0052】
第1被押圧部72は、側面視において、第1被検知部70から被検知回転体50の回転方向Rの下流側に向かって直線状に延び、先端部がその直線状部分に対して中心軸線681側に斜めに屈曲した形状をなしている。
【0053】
第2被押圧部73は、中心軸線681を中心として第1被押圧部72と180°回転対称となる位置に配置されている。第2被押圧部73は、側面視において、第1被押圧部72の直線状部分と平行に延びる直線状部分を有している。
【0054】
連結部74は、中心軸線681を中心として第1被検知部70および第2被検知部71を通る円弧に沿ったリブ状をなし、第1被検知部70と第2被検知部71とを連結し、第2被検知部71と第2被押圧部73とを連結している。
【0055】
支持部75は、図5に示されるように、欠け歯ギヤ部69の右端面(内側面)に立設されている。支持部75は、左右方向および欠け歯ギヤ部69の径方向に延びる矩形板状をなしている。
(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。
【0056】
そして、第1側壁41からの摺動部79の突出量は、回転軸68の下方に位置する部分で最も小さく、その部分から回転軸68の前方に位置する部分にかけて徐々に大きくなり、残りの部分が一定となっている。これにより、摺動部79の左端面は、突出量が徐々に大きくなる部分において、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80を有している。また、摺動部79の左端面は、その傾斜面80から回転方向Rの下流側に連続し、第1側壁41と平行な平行面81を有している。
【0057】
また、摺動部79には、図8Bに示されるように、平行面81における回転方向Rの下流側端部から第1側壁41に向かって矩形状に切り欠かれた切欠部82が形成されている。
(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。
【0058】
アクチュエータ91は、左右方向に延びる揺動軸93と、揺動軸93から下方に延びる当接レバー94と、揺動軸93から後方に延びる遮光レバー95とを一体的に備えている。揺動軸93は、たとえば、本体ケーシング2の図示しない内壁部に回転可能に保持されている。当接レバー94と遮光レバー95とは、揺動軸93を中心として約80°の角度をなして交差している。
【0059】
そして、アクチュエータ91は、図4,7C,10Cに示されるように、当接レバー94が揺動軸93からほぼ鉛直下方に延び、遮光レバー95が後側やや斜め下方に延びる非検知姿勢と、図8C,9Cに示されるように、当接レバー94が後側やや斜め下方に延び、遮光レバー95が後方に延びる検知姿勢とに揺動可能に設けられている。アクチュエータ91は、図示しないばねのばね力により、そのばね力以外の外力が加わらない状態で非検知姿勢となるように付勢されている。
【0060】
光センサ92は、左右方向に互いに対向して配置される発光素子および受光素子を備えている。そして、光センサ92は、発光素子から受光素子に至る光路が非検知姿勢のアクチュエータ91の遮光レバー95により遮られ、アクチュエータ91が検知姿勢でその光路上から遮光レバー95が退避する位置に配置されている。発光素子から受光素子に至る光路上から遮光レバー95退避した(外れた)ときに、光センサ92からオン信号が出力される。
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。
【0061】
なお、このときの被検知回転体50の左右方向の位置が、初期位置である第1位置の一例である。また、このときの第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)が、第1距離の一例である。
【0062】
現像カートリッジ7が本体ケーシング2内に装着されると、レーザプリンタ1のウォームアップ動作が開始される。このウォームアップ動作では、入力ギヤ45の結合凹部55に駆動出力部材56(図2参照)が挿入されて、駆動出力部材56から入力ギヤ45に駆動力が入力され、入力ギヤ45が回転する。そして、入力ギヤ45の回転に伴って、現像ギヤ46、供給ギヤ47および中間ギヤ48が回転し、現像ローラ18および供給ローラ19が回転する。また、中間ギヤ48の回転に伴って、アジテータギヤ49が回転し、アジテータ16(図1参照)が回転する。このアジテータ16の回転により、現像カートリッジ7内のトナーが攪拌される。
【0063】
新品の現像カートリッジ7では、アジテータギヤ49のギヤ歯66と被検知回転体50のギヤ歯77とが噛合しているので、アジテータギヤ49が回転すると、その回転に従動して、被検知回転体50が回転方向Rに回転する。新品の現像カートリッジ7が本体ケーシング2に装着された直後の状態では、第1被検知部70および第2被検知部71は、いずれもアクチュエータ91の当接レバー94と接触していない。そして、アクチュエータ91は、被検知姿勢をなし、当接レバー94がギヤカバー86の開口89と左右方向に対向し、光センサ92の光路が遮光レバー95により遮られている。これにより、図11の時刻T1以前に示されるように、光センサ92からは、オフ信号が出力されている。
