JP2016224202A - カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】交換用のカートリッジにおいて、ギアの回転を利用して必要な情報を検知できる新たな構造を提供する。【解決手段】このカートリッジは、検知ギア３５、スライド部材３６、弾性部材３７、および駆動ギアを備えている。検知ギア３５は、駆動ギアの回転によって、連続的に回転する。スライド部材３６は、検知ギア３５の回転軸９に沿って移動可能に支持されている。また、スライド部材３６は、弾性部材３７によって検知ギア３５側に加圧されている。検知ギア３５およびスライド部材３６のいずれか一方は、少なくとも１つの傾斜面５２を有する。また、検知ギア３５およびスライド部材３６の他方は、少なくとも１つの凸部４０を有する。検知ギア３５が回転すると、傾斜面５２と凸部４０とが接触することによって、スライド部材３６が変位する。したがって、スライド部材３６に設けられた突起３６２の変位を、検出対象として利用することができる。【選択図】図５

Description

本発明は、装置に装着して使用されるカートリッジに関する。

従来、レーザプリンタなどの画像形成装置において、現像剤であるトナーおよび一部のローラを含むカートリッジを、装置に対して着脱可能とした構造が知られている。このような画像形成装置では、カートリッジ内のトナーの量が少なくなったり、印刷枚数が予め設定された枚数を超えたりすると、ユーザに対して、カートリッジの交換を促す表示を行う。当該表示を見たユーザは、画像形成装置からカートリッジを取り出し、新たなカートリッジを画像形成装置に装着する。

カートリッジ交換式の従来の画像形成装置については、例えば、特許文献１，２に記載されている。

特開２０００−２２１７８１号公報 特開２０１１−２１５３７４号公報

この種の画像形成装置では、カートリッジを交換したときに、交換後のカードリッジが有するギアの回転を利用して、必要な情報を検知する場合がある。例えば、交換後のカートリッジが新品であるか否か、交換後のカートリッジによる印刷可能枚数は何枚か、などの情報が、ギアの回転を利用して取得される。

本発明の目的は、交換用のカートリッジにおいて、ギアの回転を利用して必要な情報を検知できる新たな構造を提供することである。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、カートリッジであって、所定方向に延びる現像ローラと、前記所定方向に延びる回転軸を中心として回転する検知ギアと、前記検知ギアと前記所定方向に隣り合い、かつ、前記所定方向に移動可能に支持されたスライド部材と、前記スライド部材を前記検知ギア側へ向けて加圧する弾性部材と、前記検知ギアと噛み合う駆動ギアと、を備え、前記スライド部材は、前記スライド部材の移動に伴って前記所定方向に移動する突起を有し、前記検知ギアおよび前記スライド部材のいずれか一方は、他方に対向する面に、周方向の位置に応じて前記所定方向の高さが変化する少なくとも１つの傾斜面を有し、前記検知ギアおよび前記スライド部材の前記他方は、前記一方に対向する面に、少なくとも１つの凸部を有し、前記検知ギアは、前記駆動ギアの回転によって、連続的に回転し、前記検知ギアの回転に伴い、前記傾斜面と前記凸部とが接触することによって、前記スライド部材が前記所定方向に変位する。

本願の第２発明は、第１発明のカートリッジであって、前記検知ギアは、全周に複数の歯を有する。

本願の第３発明は、第１発明のカートリッジであって、前記検知ギアは、外周の一部分に複数の歯を有する欠け歯ギアであり、前記欠け歯ギアの歯が、前記駆動ギアから外れたときに、前記駆動ギアの回転を前記欠け歯ギアに伝達する補助機構をさらに有する。

本願の第４発明は、第３発明のカートリッジであって、前記補助機構は、前記駆動ギアと噛み合うアイドルギアと、前記アイドルギアと噛み合うサブギアと、をさらに備え、前記欠け歯ギアと前記駆動ギアとの噛み合いが外れる期間の少なくとも一部において、前記サブギアと前記欠け歯ギアとが噛み合う。

本願の第５発明は、第４発明のカートリッジであって、トナーを収容する筐体と、前記筐体内の前記トナーを撹拌する第１アジテータと、をさらに備え、前記駆動ギアは、前記第１アジテータに接続され、前記第１アジテータを回転させる第１アジテータギアである。

本願の第６発明は、第５発明のカートリッジであって、前記筐体内の前記トナーを撹拌する第２アジテータをさらに備え、前記サブギアは、前記第２アジテータに接続され、前記第２アジテータを回転させる第２アジテータギアである。

本願の第７発明は、第５発明または第６発明のカートリッジであって、動力を受けるカップリング部を有するカップリングギアをさらに備え、前記カップリングギアと前記第１アジテータギアとが、直接または他のギアを介して接続される。

本願の第８発明は、第１発明から第７発明までのいずれか１発明のカートリッジであって、前記検知ギアおよび前記スライド部材の前記一方は、前記回転軸に対して周方向に配列された複数の前記傾斜面を有する。

