現像カートリッジ
【課題】供給ローラの周速を大きく変更することができ、かつ、現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤに駆動力を伝達するギヤ部の摩耗の度合いを下げることができる、現像カートリッジを提供する。
【解決手段】
現像ローラ１１には、現像ギヤ７１が連結されている。供給ローラ３７には、供給ギヤ７２が連結されている。また、現像カートリッジ３２には、現像ギヤ７１および供給ギヤ７２に駆動力を伝達するための入力ギヤ７０が備えられている。入力ギヤ７０は、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６を備え、左右方向に延びるギヤ軸線を中心に回転可能に設けられている。現像ギヤ７１および供給ギヤ７２は、それぞれ第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６に噛合している。
【解決手段】
現像ローラ１１には、現像ギヤ７１が連結されている。供給ローラ３７には、供給ギヤ７２が連結されている。また、現像カートリッジ３２には、現像ギヤ７１および供給ギヤ７２に駆動力を伝達するための入力ギヤ７０が備えられている。入力ギヤ７０は、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６を備え、左右方向に延びるギヤ軸線を中心に回転可能に設けられている。現像ギヤ７１および供給ギヤ７２は、それぞれ第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６に噛合している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の装置本体に着脱可能な現像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電子写真方式の画像形成装置には、静電潜像が形成される感光ドラムと、その感光ドラムに形成される静電潜像を現像するための現像カートリッジとが備えられている。
【０００３】
現像カートリッジには、現像ローラと、現像ローラにトナーを供給するための供給ローラとが備えられている。現像カートリッジの一方の側壁には、現像ローラおよび供給ローラを駆動させるためのギヤ機構部が設けられている。ギヤ機構部には、装置本体から駆動力が入力される入力ギヤと、現像ローラの現像ローラ軸の端部に取り付けられ、入力ギヤに噛合する現像ローラ駆動ギヤと、供給ローラの供給ローラ軸の端部に取り付けられ、入力ギヤに噛合する供給ローラ駆動ギヤとが備えられている。すなわち、現像ローラの現像ローラ軸の端部に取り付けられる現像ローラ駆動ギヤと、供給ローラの供給ローラ軸の端部に取り付けられる供給ローラ駆動ギヤとは、装置本体から駆動力が入力される入力ギヤの同じギヤ歯に噛合している。
【０００４】
画像形成時には、装置本体から入力ギヤに駆動力が入力されて、入力ギヤが回転される。そして、入力ギヤから現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤに駆動力が伝達されることにより、現像ローラ駆動ギヤを介して現像ローラが回転されるとともに、供給ローラ駆動ギヤを介して供給ローラが回転される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７２２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トナーの劣化を防止するために、供給ローラの周速を下げ、供給ローラと現像ローラとの間で生じる摩擦を小さくすることが考えられる。たとえば、供給ローラ駆動ギヤのギヤ径を大きくすることにより、供給ローラの周速を下げることができる。
【０００７】
供給ローラから現像ローラにトナーを良好に供給するために、現像ローラと供給ローラとは、一定のニップ幅で接している。このニップ幅は、現像ローラおよび供給ローラの径ならびに現像ローラ軸と供給ローラ軸との軸間距離により決まる。そのため、現像ローラおよび供給ローラの径ならびに現像ローラ軸と供給ローラ軸との軸間距離を変更して、供給ローラの周速を下げることは容易に行うことができない。また、現像ローラの周速（回転速度）は、現像プロセスに最も影響する因子であるため、所望の周速を維持すべく、現像ローラ駆動ギヤのギヤ径も容易に変更することができない。そこで、供給ローラの周速を下げるには、供給ローラ駆動ギヤのギヤ径または入力ギヤの位置を変更することが考えられるが、スペース的な制約もあり、供給ローラの周速を下げるには限界がある。
【０００８】
また、入力ギヤに現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤの両方が噛合するため、入力ギヤのギヤ歯が摩耗しやすい。入力ギヤのギヤ歯が摩耗すると、現像ローラを安定して駆動することができず、現像ローラにより形成されるトナー像に乱れが生じるおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、供給ローラの周速を大きく変更することができ、かつ、現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤに駆動力を伝達するギヤ部の摩耗の度合いを下げることができる、現像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】
【００１０】
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に着脱可能な現像カートリッジであって、所定方向に延びる現像ローラ軸線を中心に回転可能に設けられる現像ローラと、前記所定方向に延びる供給ローラ軸線を中心に回転可能に設けられ、現像ローラに現像剤を供給するための供給ローラと、前記現像ローラに連結される現像ローラ駆動ギヤと、前記供給ローラに連結される供給ローラ駆動ギヤと、前記所定方向に延びるギヤ軸線を中心に回転可能に設けられ、前記現像ローラ駆動ギヤと噛合する第１ギヤ部および前記供給ローラ駆動ギヤと噛合する第２ギヤ部を一体的に有し、前記現像ローラ駆動ギヤおよび前記供給ローラ駆動ギヤに駆動力を伝達するための駆動力伝達ギヤとを備え、前記現像ローラ駆動ギヤが、前記供給ローラ駆動ギヤよりも前記所定方向内側に配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、現像カートリッジには、現像ローラおよび供給ローラが備えられている。現像ローラは、所定方向に延びる現像ローラ軸線を中心に回転可能に設けられている。現像ローラには、現像ローラ駆動ギヤが連結されている。供給ローラは、所定方向に延びる供給ローラ軸線を中心に回転可能に設けられている。供給ローラには、供給ローラ駆動ギヤが連結されている。また、現像カートリッジには、現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤに駆動力を伝達するための駆動力伝達ギヤが備えられている。駆動力伝達ギヤは、第１ギヤ部および第２ギヤ部を備え、所定方向に延びるギヤ軸線を中心に回転可能に設けられている。現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤは、それぞれ第１ギヤ部および第２ギヤ部に噛合している。そのため、第２ギヤ部および供給ローラ駆動ギヤの各ギヤ径を変更することにより、現像ローラの周速を変更することなく、供給ローラの周速を大きく変更することができる。
【００１２】
また、現像ローラ駆動ギヤと供給ローラ駆動ギヤとが別々のギヤ部に噛合するので、現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤが同一のギヤ部に噛合する構成と比べて、ギヤ部の摩耗の度合いを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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備えられたプリンタの側断面図である。
【図２】図２は、現像カートリッジの平面図である。
【図３】図３は、現像カートリッジの左側面図である。
【図４】図４は、現像カートリッジの底面図である。
【図５】図３に示す切断線Ｖ−Ｖにおける現像カートリッジの断面図である。
【図６】図６は、現像カートリッジの平面図であり、ギヤカバーが取り外された状態を示す。
【図７】図７は、現像カートリッジの左側面図であり、ギヤカバーが取り外された状態を示す。
【図８】図８は、現像カートリッジの底面図であり、ギヤカバーが取り外された状態を示す。
【図９】図９は、現像カートリッジの斜視図であり、ギヤカバーが取り外された状態を示す。
