JP2023151717A - 現像カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトとカムを一体で形成しつつ、弾性部材を配置することができる現像カートリッジを提供する。【解決手段】現像カートリッジ１は、現像剤を収容可能であり、第１方向の一端に第１外表面を有するケーシング１０と、ケーシング１０の第２方向一端に位置する現像ローラ２０と、第１方向に延びるシャフト６１と、シャフト６１の第１方向一端に位置する第１カム６２と、シャフト６１の径方向外側に位置し、第１方向において第１外表面と第１カムとの間に位置する弾性部材３５と、を備える。第１カム６２は、第１方向におけるシャフト６１の他端部から一端部に向かうにつれて第２方向において現像ローラ２０に近づく第１傾斜面７１１を有する。また、第１カム６２は、シャフト６１と一体に形成され、シャフト６１とともに第１方向に移動可能である。これにより、シャフト６１と第１カム６２とが別部材である場合と比べて、駆動ストロークを短くできる。【選択図】図３

Description

本開示は、現像カートリッジに関する。

従来、レーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。画像形成装置には、現像カートリッジが用いられる。現像カートリッジは、第１方向に延び、トナーを供給するための現像ローラを有する。従来の画像形成装置については、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１の画像形成装置は、ドロアユニットを有する。ドロアユニットは、画像形成装置に対して装着される。また、ドロアユニットは、感光体ドラムを有する。現像カートリッジは、ドロアユニットに対して装着される。ドロアユニットに現像カートリッジが装着されると、感光体ドラムと現像ローラとが接触する。

特許文献１の画像形成装置では、現像ローラと感光体ドラムとが接触した状態と、現像ローラと感光体ドラムとが離間した状態とで切り替わる。現像カートリッジは、さらに、第１方向に移動可能なシャフトと、第１方向におけるシャフトの一端部に位置するカムと、第１方向においてシャフトとカムとの間に位置する弾性部材と、を備えている。カムが、画像形成装置から第１方向の押圧力を受けることで、シャフトおよびカムが第１方向に移動し、現像カートリッジを接触状態と離間状態との間で移動することができる。

特開２０１９－１７９１２８号公報

現像カートリッジを接触状態と離間状態との間で安定して移動させるために、シャフトとカムを一体で形成することが考えられる。しかしながら、特許文献１には、シャフトとカムを一体で形成した場合の弾性部材の配置について開示されていなかった。

本開示の目的は、シャフトとカムを一体で形成しつつ、弾性部材を配置す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。

本願の第１開示は、現像カートリッジであって、現像剤を収容可能な筐体であって、第１方向における前記筐体の一端部に位置する第１外表面を有する筐体と、前記第１方向に延びる第１軸について回転可能な現像ローラであって、前記筐体の第２方向における一端に位置する現像ローラと、前記第１方向に延びる第２軸に沿ったシャフトであって、前記筐体および前記現像ローラに対して前記第１方向に移動可能であるシャフトと、前記第１方向における前記シャフトの一端部に位置し、前記シャフトとともに前記第１方向に移動可能な第１カムであって、前記第１方向における前記シャフトの他端部から前記一端部に向かうにつれて前記第２方向において前記現像ローラに近づく第１傾斜面を有する第１カムであり、前記シャフトと一体に形成される第１カムと、前記第１方向に伸縮可能な弾性部材であって、前記シャフトの径方向外側に位置する弾性部材であり、前記第１方向において前記筐体の前記第１外表面と前記第１カムとの間に位置する弾性部材と、を備えることを特徴とする。

本願の第２開示は、第１開示の現像カートリッジであって、前記第２方向における現像ローラの周面の一方側は、前記筐体の外側に露出し、前記第２方向における現像ローラの周面の他方側は、前記筐体の内側に位置することを特徴とする。

本願の第３開示は、第１開示または第２開示の現像カートリッジであって、前記第２方向における前記シャフトと前記第１傾斜面の距離は、前記第１方向における前記シャフトの前記他端部から前記一端部に向かうにつれて、前記シャフトの径方向の外側に向けて前記シャフトと前記第１傾斜面との距離が長くなることを特徴とする。

本願の第４開示は、第１開示または第２開示の現像カートリッジであって、前記弾性部材は、自然長または自然長よりも圧縮した状態で、前記筐体の前記第１外表面と前記第１カムとの間に位置することを特徴とする。

本願の第５開示は、第４開示の現像カートリッジであって、前記弾性部材は、前記シャフトに対して前記第１傾斜面の反対側に位置することを特徴とする。

本願の第６開示は、第１開示または第２開示の現像カートリッジであって、前記現像カートリッジは、前記筐体の前記第１外表面に位置するギアカバーであって、前記筐体の前記第１外表面の少なくとも一部を覆うギアカバーを備え、前記第１カムの少なくとも一部は、前記第１方向において、前記ギアカバーに対して、前記筐体の前記第１外表面の反対側に位置することを特徴とする。

本願の第７開示は、第６開示の現像カートリッジであって、前記筐体は、前記第１方向に延びる溝を有し、前記シャフトの一部は、前記溝の内部に位置することを特徴とする。

本願の第８開示は、第７開示の現像カートリッジであって、前記ギアカバーは、前記シャフトが挿入される穴を有することを特徴とする。

本願の第９開示は、第６開示の現像カートリッジであって、前記ギアカバーは、前記第１カムの前記第１方向の移動をガイドする第１ガイド溝を有することを特徴とする。

本願の第１０開示は、第９開示の現像カートリッジであって、前記第１カムは、第１位置と、前記第１方向において前記第１位置よりも前記筐体の前記第１外表面に近い第２位置と、の間を前記シャフトとともに前記第１方向に移動可能であり、前記ガイド溝は、前記第１カムが前記第２位置に位置する状態で、前記シャフトの径方向において、前記第１カムと向かい合う第１受け面を有することを特徴とする。