【0064】
被検知回転体50の回転により、図7A,7B,7C,7D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が当接レバー94に近づく方向に移動する。このとき、被検知回転体50の支持部75は、摺動部79の左端面上を傾斜面80に向かって摺動し、さらに傾斜面80上を平行面81に向かって摺動する。これにより、被検知回転体50は、その回転に伴って、左方に徐々に移動する。そのため、第1被検知部70および第2被検知部71は、回転方向Rに移動しつつ左方に徐々に進出し、その先端部がギヤカバー86の開口89を介して外側に突出する。
【0065】
被検知回転体50の回転が進むにつれて、第1被検知部70および第2被検知部71の先端の位置が左方に移動し、第1被検知部70の先端が当接レバー94に対向する。
【0066】
その後、被検知回転体50の支持部75が傾斜面80上から平行面81上に移ると、図8Bに示されるように、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D2が最大となる。
【0067】
なお、このときの被検知回転体50の左右方向の位置が、第2位置の一例である。また、このときの最大距離D2(図8B参照)が、第2距離の一例である。
【0068】
その後、被検知回転体50の回転が進むと、第1被検知部70が当接レバー94に当接する。被検知回転体50の回転がさらに進むと、図8A,8B,8Cに示されるように、第1被検知部70が当接レバー94を後方へ押圧し、アクチュエータ91が被検知姿勢から検知姿勢となる。その結果、光センサ92の発光素子から受光素子に至る光路上から遮光レバー95が外れ、光センサ92からオン信号が出力される(図11のT1)。これにより、光センサ92による第1被検知部70の間接的な検出が達成される。
【0069】
その後、被検知回転体50の回転がさらに進むと、第1被検知部70が当接レバー94から離れ、アクチュエータ91が検知姿勢から被検知姿勢に戻る。その結果、光センサ92の発光素子から受光素子に至る光路が遮光レバー95により遮られ、光センサ92からの出力信号がオン信号からオフ信号に切り替わる(図11のT2)。被検知回転体50の支持部75は、摺動部79の平行面81上を摺動する。
【0070】
被検知回転体50の回転がさらに進むと、第2被検知部71が当接レバー94に当接し、図9A,9B,9Cに示されるように、第2被検知部71が当接レバー94を後方へ押圧し、アクチュエータ91が被検知姿勢から再び検知姿勢となる。その結果、光センサ92の発光素子から受光素子に至る光路上から遮光レバー95が外れ、光センサ92からオン信号が出力される(図11のT3)。これにより、光センサ92による第2被検知部71の間接的な検出が達成される。被検知回転体50の支持部75は、依然として、摺動部79の平行面81上を摺動している。
【0071】
その後、被検知回転体50の回転がさらに進むと、第2被検知部71が当接レバー94から離れ、アクチュエータ91が検知姿勢から被検知姿勢に戻る。その結果、光センサ92の発光素子から受光素子に至る光路が遮光レバー95により遮られ、光センサ92からの出力信号がオン信号からオフ信号に再び切り替わる(図11のT4)。被検知回転体50の支持部75は、依然として、摺動部79の平行面81上を摺動している。
【0072】
そして、被検知回転体50のさらなる回転により、平行面81上における支持部75の摺動が進み、支持部75が切欠部82に対向すると、その切欠部82に支持部75が嵌まり込む、すると、線ばね84の付勢力により、被検知回転体50は、右方へ一気に移動する。その結果、図10A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が右方へ退避し、それら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。また、それと同時に、図10B,10Cに示されるように、被検知回転体50のギヤ歯77がアジテータギヤ49のギヤ歯67との噛合が解除され、被検知回転体50の回転が停止する。
【0073】
なお、このときの被検知回転体50の左右方向の位置が、第3位置の一例である。また、このときの第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)が、第3距離の一例であり、この実施形態では、距離D1と等しい。
【0074】
その後は、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2被押圧部73に前側から当接し、第2被押圧部73を後方へ押圧する。これにより、被検知回転体50の回転位置がギヤ歯77とギヤ歯67との噛合が解除された時の回転位置に保持され、被検知回転体50は、アジテータギヤ49の回転と無関係に静止し続ける。
【0075】
このように、新品の現像カートリッジ7が本体ケーシング2内に初めて装着されると、光センサ92からオン信号が出力される状態が2回生じる。したがって、現像カートリッジ2が本体ケーシング2に装着された後、光センサ92からオン信号が出力される状態が
