JP2009244560A - 現像カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、伝達ギヤ列に誤った駆動力が僅かに伝達された場合であっても、検知突起の移動を抑えることができる現像カートリッジを提供することを目的とする。
【解決手段】現像カートリッジは、検知突起９２を備えた検知ギヤ９０と、駆動力を検知ギヤ９０へ伝達する複数のギヤを有する伝達ギヤ列を備える。伝達ギヤ列は、第１ギヤ（伝達ギヤ８０）と、第２ギヤ（検知ギヤ９０）を備える。第１ギヤは、その上流側に隣接するギヤと常時噛合する第１伝達ギヤ８１と、第１伝達ギヤ８１とは軸方向にずれた位置に配置され、下流側に隣接するギヤと噛合可能なギヤ歯部８２Ａを一部に有するとともに、下流側に隣接するギヤと噛合不能な欠歯部８２Ｂを他部に有する第２伝達ギヤ８２とを有する。第２ギヤは、その上流側に隣接するギヤと噛合可能なギヤ歯部９３Ａと、上流側に隣接するギヤと噛合不能な欠歯部９３Ｂと、有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、現像カートリッジに関する。

一般に、レーザプリンタなどの画像形成装置では、その装置本体に対してトナーが収容されている現像カートリッジが着脱可能に装着されている。このような画像形成装置としては、従来、装着された現像カートリッジが新品であるか否かを判別（新品検知）することができるものが知られている（特許文献１参照）。

具体的に、特許文献１に開示された画像形成装置は、装置本体側に、揺動自在なアーム状のアクチュエータと、アクチュエータを中立位置に付勢するばねと、アクチュエータの揺動を検知するセンサと、センサからの信号に基づいて新品検知を行う制御装置とを備えている。また、画像形成装置に装着される現像カートリッジには、所定の軸部から径方向外側へ延出する検知突起と、前記軸部を中心として検知突起と一体に回転する検出ギヤと、この検出ギヤに噛合するとともに、現像ローラやアジテータ等に駆動力を伝達する伝達ギヤ列が設けられている。

この画像形成装置では、装置本体に対して新品状態の現像カートリッジを装着すると、検知突起がアクチュエータの一端を押圧してアクチュエータが揺動し、この揺動がセンサによって検知される。このように揺動を検知したセンサは、そのことを示す検知信号を制御装置に送信し、制御装置は、受信した検知信号に基づいて現像カートリッジが新品であると判断する。

また、この画像形成装置では、現像カートリッジを装着した後例えばフロントカバーを閉じると、制御装置によってウォーミング動作（ガラ回し動作）が実行される。ここで、ガラ回し動作とは、現像カートリッジ内のトナーを攪拌すべく、カートリッジ内のアジテータを回転させる動作をいう。

そして、このようなガラ回し動作においては、装置本体側に設けられる駆動源からの駆動力が、伝達ギヤ列を介してアジテータと検出ギヤとに伝達される。これにより、アジテータによるトナーの攪拌が開始されるとともに、検知突起が回転してアクチュエータの一端をさらに押圧し、所定位置においてアクチュエータから外れることとなる。その後は、アクチュエータがばねの付勢力により中立位置へ戻ることとなる。

そのため、使用済みの現像カートリッジにおいて、検知突起の位置は初期位置とは異なる位置に位置することとなる。これにより、使用済みの現像カートリッジを装置本体から外して再度画像形成装置に装着すると、この画像形成装置内においては検知突起でアクチュエータが押圧されないので、検知信号を受信しない制御装置は、装着された現像カートリッジが旧品であると判断する。

特開２００６−２６７９９４号公報

しかしながら、前記した従来の現像カートリッジにおいては、伝達ギヤ列が、現像カートリッジを使用する前に操作された場合には、伝達ギヤ列に連動して検出ギヤが回転して、検知突起の位置が意図しない位置に移動してしまう可能性がある。そうすると、本体側のアクチュエータによって検知突起を正確に検知できなくなる問題が生ずる。