本願の第１１開示は、第１開示または第２開示の現像カートリッジであって、前記第１方向における前記シャフトの前記他端部に位置し、前記シャフトと前記第１カムとともに前記第１方向に移動可能な第２カムであって、前記シャフトの前記他端部から前記一端部に向かうにつれて前記第２方向において前記現像ローラに近づく第２傾斜面を有する第２カムを備え、第２カムは、前記シャフトおよび前記第１カムと一体に形成されることを特徴とする。

本願の第１２開示は、第１開示または第２開示の現像カートリッジであって、前記シャフトおよび前記第１カムは、樹脂によって一体に形成されることを特徴とする。

本願の第１３開示は、第１１開示の現像カートリッジであって、前記シャフト、前記第１カムおよび前記第２カムは、樹脂によって一体に形成されることを特徴とする。

本願の第１４開示は、第１１開示の現像カートリッジであって、前記筐体は、前記第１方向において、前記第１外表面と離れて位置する第２外表面を有し、前記現像カートリッジは、電気的接触面を有する記憶媒体と、前記電気的接触面を保持するホルダであって、前記筐体の前記第２外表面に位置するホルダであり、前記筐体に対して前記電気的接触面とともに移動可能なホルダと、前記ホルダの少なくとも一部を覆うホルダカバーと、をさらに備え、前記ホルダカバーは、前記第１方向における前記シャフトまたは前記第２カムが挿入される穴を有することを特徴とする現像カートリッジ。

本願の第１５開示は、第１４開示の現像カートリッジであって、前記ホルダカバーは、前記第２カムの前記第１方向の移動をガイドする第２ガイド溝を有することを特徴とする。

本願の第１６開示は、第１５開示の現像カートリッジであって、前記第２カムは、第１位置と、前記第１方向において前記第１位置よりも前記筐体の前記第２外表面に近い第２位置と、の間を前記シャフトと前記第１カムとともに前記第１方向に移動可能であり、前記第２ガイド溝は、前記第２カムが前記第２位置に位置する状態で、前記シャフトの径方向において、前記第２カムと向かい合う第２受け面を有することを特徴とする。

本願の第１開示～第１６開示によれば、シャフトとカムを一体で形成しつつ、弾性部材を配置することができる。

また、本願の第８開示によれば、シャフトの位置がずれるのを抑制できる。

また、本願の第９開示によれば、第１カムの位置がずれるのを抑制できる。

また、本願の第１０開示によれば、第１カムが第２位置に位置する離間状態において、第１カムは、第１受け面と接触することにより、現像カートリッジの荷重を受ける。これにより、シャフトにかかる荷重を低減し、シャフトの変形を抑制できる。

また、本願の第１１開示によれば、第２カムを、シャフトおよび第１カムと一体に形成することにより、シャフトおよび第１カムと第２カムの線膨張の差を考慮する必要がなく、また、部品数が減ることにより、組立誤差が低減する。このため、第２カムが、シャフトおよび第１カムと別部材である場合と比べて、駆動ストロークを短くできる。

また、本願の第１５開示によれば、第２カムの位置がずれるのを抑制できる。

また、本願の第１６開示によれば、第２カムが第２位置に位置する離間状態において、第２カムは、第２受け面と接触することにより、現像カートリッジの荷重を受ける。これにより、シャフトにかかる荷重を低減し、シャフトの変形を抑制できる。

画像形成装置の概念図である。 現像カートリッジの斜視図である。 現像カートリッジの斜視図である。 現像カートリッジの斜視図である。 現像カートリッジの分解斜視図である。 ギアカバーの斜視図である。 接触状態における現像カートリッジおよびドロアのフレームの断面図である。 離間状態における現像カートリッジおよびドロアのフレームの断面図である。 接触状態における現像カートリッジおよびドロアのフレームの斜視図である。 離間状態における現像カートリッジおよびドロアのフレームの斜視図である。

以下、本開示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、以下では、現像ローラが延びる方向を「第１方向」と称する。ケーシングの現像ローラが位置する一端と、ケーシングの他端とが並ぶ方向を「第２方向」と称する。第１方向と第２方向とは、互いに交差（好ましくは直交）する。第１方向および第２方向と交差（好ましくは直交）する方向を、「第３方向」と称する。また、第１カム本体部の延びる方向を第４方向と称する。第４方向は、第１方向に直交し、かつ、第２方向および第３方向と交差する。

＜１．画像形成装置の構成＞
図１は、画像形成装置１００の概念図である。この画像形成装置１００は、電子写真方式のプリンタである。画像形成装置１００の例としては、レーザプリンタまたはＬＥＤプリンタが挙げられる。

画像形成装置１００は、複数の現像カートリッジ１と、ドロアユニット９０と、本体フレーム１０１とを備える。

複数の現像カートリッジ１は、ドロアユニット９０に対して装着可能である。ドロアユニット９０は、現像カートリッジ１が装着されるドラムカートリッジである。ドロアユニット９０に、複数の現像カートリッジ１を装着可能である。本実施形態において、複数の現像カートリッジ１の数は、４つである。ドロアユニット９０は、フレーム９００を有する。フレーム９００は、複数のスロット９１を有する。本実施形態において、複数のスロット９１の数は、４つである。スロット９１のそれぞれには、現像カートリッジ１が装着される。また、ドロアユニット９０は、複数の感光体ドラム９２を有する。本実施形態において、複数の感光体ドラム９２の数は、４つである。感光体ドラム９２は、４つのスロット９１それぞれに対して配置される。

このドロアユニット９０は、４つのスロット９１と、４つの感光体ドラム９２を有する。このため、この画像形成装置１００では、４つの現像カートリッジ１がドロアユニット９０に装着される。そして、現像カートリッジ１は、ドロアユニット９０に装着された状態で本体フレーム１０１内に装着される。

現像カートリッジ１は、第１方向に延びる現像ローラ２０（図２，図３参照）を有する。感光体ドラム９２は、第１方向に延びる回転軸（ドラム軸）について回転可能である。ドロアユニット９０のスロット９１に現像カートリッジ１が装着された状態で、現像ローラ２０の表面は、感光体ドラム９２の表面に向かい合う。ドロアユニット９０は、スロット９１に現像カートリッジ１が装着された状態で、本体フレーム１０１（図１参照）に対して、装着される。