本願の第９発明は、第１発明から第８発明までのいずれか１発明のカートリッジであって、前記検知ギアおよび前記スライド部材の前記他方は、前記回転軸に対して周方向に配列された複数の前記凸部を有する。

本願の第１０発明は、第１発明から第９発明までのいずれか１発明のカートリッジであって、前記スライド部材は、前記検知ギアに対向する面に、前記傾斜面を有し、前記検知ギアは、前記スライド部材に対向する面に、前記凸部を有する。

本願の第１１発明は、第１発明から第１０発明までのいずれか１発明のカートリッジであって、前記検知ギアおよび前記前記スライド部材を覆うカバーをさらに有し、前記カバーと前記スライド部材との間に、前記弾性部材が配置される。

本願の第１２発明は、第１１発明のカートリッジであって、前記カバーは、前記スライド部材の回転を規制しつつ、前記スライド部材を前記所定方向に案内するガイド部を有する。

本願の第１３発明は、第１発明から第１２発明までのいずれか１発明のカートリッジであって、前記傾斜面は、前記回転軸を中心として円弧状に延びている。

本願の第１発明〜第１３発明によれば、スライド部材の突起が、検知ギアの回転に伴って所定方向に変位する。このため、突起の当該変位を、検出対象として利用することができる。

特に、本願の第２発明によれば、補助機構を用いることなく、検知ギアを連続的に回転させることができる。

特に、本願の第３発明によれば、補助機構を付加することによって、欠け歯ギアを連続的に回転させることができる。

特に、本願の第８発明によれば、検知ギアが１回転する間に、スライド部材が所定方向に複数回往復移動する。このため、スライド部材の変位の有無だけではなく、往復移動の間隔や回数を、検出対象として利用することができる。

特に、本願の第９発明によれば、検知ギアが１回転する間に、スライド部材が所定方向に複数回往復移動する。このため、スライド部材の変位の有無だけではなく、往復移動の間隔や回数を、検出対象として利用することができる。

特に、本願の第１２発明によれば、スライド部材の変位の向きを一定に保つことができる。これにより、スライド部材の所定方向の変位を、より精度よく検出することができる。

特に、本願の第１３発明によれば、凸部の径方向の長さを抑えながら、傾斜面に対して凸部を接触させることができる。

第１実施形態の現像カートリッジの斜視図である。 第１実施形態のギア部の斜視図である。 第１実施形態のギア部の分解斜視図である。 第１実施形態のギア部の縦断面図である。 第１実施形態のギア部の縦断面図である。 第１実施形態の検知ギアおよびスライド部材の分解斜視図である。 第１実施形態の検知ギアおよびスライド部材の分解斜視図である。 第１実施形態のアジテータギア、検知ギア、およびスライド部材の斜視図である。 第１実施形態のアジテータギア、検知ギア、およびスライド部材の斜視図である。 第２実施形態のギア部の部分斜視図である。 第２実施形態のギア部の部分平面図である。 第２実施形態のギア部の部分平面図である。 第２実施形態のギア部の部分平面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

なお、以下の実施形態では、検知ギアの回転軸と平行な方向を「軸方向」と称する。本願の各図には、軸方向が矢印で示されている。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．カートリッジの全体構成＞
図１は、本発明のカートリッジの一例となる現像カートリッジ１の斜視図である。この現像カートリッジ１は、電子写真方式の画像形成装置（例えば、レーザプリンタやＬＥＤプリンタ）に装着されて、画像形成装置内の感光ドラムに現像剤であるトナーを供給するユニットである。図１に示すように、現像カートリッジ１は、ケーシング１０、現像ローラ２０、およびギア部３０を有する。

ケーシング１０は、電子写真印刷用のトナーを保持する筐体である。ケーシング１０は、ギア部３０が配置される端面と、その反対側に位置する端面との間で、軸方向に略直方体状に延びている。ケーシング１０の内部には、供給前のトナーを収容するトナー室１１が、設けられている。また、ケーシング１０は、トナー室１１内にアジテータ１２を有する。アジテータ１２は、後述するアジテータギア３４に連結され、アジテータギア３４とともに回転する。アジテータ１２が回転すると、トナー室１１内のトナーが撹拌される。これにより、トナーの部分的な凝集が抑制される。

現像ローラ２０は、トナーを外周面に担持しつつ回転する円筒状の部品である。本実施形態の現像ローラ２０は、ローラ本体２１とローラシャフト２２とを有する。ローラ本体２１は、軸方向に延びる円筒状の部材である。ローラ本体２１の材料には、例えば、弾性を有するゴムが用いられる。ローラシャフト２２は、ローラ本体２１を軸方向に貫通する略円柱状の部材である。ローラシャフト２２の材料には、導電性を有する金属または樹脂が用いられる。ローラ本体２１は、ローラシャフト３２に対して、相対回転不能に固定される。したがって、ローラシャフト２２が回転すると、ローラシャフト２２とともにローラ本体３１も回転する。