2回生じた場合には、その現像カートリッジ7が新品であると判断することができる。
【0076】
一方、旧品の現像カートリッジ7(本体ケーシング2内に一度は装着されたことがある現像カートリッジ7)が本体ケーシング2内に装着された場合には、被検知回転体50の回転位置がギヤ歯77とギヤ歯67との噛合がすでに解除されているので、レーザプリンタ1のウォームアップ動作が開始されても、被検知回転体50は回転しない。よって、現像カートリッジ2が本体ケーシング2に装着されてからの所定期間内に、光センサからオン信号が出力されない場合には、その現像カートリッジ7が旧品であると判断することができる。
【0077】
なお、第2被検知部71は、省略されてもよい。第2被検知部71が省略される場合、新品の現像カートリッジ2が本体ケーシング2に装着されると、図11に示す時刻T1−T2の期間にのみ、光センサ92からオン信号が出力される。したがって、光センサ92からオン信号が出力される状態が1回生じたことにより、その現像カートリッジ2が新品であると判断することができる。
【0078】
たとえば、第2被検知部71が設けられている現像カートリッジ2の筐体13内には、トナーが相対的に多量に収容され、第2被検知部71が省略された現像カートリッジ2の筐体13内には、トナーが相対的に少量に収容されてもよい。これらが選択的に本体ケーシング2内に装着される場合、新品の現像カートリッジ2が装着された後に、光センサ92からオン信号が出力される状態が生じた回数により、その現像カートリッジ7の種別を判別することができる。
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。
【0079】
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。
【0080】
そして、現像カートリッジ7には、被検知回転体50のギヤ歯77、摺動部79および線ばね84を含む移動機構が備えられている。この移動機構の作用により、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が第1位置から移動する。その結果、被検知回転体50が有する第1被検知部70および第2被検知部71は、外側(左方)に向かって進出し、当初の位置(被検知回転体50の位置が第1位置であるときの位置)から第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(被検知回転体50の位置が第2位置であるときの位置)まで進出すると、その後は内側に向かって退避する。
【0081】
具体的には、被検知回転体50の第1位置は、第1被検知部70と第1側壁41との間の左右方向の距離が距離D1となる位置である。被検知回転体50は、第1位置から、第1被検知部70と第1側壁41との間の移動方向の距離が距離D1よりも大きい距離D2となる第2位置を経て、第2位置から第1被検知部70と第1側壁41との間の移動方向の距離が距離D2よりも小さい距離D3となる第3位置に移動する。
【0082】
したがって、被検知回転体50が第1位置に位置している状態では、第1被検知部70および第2被検知部71は、最外位置よりも内側に退避している。そのため、本体ケーシング2内に対する現像カートリッジ7の着脱時に、第1被検知部70および第2被検知部71が本体ケーシング2内の部材に当接したり、引っ掛かったりすることを防止できる。
その結果、第1被検知部70および第2被検知部71が本体ケーシング2内に対する現像カートリッジ7の着脱の妨げになることを防止できる。
【0083】
すなわち、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が入力ギヤ45の回転軸線である中心軸線511と平行な中心軸線681に沿って移動する構成が採用されているので、従来の構成のように被検知回転体50の第1被検知部70および第2被検知部71が中心軸線681まわりにのみ移動する構成とは異なり、第1被検知部70および第2被検知部71を第1側壁41に対して内外に進退させることができる。よって、第1被検知部70および第2被検知部71が本体ケーシング2内に対する現像カートリッジ7の着脱の妨げになることを防止できる。
【0084】
また、被検知回転体50の移動開始前および移動終了後において、第1被検知部70および第2被検知部71が最外位置よりも内側に退避しているので、現像カートリッジ7が本体ケーシング2内から離脱された状態で、第1被検知部70および第2被検知部71が他部材と衝突することを防止できる。その結果、現像カートリッジ7が本体ケーシング2外に離脱されている時に、第1被検知部70および第2被検知部71が他部材との衝突などにより破損されることを防止できる。
【0085】