４つの現像カートリッジ１は、互いに異なる色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色）の現像剤（例えば、トナー）を収容する。ただし、複数の現像カートリッジ１は、同じ色の現像剤を収容してもよい。また、現像カートリッジ１の数は、１～３つであってもよく、５つ以上であってもよい。

画像形成装置１００は、４つの現像カートリッジ１から供給される現像剤により、印刷用紙に画像を形成する。

＜２．現像カートリッジについて＞
図２～図４は、現像カートリッジ１の斜視図である。図５は、現像カートリッジ１の分解斜視図である。

図２～図５に示すように、本実施形態の現像カートリッジ１は、ケーシング１０、現像ローラ２０、ギアカバー３０、コイルばね３５、ＩＣチップアセンブリ４０、ホルダカバー５０および離間部材６０を有する。

ケーシング１０は、電子写真印刷用の現像剤（例えば、トナー）を収容可能な筐体である。ケーシング１０は、第１外表面１１と第２外表面１２とを有する。第１外表面１１と第２外表面１２とは、第１方向において互いに離れている。ケーシング１０は、第１方向に延びる。第１外表面１１は、第１方向におけるケーシング１０の一端部に位置する。第２外表面１２は、第１方向におけるケーシング１０の他端部に位置する。ギアカバー３０は、第１外表面１１に位置する。ＩＣチップアセンブリ４０およびホルダカバー５０は、第２外表面１２に位置する。

現像ローラ２０は、第１方向に延びる第１軸Ｘ１について回転可能なローラである。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、第１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を第１方向に貫通する円柱状の部材である。ローラシャフト２２の材料には、金属または導電性を有する樹脂からなる。

なお、ローラシャフト２２は、ローラ本体２１を第１方向に貫通していなくてもよい。例えば、一対のローラシャフト２２が、ローラ本体２１の第１方向の両端から、第１方向にそれぞれ延びていてもよい。

ケーシング１０は、開口１５を有する。開口１５は、ケーシング１０の内部空間とケーシング１０の外部とを連通する。開口１５は、第２方向におけるケーシング１０の一端部に位置する。現像ローラ２０は、開口１５に位置する。すなわち、現像ローラ２０は、ケーシング１０の第２方向における一端に位置する。第２方向における現像ローラ２０の周面の一方側は、ケーシング１０の外側に露出する。また、第２方向における現像ローラ２０の周面の他方側は、ケーシング１０の内側に位置する。

ローラ本体２１は、ローラシャフト２２に対して、相対回転不能に固定される。また、現像ギア（図示省略）は、ローラシャフト２２の第１方向の一端部に対して、相対回転不能に固定される。したがって、現像ギアが回転すると、ローラシャフト２２が回転する。また、ローラシャフト２２は、ローラ本体２１とともに回転する。

現像カートリッジ１が駆動力を受けると、供給ローラ（図示省略）は、ケーシング１０内の現像剤を、現像ローラ２０の外周面に供給する。その際、供給ローラと現像ローラ２０との間において、現像剤は摩擦帯電される。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と現像剤との間の静電気力によって、ローラ本体２１の外周面に、現像剤が引き付けられる。

また、現像カートリッジ１は、層厚規制ブレード（図示省略）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現像剤を、一定の厚みにする。その後、ローラ本体２１の外周面の現像剤は、ドロアユニット９０の感光体ドラム９２へ供給される。このとき、現像剤は、感光体ドラム９２の外周面に形成された静電潜像に応じて、ローラ本体２１から感光体ドラム９２へ移動する。これにより、感光体ドラム９２の外周面において、静電潜像が可視像化される。

図２に示すように、ギアカバー３０は、ケーシング１０の第１外表面１１に位置する。そして、ギアカバー３０は、ケーシング１０の第１外表面１１に回転可能に取り付けられた複数のギア（図示省略）を覆う。

図３および図４に示すように、ＩＣチップアセンブリ４０およびホルダカバー５０は、ケーシング１０の第２外表面１２に位置する。図４に示すように、ＩＣチップアセンブリ４０は、記憶媒体であるＩＣチップ４１と、ＩＣチップ４１を保持するホルダ４２とを有する。

ホルダ４２は、ケーシング１０の第２外表面１２に位置する。ホルダ４２は、ホルダカバー５０に保持される。ＩＣチップ４１には、現像カートリッジ１に関する種々の情報が記録されている。ＩＣチップ４１は、電気的接触面４１１を有する。電気的接触面４１１は、導体である金属からなる。ここで、本実施形態では、第１方向および第２方向と直交する方向を「第３方向」と称する。ＩＣチップ４１は、ホルダ４２の第３方向の外表面に固定される。

ドロアユニット９０は、電気コネクタを有する。電気コネクタは、例えば金属製である。現像カートリッジ１がドロアユニット９０に装着されると、ドロアユニット９０の電気コネクタが、電気的接触面４１１に接触する。これにより、画像形成装置は、ＩＣチップ４１からの情報の読み出しおよびＩＣチップ４１への情報の書き込みの少なくとも一方を行うことが可能となる。

＜３．ギアカバー、コイルばね、ホルダカバーおよび離間部材の構成について＞
続いて、ギアカバー３０、コイルばね３５、ホルダカバー５０および離間部材６０の詳細な構成について、図５～図１０を参照しつつ説明する。図５は、現像カートリッジ１の分解斜視図である。なお、図５には、ケーシング１０、ギアカバー３０、ＩＣチップアセンブリ４０、ホルダカバー５０および離間部材６０のみが図示されている。図６は、ギアカバー３０の斜視図である。図７は、接触状態における現像カートリッジ１およびドロアユニット９０の断面図である。図８は、離間状態における現像カートリッジ１およびドロアユニット９０の断面図である。なお、図７および図８は、第２軸Ｘ２を通り、第１方向および後述する第４方向に拡がる平面における断面図である。図９は、接触状態における現像カートリッジ１およびドロアユニット９０の斜視図である。図１０は、離間状態における現像カートリッジ１およびドロアユニット９０の斜視図である。図９および図１０において、現像カートリッジ１は１つのみ図示しており、残りの３つの現像カートリッジ１の図示は省略している。また、図９および図１０において、現像ローラ２０の図示が省略されている。