ケーシング１０は、トナー室１１と外部とを連通する開口部１３を有する。現像ローラ２０は、当該開口部１３に軸方向に沿って配置される。ローラシャフト２２の軸方向の一方の端部は、後述するローラ駆動ギア３２に連結される。このため、ローラ駆動ギア３２が回転すると、ローラシャフト２２が回転し、ローラシャフト２２とともに現像ローラ２０も回転する。

画像形成装置の稼働時には、ケーシング１０内のトナー室１１から、図示を省略した供給ローラを介して、現像ローラ２０の外周面に、トナーが供給される。その際、供給ローラと現像ローラ２０との間において、トナーは摩擦帯電される。一方、現像ローラ２０のローラシャフト２２には、バイアス電圧がかけられている。このため、ローラシャフト２２とトナーとの間の静電気力によって、現像ローラ２０のローラ本体２１の外周面に、トナーが引き付けられる。

また、現像カートリッジ１は、図示を省略した層厚規制ブレードを有する。層厚規制ブレードは、ローラ本体２１の外周面に供給された余分なトナーを削ぎ落とす。これにより、層厚規制ブレードを通過したローラ本体２１の表面に、トナーが一定の厚みで保持される。その後、ローラ本体２１の外周面に担持されたトナーは、画像形成装置側の感光ドラムへ供給される。このとき、トナーは、感光ドラムの外周面に形成された静電潜像に応じて、ローラ本体２１から感光ドラムへ移動する。これにより、感光ドラムの外周面において、静電潜像が可視像化される。

ギア部３０は、ケーシング１０の軸方向の一方の端面に配置される。ギア部３０は、複数のギアと、複数のギアを覆うカバー３８とを有する。画像形成装置に現像カートリッジ１が装着されたときには、画像形成装置の駆動シャフト９１がギア部３０の後述するカップリング部３１０に連結される。そして、駆動シャフト９１から供給される動力が、ギア部３０内の複数のギアによって、現像カートリッジ１の各部に伝達される。

＜１−２．ギア部の構造＞
続いて、ギア部３０のより詳細な構造について、説明する。

図２は、カバー３８を取り外したギア部３０の斜視図である。図３は、ギア部３０の分解斜視図である。

図１〜図３に示すように、本実施形態のギア部３０は、カップリングギア３１、ローラ駆動ギア３２、中間ギア３３、アジテータギア３４、検知ギア３５、スライド部材３６、コイルばね３７、および上述したカバー３８を有する。カップリングギア３１、ローラ駆動ギア３２、中間ギア３３、アジテータギア３４、および検知ギア３５は、いずれも、軸方向に延びる回転軸を中心として回転する。

なお、図２および図３では、検知ギア３５以外のギア３１〜３４については、ギア歯の図示が省略されている。

カップリングギア３１は、画像形成装置から供給される動力を、一次的に受けるギアである。カップリングギア３１の外周部には、全周に亘って等間隔に複数のギア歯が設けられている。また、カップリングギア３１は、画像形成装置からの動力を受けるカップリング部３１０を有する。カップリング部３１０には、軸方向の外側へ向けて開いた締結穴が、設けられている。画像形成装置に現像カートリッジ１が装着されると、画像形成装置の駆動シャフト９１が、カップリング部３１０の締結穴に挿入される。これにより、駆動シャフト９１とカップリングギア３１とが、相対回転不能に連結される。したがって、駆動シャフト９１が回転すると、駆動シャフト９１とともに、カップリングギア３１も回転する。

ローラ駆動ギア３２は、現像ローラ２０を回転させるためのギアである。ローラ駆動ギア３２の外周部には、全周に亘って等間隔に複数のギア歯が設けられている。カップリングギア３１のギア歯と、ローラ駆動ギア３２のギア歯とは、互いに噛み合っている。また、ローラ駆動ギア３２は、現像ローラ２０のローラシャフト２２の軸方向の端部に、相対回転不能に固定されている。このため、カップリングギア３１が回転すると、ローラ駆動ギア３２が回転し、さらに、ローラ駆動ギア３２とともに現像ローラ２０も回転する。

中間ギア３３は、カップリングギア３１の回転をアジテータギア３４に伝達するためギアである。中間ギア３３は、径の異なる入力ギア３３１と出力ギア３３２とを有する。入力ギア３３１および出力ギア３３２の外周部には、それぞれ、全周に亘って等間隔に複数のギア歯が設けられている。カップリングギア３１のギア歯と、入力ギア３３１のギア歯とは、互いに噛み合っている。また、出力ギア３３２のギア歯と、アジテータギア３４の第１ギア３４１のギア歯とは、互いに噛み合っている。このため、カップリングギア３１の回転は、入力ギア３３１および出力ギア３３２を介して、アジテータギア３４に伝達される。