そこで、本発明は、伝達ギヤ列に誤った駆動力が僅かに伝達された場合であっても、検知突起の移動を抑えることができる現像カートリッジを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る現像カートリッジは、現像剤を収容する筐体と、前記筐体に回転可能に設けられ、回転中心に対して径方向にずれた位置から前記筐体の外側へ突出する検知突起を備えた検知ギヤと、前記筐体に回転可能に設けられ、外部から入力された駆動力を前記検知ギヤへ伝達する複数のギヤを有する伝達ギヤ列と、を備え、前記伝達ギヤ列の１つのギヤとして設けられ、軸方向で異なるギヤ形状を有する第１ギヤを有し、前記第１ギヤは、前記駆動力の伝達方向において、該第１ギヤの上流側に隣接するギヤと常時噛合する第１伝達ギヤと、前記第１伝達ギヤとは軸方向にずれた位置に配置され、該第１ギヤの下流側に隣接するギヤと噛合可能なギヤ歯部を一部に有するとともに、下流側に隣接するギヤと噛合不能な欠歯部を他部に有する第２伝達ギヤとを有し、さらに、前記伝達ギヤ列および前記検知ギヤのうちの１つのギヤであって、前記第１ギヤよりも伝達方向下流側に位置する第２ギヤを有し、前記第２ギヤは、前記駆動力の伝達方向において、該第２ギヤの上流側に隣接するギヤと噛合可能なギヤ歯部と、該第２ギヤの上流側に隣接するギヤと噛合不能な欠歯部と、有し、前記第１ギヤおよび前記第２ギヤは、前記第２伝達ギヤの欠歯部が該第１ギヤの下流側に隣接するギヤに対向するとともに前記第２ギヤのギヤ歯部が該第２ギヤの上流側に隣接するギヤに対向する第１の状態と、前記第２伝達ギヤのギヤ歯部が該第１ギヤの下流側に隣接するギヤに噛合して前記第１ギヤと前記第２ギヤとがともに回転する第２の状態と、前記第２ギヤの欠歯部が該第２ギヤの上流側に隣接するギヤに対向する第３の状態とに変位可能に構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、伝達ギヤ列に誤った駆動力が僅かに伝達された場合には、上流側から第１ギヤに駆動力が伝達されても、第１ギヤおよび第２ギヤが第１の状態から第２の状態になるまでの間、第１ギヤの回転が第２ギヤに伝達されない。これにより、検知ギヤに駆動力が伝達されないので、検知突起が静止状態に維持される。そのため、伝達ギヤ列に誤った駆動力が伝達されても、検知突起を所定の位置に維持しておくことができる。

本発明によれば、第１ギヤおよび第２ギヤが第１の状態から第２の状態になるまでの間、検知突起に駆動力が伝達されないので、伝達ギヤ列に誤った駆動力が僅かに伝達された場合であっても、検知突起の移動を抑えることができる。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、レーザプリンタの全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。また、以下の説明においては、レーザプリンタ１の使用時におけるユーザを基準にした方向で説明することとする。すなわち、図１においては、右側を「手前側」と称し、左側を「奥側」と称し、紙面垂直方向のうち奥側を「右側」と称し、紙面垂直方向のうち手前側を「左側」と称する。また、上下方向については、図の上下方向をそのまま「上下方向」と称することとする。

＜レーザプリンタの全体構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。

＜フィーダ部の構成＞
フィーダ部４は、公知の構造であり、主に、給紙トレイ６、用紙押圧板７および用紙搬送機構９を備えている。そして、フィーダ部４では、給紙トレイ６内の用紙３が、用紙押圧板７によって上方に寄せられ、用紙搬送機構９によって画像形成部５に搬送される。

＜画像形成部の構成＞
画像形成部５は、スキャナユニット１６、プロセスカートリッジ１７、定着部１８などを備えている。

スキャナユニット１６は、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。スキャナユニット１６では、レーザビームが図の鎖線で示す経路を通って、感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。

プロセスカートリッジ１７は、本体ケーシング２の手前側のフロントカバー２Ａを適宜開放することで、本体ケーシング２に対して着脱可能となっている。このプロセスカートリッジ１７は、現像カートリッジ２８とドラムユニット５１とで主に構成されている。

現像カートリッジ２８は、ドラムユニット５１を介して本体ケーシング２に対して着脱自在、或いは本体ケーシング２に固定されたドラムユニット５１に対して着脱自在に装着されている。現像カートリッジ２８は、主に、現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびトナーホッパ３４を備えている。

この現像カートリッジ２８では、トナーホッパ３４内の現像剤の一例としてのトナーが、アジテータ３４Ａで攪拌された後、供給ローラ３３により現像ローラ３１に供給され、このとき、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード３２と現像ローラ３１との間に進入し、さらに摩擦帯電されつつ、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。なお、現像カートリッジ２８の詳細については、後で詳述することとする。

ドラムユニット５１は、公知の感光ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９および転写ローラ３０を主に備えている。そして、このドラムユニット５１内において、感光ドラム２７の表面は、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナユニット１６からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されているトナーが、感光ドラム２７の表面上に形成される静電潜像に供給されて、感光ドラム２７の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム２７と転写ローラ３０の間で用紙３が搬送されることで、感光ドラム２７の表面に担持されているトナー像が用紙３上に転写される。

定着部１８は、公知の構造であり、加熱ローラ４１と、押圧ローラ４２とを備えている。そして、定着部１８では、用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させている。なお、定着部１８で熱定着された用紙３は、排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に送り出される。

＜現像カートリッジの詳細構造＞
次に、本発明の特徴部分となる現像カートリッジ２８の詳細構造について説明する。
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、現像カートリッジ２８は、前記した現像ローラ３１等を備える他、筐体の一例としてのカートリッジ本体６０およびカバー体７０を備えており、カバー体７０はカートリッジ本体６０の左側面に着脱可能に装着されている。そして、カートリッジ本体６０とカバー体７０との間には、ギヤ機構６１と、第１ギヤの一例としての伝達ギヤ８０と、第２ギヤの一例としての検知ギヤ９０とが設けられている。