離間部材６０は、画像形成装置１００を接触状態または離間状態に切り替えるための部材である。すなわち、離間部材６０は、現像カートリッジ１がドロアユニット９０に装着された状態において、現像カートリッジ１のケーシング１０および現像ローラ２０をドロアユニット９０に対して接触位置Ｐ１と離間位置Ｐ２との間で移動させるための部材である。現像カートリッジ１がドロアユニット９０に装着された状態において、現像カートリッジ１が接触位置Ｐ１に位置すると、現像ローラ２０とドロアユニット９０の感光体ドラムとが接触する接触状態となる。また、現像カートリッジ１が離間位置Ｐ２に位置すると、現像ローラ２０とドロアユニット９０の感光体ドラムとが互いに離れた離間状態となる。

現像カートリッジ１がドロアユニット９０に装着されると、自然状態において、離間部材６０は、ケーシング１０に対して第１位置Ｑ１に位置する。このとき、画像形成装置１００は接触状態となる。画像形成装置１００は、離間状態となるために、本体フレーム１０１から現像カートリッジ１の離間部材６０へ駆動力を与える。これにより、離間部材６０は、ケーシング１０に対して第１方向に移動し、離間部材６０は、ケーシング１０に対して第２位置Ｑ２に位置する。その結果、画像形成装置１００は離間状態となる。なお、本実施形態では、接触状態から離間状態となる際、現像カートリッジ１は、第２方向において、第２方向におけるケーシング１０の一端部側から、第２方向におけるケーシング１０の他端部側に移動する。これにより、現像ローラ２０は、離間方向である第２方向において、感光体ドラムから離間する。

図５に示すように、離間部材６０は、シャフト６１と、第１カム６２と、第２カム６３とを有する。離間部材６０は、樹脂によって一体に形成されている。すなわち、シャフト６１、第１カム６２および第２カム６３は、樹脂によって一体に形成されている。具体的には、離間部材６０は、射出成型で一体成型される。離間部材６０は、図７および図９に示す第１位置Ｑ１と、図８および図１０に示す第２位置Ｑ２との間で、ケーシング１０に対して第１方向に移動可能である。

シャフト６１は、第１方向に延びる柱状の部位である。シャフト６１は、円柱状である。ただし、シャフト６１は、角柱状であってもよい。

また、シャフト６１は、ケーシング１０の外表面に沿って配置される。具体的には、ケーシング１０は、第３外表面１６と、第４外表面１７とを有する。第３外表面１６と第４外表面１７とは、第１方向および第２方向と交差する（本実施形態においては直交する）第３方向において互いに離れている。第３外表面１６は、第３方向におけるケーシング１０の一端部に位置する。第４外表面１７は、第３方向におけるケーシング１０の他端部に位置する。第３外表面１６は、第１方向に延びるケーシング溝１８を有している。シャフト６１の一部は、ケーシング１０のケーシング溝１８の内部に位置する。

第１カム６２は、第１方向におけるシャフト６１の一端部に位置する。第１カム６２は、シャフト６１および第２カム６３とともに、ケーシング１０に対して第１方向に移動可能である。第１カム６２は、第１カム本体部７１と、第１カム保持部７２とを有する。

第１カム本体部７１は、第４方向に延びる。すなわち、第１カム本体部７１は、第２方向に延び、かつ、第３方向に延びる。

第１カム本体部７１は、画像形成装置１００から押圧力を受ける押圧力入力面７０を有する。押圧力入力面７０は、第１方向における第１カム本体部７１の一端部に位置する。第１方向における第１カム本体部７１の一端部は、第１方向において、第１方向における第１カム本体部７１の他端部に対して、第２カム６３とは反対側に位置する。画像形成装置１００を接触状態から離間状態とする場合には、画像形成装置１００は、押圧力入力面７０を、第１方向に押圧する。画像形成装置１００は、第１方向におけるケーシング１０の一端部から第１方向におけるケーシング１０の他端部へ向けて、押圧力入力面７０を、第１方向に押圧する。これにより、離間部材６０が第１位置Ｑ１から第２位置Ｑ２へと移動する。

第１カム保持部７２は、第４方向に、シャフト６１に対して第１カム本体部７１と反対側に位置する。すなわち、第１カム保持部７２は、第１カム本体部７１から、第４方向に延びる。言い換えると、第１カム保持部７２は、第１カム本体部７１から、第２方向におけるケーシング１０の一端部から第２方向におけるケーシング１０の他端部へ向けて延びる。また、第１カム保持部７２は、第１カム本体部７１から、第３方向において、第３外表面１６から第４外表面１７に向けて延びる。

第１カム保持部７２は、貫通孔７２１を有する。貫通孔７２１は、第１カム保持部７２を第１方向に貫通する。貫通孔７２０は、円柱状である。

第２カム６３は、第１方向におけるシャフト６１の他端部に位置する。第２カム６３は、シャフト６１および第１カム６２とともに第１方向に移動可能である。第２カム６３は、第２カム本体部８１と、第２カム保持部８２とを有する。

第２カム本体部８１は、第４方向に延びる。すなわち、第２カム本体部８１は、第２方向に延び、かつ、第３方向に延びる。第２本体部８１の延びる方向は、第１カム本体部７１の延びる方向と同じである。

第２カム保持部８２は、第２カム本体部８１から、第１方向に延びる。第２カム保持部８２は、第２カム本体部８１から、第１方向において、第１外表面１１から第２外表面１２に向けて延びる。第２カム保持部８２は、円柱状である。

図６に示すように、ギアカバー３０は、カバー部３１と、穴３２と、柱状部３３と、第１ガイド溝３４とを有する。

カバー部３１は、第１外表面１１に沿って延びる。カバー部３１は、第２方向および第３方向に延びる。カバー部３１は、第１外表面１１と、第１外表面１１に位置する複数のギア（図示省略）とを覆う。