アジテータギア３４は、トナー室１１内のアジテータ１２を回転させるためのギアである。アジテータギア３４は、径の異なる第１ギア３４１と第２ギア３４２とを有する。第１ギア３４１および第２ギア３４２の外周部には、それぞれ、全周に亘って等間隔に複数のギア歯が設けられている。上述の通り、中間ギア３３の出力ギア３３２と、アジテータギア３４の第１ギア３４１とは、互いに噛み合っている。また、アジテータギア３４は、アジテータ１２の軸方向の端部に対して、相対回転不能に固定されている。このため、カップリングギア３１から中間ギア３３を介してアジテータギア３４に動力が伝達されると、アジテータギア３４が回転し、アジテータギア３４とともにアジテータ１２も回転する。

検知ギア３５は、後述するスライド部材３６を駆動させるためのギアである。図２及び図３には、検知ギア３５の回転軸９が、一点鎖線で示されている。検知ギア３５の外周部には、全周に亘って等間隔に複数のギア歯３５１が設けられている。アジテータギア３４の第２ギア３４２のギア歯と、検知ギア３５のギア歯３５１とは、互いに噛み合っている。このため、アジテータギア３４が回転すると、それに応じて、検知ギア３５も回転する。すなわち、本実施形態では、アジテータギア３４が、検知ギア３５に動力を伝達する駆動ギアとして機能する。

このように、検知ギア３５は、画像形成装置の駆動シャフト９１からカップリングギア３１、中間ギア３３、およびアジテータギア３４を介して供給される動力によって、回転軸９を中心として連続的に回転する。すなわち、この検知ギア３５は、アジテータギア３４が回転している限り、アジテータギア３４とともに回転し続ける。

スライド部材３６は、検知ギア３５の回転に伴って軸方向に移動する部材である。スライド部材３６は、検知ギア３５の軸方向外側（検知ギア３５に対してケーシング１０とは反対側）に配置される。すなわち、検知ギア３５とスライド部材３６とは、軸方向に隣り合って配置される。スライド部材３６は、略円環状の外形を有する。また、スライド部材３６は、検知ギア３５の回転軸９と同軸に配置される。

図４および図５は、検知ギア３５およびスライド部材３６を含むギア部３０の縦断面図である。図４および図５に示すように、検知ギア３５、スライド部材３６、および後述するコイルばね３７は、カバー３８に覆われている。また、カバー３８は、円板部３８３と支持軸３８１とを有する。円板部３８３は、検知ギア３５、スライド部材３６、およびコイルばね３７の軸方向外側において、回転軸９に対して略垂直に拡がる。支持軸３８１は、円板部３８３からケーシング１０側へ向けて、円筒状に突出する。支持軸３８１は、回転軸９に沿って軸方向に延び、スライド部材３６の中央に設けられた円孔３６０に挿入される。これにより、スライド部材３６は、軸方向に移動可能に支持される。

また、図４および図５に示すように、支持軸３８１は、その外周面に、軸方向に延びるガイド溝３８２を有する。一方、スライド部材３６は、その内周面に、ガイド溝３８２に嵌まるガイド突起３６１を有する。ガイド突起３６１は、ガイド溝３８２に沿って軸方向に移動する。これにより、スライド部材３６の回転が規制され、スライド部材３６が軸方向に精度よく案内される。なお、スライド部材３６側にガイド溝を設け、カバー３８側に、当該ガイド溝に嵌まるガイド突起を設けてもよい。すなわち、カバー３８は、スライド部材３６を軸方向に案内するガイド部としての溝または突起を有していればよい。

図６および図７は、検知ギア３５およびスライド部材３６の分解斜視図である。図６に示すように、本実施形態の検知ギア３５は、１つの凸部４０を有する。凸部４０は、検知ギア３５のスライド部材３６に対向する面から、スライド部材３６側へ向けて軸方向に突出する。本実施形態の凸部４０は、接触板部４１と補強板部４２とを有する。接触板部４１は、回転軸９に対して径方向に広がる。また、接触板部４１は、スライド部材３６の後述する接触面５０に接触する。補強板部４２は、接触板部４１の径方向内側の端部から、周方向（回転軸９を中心とする円弧に沿う方向）に広がる。したがって、軸方向に見ると、凸部４０は、全体として略Ｌ字状に屈曲した形状となっている。

図７に示すように、本実施形態のスライド部材３６は、検知ギア３５に対向する面に、円弧状または円環状の接触面５０を有する。接触面５０は、１つ以上の基準面５１と、１つ以上の傾斜面５２とを有する。基準面５１および傾斜面５２は、それぞれ、回転軸９を中心として円弧状に延びている。スライド部材３６上の固定点（例えば、スライド部材３６の軸方向の端面上の１点）に対する基準面５１の軸方向の位置は、周方向の位置に拘わらず一定である。したがって、スライド部材３６が静止した状態では、基準面５１の軸方向の位置は一定である。一方、基準面５１に対する傾斜面５２の軸方向の高さは、周方向の位置に応じて変化する。具体的には、基準面５１に対する傾斜面５２の軸方向の高さは、検知ギア３５の回転の向きに沿って、徐々に高くなる。