ギヤ機構６１は、外部から入力される駆動力を前記した現像ローラ３１、供給ローラ３３およびアジテータ３４Ａに伝達させる機構である。ギヤ機構６１は、本体ケーシング２側に設けられる駆動装置１３０（図４参照）から駆動力が伝達される入力ギヤ６２と、この入力ギヤ６２に直接噛み合う現像ローラ駆動ギヤ６３および供給ローラ駆動ギヤ６４と、入力ギヤ６２に中間ギヤ６５を介して噛み合うアジテータ駆動ギヤ６６とを備えて構成されている。ここで、現像ローラ駆動ギヤ６３、供給ローラ駆動ギヤ６４およびアジテータ駆動ギヤ６６は、それぞれ図１に示した現像ローラ３１、供給ローラ３３およびアジテータ３４Ａを駆動させるギヤであり、現像ローラ３１、供給ローラ３３およびアジテータ３４Ａの各軸の端部に一体に設けられている。なお、本実施形態においては、ギヤ機構６１のうち入力ギヤ６２、中間ギヤ６５およびアジテータ駆動ギヤ６６と、後述する伝達ギヤ８０とによって、外部から入力される駆動力を検知ギヤ９０に伝達する伝達ギヤ列が構成されている。

伝達ギヤ８０は、図３（ａ）に示すように、軸方向で異なるギヤ形状を有する２段ギヤとして形成されている。具体的に、伝達ギヤ８０は、駆動力の伝達方向における上流側に位置する第１伝達ギヤ８１と、下流側に位置する第２伝達ギヤ８２とを備えて構成されている。

第１伝達ギヤ８１は、全周にギヤ歯部が形成されたギヤであり、その上流側に隣接するアジテータ駆動ギヤ６６（図２参照）のみに常時噛合しており、その下流側にある検知ギヤ９０とは軸方向にずれて配置されることで噛合不能となっている。なお、図２や後述する図６，７においては、便宜上、第１伝達ギヤ８１を２点鎖線で示すこととする。

第２伝達ギヤ８２は、第１伝達ギヤ８１とは軸方向にずれた位置に同軸に配置されて第１伝達ギヤ８１に一体に形成されることで、第１伝達ギヤ８１と一体的に回転するように構成されている。そして、第２伝達ギヤ８２は、その下流側に隣接する検知ギヤ９０と噛合可能なギヤ歯部８２Ａを外周部の一部に有するとともに、検知ギヤ９０と噛合不能な欠歯部８２Ｂを外周部の他部に有している。

以上のように構成される伝達ギヤ８０は、その回転中心部を軸方向に貫通する貫通孔８０Ａを有しており、この貫通孔８０Ａの内周面がカートリッジ本体６０に形成される円筒状の第１支持軸部６７に回転可能に支持されている。ここで、第１支持軸部６７の一部は、径方向に撓み変形可能に構成される鉤型の抜け止め片６７Ａとして構成されており、この抜け止め片６７Ａが伝達ギヤ８０の端面と係合することで伝達ギヤ８０の抜け止めがなされている。

検知ギヤ９０は、伝達ギヤ８０の下流側に配置されており、主に、円筒状の内筒部９１と、検知突起９２と、内筒部９１と検知突起９２とを繋ぐ連結フレーム９３とを備えて構成されている。

内筒部９１は、カートリッジ本体６０に形成された軸部の一例としての円筒状の第２支持軸部６８に回転可能に支持されている。そして、内筒部９１のカートリッジ本体６０とは反対側の端部には、第２支持軸部６８の先端に形成される係合片６８Ａと係合する第１係合溝９１Ａおよび第２係合溝９１Ｂが形成されている。これにより、検知ギヤ９０に周方向へ所定の力が加わるまでの間、係合片６８Ａと第１係合溝９１Ａ（または第２係合溝９１Ｂ）との係合により検知ギヤ９０の位置が維持されるようになっている。

ここで、係合片６８Ａは、第２支持軸部６８の径方向において撓み変形可能に構成されており、その先端が径方向外側に突出する鉤型に形成されている。そして、図３（ｂ）に示すように、係合片６８Ａの鉤型となった先端部のうち、検知ギヤ９０の係合溝９１Ａ，９１Ｂと検知ギヤ９０の回転方向において当接する一方の当接面６８Ｂが径方向に対して傾斜する傾斜面として形成され、他方の当接面６８Ｃが径方向に沿う（回転方向に直交する）平面として形成されている。これにより、検知ギヤ９０が、図３における時計回り（一方向）にのみ回転可能となっている。

なお、係合片６８Ａの傾斜した当接面６８Ｂの径方向内側に連続して形成される面は、回転方向に直交する直交面６８Ｄとなっている。そして、第２支持軸部６８は、この直交面６８Ｄと僅かな隙間を介して対向するように配置される支持面６８Ｅを有している。これにより、検知ギヤ９０が図３における反時計回りに回転することで、検知ギヤ９０の係合溝９１Ａ，９１Ｂで平面状の当接面６８Ｃが押圧されて係合片６８Ａが回転方向に撓んだ場合には、係合片６８Ａの直交面６８Ｄが支持面６８Ｅで良好に支持されて、検知ギヤ９０の回転が抑制されるようになっている。

また、図３（ａ）に示すように、第２支持軸部６８の根元部６８Ｆは、先端部６８Ｇよりも大きな径で形成されている。そのため、この根元部６８Ｆによって検知ギヤ９０がカートリッジ本体６０から所定量離れた位置に支持されて、第２伝達ギヤ８２と噛合可能となっている。