穴３２は、カバー部３１を第１方向に貫通する貫通孔である。穴３２は、離間部材６０のシャフト６１および第２カム６３を挿入可能である。シャフト６１が穴３２に挿入されることにより、シャフト６１がカバー部３１に保持される。現像カートリッジ１の組み立て工程において、穴３２に第２カム６３を通過させて、シャフト６１を穴３２の内部に配置する。

柱状部３３は、カバー部３１から第１方向に延びる円柱状の部位である。柱状部３３の外周には、コイルばね３５が取り付けられる。柱状部３３は、第１カム保持部７２の貫通孔７２０に挿入される。ここで、貫通孔７２０の径は、コイルばね３５の径よりも小さい。これにより、コイルばね３５は、第１方向において、第１外表面１１と、第１カム保持部７２との間に保持される。

コイルばね３５は、第１長さと、第１長さよりも短い第２長さとの間で、第１方向に伸縮可能である。なお、コイルばね３５は、弾性部材の一例である。離間部材６０が第１位置Ｑ１に位置すると、コイルばね３５は、図７に示す第１長さとなる。押圧力入力面７０に画像形成装置１００から押圧力が入力されると、離間部材６０が第１位置Ｑ１から第２位置Ｑ２に移動する。そのため、コイルばね３５は、図８に示す第２長さへと収縮する。画像形成装置１００から押圧力入力面７０への押圧力が解除されると、コイルばね３５は、第２長さから第１長さへ戻る。そのため、離間部材６０は、第２位置Ｑ２から第１位置Ｑ１へと戻る。このように、離間部材６０は、第１方向に入力される押圧力、および、コイルばね３５の弾性力により、ケーシング１０に対して、第１方向に移動する。

第１ガイド溝３４は、カバー部３１から第１方向に延びる溝である。第１ガイド溝３４は、壁部３６を有する。壁部３６の内周面は、第１方向に見てコ字状である。第１ガイド溝３４の内部には、第１カム６２の第１カム保持部７２が挿入される。離間部材６０が第１方向に移動する際、第１カム保持部７２は、第１ガイド溝３４に沿って第１方向に移動する。これにより、離間部材６０が第１位置Ｑ１と第２位置Ｑ２との間を移動する時に、第１カム６２の位置が、ケーシング１０に対してずれるのを抑制できる。

図５に示すように、ホルダカバー５０は、保持穴５１と、第２ガイド溝５２とを有する。

保持穴５１は、ホルダカバー５０を第１方向に貫通する貫通孔である。第２カム６３の第２カム保持部８２は、保持穴５１に挿入される。これにより、ホルダカバー５０が第２カム６３を保持する。

第２ガイド溝５２は、第１方向に延びる溝である。第２ガイド溝５２の内部には、第２カム６３の第２カム本体部８１が挿入される。離間部材６０が第１方向に移動する際、第２カム本体部８１は、第２ガイド溝５２に沿って第１方向に移動する。これにより、離間部材６０が第１位置Ｑ１と第２位置Ｑ２との間を移動する時に、第２カム６３の位置が、ケーシング１０に対してずれるのを抑制できる。

第１カム６２の第１カム本体部７１は、第１傾斜面７１１を有する。図３に示すように、本実施形態では、第１傾斜面７１１は、シャフト６１の周面の一部に位置する。第１傾斜面７１１は、第１方向に延びるシャフト６１に対して傾斜する。第１傾斜面７１１は、第２軸Ｘ２を中心とする円錐面の一部である。なお、第１傾斜面７１１は、図３、図７および図８に示すように、第１傾斜部７１１ａと、第１傾斜部７１１ａよりもシャフト６１に対する角度の小さな第２傾斜部７１１ｂとを有する。第１傾斜部７１１ａは、第２傾斜部７１１ｂよりも、第１方向において第１外表面１１に近い。

これにより、第１傾斜面７１１は、第１方向におけるシャフト６１の他端部から第１方向におけるシャフト６１の一端部に向かうにつれて、第２方向において現像ローラ２０に近づく。すなわち、第１傾斜面７１１は、第１方向におけるシャフト６１の他端部から第１方向におけるシャフト６１の一端部に向かうにつれて、第２方向におけるケーシング１０の他端部から第２方向におけるケーシング１０の一端部に近づくように傾斜している。

また、図７および図８に示すように、第１カム６２の第１カム保持部７２は、第１接触面７２１を有する。第１接触面７２１は、第４方向において、シャフト６１に対して第１カム本体部７１と反対側に位置する。第１接触面７２１は、第４方向に対して直交する。また、第１接触面７２１は、シャフト６１の径方向に対して直交する。

第１ガイド溝３４は、第１受け面３６０を有する。言い換えると、壁部３６は、第１受け面３６０を有する。第１受け面３６０は、第１ガイド溝３４の壁部３６の一部である。第１接触面７２１は、第４方向において、第１受け面３６０と向かい合う。壁部３６のうち、第１接触面７２１と向かい合う面を、第１受け面３６０と称する。第１位置Ｑ１において第１接触面７２１と第１受け面３６０とが向かい合う面積は、第２位置Ｑ２において第１接触面７２１と第１受け面３６０とが向かい合う面積よりも、小さい。

第２カム６３の第２カム本体部８１は、第２傾斜面８１１を有する。図３に示すように、本実施形態では、第２傾斜面８１１は、シャフト６１の周面の一部に位置する。第２傾斜面８１１は、第１方向に延びるシャフト６１に対して傾斜する。第２傾斜面８１１は、シャフト６１に対して第１傾斜面７１１と同様に傾斜する。第２傾斜面８１１は、図３、図７および図８に示すように、第２軸Ｘ２を中心とする円錐面の一部である。なお、第２傾斜面８１１は、第３傾斜部８１１ａと、第３傾斜部８１１ａよりもシャフト６１に対する角度の小さな第４傾斜部８１１ｂとを有する。第３傾斜部８１１ａは、第４傾斜部８１１ｂよりも、第１方向において第２外表面１２から遠い。