【図１０】図１０は、入力ギヤ、現像ギヤおよび供給ギヤの噛合状態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
１．プリンタの全体構成
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのプリンタ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。
【００１５】
本体ケーシング２内の中央部には、プロセスカートリッジ３が設けられている。プロセスカートリッジ３は、本体ケーシング２の一方側壁に設けられたフロントカバー４を介して、本体ケーシング２に対して着脱可能に装着される。
【００１６】
なお、以下の説明において、本体ケーシング２におけるフロントカバー４が設けられている側を前側とし、その反対側を後側とする。また、プリンタ１を前側から見たときを左右の基準とする。また、後述する現像カートリッジ３２については、本体ケーシング２に装着された状態を前後左右の基準とする。
【００１７】
プロセスカートリッジ３は、ドラムカートリッジ３１と、そのドラムカートリッジ３１に着脱自在に装着される現像カートリッジ３２とを備えている。
【００１８】
ドラムカートリッジ３１には、感光ドラム６が回転可能に設けられている。また、ドラムカートリッジ３１には、帯電器７および転写ローラ９が設けられている。
【００１９】
感光ドラム６は、図１の紙面に垂直な方向に延びる軸線を中心に回転可能に設けられている。
【００２０】
帯電器７は、スコロトロン型帯電器であり、感光ドラム６の周面に対して間隔を空けて対向配置されている。
【００２１】
現像カートリッジ３２は、トナーを収容する筐体の一例としての現像筐体１０を備えている。現像筐体１０の内部には、現像室３３と現像室３３に供給するトナーが収容されるトナー収容室３４とが互いに隣接して形成されている。
現像室３３内には、現像ローラ１１および供給ローラ３７が回転可能に保持されている。
【００２２】
現像ローラ１１は、その周面の一部が現像筐体１０の後端部から露出している。また、供給ローラ３７は、その周面が現像ローラ１１の前側部分に接触している。そして、現像カートリッジ３２は、現像ローラ１１における現像筐体１０から露出した部分が感光ドラム６の周面と接触するようにドラムカートリッジ３１に装着されている。
【００２３】
トナー収容室３４内には、アジテータ２５が回転可能に保持されている。トナー収容室３４内のトナーは、アジテータ２５の回転により攪拌されつつ、現像室３３内に供給される。
【００２４】
転写ローラ９は、感光ドラム６の下方において、感光ドラム６の回転軸線と平行な軸線を中心に回転可能に設けられ、その周面が感光ドラム６の周面に接触するように配置されている。
【００２５】
本体ケーシング２内において、プロセスカートリッジ３の上方には、レーザなどを備える露光器５が配置されている。
【００２６】
画像形成時には、感光ドラム６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６の回転に伴って、感光ドラム６の周面（表面）は、帯電器７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５からレーザビームが出射される。レーザビームは、帯電器７と現像カートリッジ３２との間を通り、一様に正帯電された感光ドラム６の周面に照射される。これにより、感光ドラム６の周面が選択的に露光され、その露光された部分から電荷が選択的に除去されて、感光ドラム６の周面に静電潜像が形成される。感光ドラム６の回転により、静電潜像が現像ローラ１１に対向すると、現像ローラ１１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６の周面にトナー像が形成される。
【００２７】
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１２が配置されている。給紙カセット１２の上方には、給紙カセット１２から用紙を送り出すためのピックアップローラ１３が設けられている。
【００２８】
また、本体ケーシング２内には、側面視Ｓ字状の搬送路１４が形成されている。この搬送路１４は、給紙カセット１２から感光ドラム６と転写ローラ９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１５に至る。搬送路１４上には、互いに対向配置される分離ローラ１６および分離パッド１７、１対の給紙ローラ１８、１対のレジストローラ１９ならびに１対の排紙ローラ２０が設けられている。
【００２９】
給紙カセット１２から送り出された用紙Ｐは、分離ローラ１６と分離パッド１７との間を通過し、その際に１枚ずつに捌かれる。その後、用紙Ｐは、給紙ローラ１８により、レジストローラ１９に向けて搬送される。そして、その用紙Ｐは、レジストローラ１９によるレジスト後に、レジストローラ１９により、感光ドラム６と転写ローラ９との間に向けて搬送される。
【００３０】
感光ドラム６の周面上のトナー像は、感光ドラム６の回転により、感光ドラム６と転写ローラ９との間を通過する用紙Ｐと対向したときに、転写ローラ９により電気的に引き寄せられて、用紙Ｐに転写される。
【００３１】
搬送路１４上には、転写ローラ９に対して用紙Ｐの搬送方向の下流側に、定着器２１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１４を搬送されて、定着器２１を通過する。定着器２１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。
【００３２】
このプリンタ１は、動作モードとして、用紙Ｐの片面に画像（トナー像）を形成する片面モードと、用紙Ｐの一方面に画像を形成した後、その用紙Ｐの一方面と反対の他方面に画像を形成する両面モードとを有している。
【００３３】
片面モードでは、一方面に画像が形成された用紙Ｐは、排紙ローラ２０により、排紙トレイ１５に排出される。
【００３４】
両面モードを実現するための構成として、本体ケーシング２内には、反転搬送路２２が形成されている。反転搬送路２２は、排紙ローラ２０の近傍から搬送路１４と給紙カセット１２との間を延び、搬送路１４における給紙ローラ１８とレジストローラ１９との間の部分に接続されている。反転搬送路２２上には、１対の第１反転搬送ローラ２３および１対の第２反転搬送ローラ２４が設けられている。
【００３５】
両面モードでは、用紙Ｐの一方面に画像が形成された後、その用紙Ｐは、排紙トレイ１５に排出されずに、反転搬送路２２に送り込まれる。そして、用紙Ｐは、第１反転搬送ローラ２３および第２反転搬送ローラ２４により、反転搬送路２２を搬送され、その表裏が反転されて、画像が形成されていない他方面が感光ドラム６の周面と対向する姿勢で搬送路１４に送り込まれる。そして、用紙Ｐの他方面に画像が形成されることにより、用紙Ｐの両面への画像の形成が達成される。
２．現像カートリッジ
現像カートリッジ３２の現像筐体１０は、後側が開放されたボックス形状に形成されている。
【００３６】
図２に示すように、現像筐体１０は、左右方向に対向する１対の側壁３６を備えている。図２，３に示すように、両側壁３６間には、上壁３８および下壁３９が架設されている。上壁３８および下壁３９は、現像筐体１０の前端部で連結されている。この連結部分には、把持部４０が設けられている。把持部４０は、現像筐体１０の前端部から前側上方に向けて延び、その前側部分が開放された断面コ字状に形成されている。
【００３７】
現像ローラ１１および供給ローラ３７（図１参照）は、両側壁３６間に回転可能に保持されている。
（１）現像ローラ
図２，３に示すように、現像ローラ１１は、両側壁３６の後端部間に配置されている。図５に示すように、現像ローラ１１は、左右方向に延びる円筒状の現像ローラ本体４５と、現像ローラ本体４５の中心軸線に沿って延びる現像ローラ軸４６とを備えている。
【００３８】
現像ローラ軸４６の両端部は、現像筐体１０の両側壁３６を貫通している。
（２）供給ローラ
図１に示すように、供給ローラ３７は、現像ローラ１１に対して前側下方の位置に配置されている。図５に示すように、供給ローラ３７は、左右方向に延びる円筒状の供給ローラ本体４７と、供給ローラ本体４７の中心軸線に沿って延びる供給ローラ軸４８とを備えている。
【００３９】
供給ローラ本体４７の周面は、現像ローラ本体４５の周面に対して前側下方から接触している。
【００４０】
供給ローラ軸４８の両端部は、現像筐体１０の両側壁３６を貫通している。
（３）軸受部材
図５に示すように、右側の側壁３６の外側には、右側軸受部材５０が設けられている。現像ローラ軸４６および供給ローラ軸４８の右端部は、右側軸受部材５０を介して、右側の側壁３６に相対回転可能に支持されている。すなわち、右側軸受部材５０は、現像ローラ軸４６の右端部および供給ローラ軸４８の右端部を一括して保持している。
【００４１】