検知突起９２は、検知ギヤ９０の回転中心に対して径方向にずれた位置から軸方向に延びており、図２（ｂ）に示すカバー体７０に形成される円弧状の長溝７１を通ってカバー体７０の外側へ突出するように形成されている。そして、この検知突起９２は、検知ギヤ９０の回転に伴って、カバー体７０の長溝７１に沿って移動可能となっている。

連結フレーム９３は、内筒部９１を囲う円筒状の部位を有しており、この部位の外周面には、その上流側に隣接する第２伝達ギヤ８２と噛合可能なギヤ歯部９３Ａと、第２伝達ギヤ８２と噛合不能な欠歯部９３Ｂとが形成されている。

そして、以上のように構成される伝達ギヤ８０および検知ギヤ９０は、図６（ａ），（ｂ）に示す第１の状態と、図７（ａ）に示す第２の状態と、図７（ｂ）に示す第３の状態とに変位可能に構成されている。ここで、「第１の状態」とは、伝達ギヤ８０を構成する第２伝達ギヤ８２の欠歯部８２Ｂが該伝達ギヤ８０の下流側に隣接する検知ギヤ９０（ギヤ歯部９３Ａ）に対向するとともに、検知ギヤ９０のギヤ歯部９３Ａが該検知ギヤ９０の上流側に隣接する伝達ギヤ８０（欠歯部８２Ｂ）に対向する状態をいう。また、「第２の状態」とは、伝達ギヤ８０を構成する第２伝達ギヤ８２のギヤ歯部８２Ａが該伝達ギヤ８０の下流側に隣接する検知ギヤ９０のギヤ歯部９３Ａに噛合して伝達ギヤ８０と検知ギヤ９０とがともに回転する状態をいう。さらに、「第３の状態」とは、検知ギヤ９０の欠歯部９３Ｂが該検知ギヤ９０の上流側に隣接する伝達ギヤ８０に対向する状態をいう。

なお、検知ギヤ９０に形成される第２係合溝９１Ｂは、現像カートリッジ２８が新品状態の際に係合片６８Ａと係合する溝であり、検知ギヤ９０を前述した第１の状態に保持する。また、検知ギヤ９０に形成される第１係合溝９１Ａは、ガラ回し動作により検知ギヤ９０が所定量回転したときに係合片６８Ａと係合する溝であり、検知ギヤ９０を前述した第３の状態に保持する。そして、係合片６８Ａと係合溝９１Ａ，９１Ｂとの関係が上述の関係となるように、ギヤ歯部９３Ａと欠歯部９３Ｂは所定の割合で形成されている。

＜本体ケーシング内の詳細構造＞
図４に示すように、本体ケーシング２内には、駆動装置１３０や新品仕様検知装置１２０が設けられている。以下に、これらについて簡単に説明する。

本体ケーシング２内の現像カートリッジ２８が装着される部分には、現像カートリッジ２８の入力ギヤ６２に駆動力を伝達する駆動装置１３０と、新品検知および仕様検知を実行可能な新品仕様検知装置１２０とが設けられている。

駆動装置１３０は、図示せぬ複数のギヤと駆動モータとで構成されている。そして、現像カートリッジ２８が本体ケーシング２内に装着された際に、駆動装置１３０側のギヤが入力ギヤ６２と噛み合うことで、駆動モータからの駆動力が各ギヤを介して入力ギヤ６２に伝達される。駆動装置１３０において、入力ギヤ６２と噛み合うギヤは、例えば、フロントカバー２Ａの開閉に連動して、入力ギヤ６２に対して進退するように構成される。

新品仕様検知装置１２０は、図５に示すように、光センサ１２１、検知用アーム１２２、コイルばね１２３および制御装置１２４を主に備えて構成されている。

光センサ１２１は、検知用アーム１２２の揺動を検知するセンサであり、発光部１２１Ａからの光を受光部１２１Ｂで受けたときに、所定の信号を制御装置１２４に出力する。

検知用アーム１２２は、本体ケーシング２に回転可能に支持される筒状部１２２Ａと、筒状部１２２Ａから径方向外側へ延びる遮光用アーム１２２Ｂおよび当接用アーム１２２Ｃとを備えており、筒状部１２２Ａを中心にして揺動可能に構成されている。また、検知用アーム１２２の遮光用アーム１２２Ｂの適所にはコイルばね１２３が取り付けられており、これにより検知用アーム１２２がコイルばね１２３によって常時中立位置に付勢されている。そして、この中立位置において、遮光用アーム１２２Ｂの先端部１２２Ｄは、発光部１２１Ａと受光部１２１Ｂとの間に配置される。また、中立位置において、当接用アーム１２２Ｃの先端部１２２Ｅは、本体ケーシング２に装着される現像カートリッジ２８の外面から突出する検知突起９２と当接可能な位置に配置される。