これにより、第２傾斜面８１１は、第１方向におけるシャフト６１の他端部から第１方向におけるシャフト６１の一端部に向かうにつれて、第２方向において現像ローラ２０に近づく。すなわち、第２傾斜面８１１は、第１方向におけるシャフト６１の他端部から第１方向におけるシャフト６１の一端部に向かう方向において、第２方向におけるケーシング１０の他端部から第２方向におけるケーシング１０の一端部に近づくように傾斜している。

また、図７および図８に示すように、第２カム６３の第２カム本体部８１は、第２接触面８１２を有する。第２接触面８１２は、第４方向において、シャフト６１に対して第２傾斜面８１１と反対側に位置する。第２接触面８１２は、第４方向に対して直交する。また、第２接触面８１２は、シャフト６１の径方向に対して直交する。

第２ガイド溝５２は、第２受け面５２０を有する。言い換えると、第２受け面５２０は、第２ガイド溝５２の一部である。第２接触面８１２は、第４方向において、第２受け面５２０と向かい合う。第１位置Ｑ１において第２接触面８１２と第２受け面５２０とが向かい合う面積は、第２位置Ｑ２において第２接触面８１２と第２受け面５２０とが向かい合う面積よりも、小さい。

この第１カム６２および第２カム６３は、シャフト６１とともに、第１方向に移動可能である。離間部材６０が図７および図９に示す第１位置Ｑ１から、図８および図１０に示す第２位置Ｑ２へと第１方向に移動すると、第１カム６２は、ケーシング１０の第１外表面１１およびギアカバー３０のカバー部３１へと近づき、第２カム６３は、第１外表面１１から離れる。
＜４．離間部材６０による離間動作について＞
次に、画像形成装置１００における接触状態と離間状態との切り替え時の動きについて、説明する。

図９および図１０に示すように、ドロアユニット９０のフレーム９００は、４つのスロット９１を有する。図８～図１０に示すように、ドロアユニット９０のフレーム９００は、第１サイドフレーム９０１と、第２サイドフレーム９０２とを有する。第１サイドフレーム９０１と、第２サイドフレーム９０２とは、第１方向において離れて位置する。感光体ドラム９２は、第１方向において、第１サイドフレーム９０１と、第２サイドフレームとの間に位置する。ドロアユニット９０のスロット９１に現像カートリッジ１が装着されると、現像カートリッジ１は、第１方向において、第１サイドフレーム９０１と第２サイドフレーム９０２との間に位置する。そして、第１方向において、現像カートリッジ１の第１外表面１１は、第１サイドフレーム９０１と向かい合う。また、ドロアユニット９０のスロット９１に現像カートリッジ１が装着されると、第１方向において、現像カートリッジ１の第２外表面１２は、第２サイドフレーム９０２と向かい合う。

第１サイドフレーム９０１は、４つの第１カム受け面９３を有する。また、第２サイドフレーム９０２は、４つの第２カム受け面９４を有する。現像カートリッジ１がスロット９１に装着された状態において、第１カム受け面９３は、現像カートリッジ１の第１カム６２の第１傾斜面７１１と、第１方向および第４方向において向かい合う。また、現像カートリッジ１がスロット９１に装着された状態において、第２カム受け面９４は、現像カートリッジ１の第２カム６３の第２傾斜面８１１と、第１方向および第４方向において向かい合う。

画像形成装置１００を接触状態から離間状態とする場合には、画像形成装置１００から第１カム６２の押圧力入力面７０に、第１方向の押圧力が入力される。言い換えると、画像形成装置１００を接触状態から離間状態とする場合には、画像形成装置１００から第１カム６２の押圧力入力面７０に、第１方向におけるケーシング１０の一端部から第１方向におけるケーシング１０の他端部へ向かう押圧力が入力される。これにより、離間部材６０が第１位置Ｑ１から第２位置Ｑ２へと移動する。その結果、第１カム６２の第１傾斜面７１１が、ドロアユニット９０のフレーム９００の第１カム受け面９３に接触するとともに、第２カム６３の第２傾斜面８１１が、フレーム９００の第２カム受け面９４に接触する。その結果、離間部材６０がフレーム９００の第１カム受け面９３および第２カム受け面９４に乗り上げて、現像ローラ２０が、第２方向において、感光体ドラム９２から離れる。このように、現像カートリッジ１のケーシング１０は、現像ローラ２０と感光体ドラム９２とが接触する接触位置Ｐ１から、現像ローラ２０と感光体ドラム９２とが離間する離間位置Ｐ２へと第２方向に移動する。

このとき、第１カム６２の第１傾斜面７１１は、第１カム受け面９３と接触する。そして、第１カム６２の第１傾斜面７１１は、第１方向に移動する。上述のように、第１傾斜面７１１は、第１方向において、第２カム６３から第１カム６２に向かうにつれて、シャフト６１の径方向の外側に向けて延びる。このため、第１カム６２が第１方向に移動すると、第１カム受け面９３が接触する第１傾斜面７１１の位置は、シャフト６１の径方向において、シャフト６１から離れる。第１傾斜面７１１と、第１カム受け面９３とは、第２方向に向かい合う。つまり、第１傾斜面７１１は、第１方向に移動すると、第２方向において、第１カム受け面９３から離れる方向にも移動する。

同様に、第２カム６３の第２傾斜面８１１は、第２カム受け面９４と接触する。そして、第２カム６３の第２傾斜面８１１は、第１方向に移動する。上述のように、第２傾斜面８１１は、第１方向において、第２カム６３から第１カム６２に向かうにつれて、シャフト６１の径方向の外側に向けて延びる。このため、第２カム６３が第１方向に移動すると、第２カム受け面９４が接触する第２傾斜面８１１の位置は、シャフト６１の径方向において、シャフト６１から離れる。第２傾斜面８１１と、第２カム受け面９４とは、第２方向に向かい合う。つまり、第２傾斜面８１１は、第１方向に移動すると、第２方向において、第２カム受け面９４から離れる方向にも移動する。