ただし、傾斜面５２の形状は、必ずしも図７の通りでなくてもよい。例えば、傾斜面５２は、その軸方向の高さが、検知ギア３５の回転の向きに沿って徐々に高くなった後、再び徐々に低くなるような形状であってもよい。

コイルばね３７は、軸方向に伸縮する弾性部材である。図４および図５に示すように、コイルばね３７は、スライド部材３６とカバー３８との間に配置される。コイルばね３７の内側には、カバー３８の支持軸３８１が挿入される。また、コイルばね３７は、自然長よりも軸方向に圧縮されている。このため、コイルばね３７は、その反発力によって、スライド部材３６を検知ギア３５側へ向けて加圧する。これにより、検知ギア３５とスライド部材３６とは、互いに接触した状態に維持される。

図８および図９は、アジテータギア３４、検知ギア３５、およびスライド部材３６の斜視図である。検知ギア３５が回転すると、検知ギア３５の凸部４０は、スライド部材３６の接触面５０に接触しながら回転する。凸部４０が基準面５１に接触している第１状態（図４および図８の状態）では、凸部４０が傾斜面５２に接触しているときよりも、スライド部材３６は、検知ギア３５に接近する。一方、凸部４０が傾斜面５２に接触すると、スライド部材３６は、第１状態よりも、徐々に検知ギア３５から離れる方向へ変位する。そして、凸部４０が傾斜面５２の最も高い部分に接触したときには、図５および図９のように、スライド部材３６は、最も検知ギア３５から遠ざかる。その後、凸部４０が傾斜面５２を通過して再び基準面５１に接触すると、スライド部材３６は、再び検知ギア３５に接近する。このように、検知ギア３５の回転時には、凸部４０と傾斜面５２との接触によって、スライド部材３６が軸方向に周期的に変位する。

また、図４〜図９に示すように、スライド部材３６は、被検知突起３６２を有する。被検知突起３６２は、スライド部材３６の接触面５０とは反対側の面から、軸方向に突出する。スライド部材３６が軸方向に移動すると、その移動に伴って、被検知突起３６２も軸方向に移動する。カバー３８は、被検知突起３６２と軸方向に重なる位置に、開口部３８０を有する。図４のように、スライド部材３６が検知ギア３５に接近したときには、被検知突起３６２の全体が、カバー３８内（開口部３８０よりもケーシング１０側）に位置する。一方、スライド部材３６がカバー３８側に変位すると、図５のように、カバー３８の開口部３８０から外側へ向けて、被検知突起３６２が突出する。

図４および図５に二点鎖線で示したように、画像形成装置は、カバー３８の外側において、被検知突起３６２の有無を検出するセンサ９２を有する。図４のように、被検知突起３６２がカバー３８内に配置されているときには、センサ９２は被検知突起３６２を検出しない。一方、図５のように、被検知突起３６２がカバー３８から外側へ突出したときには、センサ９２が被検知突起３６２を検出する。

このように、この現像カートリッジ１では、検知ギア３５の回転に伴って、被検知突起３６２がカバー３８から周期的に突出する。このため、被検知突起３６２の当該変位を、検出対象として利用することができる。したがって、画像形成装置は、被検知突起３６２をセンサ９２で検出することによって、現像カートリッジ１に関して必要な情報を検知することができる。

なお、画像形成装置側のセンサ９２には、例えば、光センサを用いることができる。ただし、光センサに代えて、磁気センサや接触式のセンサが用いられていてもよい。また、センサ９２は、被検知突起３６２を直接検出するものであってもよく、あるいは、被検知突起３６２の突出によって変位する画像形成装置側の可動部品を検出するものであってもよい。

本実施形態では、スライド部材３６の接触面５０に。周方向に間隔をあけて２つの傾斜面５２が設けられている。このため、検知ギア３５が１回転する間に、スライド部材３６は、軸方向に２回往復移動する。このように、検知ギア３５の１回転につき、スライド部材３６を複数回往復移動させるようにすれば、スライド部材３６の変位の有無だけではなく、往復移動の時間間隔や回数を、検出対象として利用することができる。

例えば、現像カートリッジ１内に含まれるトナーの量に、大容量と小容量の２種類がある場合、大容量の現像カートリッジ１のスライド部材３６には、予め傾斜面５２を２つ設けておき、小容量の現像カートリッジ１のスライド部材３６には、予め傾斜面５２を１つだけ設けておく。そうすると、画像形成装置内に大容量の現像カートリッジ１をセットしたときと、小容量の現像カートリッジ１をセットしたときとで、検知ギア３５が１回転する間にスライド部材３６が往復移動する回数が異なる。したがって、センサ９２による被検知突起３６２の単位時間あたりの検出回数が異なる。これにより、画像形成装置に、大容量の現像カートリッジ１と小容量の現像カートリッジ１とを、区別して認識させることができる。