図５に示すように、左側の側壁３６の外側には、現像軸受部材５１および供給軸受部材５２が設けられている。
【００４２】
現像軸受部材５１は、円筒状に形成され、左側の側壁３６に相対回転不能に取り付けられている。現像ローラ軸４６は、現像軸受部材５１の内側に挿通されている。これにより、現像ローラ軸４６の左端部は、現像軸受部材５１を介して、左側の側壁３６に相対回転可能に支持されている。
【００４３】
供給軸受部材５２は、係止部５３、鍔部５４およびスペーサ５５を一体的に備えている。
【００４４】
係止部５３は、略円筒状に形成され、左側の側壁３６に相対回転不能に取り付けられている。係止部５３の右端部には、供給ローラ軸４８に近づくように屈曲された鉤状部５６が形成されている。供給ローラ軸４８には、鉤状部５６と対向する位置に、その周面から周方向に沿って切り欠かれた被係止溝５７が形成されている。この被係止溝５７に鉤状部５６が入り込むことにより、供給ローラ軸４８がその軸線方向（左右方向）に位置決めされる。
【００４５】
図９に示すように、鍔部５４は、略四角形状に形成されている。鍔部５４は、左側の側壁３６に対して左側から当接している。
【００４６】
図５，９に示すように、スペーサ５５は、円筒状に形成されている。スペーサ５５の内側には、供給ローラ軸４８が挿通されている。
【００４７】
これにより、供給ローラ軸４８の左端部は、供給軸受部材５２を介して、左側の側壁３６に相対回転不能に支持されている。
（４）ギヤ機構
図２〜４に示すように、現像カートリッジ３２の左端部には、ギヤカバー４２が取り付けられている。
（４−１）ギヤカバー
ギヤカバー４２は、左側の側壁３６に左側から対向する側板６０と、側板６０の周縁部から現像筐体１０側に向けて延びる周板６１とを一体的に備えている。
【００４８】
図３に示すように、側板６０は、前後方向および上下方向に延びる板状をなし、現像室３３およびトナー収容室３４（図１参照）のほぼ全域と対向するサイズに形成されている。
【００４９】
図３，５に示すように、現像ローラ軸４６の左端部は、ギヤカバー４２から左方に突出しており、その突出した部分には、円筒状のカラー部材６２が取り付けられている。
【００５０】
また、側板６０の前端部および後端部には、２つのねじ孔（図示せず）が形成されている。これらのねじ孔を介して、ねじ６５が左側の側壁３６に螺着されることにより、側板６０が左側の側壁３６（現像筐体１０）に固定される。
【００５１】
また、カラー部材６２に対して前側上方の位置には、カップリング挿入部６６が形成されている。カップリング挿入部６６は、左方に突出する円筒状をなしている。カップリング挿入部６６には、後述するカップリング部材７７が相対回転可能に挿入される。
【００５２】
図６に破線で示すように、周板６１（ギヤカバー４２）の右端部は、左側の側壁３６にと上下方向に対向するようにオーバーラップしている。
（４−２）ギヤ
図６に示すように、ギヤカバー４２と左側の側板３６との間には、駆動伝達ギヤの一例としての入力ギヤ７０、現像ローラ駆動ギヤの一例としての現像ギヤ７１、供給ローラ駆動ギヤの一例としての供給ギヤ７２、連結ギヤ７３およびアジテータギヤ７４が設けられている。各ギヤ７０〜７４は、左右方向に沿った回転軸線を中心に回転可能に設けられている。
（４−２−１）入力ギヤ
図７に示すように、入力ギヤ７０は、現像筐体１０の前端部の上側に配置されている。入力ギヤ７０は、左側の側壁３６に相対回転可能に支持されている。図６〜９に示すように、入力ギヤ７０は、第１ギヤ部７５、第２ギヤ部７６およびカップリング部材７７を一体的に備えている。第１ギヤ部７５、第２ギヤ部７６およびカップリング部材７７は、側壁３６側からこの順に並んで配置されている。
【００５３】
図１０に示すように、第１ギヤ部７５の周面には、所定のつる巻き線に沿った歯すじを有する第１はすば７８が形成されている。
【００５４】
第２ギヤ部７６は、第１ギヤ部７５よりも小径に形成されている。第２ギヤ部７６の周面には、第１ギヤ部７５とは逆向きのつる巻き線に沿った歯すじを有する第２はすば７９が形成されている。
【００５５】
言い換えれば、第１はすば７８と第２はすば７９とは、互いに向きが異なるつる巻き線に沿った歯すじを有している。
【００５６】
図３，７に示すように、カップリング部材７７の左側面には、結合部８０が形成されている。結合部８０は、カップリング部材７７の左側面から右方に掘り下がって形成され、円の一部がその周囲から扇状に部分的に切り欠かれた形状を有している。
（４−２−２）現像ギヤ
図７〜９に示すように、現像ギヤ７１は、入力ギヤ７０に対して後側下方の位置に配置されている。現像ギヤ７１は、現像ローラ軸４６に相対回転不能に取り付けられている。現像ローラ軸４６の左端部は、現像ギヤ７１から左方に突出している。そして、その突出部分には、側面視Ｃ字状の止め具８１が取り付けられている。これにより、現像ギヤ７１の現像ローラ軸４６の軸線方向（左右方向）の移動が規制されている。
【００５７】
現像ギヤ７１は、入力ギヤ７０の第１ギヤ部７５に噛合している。
（４−２−３）供給ギヤ
供給ギヤ７２は、入力ギヤ７０に対して下方の位置に配置されている。図５，９に示すように、供給ギヤ７２は、供給軸受部材５２のスペーサ５５の外側において、供給ローラ軸４８まわりに相対回転不能に取り付けられている。具体的には、供給ローラ軸４８の左端部は、その周面の一部が切り落とされた断面Ｄ字状にＤカット加工されている。そして、そのＤ字状部分が供給ギヤ７２に挿入されることにより、供給ローラ軸４８に供給ギヤ７２が相対回転不能に取り付けられる。供給ローラ軸４８の左端部は、供給ギヤ７２に挿入された状態で、供給ギヤ７２の左端面よりも内側（右側）に配置されている。
【００５８】
図７〜９に示すように、供給ギヤ７２は、入力ギヤ７０の第２ギヤ部７６に噛合している。
（４−２−４）連結ギヤ
図７〜９に示すように、連結ギヤ７３は、入力ギヤ７０に対して前方の位置に配置されている。連結ギヤ７３は、周面にギヤ歯を有する第１ギヤ部８５および第２ギヤ部８６を一体的に備えている。第１ギヤ部８５および第２ギヤ部８６は、側壁３６側からこの順に並んで配置されている。
【００５９】
第１ギヤ部８５は、円筒状に形成されている。左側の側壁３６には、左方に突出する支持突起（図示せず）が突設されている。第１ギヤ部８５の内側に支持突起が相対回転可能に挿入されることにより、連結ギヤ７３は、左側の側壁３６に相対回転可能に支持されている。
【００６０】
第２ギヤ部８６は、第１ギヤ部８５よりも大きな外径を有している。第２ギヤ部８６は、入力ギヤ７０の第２ギヤ部７６に噛合している。
（４−２−５）アジテータギヤ
図７に示すように、アジテータギヤ７４は、連結ギヤ７３に対して前側下方の位置に配置されている。アジテータギヤ７４は、支持部８８およびギヤ部８９を一体的に備えている。
【００６１】
図７，９に示すように、支持部８８は、円筒状に形成されている。支持部８８の中心部には、断面Ｄ字状の軸挿入孔９０がその軸線方向に貫通して形成されている。軸挿入孔９０には、アジテータ軸９１が相対回転不能に挿入される。具体的には、アジテータ軸９１の左端部は、その周面の一部が切り落とされた断面Ｄ字状にＤカット加工されている。そして、そのＤ字状部分が軸挿入孔９０に挿入されることにより、アジテータ軸９１にアジテータギヤ７４が相対回転不能に取り付けられる。アジテータ軸９１は、図１に示すアジテータ２５に連結されている。これにより、アジテータギヤ７４が回転すると、アジテータ軸９１を介して、アジテータ２５が回転する。
【００６２】
ギヤ部８９は、連結ギヤ７３の第１ギヤ部８５に噛合している。
４．本体ケーシング内の構成
図２に仮想線で示すように、本体ケーシング２内には、駆動部材の一例としての本体側カップリング９９が設けられている。本体側カップリング９９は、現像カートリッジ３２が本体ケーシング２（図１参照）に装着された状態で、カップリング部材７７（図７参照）に左方から対向する位置に配置されている。本体側カップリング９９は、右方に突出する図示しない係合突起を有している。
【００６３】
現像カートリッジ３２の本体ケーシング２内への装着が完了した後、本体側カップリング９９が右方に進出されると、本体側カップリング９９の係合突起がカップリング部材７７の結合部８０（図７参照）内に挿入される。本体側カップリング９９がさらに右方に進出されることにより、カップリング部材７７が右方に押圧される。これにより、入力ギヤ７０の左右方向の位置決めが達成される。その後、本体側カップリング９９に図示しないモータからの回転駆動力が入力されると、本体側カップリング９９を介して、カップリング部材７７が回転する。
【００６４】
なお、本体側カップリング９９の右方への進出は、図１に示すフロントカバー４の閉止動作に連動させることができる。このような連動動作は、周知であるため、連動機構についての詳細な説明を省略する。
５．ギヤの駆動