第１カム６２および第２カム６３が、第１方向に移動しつつ、第２方向に移動する。そのため、離間部材６０は、第１方向に移動しつつ、第２方向に移動する。離間部材６０が第２方向に移動すると、これに伴い、ケーシング１０および現像ローラ２０も、第２方向に移動する。これにより、現像ローラ２０は、第２方向において、感光体ドラム９２から離れた離間位置Ｐ２に位置する。すなわち、画像形成装置１００が離間状態となる。

画像形成装置１００が離間状態において、離間部材６０が、現像カートリッジ１の荷重を支える。このとき、第１カム６２の第１接触面７２１が、ギアカバー３０の第１ガイド溝３４の第１受け面３６０と接触するとともに、第２カム６３の第２接触面８１２が、ホルダカバー５０の第２受け面５２０と接触する。これにより、第１カム６２および第２カム６３が、ギアカバー３０およびホルダカバー５０を介して、現像カートリッジ１を支持する。このように、離間状態において、第１カム６２および第２カム６３が現像カートリッジ１を支持することにより、シャフト６１にかかる荷重を低減できる。したがって、シャフト６１の変形を抑制できる。

画像形成装置１００を離間状態から接触状態とする場合には、画像形成装置１００は、画像形成装置１００から第１カム６２の駆動力入力面７０への押圧力を解除する。第１カム６２の押圧力入力面７０への押圧力が解除されると、コイルばね３５の長さは、第２長さから第１長さへ伸長する。これにより、離間部材６０は、第２位置Ｑ２から第１位置Ｑ１へと移動する。

離間部材６０が第２位置Ｑ２から第１位置Ｑ１へ移動すると、第１カム６２の第１傾斜面７１１は、第２方向において、第１カム受け面９３に近づく方向に移動する。また、第２カム６３の第２傾斜面８１１は、第２方向において、第２カム受け面９４に近づく方向に移動する。これに伴い、ケーシング１０および現像ローラ２０は、第２方向に移動する。そのため、現像ローラ２０は、第２方向において、感光体ドラム９２に近づく。そして、現像ローラ２０の表面は、感光体ドラム９２の表面と接触する。すなわち、現像カートリッジ１のケーシング１０および現像ローラ２０は、接触位置Ｐ１に位置する。すなわち、画像形成装置１００が接触状態となる。

離間状態において、現像ローラ２０と感光体ドラム９２とを離間させるためには、第１カム６２および第２カム６３を第１位置Ｑ１から第２位置Ｑ２まで移動させる必要がある。シャフト６１、第１カム６２および第２カム６３をそれぞれ別部品で構成されている場合、部品ごとの製造上の誤差や、部品の組み立てによる寸法誤差が生じる。また、例えばシャフト６１が金属からなり、第１カム６２が樹脂からなる場合には、シャフト６１の線膨張率と第１カム６２の線膨張率が異なるため、シャフト６１と第１カム６２の寸法誤差を大きく見積もる必要が生じる。

この離間部材６０では、シャフト６１および第１カム６２を一体に形成することにより、シャフト６１と第１カム６２の寸法誤差を小さくすることができる。また、この離間部材６０では、シャフト６１、第１カム６２および第２カム６３を一体に形成することにより、シャフト６１、第１カム６２および第２カム６３の寸法誤差も小さくすることができる。これによって、離間部材６０を第１位置Ｑ１から第２位置Ｑ２へ移動させるストロークを短くできる。

＜５．変形例＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態では、離間部材６０は、シャフト６１と、第１カム６２と、第２カム６３とが一体に形成されていた。しかしながら、シャフト６１と第１カム６２とが一体に形成され、第２カム６３を含まなくてもよい。すなわち、第２カム６３は、シャフト６１および第２カム６２が一体に形成された部材とは、別部材であってもよい。

上記の実施形態では、離間部材６０は、第１カム６２と、第２カム６３とを有している。しかしながら、離間部材６０は、第１カム６２および第２カム６３の少なくとも一方を有していればよい。また、離間部材６０は、第１傾斜面７１１および第２傾斜面８１１の少なくとも一方を有していればよい。

上記の実施形態では、第２カム保持部８２の保持穴５１は貫通孔であった。しかしながら、保持穴５１は、貫通孔ではなく凹部であってもよい。なお、保持穴５１は、第２カム６３よりも第１方向において第１カム６２側に位置しても良い。その場合、保持穴５１内にはシャフト６１が位置し、ホルダカバー５０がシャフト６１を保持する。

上記の実施形態では、第１カム６２の第１傾斜面７１１は、円錐面の一部であった。しかしながら、第１傾斜面７１１は、多角錐面の一部であってもよい。また、第１傾斜面７１１は、なだらかに傾斜する面であるが、傾斜途中に段差などの凹凸が設けられてもよい。さらに、第１傾斜面７１１は、曲面状であってもよい。

上記の実施形態では、第２カム６３の第２傾斜面８１１は、円錐面の一部であった。しかしながら、第２傾斜面８１１は、多角錐面の一部であってもよい。また、第２傾斜面８１１は、なだらかに傾斜する面であるが、傾斜途中に段差などの凹凸が設けられてもよい。さらに、第２傾斜面８１１は、曲面状であってもよい。

上記の実施形態では、弾性部材の一例として、コイルばね３５を挙げて説明したが、これに限定されない。弾性部材は、板バネ、ねじりバネ、ゴム、スポンジなど、弾性力を有する部材であればよい。

また、上記の実施形態および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
１０ ケーシング
１１ 第１外表面
１２ 第２外表面
１８ ケーシング溝
２０ 現像ローラ
３０ ギアカバー
３１ カバー部
３２ 穴
３３ 柱状部
３４ 第１ガイド溝
３５ コイルばね
４１ ＩＣチップ
４２ ホルダ
５０ ホルダカバー
５１ 保持穴
５２ 第２ガイド溝
６０ 離間部材
６１ シャフト
６２ 第１カム
６３ 第２カム
７０ 駆動力入力面
９０ ドロアユニット
９１ スロット
９３ 第１カム受け面
９４ 第２カム受け面
１００ 画像形成装置
３６０ 第１受け面
４１１ 電気的接触面
５２０ 第２受け面
７１１ 第１傾斜面
７２０ 貫通孔
７２１ 第１接触面
８１１ 第２傾斜面
８１２ 第２接触面
Ｑ１ 第１位置
Ｑ２ 第２位置
Ｘ１ 第１軸
Ｘ２ 第２軸