すなわち、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が入力ギヤ45の回転軸線である中心軸線511と平行な中心軸線681に沿って移動する構成が採用されているので、従来の構成のように被検知回転体50の第1被検知部70および第2被検知部71が中心軸線681まわりにのみ移動する構成とは異なり、第1被検知部70および第2被検知部71を第1側壁41に対して内外に進退させることができる。よって、現像カートリッジ7が本体ケーシング2外に離脱されているときに、第1被検知部70および第2被検知部71が他部材との衝突などにより破損されることを防止できる。
【0086】
被検知回転体50は、被検知回転体50の移動方向である左右方向に延びる中心軸線681を中心に回転可能に設けられており、入力ギヤ45が受ける駆動力により回転方向Rに回転する。一方、第1側壁41には、摺動部79が形成されている。摺動部79は、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80を有している。そして、被検知回転体50の回転方向Rの回転により、被検知回転体50が第1位置から第3位置に移動する間、具体的には第1位置から第2位置に移動する間に、被検知回転体50の支持部75が傾斜面80を摺動する。そのため、被検知回転体50が有する第1被検知部70および第2被検知部71を当初の位置から最外位置まで確実に進出させることができる。すなわち、摺動部79(具体的には、傾斜面80)は、入力ギヤ45、中間ギヤ48およびアジテータギヤ49などの軸まわりの運動を、検知回転体50の、中心軸線511に平行な移動方向に沿った運動に変換するためのカム機構としての機能を有している。
【0087】
傾斜面80に対して回転方向Rの下流側には、第1側壁41と平行な平行面81が傾斜面80に連続して形成されている。そのため、被検知回転体50の支持部75が平行面に当接している間、被検知回転体50の位置を第2位置に保持することができ、第1被検知部70および第2被検知部71が最外位置に進出した状態を保持することができる。
【0088】
また、現像カートリッジ7には、アジテータ16が備えられている。アジテータ16は、第1側壁41および第2側壁42に回転可能に支持されており、入力ギヤ45が受ける駆動力により回転する。アジテータの回転により、筐体13内に収容されているトナーを攪拌することができる。
【0089】
さらに、現像カートリッジ7には、アジテータギヤ49が備えられている。一方、被検知回転体50は、中心軸線681を中心とする周面を有し、その周面には、一部を欠け歯部分78として、欠け歯部分78以外の部分にギヤ歯77が形成されている。このギヤ歯77がアジテータギヤ49のギヤ歯67と噛合することにより、入力ギヤ45が受ける駆動力がアジテータギヤ49を介して被検知回転体50に伝達され、被検知回転体50が回転方向Rに回転し、被検知回転体50が第1位置から第3位置に移動する。そして、被検知回転体50が第3位置に移動すると、被検知回転体50の周面の欠け歯部分78がアジテータギヤ49に対向し、被検知回転体50の周面のギヤ歯77とアジテータギヤ49のギヤ歯67との噛合が解除される。よって、被検知回転体50が第3位置に移動した後は、アジテータギヤ49の回転に関係なく、被検知回転体50が静止した状態を維持することができる。
【0090】
また、第1側壁41には、左右方向に延びるボス83が突設されている。ボス83には、線ばね84が巻回されており、線ばね84の一端部は、被検知回転体50に対して第1側壁41と反対側から当接している。これにより、被検知回転体50は、第1側壁41に向けて付勢されている。そのため、線ばね84という簡素な構成により、被検知回転体50を第1側壁41に向けて付勢することができ、被検知回転体50を第2位置から第3位置に確実に移動させることができる。
【0091】
さらに、被検知回転体50には、被検知回転体50が第3位置に位置するときに、線ばね84の一端部が回転方向Rの上流側から当接する第2被押圧部73が形成されている。そのため、被検知回転体50が第3位置に位置するときには、線ばね84により、被検知回転体50を第1側壁41に向けて付勢することができるとともに、回転方向Rに付勢することができる。その結果、被検知回転体50の位置を移動方向および回転方向Rにおいて固定することができる。
【0092】
また、被検知回転体50は、第1被検知部70および第2被検知部71を含むその全体が、ギヤカバー86により覆われている。そして、被検知回転体50が第2位置に位置する状態では、第1被検知部70および第2被検知部71がギヤカバー86外に露出する。そのため、第1被検知部70および第2被検知部71が本体ケーシング2内に対する現像カートリッジ7の着脱の妨げになることや、第1被検知部70および第2被検知部71が他部材との衝突などにより破損されることを確実に防止できながら、被検知回転体50が第2位置に位置する状態では、本体ケーシング2内に備えられた検知部材により被検知回転体50を確実に検知することができる。
【0093】