本体側カップリング９９がカップリング部材７７に連結され、入力ギヤ７０に回転駆動力が入力されると、入力ギヤ７０は、図７における時計回り方向に回転する。
【００６５】
入力ギヤ７０の第１ギヤ部７５には、現像ギヤ７１が噛合している。そのため、現像ギヤ７１は、入力ギヤ７０の回転に伴って、図７における反時計回り方向に回転する。これにより、現像ギヤ７１を介して、現像ローラ１１（図１参照）が図１における反時計回り方向に回転する。
【００６６】
また、図１０に示すように、入力ギヤ７０の第１ギヤ部７５に形成された第１はすば７８により、入力ギヤ７０には、右側に向かう方向のスラスト力Ｔ１が発生する。
【００６７】
図７に示すように、入力ギヤ７０の第２ギヤ部７６には、供給ギヤ７２が噛合している。そのため、供給ギヤ７２は、入力ギヤ７０の回転に伴って、図７における反時計回り方向に回転する。これにより、供給ギヤ７２を介して、供給ローラ３７（図１参照）が図１における反時計回り方向に回転する。
【００６８】
このとき、図１０に示すように、入力ギヤ７０の第２ギヤ部７６に形成された第２はすば７９により、入力ギヤ７０には、左側に向かう方向のスラスト力Ｔ２が発生する。
【００６９】
図７に示すように、第１ギヤ部７５よりも第２ギヤ部７６のギヤ径が小さいため、第１ギヤ部７５に噛合する現像ギヤ７１の回転速度よりも、第２ギヤ部７６に噛合する供給ギヤ部７２の回転速度が小さくなる。よって、現像ローラ１１の周速よりも供給ローラ３７（図１参照）の周速が小さくなる。
【００７０】
また、入力ギヤ７０の第２ギヤ部７６には、連結ギヤ７３の第２ギヤ部８６が噛合している。そのため、連結ギヤ７３は、入力ギヤ７０の回転に伴って、図７における反時計回り方向に回転する。
【００７１】
連結ギヤ７３の第１ギヤ部８５には、アジテータギヤ７４のギヤ部８９が噛合している。そのため、アジテータギヤ７４は、連結ギヤ７３の回転に伴って、図７における時計回り方向に回転する。これにより、アジテータギヤ７４を介して、アジテータ２５（図１参照）が図１における時計回り方向に回転する。
５．作用効果
以上のように、現像カートリッジ３２には、現像ローラ１１および供給ローラ３７が備えられている。現像ローラ１１は、左右方向に延びる現像ローラ軸４６を中心に回転可能に設けられている。現像ローラ１１には、現像ギヤ７１が連結されている。供給ローラ３７は、左右方向に延びる供給ローラ軸４８を中心に回転可能に設けられている。供給ローラ３７には、供給ギヤ７２が連結されている。また、現像カートリッジ３２には、現像ギヤ７１および供給ギヤ７２に駆動力を伝達するための入力ギヤ７０が備えられている。入力ギヤ７０は、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６を備え、左右方向に延びるギヤ軸線を中心に回転可能に設けられている。現像ギヤ７１および供給ギヤ７２は、それぞれ第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６に噛合している。そのため、第２ギヤ部７６および供給ギヤ７２の各ギヤ径を変更することにより、現像ローラ１１の周速を変更することなく、供給ローラ３７の周速を大きく変更することができる。
【００７２】
また、現像ギヤ７１と供給ギヤ７２とが別々のギヤ部７５，７６に噛合するので、現像ギヤ７１および供給ギヤ７２が同一のギヤ部に噛合する構成と比べて、ギヤ部７５，７６の摩耗の度合いを下げることができる。
【００７３】
また、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６は、入力ギヤ７０の回転時に、互いに逆方向のスラスト力Ｔ１，Ｔ２を発生する。これにより、入力ギヤ７０の回転時に、入力ギヤ７０が左右方向の一方側に偏るのを防止することができる。
【００７４】
また、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６には、それぞれ第１はすば７８および第２はすば７９が形成されている。第１はすば７８および第２はすば７９は、互いに向きが異なるつる巻き線に沿った歯すじを有している。これにより、入力ギヤ７０の回転時に、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６に互いに逆方向のスラスト力Ｔ１，Ｔ２を発生させることができる。
【００７５】
また、入力ギヤ７０の結合部８０には、駆動力を入力するための本体側カップリング９９が左側から結合される。これにより、本体側カップリング９９から入力ギヤ７０に駆動力を入力することができ、その駆動力を現像ギヤ７１を介して現像ローラ１１に伝達するとともに、供給ギヤ７２を介して供給ローラ３７に伝達することができる。
【００７６】
また、第１ギヤ部７５のギヤ径は、第２ギヤ部７６のギヤ径よりも大きい。これにより、第２ギヤ部７６に噛合する供給ギヤ７２の回転速度は、第１ギヤ部７５に噛合する現像ギヤ７１よりも小さく、供給ローラ３７の周速は、現像ローラ１１よりも小さい。そのため、供給ローラ３７と現像ローラ１１との間で摩擦を小さくすることができ、供給ローラ３７と現像ローラ１１との間で生じる摩擦によるトナーの劣化を抑制することができる。
【００７７】
また、現像カートリッジ３２の現像筐体１０には、現像ローラ１１および供給ローラ３７に対して左右方向の両側から対向する１対の側壁３６が設けられている。また、現像ギヤ７１、供給ギヤ７２および入力ギヤ７０は、ギヤカバー４２により一括して覆われている。また、ギヤカバー４２は、現像筐体１０と部分的にオーバラップしている。これにより、ギヤカバー４２と現像筐体１０との間から異物が混入するのを防止することができる。よって、各ギヤ間の噛合部分に異物が混入することによる噛合不良が生じるのを防止することができる。
７．変形例
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００７８】
たとえば、上記の実施形態では、画像形成装置の一例として、モノクロのプリンタを例示したが、画像形成装置の一例として、カラープリンタが採用されてもよい。この場合、本発明は、カラープリンタに着脱可能に装着される現像カートリッジに適用することができる。
【００７９】
また、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６は、樹脂材料を用いた一体成形技術により一体的に形成されてもよいし、個別に形成されて、それらが共通の軸線を有するように軸方向に結合されてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１ プリンタ
２ 本体ケーシング
１０ 現像筐体
１１ 現像ローラ
３２ 現像カートリッジ
３６ 側壁
３７ 供給ローラ
４２ ギヤカバー
７０ 入力ギヤ
７１ 現像ギヤ
７２ 供給ギヤ
７５ 第１ギヤ部
７６ 第２ギヤ部
７８ 第１はすば
７９ 第２はすば
９９ 本体側カップリング
Ｔ１ スラスト力
Ｔ２ スラスト力
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の装置本体に着脱可能な現像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電子写真方式の画像形成装置には、静電潜像が形成される感光ドラムと、その感光ドラムに形成される静電潜像を現像するための現像カートリッジとが備えられている。
【０００３】
現像カートリッジには、現像ローラと、現像ローラにトナーを供給するための供給ローラとが備えられている。現像カートリッジの一方の側壁には、現像ローラおよび供給ローラを駆動させるためのギヤ機構部が設けられている。ギヤ機構部には、装置本体から駆動力が入力される入力ギヤと、現像ローラの現像ローラ軸の端部に取り付けられ、入力ギヤに噛合する現像ローラ駆動ギヤと、供給ローラの供給ローラ軸の端部に取り付けられ、入力ギヤに噛合する供給ローラ駆動ギヤとが備えられている。すなわち、現像ローラの現像ローラ軸の端部に取り付けられる現像ローラ駆動ギヤと、供給ローラの供給ローラ軸の端部に取り付けられる供給ローラ駆動ギヤとは、装置本体から駆動力が入力される入力ギヤの同じギヤ歯に噛合している。
【０００４】
画像形成時には、装置本体から入力ギヤに駆動力が入力されて、入力ギヤが回転される。そして、入力ギヤから現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤに駆動力が伝達されることにより、現像ローラ駆動ギヤを介して現像ローラが回転されるとともに、供給ローラ駆動ギヤを介して供給ローラが回転される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７２２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トナーの劣化を防止するために、供給ローラの周速を下げ、供給ローラと現像ローラとの間で生じる摩擦を小さくすることが考えられる。たとえば、供給ローラ駆動ギヤのギヤ径を大きくすることにより、供給ローラの周速を下げることができる。