制御装置１２４は、光センサ１２１で検知する検知用アーム１２２の揺動の有無に応じて、現像カートリッジ２８が新品であるか否かを判別する機能と、駆動装置１３０の駆動開始から検知用アーム１２２が元の位置に復帰するまでに要する時間に応じて現像カートリッジ２８の仕様を判別する機能を備えている。具体的に、この制御装置１２４は、フロントカバー２Ａの閉動作を検出するセンサからの閉信号またはレーザプリンタ１の電源を入れたときに発せられる信号に基づいて、公知のガラ回し動作を実行する。そして、この制御装置１２４は、検知用アーム１２２が検知突起９２で押圧されることにより光センサ１２１から出力されるＯＮ信号を受信したか否かを判断することで新品であるか否かの判断を行う。また、この制御装置１２４は、検知用アーム１２２が元の姿勢から傾いた状態である場合に光センサ１２１から出力され続けるＯＮ信号の受信時間（ガラ回し動作の開始から検知用アーム１２２が元の姿勢に復帰して光センサ１２１からのＯＮ信号が切れるまでの時間）に基づいて、仕様判断（例えば、最大画像形成枚数が３０００枚のタイプであるか、６０００枚のタイプであるかの判断）を行う。

次に、現像カートリッジ２８を本体ケーシング２に装着する際における伝達ギヤ８０や検知ギヤ９０の動作について説明する。

図４に示すように、新品の現像カートリッジ２８を本体ケーシング２内に装着していくと、図６（ａ）に示すように、検知ギヤ９０の検知突起９２が検知用アーム１２２の下端部に当接する。そして、検知突起９２によって検知用アーム１２２が押圧されて、検知用アーム１２２の下端部が検知突起９２（現像カートリッジ２８）とともに奥側に移動する。

そして、このように検知用アーム１２２が揺動すると、光センサ１２１からＯＮ信号が制御装置１２４に出力され、この制御装置１２４により新品であると判断される。その後、制御装置１２４により公知のガラ回し動作が実行されると、図６（ｂ）に示すように、駆動装置１３０の駆動力が入力ギヤ６２、中間ギヤ６５およびアジテータ駆動ギヤ６６を介して伝達ギヤ８０を構成する第１伝達ギヤ８１に伝達され、伝達ギヤ８０が反時計回りに回転する。このとき、伝達ギヤ８０を構成する第２伝達ギヤ８２の欠歯部８２Ｂが検知ギヤ９０のギヤ歯部９３Ａに対向する第１の状態となっているので、静止状態の検知ギヤ９０に対して伝達ギヤ８０が相対的に回転する。そして、このように伝達ギヤ８０のみが回転するときには、駆動力が検知ギヤ９０には伝達されないので、検知突起９２がその位置に維持されて、前記したＯＮ信号が制御装置１２４に対して出力され続けることとなる。

その後、図７（ａ）に示すように、伝達ギヤ８０が検知ギヤ９０に対してさらに相対回転すると、伝達ギヤ８０を構成する第２伝達ギヤ８２のギヤ歯部８２Ａが検知ギヤ９０のギヤ歯部９３Ａに噛合して（第２の状態になって）、検知ギヤ９０が伝達ギヤ８０とともに回転することとなる。このように検知ギヤ９０が回転すると、検知突起９２が手前側に移動して、検知用アーム１２２がコイルばね１２３の付勢力により中立位置に戻る。これにより、検知用アーム１２２の遮光用アーム１２２Ｂが元の位置に戻って、発光部１２１Ａからの光を遮断することで、光センサ１２１がＯＦＦ状態となって制御装置１２４へのＯＮ信号の送信が中止される。

これにより、光センサ１２１からのＯＮ信号の受信時間が算出され、この受信時間に基づいて制御装置１２４が仕様判断を行う。なお、この受信時間は、例えば、仕様に応じて第２伝達ギヤ８２の欠歯部８２Ｂの周方向における長さを適宜変えることで変更することができる。ちなみに、伝達ギヤ８０を２段ギヤとせずに、全周にギヤ歯部を有する通常の１段ギヤ（例えば第１伝達ギヤ８１のみ）とし、このギヤを検知ギヤ９０と初期状態において噛合させておくと、ガラ回し動作と同時に検知突起９２を移動させることができる。そのため、このような１段ギヤを用いた構造と本実施形態の構造（２段ギヤ構造の伝達ギヤ８０を用いた構造）とを仕様に応じて使い分けることで、大きな時間差を作ることができる。

その後、さらに検知ギヤ９０が回転して、図７（ｂ）に示すように、検知突起９２が長溝７１（図２（ｂ）参照）の最も手前側の端に位置すると、検知ギヤ９０のギヤ歯部９３Ａが第２伝達ギヤ８２から外れて、検知ギヤ９０の回転が止められる（第３の状態となる）。これにより、検知ギヤ９０に対して伝達ギヤ８０からの駆動力が伝達されることがなくなり、検知ギヤ９０がその位置で留まることとなる。

なお、前述したように検知ギヤ９０が回転する前には、図８（ａ）に示すように、第２支持軸部６８に形成される係合片６８Ａは、検知ギヤ９０の内筒部９１に形成される第２係合溝９１Ｂと係合している。そして、検知ギヤ９０が回転すると、係合片６８Ａは、図８（ｂ）に示すように、径方向内側に変形して第２係合溝９１Ｂから外れる。その後、図８（ｃ）に示すように、係合片６８Ａが第１係合溝９１Ａに係合することとなる。これにより、図７（ｂ）に示す位置（第３の状態）で検知ギヤ９０の回転が確実に止められ、検知ギヤ９０が、その欠歯部９３Ｂを伝達ギヤ８０に向けた姿勢に保持される。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
伝達ギヤ８０および検知ギヤ９０が第１の状態から第２の状態になるまでの間、検知突起９２に駆動力が伝達されないので、ユーザの誤操作によってギヤ機構６１または伝達ギヤ８０に誤った駆動力が僅かに伝達された場合であっても、検知突起９２の移動を抑えることができる。