第1被検知部70および第2被検知部71の回転方向Rにおける各位置は、前述した位置に限らず、被検知回転体50および摺動部79の回転方向Rにおける位置を変更することにより、自由に変更することができる。したがって、被検知回転体50が第2位置するときの第1被検知部70および第2被検知部71の回転方向Rにおける各位置を、中心軸線681を中心とする360°の全角度範囲で変更することができるので、現像カートリッジ7が装着される本体ケーシング2では、アクチュエータ91および光センサ92の配置の自由度が高い。
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。
【0094】
具体的に、図13に示される構成では、第1側壁41の外側に、回転体の一例としての欠け歯ギヤ101および被検知体102が設けられている。
【0095】
欠け歯ギヤ101は、図4に示される被検知回転体50と同じ位置、つまりアジテータギヤ49(図4参照)の前上方に配置されている。欠け歯ギヤ101は、左右方向に延びる回転軸103の第3軸線の一例としての中心軸線104を中心に回転可能に設けられている。回転軸103は、第1側壁41に回転不能に保持されている。
【0096】
そして、欠け歯ギヤ101は、ほぼ半円板状をなし、その周面にギヤ歯105を有している。より具体的には、欠け歯ギヤ101は、中心角が約205°をなす側面視扇形の板状をなしている。そして、その周面において、平面状の部分を欠け歯部分106として、その欠け歯部分106以外の円弧状部分に、ギヤ歯105が形成されている。ギヤ歯105は、欠け歯ギヤ101の回転位置によって、アジテータギヤ49の小径ギヤ部65と噛合する。
【0097】
欠け歯ギヤ101の左端面(外側面)には、摺動部107が一体的に形成されている。摺動部107は、欠け歯ギヤ101の第2方向の一例としての回転方向Rの上流側ほど欠け歯ギヤ101の左端面(第1側壁41)から離れるように傾斜した傾斜面108と、その傾斜面108から回転方向Rの上流側に連続し、欠け歯ギヤ101の左端面(第1側壁41)と平行な平行面109を有している。
【0098】
被検知体102は、回転軸103に支持されて、左右方向に移動可能に設けられている
。被検知体102は、円板状の本体110と、本体110の左端面(外側面)に立設された挿通ボス111および被検知部112と、本体110の右端面(内側面)に立設された支持部113とを一体的に有している。
【0099】
本体110の左端面には、線ばね84(図4参照)が左側から当接しており、本体110は、線ばね84により第1側壁41側に向けて付勢されている。
【0100】
挿通ボス111は、本体110と中心軸線が一致する円筒状をなしている。被検知体102は、回転軸103が挿通ボス111に遊嵌状態で挿通されることにより、回転軸103に沿って移動可能に設けられている。
【0101】
被検知部112は、本体110の左端面において、左右方向および本体110の径方向に延びる板状をなしている。そして、被検知部112は、前側ほど左側に位置するように傾斜する傾斜面112Aを有する平面視台形状に形成されている。
【0102】
支持部113は、本体110の右端面において、左右方向および本体110の径方向に延びる矩形板状をなしている。
【0103】
そして、図12に示されるように、ギヤカバー86には、図2に示される開口89に代えて、被検知部112と対向する位置に矩形状の開口114が形成されている。
【0104】
新品の現像カートリッジ7では、図13に示されるように、被検知体102の支持部113が、摺動部107の傾斜面108よりも回転方向Rの下流側において、欠け歯ギヤ101の左端面に当接している。また、欠け歯ギヤ101のギヤ歯105の歯列における回転方向Rの最下流側のギヤ歯105が、アジテータギヤ49のギヤ歯66と噛合している。さらに、被検知部112は、ギヤカバー86内に収容され、開口114から突出していない。
【0105】
このときの被検知体102の左右方向の位置が、初期位置である第1位置の一例である。また、このときの被検知部112の先端と第1側壁41との間の左右方向の距離D1(図13参照)が、第1距離の一例である。
【0106】
新品の現像カートリッジ7では、アジテータギヤ49のギヤ歯66と被検知回転体50のギヤ歯77とが噛合しているので、レーザプリンタ1のウォームアップ動作が開始されて、アジテータギヤ49が回転すると、その回転に従動して、欠け歯ギヤ101が回転方向Rに回転する。欠け歯ギヤ101の回転により、被検知体102の支持部113は、欠け歯ギヤ101の左端面上を傾斜面108に向かって摺動し、さらに傾斜面108上を平行面109に向かって摺動する。これにより、被検知体102は、左方に徐々に移動する。そのため、被検知部112は、回転方向に位置を変えずに、左方に徐々に進出し、その先端部がギヤカバー86の開口114を介して外側に突出する。
【0107】
そして、欠け歯ギヤ101の回転が進み、支持部113が平行面109上に移ると、被検知部112の先端と第1側壁41との間の左右方向の距離が最大となり、被検知体102の位置が第2位置となる。
【0108】
その後、欠け歯ギヤ101の回転がさらに進むと、支持部113が平行面109上から欠け歯ギヤ101の左端面上に脱落する。すると、線ばね84の付勢により、被検知体102は、右方へ一気に移動する。その結果、被検知部112が右方へ退避し、それらの先端がギヤカバー86内に没入して、被検知体102の位置が第3位置となる。