Claims (16)

1. 現像剤を収容可能な筐体であって、第１方向における前記筐体の一端部に位置する第１外表面を有する筐体と、
   前記第１方向に延びる第１軸について回転可能な現像ローラであって、前記筐体の第２方向における一端に位置する現像ローラと、
   前記第１方向に延びる第２軸に沿ったシャフトであって、前記筐体および前記現像ローラに対して前記第１方向に移動可能であるシャフトと、
   前記第１方向における前記シャフトの一端部に位置し、前記シャフトとともに前記第１方向に移動可能な第１カムであって、前記第１方向における前記シャフトの他端部から前記一端部に向かうにつれて前記第２方向において前記現像ローラに近づく第１傾斜面を有する第１カムであり、前記シャフトと一体に形成される第１カムと、
   前記第１方向に伸縮可能な弾性部材であって、前記シャフトの径方向外側に位置する弾性部材であり、前記第１方向において前記筐体の前記第１外表面と前記第１カムとの間に位置する弾性部材と、を備えることを特徴とする現像カートリッジ。
2. 請求項１に記載の現像カートリッジであって、
   前記第２方向における現像ローラの周面の一方側は、前記筐体の外側に露出し、
   前記第２方向における現像ローラの周面の他方側は、前記筐体の内側に位置することを特徴とする現像カートリッジ。
3. 請求項１または請求項２に記載の現像カートリッジであって、
   前記第２方向における前記シャフトと前記第１傾斜面の距離は、
   前記第１方向における前記シャフトの前記他端部から前記一端部に向かうにつれて、前記シャフトの径方向の外側に向けて前記シャフトと前記第１傾斜面との距離が長くなることを特徴とする現像カートリッジ。
4. 請求項１または請求項２に記載の現像カートリッジであって、
   前記弾性部材は、自然長または自然長よりも圧縮した状態で、前記筐体の前記第１外表面と前記第１カムとの間に位置することを特徴とする現像カートリッジ。
5. 請求項４に記載の現像カートリッジであって、
   前記弾性部材は、前記シャフトに対して前記第１傾斜面の反対側に位置することを特徴とする現像カートリッジ。
6. 請求項１または請求項２に記載の現像カートリッジであって、
   前記現像カートリッジは、
   前記筐体の前記第１外表面に位置するギアカバーであって、前記筐体の前記第１外表面の少なくとも一部を覆うギアカバーを備え、
   前記第１カムの少なくとも一部は、
   前記第１方向において、前記ギアカバーに対して、前記筐体の前記第１外表面の反対側に位置することを特徴とする現像カートリッジ。
7. 請求項６に記載の現像カートリッジであって、
   前記筐体は、前記第１方向に延びる溝を有し、
   前記シャフトの一部は、前記溝の内部に位置することを特徴とする現像カートリッジ。
8. 請求項７に記載の現像カートリッジであって、
   前記ギアカバーは、前記シャフトが挿入される穴を有することを特徴とする現像カートリッジ。
9. 請求項６に記載の現像カートリッジであって、
   前記ギアカバーは、
   前記第１カムの前記第１方向の移動をガイドする第１ガイド溝を有することを特徴とする現像カートリッジ。
10. 請求項９に記載の現像カートリッジであって、
    前記第１カムは、
    第１位置と、前記第１方向において前記第１位置よりも前記筐体の前記第１外表面に近い第２位置と、の間を前記シャフトとともに前記第１方向に移動可能であり、
    前記第１ガイド溝は、
    前記第１カムが前記第２位置に位置する状態で、前記シャフトの径方向において、前記第１カムと向かい合う第１受け面を有することを特徴とする現像カートリッジ。
11. 請求項１または請求項２に記載の現像カートリッジであって、
    前記第１方向における前記シャフトの前記他端部に位置し、前記シャフトと前記第１カムとともに前記第１方向に移動可能な第２カムであって、前記シャフトの前記他端部から前記一端部に向かうにつれて前記第２方向において前記現像ローラに近づく第２傾斜面を有する第２カムを備え、
    第２カムは、前記シャフトおよび前記第１カムと一体に形成されることを特徴とする現像カートリッジ。
12. 請求項１または請求項２に記載の現像カートリッジであって、
    前記シャフトおよび前記第１カムは、樹脂によって一体に形成されることを特徴とする現像カートリッジ。
13. 請求項１１に記載の現像カートリッジであって、
    前記シャフト、前記第１カムおよび前記第２カムは、樹脂によって一体に形成されることを特徴とする現像カートリッジ。
14. 請求項１１に記載の現像カートリッジであって、
    前記筐体は、
    前記第１方向において、前記第１外表面と離れて位置する第２外表面を有し、
    前記現像カートリッジは、
    電気的接触面を有する記憶媒体と、
    前記電気的接触面を保持するホルダであって、前記筐体の前記第２外表面に位置するホルダであり、前記筐体に対して前記電気的接触面とともに移動可能なホルダと、
    前記ホルダの少なくとも一部を覆うホルダカバーと、をさらに備え、
    前記ホルダカバーは、
    前記第１方向における前記シャフトまたは前記第２カムが挿入される穴を有することを特徴とする現像カートリッジ。
15. 請求項１４に記載の現像カートリッジであって、
    前記ホルダカバーは、
    前記第２カムの前記第１方向の移動をガイドする第２ガイド溝を有することを特徴とする現像カートリッジ。
16. 請求項１５に記載の現像カートリッジであって、
    前記第２カムは、
    第１位置と、前記第１方向において前記第１位置よりも前記筐体の前記第２外表面に近い第２位置と、の間を前記シャフトと前記第１カムとともに前記第１方向に移動可能であり、
    前記第２ガイド溝は、
    前記第２カムが前記第２位置に位置する状態で、前記シャフトの径方向において、前記第２カムと向かい合う第２受け面を有することを特徴とする現像カートリッジ。
    
    

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