第１ギヤとしての伝達ギヤ８０と第２ギヤとしての検知ギヤ９０とが隣接しているので、検知ギヤ９０が最終位置に位置した後（第３の状態になった後）は、ギヤ機構６１とともに回転し続ける伝達ギヤ８０の各ギヤ歯部（第２伝達ギヤ８２のギヤ歯部８２Ａ）の先端が検知ギヤ９０と干渉することがない。そのため、印字動作中における伝達ギヤ８０と検知ギヤ９０との干渉を抑えて、異音の発生を抑えることができる。ちなみに、伝達ギヤ８０（第２伝達ギヤ８２）と第２ギヤとしての検知ギヤ９０との間に、全周にギヤ歯部を有する通常のギヤを設けても、ユーザの誤操作による検知突起９２の移動を抑えることができるが、この構造では、第３の状態の後も回転し続ける伝達ギヤ８０のギヤ歯部８２Ａが、隣接する通常のギヤと断続的に係合（衝突）することとなる。そのため、この構造では、伝達ギヤ８０と通常のギヤとが断続的に繰り返し衝突することにより異音が発生するので、前記実施形態のように第１ギヤとしての伝達ギヤ８０と第２ギヤとしての検知ギヤ９０とを隣接させるのが望ましい。

係合片６８Ａが第１係合溝９１Ａに係合することで、検知ギヤ９０の欠歯部９３Ｂを伝達ギヤ８０に向けた状態で検知ギヤ９０の姿勢が保持されるので、検知ギヤ９０のギヤ歯部９３Ａに再度伝達ギヤ８０が噛み合うことによる検知ギヤ９０の誤作動を抑えることができる。

係合片６８Ａが第２係合溝９１Ｂに係合することで、検知突起９２を初期位置に維持させることができるので、ユーザの誤操作による検知突起９２の移動をより抑えることができる。

また、係合片６８Ａの当接面６８Ｂ，６８Ｃのうち、一方の当接面６８Ｂを第２支持軸部６８の径方向に対して傾斜する傾斜面とし、他方の当接面６８Ｃを第２支持軸部６８の径方向に沿う平面とすることで、検知ギヤ９０を一方向のみに回転可能としたので、ユーザの誤操作により検知ギヤ９０が最終位置から初期位置に戻されることが抑制され、新品検知をより確実に実行できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、伝達ギヤ８０を第１ギヤとして構成したが、本発明はこれに限定されず、外部から入力された駆動力を検知ギヤへ伝達する伝達ギヤ列を構成するギヤであれば、どのギヤを第１ギヤとして構成してもよい。また、検知ギヤ９０を第２ギヤとして構成したが、本発明はこれに限定されず、前記伝達ギヤ列および検知ギヤのうちの第１ギヤよりも下流側のギヤであれば、どのギヤを第２ギヤとして構成してもよい。

例えば、図９（ａ）に示すように、前記実施形態におけるアジテータ駆動ギヤ６６を第１ギヤとして構成し、伝達ギヤ８０を第２ギヤとして構成してもよい。すなわち、この構造では、アジテータ駆動ギヤ６６を、中間ギヤ６５と常時噛合する第１伝達ギヤ１００と、第１伝達ギヤ１００と軸方向において隣接する第２伝達ギヤ１１０とで２段ギヤ状に構成する。そして、第２伝達ギヤ１１０に、下流側の伝達ギヤ８０と噛合可能なギヤ歯部１１１を形成するとともに、伝達ギヤ８０と噛合不能な欠歯部１１２を形成する。

また、伝達ギヤ８０に、上流側の第２伝達ギヤ１１０および下流側の検知ギヤ９０と噛合可能なギヤ歯部８１０を形成するとともに、第２伝達ギヤ１１０および検知ギヤ９０と噛合不能な欠歯部８２０を形成する。ここで、検知ギヤ９０等のその他の構造は、前記実施形態と同様であるため、同一符号を付してその説明は省略する。

そして、以上のように構成されるアジテータ駆動ギヤ６６および伝達ギヤ８０は、図９（ａ），（ｂ）に示す第１の状態と、図９（ｃ），図１０（ａ）に示す第２の状態と、図１０（ｂ）に示す第３の状態とに変位可能に構成されている。ここで、「第１の状態」とは、アジテータ駆動ギヤ６６を構成する第２伝達ギヤ１１０の欠歯部１１２が該アジテータ駆動ギヤ６６の下流側に隣接する伝達ギヤ８０（ギヤ歯部８１０）に対向するとともに、伝達ギヤ８０のギヤ歯部８１０が該伝達ギヤ８０の上流側に隣接するアジテータ駆動ギヤ６６（欠歯部１１２）に対向する状態をいう。また、「第２の状態」とは、アジテータ駆動ギヤ６６を構成する第２伝達ギヤ１１０のギヤ歯部１１１が該アジテータ駆動ギヤ６６の下流側に隣接する伝達ギヤ８０のギヤ歯部８１０に噛合してアジテータ駆動ギヤ６６と伝達ギヤ８０とがともに回転する状態をいう。さらに、「第３の状態」とは、伝達ギヤ８０の欠歯部８２０が該伝達ギヤ８０の上流側に隣接するアジテータ駆動ギヤ６６に対向する状態をいう。