【0109】
被検知体102は、被検知部112の先端と第1側壁41との間の左右方向の距離が最大となったときに、本体ケーシング2内に設けられた検知部材(図示せず)により検知される。たとえば、本体ケーシング2内には、互いに対向して配置される発光素子および受光素子を有する光センサが設けられている。また、本体ケーシング2内には、被検知部112と左右方向に対向する位置に、アクチュエータが左右方向に延びる軸線まわりに揺動可能に設けられている。被検知体102の位置が第1位置から第2位置に変位する途中で、被検知部112の傾斜面112Aがアクチュエータに当接する。その後、被検知部112の移動に伴って、アクチュエータが傾斜面112Aにより押され、アクチュエータが被検知部112から逃げるように後方に移動する。そして、被検知部112の先端と第1側壁41との間の左右方向の距離が最大となると、発光素子から受光素子に至る光路上にアクチュエータが配置され、その光路がアクチュエータにより遮られる。これにより、光センサによる被検知体102の検知が達成される。
【0110】
図12,13に示される構成においても、前述の実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【0111】
なお、被検知体102の支持部113が、左右方向および本体110の径方向に延びる矩形板状をなし、欠け歯ギヤ101の摺動部107が、傾斜面108および平行面109を有している構成を取り上げた。しかしながら、支持部113が、欠け歯ギヤ101の回転方向Rの上流側ほど被検知体102の本体110の右端面から離れるように傾斜した傾斜面と、その傾斜面から回転方向Rの上流側に連続し、本体110の右端面と平行な平行面とを有する形状に形成され、欠け歯ギヤ101の摺動部107が、左右方向および欠け歯ギヤ101の径方向に延びる矩形板状に形成されてもよい。
(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。
【0112】
図14Aに示されるように、第1側壁41には、第1側壁41から左方に延びる円筒状のアジテータ回転軸挿通部141が形成されている。
【0113】
アジテータギヤ49は、アジテータ回転軸挿通部141の外径より少し大きい内径を有する円筒部142を有している。そして、大径ギヤ部64は、円筒部142の軸線方向の途中部から周囲に張り出す円板状(鍔状)をなし、その外周面にギヤ歯が形成されている。円筒部142における大径ギヤ部64に対する一方側が小径ギヤ部65とされ、その外周面にギヤ歯が形成されている。
【0114】
円筒部142の内側には、円筒状のアジテータ回転軸固定部143が形成されている。アジテータ回転軸固定部143の中心軸線は、円筒部142の中心軸線と一致している。
【0115】
アジテータ回転軸挿通部141に対応して、ギヤカバー86の内面には、嵌合部144が形成されている。嵌合部144は、ギヤカバー86が第1側壁41に取り付けられた状態で、その中心軸線がアジテータ回転軸141の中心軸線と一致する円筒状をなし、円筒部142の内径よりも少し小さい外径、つまりアジテータ回転軸挿通部141の外径とほぼ同じ外径を有している。
【0116】
アジテータギヤ49は、円筒部142の大径ギヤ部64側の端部にアジテータ回転軸挿
通部141が挿入され、ギヤカバー86が第1側壁41に取り付けられたときに、円筒部の反対側の端部に嵌合部144が嵌合することにより、第1側壁41とギヤカバー86との間で回転可能に保持される。
【0117】
そして、アジテータ軸62(図6参照)は、アジテータ回転軸挿通部141に挿通されて、その左端部がアジテータ軸固定部143に挿入される。アジテータ軸62の左端部は、周面の一部が平面とされた断面D字状に形成され、アジテータ軸固定部143の内周面には、その平面部分に面接触する凸部が形成されている。これにより、アジテータ軸62の左端部がアジテータ軸固定部143に挿入されると、アジテータ軸62とアジテータ軸固定部143とが相対回転不能に結合される。
【0118】
被検知回転体50の回転軸68は、第1側壁41と一体的に形成され、第1側壁41から左方に延びる円筒状をなしている。
【0119】
回転軸68に対応して、ギヤカバー86の内面には、ボス145が形成されている。ボス145は、ギヤカバー86が第1側壁41に取り付けられた状態で、その中心軸線が回転軸68の中心軸線と一致するように設けられている。ボス145の基端部145Aは、挿通ボス76の内径より少し小さく、回転軸68の内径より大きい外径を有する円筒状をなしている。ボス145の先端部145Bは、回転軸68の内径より少し小さい外径を有する円柱状をなしている。
【0120】
被検知回転体50は、挿通ボス76に回転軸68の先端部が挿入され、ギヤカバー86が第1側壁41に取り付けられたときに、回転軸68にボス145の先端部145Bが挿入されることにより、第1側壁41とギヤカバー86との間で回転可能に保持される。
【0121】