なお、接触面５０に含まれる傾斜面５２の数は、３つ以上であってもよい。また、傾斜面５２の間隔は、必ずしも等間隔でなくてもよい。

仮に、スライド部材３６の基準面５１および傾斜面５２の半径（中心軸９からの距離）が一定でなければ、半径の小さい部分と半径の大きい部分とが、凸部４０の異なる部分に接触する。このため、凸部４０の寸法精度が低く、凸部４０の先端の形状がいびつであるような場合には、その寸法誤差が、スライド部材３６の変位に影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、本実施形態では、スライド部材３６の基準面５１および傾斜面５２が、回転軸９を中心として半径一定の円弧状に延びている。このため、検知ギア３５が回転する間、凸部４０の同じ部分が、スライド部材３６の基準面５１および傾斜面５２に接触する。したがって、凸部４０の寸法誤差の影響を受けることなく、スライド部材３６を、より精度よく変位させることができる。

また、上記のように、スライド部材３６に対して、凸部４０の同じ部分を常に接触させるようにすれば、凸部４０の径方向の径方向の寸法（回転軸９に対する半径方向の長さ）を長くとる必要はない。したがって、凸部４０の径方向の長さを抑えつつ、基準面５１および傾斜面５２に対して、凸部４０を接触させることができる。

また、既述の通り、本実施形態では、カバー３８に設けられたガイド溝３８２と、スライド部材３６のガイド突起３６１とによって、スライド部材３６の変位の向きが一定に保たれている。このため、被検知突起３６２を、軸方向により精度よく変位させることができる。したがって、必要な情報の検知を、より精度よく行うことができる。

＜２．第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する部分については、重複説明を省略する。

図１０は、第２実施形態のギア部の部分斜視図である。図１１〜図１３は、第２実施形態のギア部の部分平面図である。図１０〜図１３に示すように、第２実施形態のギア部は、第１アジテータギア６１、アイドルギア６２、第２アジテータギア６３、および検知ギア６４を含んでいる。

第１アジテータギア６１は、第１実施形態のアジテータギア３４と同等の構造を有する。すなわち、第１アジテータギア６１は、径の異なる第１ギア６１１と第２ギア６１２とを有する。第１ギア６１１は、中間ギアの出力ギアと噛み合っている。これにより、カップリングギアと第１アジテータギア６１とが、中間ギアを介して接続されている。

本実施形態では、ケーシング内に、トナーを撹拌する２つのアジテータが設けられている。第１アジテータギア６１は、その一方のアジテータ（以下、「第１アジテータ」と称する）の軸方向の端部に対して、相対回転可不能に固定されている。このため、カップリングギアから中間ギアを介して第１アジテータギア６１に動力が伝達されると、第１アジテータギア６１が回転し、第１アジテータギア６１とともに第１アジテータも回転する。

アイドルギア６２は、第１アジテータギア６１から第２アジテータギア６３へ、動力を伝達するためのギアである。アイドルギア６２の外周部には、全周に亘って等間隔に複数のギア歯が設けられている。第１アジテータギア６１の第２ギア６１２のギア歯と、アイドルギア６２のギア歯とは、互いに噛み合っている。このため、第１アジテータギア６１が回転すると、第１アジテータギア６１とともにアイドルギア６２も回転する。

第２アジテータギア６３は、ケーシング内の２つのアジテータのうち、第１アジテータとは異なるアジテータ（以下、「第２アジテータ」と称する）を回転させるためのギアである。第２アジテータギア６３の外周部には、全周に亘って等間隔に複数のギア歯が設けられている。アイドルギア６２のギア歯と、第２アジテータギア６３のギア歯とは、互いに噛み合っている。また、第２アジテータギア６３は、第２アジテータの軸方向の端部に対して、相対回転不能に固定されている。このため、アイドルギア６２が回転すると、第２アジテータギア６３が回転し、第２アジテータギア６３とともに第２アジテータも回転する。

検知ギア６４は、スライド部材を駆動させるためのギアである。検知ギア６４は、回転軸９を中心として回転可能に支持されている。アイドルギア６２と検知ギア６４とは、同軸に配置されている。また、検知ギア６４は、第１実施形態と同じように、スライド部材に対向する面に凸部６４１を有する。上記の第１実施形態では、検知ギア３５の全周に、複数のギア歯が設けられていた。これに対し、本実施形態の検知ギア６４は、外周の一部分のみに複数のギア歯を有する、いわゆる欠け歯ギアである。具体的には、検知ギア６４の外周部のうち、図１１〜図１３中にθで示した中心角の範囲のみに、複数のギア歯が設けられている。

回転軸９から検知ギア６４のギア歯までの距離と、回転軸９からアイドルギア６２のギア歯までの距離とは、略同一である。ただし、上述のように、検知ギア６４の外周部の一部には、ギア歯が設けられていない領域がある。このため、検知ギア６４は、その回転位置によって、第１アジテータギア６１および第２アジテータギア６３の双方と噛み合わない状態（図１１の状態）と、第１アジテータギア６１のみと噛み合う状態（図１２の状態）と、第１アジテータギア６１および第２アジテータギア６３の双方と噛み合う状態と、第２アジテータギア６３のみと噛み合う状態（図１３の状態）と、をとり得る。