この構造によれば、前記実施形態と同様に、第１の状態から第２の状態になるまでの間は、アジテータ駆動ギヤ６６が伝達ギヤ８０に対して相対的に回転することで、伝達ギヤ８０および検知ギヤ９０に駆動力が伝達されずに、検知突起９２がその位置に維持される。また、第２の状態から第３の状態になると、伝達ギヤ８０がアジテータ駆動ギヤ６６から外れて、検知突起９２が最終位置で止められる。そのため、この構造においても、前記実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、この構造では、欠歯部９３Ｂを有する検知ギヤ９０を採用したが、全周がギヤ歯部の検知ギヤを採用しても同様の作用効果を奏する。

また、例えば、図１１（ａ）に示すように、アジテータ駆動ギヤ６６を第１ギヤとして構成し、検知ギヤ９０を第２ギヤとして構成し、これらのギヤ６６，９０の間に、全周にギヤ歯を有する通常のギヤ２００を設けてもよい。以上のように構成されるアジテータ駆動ギヤ６６および検知ギヤ９０は、図１１（ａ），（ｂ）に示す第１の状態と、図１１（ｃ），図１２（ａ）に示す第２の状態と、図１２（ｂ）に示す第３の状態とに変位可能に構成されている。ここで、「第１の状態」とは、アジテータ駆動ギヤ６６を構成する第２伝達ギヤ１１０の欠歯部１１２が該アジテータ駆動ギヤ６６の下流側に隣接するギヤ２００に対向するとともに、検知ギヤ９０のギヤ歯部９３Ａが該検知ギヤ９０の上流側に隣接するギヤ２００に対向する状態をいう。また、「第２の状態」とは、アジテータ駆動ギヤ６６を構成する第２伝達ギヤ１１０のギヤ歯部１１１が該アジテータ駆動ギヤ６６の下流側に隣接するギヤ２００に噛合してアジテータ駆動ギヤ６６と検知ギヤ９０とがともに回転する状態をいう。さらに、「第３の状態」とは、検知ギヤ９０の欠歯部９３Ｂが該検知ギヤ９０の上流側に隣接するギヤ２００に対向する状態をいう。

この構造によれば、前記実施形態と同様に、第１の状態から第２の状態になるまでの間は、アジテータ駆動ギヤ６６がギヤ２００に対して相対的に回転することで、ギヤ２００および検知ギヤ９０に駆動力が伝達されずに、検知突起９２がその位置に維持される。また、第２の状態から第３の状態になると、検知ギヤ９０がギヤ２００から外れて、検知突起９２が最終位置で止められる。そのため、この構造においても、前記実施形態と同様の効果を奏することができる。

前記実施形態では、検知ギヤ９０に係合溝９１Ａ，９１Ｂを形成し、第２支持軸部６８に係合片６８Ａを形成したが、本発明はこれに限定されず、前記実施形態とは逆に、検知ギヤに係合片、軸部に係合溝を形成してもよい。また、前記実施形態において、第２係合溝９１Ｂを形成せずに、第１係合溝９１Ａのみを検知ギヤ９０に形成してもよい。ただし、第２係合溝９１Ｂを形成しない場合には、初期位置において係合片８６Ａが常に内筒部９１の内面で径方向内側に撓んだ状態に維持されるので、係合片８６Ａの復帰力が弱まって第１係合溝９１Ａに良好に係合しない場合がある。そのため、前記実施形態のように第２係合溝９１Ｂを形成することで、係合片８６Ａの復帰力を確実に発揮できる構成とするのが望ましい。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
前記各実施形態における各ギヤの数やレイアウトは、適宜変更可能である。例えば、前記実施形態では、アジテータ駆動ギヤ６６と検知ギヤ９０との間に、伝達ギヤ８０を１つだけ設けたが、本発明はこれに限定されず、伝達ギヤを複数設けてもよい。