【０００７】
供給ローラから現像ローラにトナーを良好に供給するために、現像ローラと供給ローラとは、一定のニップ幅で接している。このニップ幅は、現像ローラおよび供給ローラの径ならびに現像ローラ軸と供給ローラ軸との軸間距離により決まる。そのため、現像ローラおよび供給ローラの径ならびに現像ローラ軸と供給ローラ軸との軸間距離を変更して、供給ローラの周速を下げることは容易に行うことができない。また、現像ローラの周速（回転速度）は、現像プロセスに最も影響する因子であるため、所望の周速を維持すべく、現像ローラ駆動ギヤのギヤ径も容易に変更することができない。そこで、供給ローラの周速を下げるには、供給ローラ駆動ギヤのギヤ径または入力ギヤの位置を変更することが考えられるが、スペース的な制約もあり、供給ローラの周速を下げるには限界がある。
【０００８】
また、入力ギヤに現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤの両方が噛合するため、入力ギヤのギヤ歯が摩耗しやすい。入力ギヤのギヤ歯が摩耗すると、現像ローラを安定して駆動することができず、現像ローラにより形成されるトナー像に乱れが生じるおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、供給ローラの周速を大きく変更することができ、かつ、現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤに駆動力を伝達するギヤ部の摩耗の度合いを下げることができる、現像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】
【００１０】
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に着脱可能な現像カートリッジであって、所定方向に延びる現像ローラ軸線を中心に回転可能に設けられる現像ローラと、前記所定方向に延びる供給ローラ軸線を中心に回転可能に設けられ、現像ローラに現像剤を供給するための供給ローラと、前記現像ローラに連結される現像ローラ駆動ギヤと、前記供給ローラに連結される供給ローラ駆動ギヤと、前記所定方向に延びるギヤ軸線を中心に回転可能に設けられ、前記現像ローラ駆動ギヤと噛合する第１ギヤ部および前記供給ローラ駆動ギヤと噛合する第２ギヤ部を一体的に有し、前記現像ローラ駆動ギヤおよび前記供給ローラ駆動ギヤに駆動力を伝達するための駆動力伝達ギヤとを備え、前記現像ローラ駆動ギヤが、前記供給ローラ駆動ギヤよりも前記所定方向内側に配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、現像カートリッジには、現像ローラおよび供給ローラが備えられている。現像ローラは、所定方向に延びる現像ローラ軸線を中心に回転可能に設けられている。現像ローラには、現像ローラ駆動ギヤが連結されている。供給ローラは、所定方向に延びる供給ローラ軸線を中心に回転可能に設けられている。供給ローラには、供給ローラ駆動ギヤが連結されている。また、現像カートリッジには、現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤに駆動力を伝達するための駆動力伝達ギヤが備えられている。駆動力伝達ギヤは、第１ギヤ部および第２ギヤ部を備え、所定方向に延びるギヤ軸線を中心に回転可能に設けられている。現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤは、それぞれ第１ギヤ部および第２ギヤ部に噛合している。そのため、第２ギヤ部および供給ローラ駆動ギヤの各ギヤ径を変更することにより、現像ローラの周速を変更することなく、供給ローラの周速を大きく変更することができる。
【００１２】
また、現像ローラ駆動ギヤと供給ローラ駆動ギヤとが別々のギヤ部に噛合するので、現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラ駆動ギヤが同一のギヤ部に噛合する構成と比べて、ギヤ部の摩耗の度合いを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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備えられたプリンタの側断面図である。
【図２】図２は、現像カートリッジの平面図である。
【図３】図３は、現像カートリッジの左側面図である。
【図４】図４は、現像カートリッジの底面図である。
【図５】図３に示す切断線Ｖ−Ｖにおける現像カートリッジの断面図である。
【図６】図６は、現像カートリッジの平面図であり、ギヤカバーが取り外された状態を示す。
【図７】図７は、現像カートリッジの左側面図であり、ギヤカバーが取り外された状態を示す。
【図８】図８は、現像カートリッジの底面図であり、ギヤカバーが取り外された状態を示す。
【図９】図９は、現像カートリッジの斜視図であり、ギヤカバーが取り外された状態を示す。
【図１０】図１０は、入力ギヤ、現像ギヤおよび供給ギヤの噛合状態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
１．プリンタの全体構成
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのプリンタ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。
【００１５】
本体ケーシング２内の中央部には、プロセスカートリッジ３が設けられている。プロセスカートリッジ３は、本体ケーシング２の一方側壁に設けられたフロントカバー４を介して、本体ケーシング２に対して着脱可能に装着される。
【００１６】
なお、以下の説明において、本体ケーシング２におけるフロントカバー４が設けられている側を前側とし、その反対側を後側とする。また、プリンタ１を前側から見たときを左右の基準とする。また、後述する現像カートリッジ３２については、本体ケーシング２に装着された状態を前後左右の基準とする。
【００１７】
プロセスカートリッジ３は、ドラムカートリッジ３１と、そのドラムカートリッジ３１に着脱自在に装着される現像カートリッジ３２とを備えている。
【００１８】
ドラムカートリッジ３１には、感光ドラム６が回転可能に設けられている。また、ドラムカートリッジ３１には、帯電器７および転写ローラ９が設けられている。
【００１９】
感光ドラム６は、図１の紙面に垂直な方向に延びる軸線を中心に回転可能に設けられている。
【００２０】
帯電器７は、スコロトロン型帯電器であり、感光ドラム６の周面に対して間隔を空けて対向配置されている。
【００２１】
現像カートリッジ３２は、トナーを収容する筐体の一例としての現像筐体１０を備えている。現像筐体１０の内部には、現像室３３と現像室３３に供給するトナーが収容されるトナー収容室３４とが互いに隣接して形成されている。
現像室３３内には、現像ローラ１１および供給ローラ３７が回転可能に保持されている。
【００２２】
現像ローラ１１は、その周面の一部が現像筐体１０の後端部から露出している。また、供給ローラ３７は、その周面が現像ローラ１１の前側部分に接触している。そして、現像カートリッジ３２は、現像ローラ１１における現像筐体１０から露出した部分が感光ドラム６の周面と接触するようにドラムカートリッジ３１に装着されている。
【００２３】
トナー収容室３４内には、アジテータ２５が回転可能に保持されている。トナー収容室３４内のトナーは、アジテータ２５の回転により攪拌されつつ、現像室３３内に供給される。
【００２４】
転写ローラ９は、感光ドラム６の下方において、感光ドラム６の回転軸線と平行な軸線を中心に回転可能に設けられ、その周面が感光ドラム６の周面に接触するように配置されている。
【００２５】
本体ケーシング２内において、プロセスカートリッジ３の上方には、レーザなどを備える露光器５が配置されている。
【００２６】
画像形成時には、感光ドラム６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６の回転に伴って、感光ドラム６の周面（表面）は、帯電器７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５からレーザビームが出射される。レーザビームは、帯電器７と現像カートリッジ３２との間を通り、一様に正帯電された感光ドラム６の周面に照射される。これにより、感光ドラム６の周面が選択的に露光され、その露光された部分から電荷が選択的に除去されて、感光ドラム６の周面に静電潜像が形成される。感光ドラム６の回転により、静電潜像が現像ローラ１１に対向すると、現像ローラ１１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６の周面にトナー像が形成される。