図１１〜図１３に示すように、第１アジテータギア６１の第１ギア６１１と、検知ギア６４とは、軸方向視において、部分的に重なるように配置される。そして、第１アジテータギア６１の第１ギア６１１には、検知ギア６４側へ向けて突出する第１リセット突起６１３が設けられている。一方、検知ギア６４には、第１ギア６１１側へ向けて突出する第２リセット突起６４２が設けられている。

図１１のように、検知ギア６４が、第１アジテータギア６１および第２アジテータギア６３のいずれとも噛み合っていないときには、第１アジテータギア６１の第１リセット突起６１３が、検知ギア６４の第２リセット突起６４２に接触する。これにより、検知ギア６４は、第１アジテータギア６１と噛み合う位置まで回転する。

その後、検知ギア６４は、図１２のように、第１アジテータギア６１と噛み合うことによって、回転を継続する。続いて、検知ギア６４は、第１アジテータギア６１および第２アジテータギア６３の双方と噛み合う状態となる。そして、第１アジテータギア６１との噛み合いが外れた後も、図１３のように、第２アジテータギア６３と噛み合うことによって、回転を継続する。やがて、第２アジテータギア６３との噛み合いが外れると、再び図１１の状態となり、検知ギア６４の第２リセット突起６４２に、第１アジテータギア６１の第１リセット突起６１３が接触する。

このように、本実施形態の検知ギア６４は欠け歯ギアであるが、アイドルギア６２、第２アジテータギア６３、第１リセット突起６１３、および第２リセット突起６４２により構成される補助機構にアシストされることによって、連続的に回転できる。当該補助機構は、検知ギア６４のギア歯が、駆動ギアである第１アジテータギア６１から外れたときに、第１アジテータギア６１の回転を、検知ギア６４に伝達する。その際、第２アジテータギア６３は、アイドルギア６２の動力を一時的に検知ギア６４へ伝達するサブギアとして機能する。

このように、本実施形態の検知ギア６４は、第１アジテータギア６１からの動力を受けて、連続的に回転する。したがって、本実施形態の構造でも、検知ギア６４の回転に伴い、検知ギア６４の凸部６４１とスライド部材側の傾斜面とを接触させることによって、スライド部材を、軸方向に周期的に変位させることができる。このため、スライド部材に設けられた突起の変位を、検出対象として利用することができる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の第１実施形態および第２実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施形態では、検知ギア側に１つの凸部を設け、スライド部材側に複数の傾斜面を設けていた。しかしながら、スライド部材側の傾斜面を１つのみとし、検知ギアに、周方向に配列された複数の凸部を設けてもよい。当該構造では、検知ギアが１回転する間に、スライド部材の傾斜面に、複数の凸部が順次に接触する。したがって、当該構造でも、スライド部材を軸方向に複数回往復移動させることができる。ただし、検知ギアの１回転につきスライド部材の往復移動の回数が１回で十分であるなら、凸部と傾斜面とは、それぞれ１つずつであってもよい。

また、上記の実施形態では、検知ギアが凸部を有し、スライド部材が傾斜面を有していた。しかしながら、検知ギア側に傾斜面を設け、スライド部材側に凸部を設けてもよい。すなわち、検知ギアおよびスライド部材のいずれか一方に、少なくとも１つの傾斜面を設け、検知ギアおよびスライド部材の他方に、少なくとも１つの凸部を設け、検知ギアの回転時に、これらの傾斜面と凸部とが、接触する構造であればよい。

また、上記の実施形態では、カップリングギアとアジテータギアとの間に、中間ギアが設けられていた。しかしながら、カップリングギアとアジテータギアとは、中間ギアを介することなく、直接噛み合っていてもよい。また、上記の実施形態では、アジテータギアと検知ギアとが、直接噛み合っていた。しかしながら、アジテータギアと検知ギアとの間に、他のギアが設けられていてもよい。

また、上記の実施形態では、ローラ駆動ギア、中間ギア、およびアジテータギアとは別に、検知ギアを設けていた。しかしながら、ローラ駆動ギア、中間ギア、またはアジテータギアを、検知ギアとして利用してもよい。すなわち、ローラ駆動ギア、中間ギア、またはアジテータギアに凸部を設け、当該凸部と接触する位置に、軸方向に移動可能なスライド部材を配置してもよい。

また、上記の実施形態では、弾性部材としてコイルばねを用いていた。しかしながら、コイルばねに代えて、板ばねや弾性を有する樹脂などを、弾性部材として用いてもよい。

また、本発明の構造では、検知ギアが連続的に回転する。このため、検知ギアよりも動力伝達系の下流側に、さらに駆動機構を接続してもよい。例えば、検知ギアの回転に伴って回転するギアをさらに設け、当該ギアの回転によって、別途アジテータやローラなどの部品を回転させるようにしてもよい。