そして、被検知回転体50の欠け歯ギヤ部69とギヤカバー86の内面との間には、付勢部材の一例としてのコイルばね146が挿通ボス76およびボス145に挿通された状態で設けられている。コイルばね146の付勢力(弾性力)により、被検知回転体50が第1側壁41に向けて押圧されている。
【0122】
また、図16Bに示されるように、アジテータギヤ49の大径ギヤ部64の左端面には、大径ギヤ部64の径方向にほぼ沿って延びる略円弧状の押圧部147が形成されている。これに対応して、被検知回転体50の欠け歯ギヤ部69の右端面には、円柱状の被押圧部148が右側に突出して形成されている。
【0123】
図14B,14C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は、回転軸68に対してそれぞれ前方および前下方に配置されている。被検知回転体50のギヤ歯77は、そ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の上方に配置されて、アジテータギヤ49のギヤ歯66と噛合していない。また、被検知回転体50の支持部75は、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。そして、アジテータギヤ49の押圧部147が、被検知回転体50の被押圧部148に対して、アジテータギヤ49の回転方向の上流側から当接している。
【0124】
このときの被検知回転体50の左右方向の位置が、初期位置である第1位置の一例である。
【0125】
レーザプリンタ1のウォームアップ動作が開始されて、アジテータギヤ49が回転すると、押圧部147が被押圧部148を押圧し、この押圧により、図15A,15Bに示されるように、被検知回転体50が回転方向Rに回転する。被検知回転体50の回転に伴っ
て、被検知回転体50の支持部75は、摺動部79の左端面上を傾斜面80に向かって摺動し、さらに傾斜面80上を平行面81に向かって摺動する。これにより、被検知回転体50は、その回転に伴って、左方に徐々に移動する。
【0126】
被検知回転体50の回転が進むと、図16Bに示されるように、被検知回転体50のギヤ歯77がアジテータギヤ49のギヤ歯66と噛合する。この後は、アジテータギヤ49の回転がギヤ歯66,77を介して被検知回転体50に伝達され、被検知回転体50が回転方向Rに回転する。
【0127】
被検知回転体50の回転がさらに進み、被検知回転体50の支持部75が傾斜面80上から平行面81上に移ると、図16Aに示されるように、被検知回転体50が最も左方の位置(第2位置)に配置される。この後、支持部75は、平行面81上を摺動する。
【0128】
被検知回転体50の回転がさらに進むと、支持部75が切欠部82(図8B参照)に対向し、切欠部82に支持部75が嵌まり込む、すると、コイルばね146の付勢力により、被検知回転体50は、右方へ一気に移動する。また、それと同時に、被検知回転体50のギヤ歯77がアジテータギヤ49のギヤ歯67との噛合が解除され、被検知回転体50の回転が停止する。
【0129】
なお、このときの被検知回転体50の左右方向の位置が、第3位置の一例である。
【0130】
また、この変形例6に係る構成および前述の変形例5に係る構成が組み合わされて、被検知体102がコイルばね146により付勢される構成が採用されてもよい。
(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。
【0131】
この場合、たとえば、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からなる一体部材に2つのボス181が形成され、これに対応して、欠け歯ギヤ部69に2つの凹部182が形成される。そして、各ボス181が凹部182にはめ込まれることにより、その一体部材と欠け歯ギヤ部69とが一体的に回転可能なように結合される。
(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。
【符号の説明】
【0132】
1 レーザプリンタ
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

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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。
【請求項2】
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。
【請求項3】
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。
【請求項4】
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。
【請求項5】
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。
【請求項6】
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。
【請求項7】
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。
【請求項8】
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。
【請求項9】
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。
【請求項10】
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。
【請求項11】
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。
【請求項12】
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。
【請求項13】
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。
【請求項14】
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。
【請求項15】
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。
【請求項16】
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。
【請求項17】
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。
【請求項18】
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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7A】
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【図7B】
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【図7C】
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【図7D】
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【図8A】
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【図8B】
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【図8C】
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【図9A】
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【図9B】
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【図9C】
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【図10A】
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【図10B】
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【図10C】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14A】
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【図14B】
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【図14C】
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【図15A】
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【図15B】
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【図16A】
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【図16B】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【公開番号】特開2012−108537(P2012−108537A)
【公開日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−21592(P2012−21592)
【出願日】平成24年2月3日(2012.2.3)
【分割の表示】特願2010−83408(P2010−83408)の分割
【原出願日】平成22年3月31日(2010.3.31)
【出願人】(000005267)ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Fターム(参考)】