【００２７】
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１２が配置されている。給紙カセット１２の上方には、給紙カセット１２から用紙を送り出すためのピックアップローラ１３が設けられている。
【００２８】
また、本体ケーシング２内には、側面視Ｓ字状の搬送路１４が形成されている。この搬送路１４は、給紙カセット１２から感光ドラム６と転写ローラ９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１５に至る。搬送路１４上には、互いに対向配置される分離ローラ１６および分離パッド１７、１対の給紙ローラ１８、１対のレジストローラ１９ならびに１対の排紙ローラ２０が設けられている。
【００２９】
給紙カセット１２から送り出された用紙Ｐは、分離ローラ１６と分離パッド１７との間を通過し、その際に１枚ずつに捌かれる。その後、用紙Ｐは、給紙ローラ１８により、レジストローラ１９に向けて搬送される。そして、その用紙Ｐは、レジストローラ１９によるレジスト後に、レジストローラ１９により、感光ドラム６と転写ローラ９との間に向けて搬送される。
【００３０】
感光ドラム６の周面上のトナー像は、感光ドラム６の回転により、感光ドラム６と転写ローラ９との間を通過する用紙Ｐと対向したときに、転写ローラ９により電気的に引き寄せられて、用紙Ｐに転写される。
【００３１】
搬送路１４上には、転写ローラ９に対して用紙Ｐの搬送方向の下流側に、定着器２１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１４を搬送されて、定着器２１を通過する。定着器２１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。
【００３２】
このプリンタ１は、動作モードとして、用紙Ｐの片面に画像（トナー像）を形成する片面モードと、用紙Ｐの一方面に画像を形成した後、その用紙Ｐの一方面と反対の他方面に画像を形成する両面モードとを有している。
【００３３】
片面モードでは、一方面に画像が形成された用紙Ｐは、排紙ローラ２０により、排紙トレイ１５に排出される。
【００３４】
両面モードを実現するための構成として、本体ケーシング２内には、反転搬送路２２が形成されている。反転搬送路２２は、排紙ローラ２０の近傍から搬送路１４と給紙カセット１２との間を延び、搬送路１４における給紙ローラ１８とレジストローラ１９との間の部分に接続されている。反転搬送路２２上には、１対の第１反転搬送ローラ２３および１対の第２反転搬送ローラ２４が設けられている。
【００３５】
両面モードでは、用紙Ｐの一方面に画像が形成された後、その用紙Ｐは、排紙トレイ１５に排出されずに、反転搬送路２２に送り込まれる。そして、用紙Ｐは、第１反転搬送ローラ２３および第２反転搬送ローラ２４により、反転搬送路２２を搬送され、その表裏が反転されて、画像が形成されていない他方面が感光ドラム６の周面と対向する姿勢で搬送路１４に送り込まれる。そして、用紙Ｐの他方面に画像が形成されることにより、用紙Ｐの両面への画像の形成が達成される。
２．現像カートリッジ
現像カートリッジ３２の現像筐体１０は、後側が開放されたボックス形状に形成されている。
【００３６】
図２に示すように、現像筐体１０は、左右方向に対向する１対の側壁３６を備えている。図２，３に示すように、両側壁３６間には、上壁３８および下壁３９が架設されている。上壁３８および下壁３９は、現像筐体１０の前端部で連結されている。この連結部分には、把持部４０が設けられている。把持部４０は、現像筐体１０の前端部から前側上方に向けて延び、その前側部分が開放された断面コ字状に形成されている。
【００３７】
現像ローラ１１および供給ローラ３７（図１参照）は、両側壁３６間に回転可能に保持されている。
（１）現像ローラ
図２，３に示すように、現像ローラ１１は、両側壁３６の後端部間に配置されている。図５に示すように、現像ローラ１１は、左右方向に延びる円筒状の現像ローラ本体４５と、現像ローラ本体４５の中心軸線に沿って延びる現像ローラ軸４６とを備えている。
【００３８】
現像ローラ軸４６の両端部は、現像筐体１０の両側壁３６を貫通している。
（２）供給ローラ
図１に示すように、供給ローラ３７は、現像ローラ１１に対して前側下方の位置に配置されている。図５に示すように、供給ローラ３７は、左右方向に延びる円筒状の供給ローラ本体４７と、供給ローラ本体４７の中心軸線に沿って延びる供給ローラ軸４８とを備えている。
【００３９】
供給ローラ本体４７の周面は、現像ローラ本体４５の周面に対して前側下方から接触している。
【００４０】
供給ローラ軸４８の両端部は、現像筐体１０の両側壁３６を貫通している。
（３）軸受部材
図５に示すように、右側の側壁３６の外側には、右側軸受部材５０が設けられている。現像ローラ軸４６および供給ローラ軸４８の右端部は、右側軸受部材５０を介して、右側の側壁３６に相対回転可能に支持されている。すなわち、右側軸受部材５０は、現像ローラ軸４６の右端部および供給ローラ軸４８の右端部を一括して保持している。
【００４１】
図５に示すように、左側の側壁３６の外側には、現像軸受部材５１および供給軸受部材５２が設けられている。
【００４２】
現像軸受部材５１は、円筒状に形成され、左側の側壁３６に相対回転不能に取り付けられている。現像ローラ軸４６は、現像軸受部材５１の内側に挿通されている。これにより、現像ローラ軸４６の左端部は、現像軸受部材５１を介して、左側の側壁３６に相対回転可能に支持されている。
【００４３】
供給軸受部材５２は、係止部５３、鍔部５４およびスペーサ５５を一体的に備えている。
【００４４】
係止部５３は、略円筒状に形成され、左側の側壁３６に相対回転不能に取り付けられている。係止部５３の右端部には、供給ローラ軸４８に近づくように屈曲された鉤状部５６が形成されている。供給ローラ軸４８には、鉤状部５６と対向する位置に、その周面から周方向に沿って切り欠かれた被係止溝５７が形成されている。この被係止溝５７に鉤状部５６が入り込むことにより、供給ローラ軸４８がその軸線方向（左右方向）に位置決めされる。
【００４５】
図９に示すように、鍔部５４は、略四角形状に形成されている。鍔部５４は、左側の側壁３６に対して左側から当接している。
【００４６】
図５，９に示すように、スペーサ５５は、円筒状に形成されている。スペーサ５５の内側には、供給ローラ軸４８が挿通されている。
【００４７】
これにより、供給ローラ軸４８の左端部は、供給軸受部材５２を介して、左側の側壁３６に相対回転不能に支持されている。
（４）ギヤ機構
図２〜４に示すように、現像カートリッジ３２の左端部には、ギヤカバー４２が取り付けられている。
（４−１）ギヤカバー
ギヤカバー４２は、左側の側壁３６に左側から対向する側板６０と、側板６０の周縁部から現像筐体１０側に向けて延びる周板６１とを一体的に備えている。
【００４８】
図３に示すように、側板６０は、前後方向および上下方向に延びる板状をなし、現像室３３およびトナー収容室３４（図１参照）のほぼ全域と対向するサイズに形成されている。
【００４９】
図３，５に示すように、現像ローラ軸４６の左端部は、ギヤカバー４２から左方に突出しており、その突出した部分には、円筒状のカラー部材６２が取り付けられている。
【００５０】
また、側板６０の前端部および後端部には、２つのねじ孔（図示せず）が形成されている。これらのねじ孔を介して、ねじ６５が左側の側壁３６に螺着されることにより、側板６０が左側の側壁３６（現像筐体１０）に固定される。
【００５１】
また、カラー部材６２に対して前側上方の位置には、カップリング挿入部６６が形成されている。カップリング挿入部６６は、左方に突出する円筒状をなしている。カップリング挿入部６６には、後述するカップリング部材７７が相対回転可能に挿入される。
【００５２】
図６に破線で示すように、周板６１（ギヤカバー４２）の右端部は、左側の側壁３６にと上下方向に対向するようにオーバーラップしている。
（４−２）ギヤ
図６に示すように、ギヤカバー４２と左側の側板３６との間には、駆動伝達ギヤの一例としての入力ギヤ７０、現像ローラ駆動ギヤの一例としての現像ギヤ７１、供給ローラ駆動ギヤの一例としての供給ギヤ７２、連結ギヤ７３およびアジテータギヤ７４が設けられている。各ギヤ７０〜７４は、左右方向に沿った回転軸線を中心に回転可能に設けられている。
（４−２−１）入力ギヤ
図７に示すように、入力ギヤ７０は、現像筐体１０の前端部の上側に配置されている。入力ギヤ７０は、左側の側壁３６に相対回転可能に支持されている。図６〜９に示すように、入力ギヤ７０は、第１ギヤ部７５、第２ギヤ部７６およびカップリング部材７７を一体的に備えている。第１ギヤ部７５、第２ギヤ部７６およびカップリング部材７７は、側壁３６側からこの順に並んで配置されている。