また、カートリッジの細部の形状については、本願の各図に示された形状と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 現像カートリッジ
９ 回転軸
１０ ケーシング
１１ トナー室
１２ アジテータ
２０ 現像ローラ
３０ ギア部
３１ カップリングギア
３２ ローラ駆動ギア
３３ 中間ギア
３４ アジテータギア
３５ 検知ギア
３６ スライド部材
３７ コイルばね
３８ カバー
４０ 凸部
４１ 接触板部
４２ 補強板部
５０ 接触面
５１ 基準面
５２ 傾斜面
６１ 第１アジテータギア
６２ アイドルギア
６３ 第２アジテータギア
６４ 検知ギア
９１ 駆動シャフト
９２ センサ
３１０ カップリング部
３３１ 入力ギア
３３２ 出力ギア
３４１ 第１ギア
３４２ 第２ギア
３５１ ギア歯
３６０ 円孔
３６１ ガイド突起
３６２ 被検知突起
３８０ 開口部
３８１ 支持軸
３８２ ガイド溝
６１１ 第１ギア
６１２ 第２ギア
６１３ 第１リセット突起
６４１ 凸部
６４２ 第２リセット突起

Claims (13)

1. 所定方向に延びる現像ローラと、
   前記所定方向に延びる回転軸を中心として回転する検知ギアと、
   前記検知ギアと前記所定方向に隣り合い、かつ、前記所定方向に移動可能に支持されたスライド部材と、
   前記スライド部材を前記検知ギア側へ向けて加圧する弾性部材と、
   前記検知ギアと噛み合う駆動ギアと、
   を備え、
   前記スライド部材は、前記スライド部材の移動に伴って前記所定方向に移動する突起を有し、
   前記検知ギアおよび前記スライド部材のいずれか一方は、他方に対向する面に、周方向の位置に応じて前記所定方向の高さが変化する少なくとも１つの傾斜面を有し、
   前記検知ギアおよび前記スライド部材の前記他方は、前記一方に対向する面に、少なくとも１つの凸部を有し、
   前記検知ギアは、前記駆動ギアの回転によって、連続的に回転し、
   前記検知ギアの回転に伴い、前記傾斜面と前記凸部とが接触することによって、前記スライド部材が前記所定方向に変位するカートリッジ。
2. 請求項１に記載のカートリッジであって、
   前記検知ギアは、全周に複数の歯を有するカートリッジ。
3. 請求項１に記載のカートリッジであって、
   前記検知ギアは、外周の一部分に複数の歯を有する欠け歯ギアであり、
   前記欠け歯ギアの歯が、前記駆動ギアから外れたときに、前記駆動ギアの回転を前記欠け歯ギアに伝達する補助機構をさらに有するカートリッジ。
4. 請求項３に記載のカートリッジであって、
   前記補助機構は、
   前記駆動ギアと噛み合うアイドルギアと、
   前記アイドルギアと噛み合うサブギアと、
   をさらに備え、
   前記欠け歯ギアと前記駆動ギアとの噛み合いが外れる期間の少なくとも一部において、前記サブギアと前記欠け歯ギアとが噛み合うカートリッジ。
5. 請求項４に記載のカートリッジであって、
   トナーを収容する筐体と、
   前記筐体内の前記トナーを撹拌する第１アジテータと、
   をさらに備え、
   前記駆動ギアは、前記第１アジテータに接続され、前記第１アジテータを回転させる第１アジテータギアであるカートリッジ。
6. 請求項５に記載のカートリッジであって、
   前記筐体内の前記トナーを撹拌する第２アジテータ
   をさらに備え、
   前記サブギアは、前記第２アジテータに接続され、前記第２アジテータを回転させる第２アジテータギアであるカートリッジ。
7. 請求項５または請求項６に記載のカートリッジであって、
   動力を受けるカップリング部を有するカップリングギア
   をさらに備え、
   前記カップリングギアと前記第１アジテータギアとが、直接または他のギアを介して接続されるカートリッジ。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のカートリッジであって、
   前記検知ギアおよび前記スライド部材の前記一方は、前記回転軸に対して周方向に配列された複数の前記傾斜面を有するカートリッジ。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のカートリッジであって、
   前記検知ギアおよび前記スライド部材の前記他方は、前記回転軸に対して周方向に配列された複数の前記凸部を有するカートリッジ。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のカートリッジであって、
    前記スライド部材は、前記検知ギアに対向する面に、前記傾斜面を有し、
    前記検知ギアは、前記スライド部材に対向する面に、前記凸部を有するカートリッジ。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のカートリッジであって、
    前記検知ギアおよび前記前記スライド部材を覆うカバー
    をさらに有し、
    前記カバーと前記スライド部材との間に、前記弾性部材が配置されるカートリッジ。
12. 請求項１１に記載のカートリッジであって、
    前記カバーは、前記スライド部材の回転を規制しつつ、前記スライド部材を前記所定方向に案内するガイド部を有するカートリッジ。
13. 請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のカートリッジであって、
    前記傾斜面は、前記回転軸を中心として円弧状に延びているカートリッジ。

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