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るレーザプリンタを示す側断面図である。 現像カートリッジのカバー体を外した状態を示す側面図（ａ）と、カバー体を取り付けた状態を示す側面図（ｂ）である。 伝達ギヤと検知ギヤ周りの構造を示す分解斜視図（ａ）と、第２支持軸部を示す平面図（ｂ）である。 本体ケーシングから現像カートリッジを取り外した状態を示す断面図である。 新品仕様検知装置の各構成部品を示す斜視図である。 現像カートリッジを本体ケーシングに装着する際における伝達ギヤおよび検知ギヤの動作を説明する図であり、装着直後の状態を示す説明図（ａ）と、伝達ギヤが検知ギヤに対して相対的に回転する状態を示す説明図（ｂ）である。 伝達ギヤと検知ギヤがともに回転する状態を示す説明図（ａ）と、検知ギヤが伝達ギヤから外れた状態を示す説明図（ｂ）である。 第２係合溝に係合片が係合している状態を示す説明図（ａ）と、第２係合溝から係合片が外れた状態を示す説明図（ｂ）と、第１係合溝に係合片が係合している状態を示す説明図（ｃ）である。 アジテータ駆動ギヤを第１ギヤとし、伝達ギヤを第２ギヤとした形態を示す図であり、装着直後の状態を示す説明図（ａ）と、アジテータ駆動ギヤが伝達ギヤに対して相対的に回転する状態を示す説明図（ｂ）であり、アジテータ駆動ギヤ、伝達ギヤおよび検知ギヤが一体的に回転する状態を示す説明図（ｃ）である。 アジテータ駆動ギヤおよび伝達ギヤが一体的に回転する状態を示す説明図（ａ）と、アジテータ駆動ギヤから伝達ギヤが外れた状態を示す説明図（ｂ）である。 アジテータ駆動ギヤを第１ギヤとし、検知ギヤを第２ギヤとし、これらの間に通常のギヤを設けた形態を示す図であり、装着直後の状態を示す説明図（ａ）と、アジテータ駆動ギヤがギヤに対して相対的に回転する状態を示す説明図（ｂ）であり、アジテータ駆動ギヤ、ギヤおよび検知ギヤが一体的に回転する状態を示す説明図（ｃ）である。 アジテータ駆動ギヤ、ギヤおよび検知ギヤが一体的に回転する状態を示す説明図（ａ）と、ギヤから検知ギヤが外れた状態を示す説明図（ｂ）である。

符号の説明

２８ 現像カートリッジ
６０ カートリッジ本体
６１ ギヤ機構
６２ 入力ギヤ
６５ 中間ギヤ
６６ アジテータ駆動ギヤ
６８ 第２支持軸部
６８Ａ 係合片
６８Ｂ 当接面
６８Ｃ 当接面
７０ カバー体
７１ 長溝
８０ 伝達ギヤ
８１ 第１伝達ギヤ
８２ 第２伝達ギヤ
８２Ａ ギヤ歯部
８２Ｂ 欠歯部
９０ 検知ギヤ
９１ 内筒部
９１Ａ 第１係合溝
９１Ｂ 第２係合溝
９２ 検知突起
９３Ａ ギヤ歯部
９３Ｂ 欠歯部
１２２ 検知用アーム

Claims (5)

1. 現像剤を収容する筐体と、
   前記筐体に回転可能に設けられ、回転中心に対して径方向にずれた位置から前記筐体の外側へ突出する検知突起を備えた検知ギヤと、
   前記筐体に回転可能に設けられ、外部から入力された駆動力を前記検知ギヤへ伝達する複数のギヤを有する伝達ギヤ列と、を備え、
   前記伝達ギヤ列の１つのギヤとして設けられ、軸方向で異なるギヤ形状を有する第１ギヤを有し、
   前記第１ギヤは、
   前記駆動力の伝達方向において、該第１ギヤの上流側に隣接するギヤと常時噛合する第１伝達ギヤと、
   前記第１伝達ギヤとは軸方向にずれた位置に配置され、該第１ギヤの下流側に隣接するギヤと噛合可能なギヤ歯部を一部に有するとともに、下流側に隣接するギヤと噛合不能な欠歯部を他部に有する第２伝達ギヤとを有し、
   さらに、前記伝達ギヤ列および前記検知ギヤのうちの１つのギヤであって、前記第１ギヤよりも伝達方向下流側に位置する第２ギヤを有し、
   前記第２ギヤは、
   前記駆動力の伝達方向において、該第２ギヤの上流側に隣接するギヤと噛合可能なギヤ歯部と、
   該第２ギヤの上流側に隣接するギヤと噛合不能な欠歯部と、
   を有し、
   前記第１ギヤおよび前記第２ギヤは、
   前記第２伝達ギヤの欠歯部が該第１ギヤの下流側に隣接するギヤに対向するとともに前記第２ギヤのギヤ歯部が該第２ギヤの上流側に隣接するギヤに対向する第１の状態と、
   前記第２伝達ギヤのギヤ歯部が該第１ギヤの下流側に隣接するギヤに噛合して前記第１ギヤと前記第２ギヤとがともに回転する第２の状態と、
   前記第２ギヤの欠歯部が該第２ギヤの上流側に隣接するギヤに対向する第３の状態とに変位可能に構成されていることを特徴とする現像カートリッジ。
2. 前記第２ギヤと前記第１ギヤとが隣接していることを特徴とする請求項１に記載の現像カートリッジ。
3. 前記第２ギヤを回転可能に支持する軸部をさらに備え、
   前記第２ギヤおよび前記軸部の一方には、前記軸部の径方向において撓み変形自在に構成される係合片が形成されるとともに、
   前記第２ギヤおよび前記軸部の他方には、前記第３の状態において前記係合片が係合する第１保持溝が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像カートリッジ。
4. 前記第２ギヤおよび前記軸部の前記他方には、前記第１の状態において前記係合片が係合する第２保持溝が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の現像カートリッジ。
5. 前記係合片の前記第２ギヤの回転方向における前記保持溝との対向面のうち、一方を前記軸部の径方向に対して傾斜する傾斜面とし、他方を前記軸部の径方向に沿う平面とすることで、前記第２ギヤを一方向のみに回転可能としたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の現像カートリッジ。
   

Images