【００５３】
図１０に示すように、第１ギヤ部７５の周面には、所定のつる巻き線に沿った歯すじを有する第１はすば７８が形成されている。
【００５４】
第２ギヤ部７６は、第１ギヤ部７５よりも小径に形成されている。第２ギヤ部７６の周面には、第１ギヤ部７５とは逆向きのつる巻き線に沿った歯すじを有する第２はすば７９が形成されている。
【００５５】
言い換えれば、第１はすば７８と第２はすば７９とは、互いに向きが異なるつる巻き線に沿った歯すじを有している。
【００５６】
図３，７に示すように、カップリング部材７７の左側面には、結合部８０が形成されている。結合部８０は、カップリング部材７７の左側面から右方に掘り下がって形成され、円の一部がその周囲から扇状に部分的に切り欠かれた形状を有している。
（４−２−２）現像ギヤ
図７〜９に示すように、現像ギヤ７１は、入力ギヤ７０に対して後側下方の位置に配置されている。現像ギヤ７１は、現像ローラ軸４６に相対回転不能に取り付けられている。現像ローラ軸４６の左端部は、現像ギヤ７１から左方に突出している。そして、その突出部分には、側面視Ｃ字状の止め具８１が取り付けられている。これにより、現像ギヤ７１の現像ローラ軸４６の軸線方向（左右方向）の移動が規制されている。
【００５７】
現像ギヤ７１は、入力ギヤ７０の第１ギヤ部７５に噛合している。
（４−２−３）供給ギヤ
供給ギヤ７２は、入力ギヤ７０に対して下方の位置に配置されている。図５，９に示すように、供給ギヤ７２は、供給軸受部材５２のスペーサ５５の外側において、供給ローラ軸４８まわりに相対回転不能に取り付けられている。具体的には、供給ローラ軸４８の左端部は、その周面の一部が切り落とされた断面Ｄ字状にＤカット加工されている。そして、そのＤ字状部分が供給ギヤ７２に挿入されることにより、供給ローラ軸４８に供給ギヤ７２が相対回転不能に取り付けられる。供給ローラ軸４８の左端部は、供給ギヤ７２に挿入された状態で、供給ギヤ７２の左端面よりも内側（右側）に配置されている。
【００５８】
図７〜９に示すように、供給ギヤ７２は、入力ギヤ７０の第２ギヤ部７６に噛合している。
（４−２−４）連結ギヤ
図７〜９に示すように、連結ギヤ７３は、入力ギヤ７０に対して前方の位置に配置されている。連結ギヤ７３は、周面にギヤ歯を有する第１ギヤ部８５および第２ギヤ部８６を一体的に備えている。第１ギヤ部８５および第２ギヤ部８６は、側壁３６側からこの順に並んで配置されている。
【００５９】
第１ギヤ部８５は、円筒状に形成されている。左側の側壁３６には、左方に突出する支持突起（図示せず）が突設されている。第１ギヤ部８５の内側に支持突起が相対回転可能に挿入されることにより、連結ギヤ７３は、左側の側壁３６に相対回転可能に支持されている。
【００６０】
第２ギヤ部８６は、第１ギヤ部８５よりも大きな外径を有している。第２ギヤ部８６は、入力ギヤ７０の第２ギヤ部７６に噛合している。
（４−２−５）アジテータギヤ
図７に示すように、アジテータギヤ７４は、連結ギヤ７３に対して前側下方の位置に配置されている。アジテータギヤ７４は、支持部８８およびギヤ部８９を一体的に備えている。
【００６１】
図７，９に示すように、支持部８８は、円筒状に形成されている。支持部８８の中心部には、断面Ｄ字状の軸挿入孔９０がその軸線方向に貫通して形成されている。軸挿入孔９０には、アジテータ軸９１が相対回転不能に挿入される。具体的には、アジテータ軸９１の左端部は、その周面の一部が切り落とされた断面Ｄ字状にＤカット加工されている。そして、そのＤ字状部分が軸挿入孔９０に挿入されることにより、アジテータ軸９１にアジテータギヤ７４が相対回転不能に取り付けられる。アジテータ軸９１は、図１に示すアジテータ２５に連結されている。これにより、アジテータギヤ７４が回転すると、アジテータ軸９１を介して、アジテータ２５が回転する。
【００６２】
ギヤ部８９は、連結ギヤ７３の第１ギヤ部８５に噛合している。
４．本体ケーシング内の構成
図２に仮想線で示すように、本体ケーシング２内には、駆動部材の一例としての本体側カップリング９９が設けられている。本体側カップリング９９は、現像カートリッジ３２が本体ケーシング２（図１参照）に装着された状態で、カップリング部材７７（図７参照）に左方から対向する位置に配置されている。本体側カップリング９９は、右方に突出する図示しない係合突起を有している。
【００６３】
現像カートリッジ３２の本体ケーシング２内への装着が完了した後、本体側カップリング９９が右方に進出されると、本体側カップリング９９の係合突起がカップリング部材７７の結合部８０（図７参照）内に挿入される。本体側カップリング９９がさらに右方に進出されることにより、カップリング部材７７が右方に押圧される。これにより、入力ギヤ７０の左右方向の位置決めが達成される。その後、本体側カップリング９９に図示しないモータからの回転駆動力が入力されると、本体側カップリング９９を介して、カップリング部材７７が回転する。
【００６４】
なお、本体側カップリング９９の右方への進出は、図１に示すフロントカバー４の閉止動作に連動させることができる。このような連動動作は、周知であるため、連動機構についての詳細な説明を省略する。
５．ギヤの駆動
本体側カップリング９９がカップリング部材７７に連結され、入力ギヤ７０に回転駆動力が入力されると、入力ギヤ７０は、図７における時計回り方向に回転する。
【００６５】
入力ギヤ７０の第１ギヤ部７５には、現像ギヤ７１が噛合している。そのため、現像ギヤ７１は、入力ギヤ７０の回転に伴って、図７における反時計回り方向に回転する。これにより、現像ギヤ７１を介して、現像ローラ１１（図１参照）が図１における反時計回り方向に回転する。
【００６６】
また、図１０に示すように、入力ギヤ７０の第１ギヤ部７５に形成された第１はすば７８により、入力ギヤ７０には、右側に向かう方向のスラスト力Ｔ１が発生する。
【００６７】
図７に示すように、入力ギヤ７０の第２ギヤ部７６には、供給ギヤ７２が噛合している。そのため、供給ギヤ７２は、入力ギヤ７０の回転に伴って、図７における反時計回り方向に回転する。これにより、供給ギヤ７２を介して、供給ローラ３７（図１参照）が図１における反時計回り方向に回転する。
【００６８】
このとき、図１０に示すように、入力ギヤ７０の第２ギヤ部７６に形成された第２はすば７９により、入力ギヤ７０には、左側に向かう方向のスラスト力Ｔ２が発生する。
【００６９】
図７に示すように、第１ギヤ部７５よりも第２ギヤ部７６のギヤ径が小さいため、第１ギヤ部７５に噛合する現像ギヤ７１の回転速度よりも、第２ギヤ部７６に噛合する供給ギヤ部７２の回転速度が小さくなる。よって、現像ローラ１１の周速よりも供給ローラ３７（図１参照）の周速が小さくなる。
【００７０】
また、入力ギヤ７０の第２ギヤ部７６には、連結ギヤ７３の第２ギヤ部８６が噛合している。そのため、連結ギヤ７３は、入力ギヤ７０の回転に伴って、図７における反時計回り方向に回転する。
【００７１】
連結ギヤ７３の第１ギヤ部８５には、アジテータギヤ７４のギヤ部８９が噛合している。そのため、アジテータギヤ７４は、連結ギヤ７３の回転に伴って、図７における時計回り方向に回転する。これにより、アジテータギヤ７４を介して、アジテータ２５（図１参照）が図１における時計回り方向に回転する。
５．作用効果
以上のように、現像カートリッジ３２には、現像ローラ１１および供給ローラ３７が備えられている。現像ローラ１１は、左右方向に延びる現像ローラ軸４６を中心に回転可能に設けられている。現像ローラ１１には、現像ギヤ７１が連結されている。供給ローラ３７は、左右方向に延びる供給ローラ軸４８を中心に回転可能に設けられている。供給ローラ３７には、供給ギヤ７２が連結されている。また、現像カートリッジ３２には、現像ギヤ７１および供給ギヤ７２に駆動力を伝達するための入力ギヤ７０が備えられている。入力ギヤ７０は、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６を備え、左右方向に延びるギヤ軸線を中心に回転可能に設けられている。現像ギヤ７１および供給ギヤ７２は、それぞれ第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６に噛合している。そのため、第２ギヤ部７６および供給ギヤ７２の各ギヤ径を変更することにより、現像ローラ１１の周速を変更することなく、供給ローラ３７の周速を大きく変更することができる。
【００７２】
また、現像ギヤ７１と供給ギヤ７２とが別々のギヤ部７５，７６に噛合するので、現像ギヤ７１および供給ギヤ７２が同一のギヤ部に噛合する構成と比べて、ギヤ部７５，７６の摩耗の度合いを下げることができる。
【００７３】
また、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６は、入力ギヤ７０の回転時に、互いに逆方向のスラスト力Ｔ１，Ｔ２を発生する。これにより、入力ギヤ７０の回転時に、入力ギヤ７０が左右方向の一方側に偏るのを防止することができる。
【００７４】
また、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６には、それぞれ第１はすば７８および第２はすば７９が形成されている。第１はすば７８および第２はすば７９は、互いに向きが異なるつる巻き線に沿った歯すじを有している。これにより、入力ギヤ７０の回転時に、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６に互いに逆方向のスラスト力Ｔ１，Ｔ２を発生させることができる。
【００７５】
また、入力ギヤ７０の結合部８０には、駆動力を入力するための本体側カップリング９９が左側から結合される。これにより、本体側カップリング９９から入力ギヤ７０に駆動力を入力することができ、その駆動力を現像ギヤ７１を介して現像ローラ１１に伝達するとともに、供給ギヤ７２を介して供給ローラ３７に伝達することができる。
【００７６】
また、第１ギヤ部７５のギヤ径は、第２ギヤ部７６のギヤ径よりも大きい。これにより、第２ギヤ部７６に噛合する供給ギヤ７２の回転速度は、第１ギヤ部７５に噛合する現像ギヤ７１よりも小さく、供給ローラ３７の周速は、現像ローラ１１よりも小さい。そのため、供給ローラ３７と現像ローラ１１との間で摩擦を小さくすることができ、供給ローラ３７と現像ローラ１１との間で生じる摩擦によるトナーの劣化を抑制することができる。
【００７７】
また、現像カートリッジ３２の現像筐体１０には、現像ローラ１１および供給ローラ３７に対して左右方向の両側から対向する１対の側壁３６が設けられている。また、現像ギヤ７１、供給ギヤ７２および入力ギヤ７０は、ギヤカバー４２により一括して覆われている。また、ギヤカバー４２は、現像筐体１０と部分的にオーバラップしている。これにより、ギヤカバー４２と現像筐体１０との間から異物が混入するのを防止することができる。よって、各ギヤ間の噛合部分に異物が混入することによる噛合不良が生じるのを防止することができる。
７．変形例
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００７８】
たとえば、上記の実施形態では、画像形成装置の一例として、モノクロのプリンタを例示したが、画像形成装置の一例として、カラープリンタが採用されてもよい。この場合、本発明は、カラープリンタに着脱可能に装着される現像カートリッジに適用することができる。
【００７９】
また、第１ギヤ部７５および第２ギヤ部７６は、樹脂材料を用いた一体成形技術により一体的に形成されてもよいし、個別に形成されて、それらが共通の軸線を有するように軸方向に結合されてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１ プリンタ
２ 本体ケーシング
１０ 現像筐体
１１ 現像ローラ
３２ 現像カートリッジ
３６ 側壁
３７ 供給ローラ
４２ ギヤカバー
７０ 入力ギヤ
７１ 現像ギヤ
７２ 供給ギヤ
７５ 第１ギヤ部
７６ 第２ギヤ部
７８ 第１はすば
７９ 第２はすば
９９ 本体側カップリング
Ｔ１ スラスト力
Ｔ２ スラスト力
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の装置本体に着脱可能な現像カートリッジであって、
所定方向に延びる現像ローラ軸線を中心に回転可能に設けられる現像ローラと、
前記所定方向に延びる供給ローラ軸線を中心に回転可能に設けられ、現像ローラに現像剤を供給するための供給ローラと、
前記現像ローラに連結される現像ローラ駆動ギヤと、
前記供給ローラに連結される供給ローラ駆動ギヤと、
前記所定方向に延びるギヤ軸線を中心に回転可能に設けられ、前記現像ローラ駆動ギヤと噛合する第１ギヤ部および前記供給ローラ駆動ギヤと噛合する第２ギヤ部を有し、前記現像ローラ駆動ギヤおよび前記供給ローラ駆動ギヤに駆動力を伝達するための駆動力伝達ギヤとを備え、
前記現像ローラ駆動ギヤが、前記供給ローラ駆動ギヤよりも前記所定方向内側に配置されている、現像カートリッジ。
【請求項２】
前記第１ギヤ部および前記第２ギヤ部は、前記駆動力伝達ギヤの回転時に、互いに逆方向のスラスト力を発生させるように構成されている、請求項１に記載の現像カートリッジ。
【請求項３】
前記第１ギヤ部および前記第２ギヤ部には、それぞれ第１はすばおよび第２はすばが形成されており、
前記第１はすばおよび前記第２はすばは、互いに向きが異なるつる巻き線に沿った歯すじを有している、請求項２に記載の現像カートリッジ。
【請求項４】
前記駆動力伝達ギヤには、前記所定方向の外側から駆動力を入力するための駆動部材が結合される結合部が形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像カートリッジ。
【請求項５】
前記第１ギヤ部のギヤ径は、前記第２ギヤ部のギヤ径よりも大きい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像カートリッジ。
【請求項６】
前記現像ローラおよび前記供給ローラに対して前記所定方向の両側から対向する１対の側壁を有する筐体と、
前記現像ローラ駆動ギヤ、前記供給ローラ駆動ギヤおよび前記駆動力伝達ギヤを一括して覆うギヤカバーとを備えており、
前記ギヤカバーは、前記筐体の少なくとも一部とオーバラップしている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像カートリッジ。
【請求項１】
画像形成装置の装置本体に着脱可能な現像カートリッジであって、
所定方向に延びる現像ローラ軸線を中心に回転可能に設けられる現像ローラと、
前記所定方向に延びる供給ローラ軸線を中心に回転可能に設けられ、現像ローラに現像剤を供給するための供給ローラと、
前記現像ローラに連結される現像ローラ駆動ギヤと、
前記供給ローラに連結される供給ローラ駆動ギヤと、
前記所定方向に延びるギヤ軸線を中心に回転可能に設けられ、前記現像ローラ駆動ギヤと噛合する第１ギヤ部および前記供給ローラ駆動ギヤと噛合する第２ギヤ部を有し、前記現像ローラ駆動ギヤおよび前記供給ローラ駆動ギヤに駆動力を伝達するための駆動力伝達ギヤとを備え、
前記現像ローラ駆動ギヤが、前記供給ローラ駆動ギヤよりも前記所定方向内側に配置されている、現像カートリッジ。
【請求項２】
前記第１ギヤ部および前記第２ギヤ部は、前記駆動力伝達ギヤの回転時に、互いに逆方向のスラスト力を発生させるように構成されている、請求項１に記載の現像カートリッジ。
【請求項３】
前記第１ギヤ部および前記第２ギヤ部には、それぞれ第１はすばおよび第２はすばが形成されており、
前記第１はすばおよび前記第２はすばは、互いに向きが異なるつる巻き線に沿った歯すじを有している、請求項２に記載の現像カートリッジ。
【請求項４】
前記駆動力伝達ギヤには、前記所定方向の外側から駆動力を入力するための駆動部材が結合される結合部が形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像カートリッジ。
【請求項５】
前記第１ギヤ部のギヤ径は、前記第２ギヤ部のギヤ径よりも大きい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像カートリッジ。
【請求項６】
前記現像ローラおよび前記供給ローラに対して前記所定方向の両側から対向する１対の側壁を有する筐体と、
前記現像ローラ駆動ギヤ、前記供給ローラ駆動ギヤおよび前記駆動力伝達ギヤを一括して覆うギヤカバーとを備えており、
前記ギヤカバーは、前記筐体の少なくとも一部とオーバラップしている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像カートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−８３７８２（Ｐ２０１２−８３７８２Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７８５３７（Ｐ２０１１−２７８５３７）
【出願日】平成２３年１２月２０日（２０１１．１２．２０）
【分割の表示】特願２００９−２９４５９１（Ｐ２００９−２９４５９１）の分割
【原出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２０日（２０１１．１２．２０）
【分割の表示】特願２００９−２９４５９１（Ｐ２００９−２９４５９１）の分割
【原出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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