JP4636037B2 - 現像剤収容体 - Google Patents
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Description
離れて配置された係合部と被係合部が係合するまでの間、係合ギヤが独立して回転することで、延出部を有した回転体が静止状態に維持される。そのため、ユーザの誤操作がなされても、延出部を所定の位置に維持しておくことができる。
図1に示すように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ1は、画像形成装置本体の一例としての本体ケーシング2内に用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙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4は、本体ケーシング2内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ6と、給紙トレイ6内に設けられた用紙押圧板7を備えている。また、フィーダ部4は、給紙トレイ6の一端側端部の上方に設けられる送出ローラ11と、この送出ローラ11に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられる給紙ローラ8、給紙パット9、ピンチローラ10および紙粉取りローラ50を備えている。さらに、フィーダ部4は、紙粉取りローラ50に対して下流側に設けられるレジストローラ12を備えている。
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、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー19、レンズ20,21、反射鏡22,23などを備えている。レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー19、レンズ20、反射鏡22、レンズ21、反射鏡23の順に通過あるいは反射して、プロセスカートリッジ17の感光ドラム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の手前側に設けられたフロントカバー2aを適宜開放することで、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ17は、現像剤収容体の一例としての現像カートリッジ28とドラムユニット51とで主に構成されている。
定着部18は、プロセスカートリッジ17の下流側に配設され、加熱ローラ41と、加熱ローラ41と対向して配置され加熱ローラ41を押圧する押圧ローラ42とを備えている。そして、このように構成される定着部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、定着部18の下流側に配設される排紙ローラ45に搬送され、この排紙ローラ45から排紙トレイ46上に送り出される。
次に、本発明の特徴部分となる現像カートリッジ28と本体ケーシング2内の詳細構造について説明する。参照する図面において、図2は最大画像形成枚数が3000枚のタイプである現像カートリッジを示す斜視図であり、図3は図2の現像カートリッジの側面図である。図4は、カバー体、ギヤ機構を現像カートリッジの内側から見た図であって、伝達ギヤ、係合ギヤおよび回転体の詳細を示す拡大斜視図(a)と、係合片の詳細を示す平面図(b)と、係合ギヤの裏面を示す斜視図(c)である。図5は最大画像形成枚数が6000枚のタイプである現像カートリッジに設けられるギヤ回転体を示す斜視図であり、図6は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。図7は、新品仕様検知装置の各構成部品を示す斜視図である。
図2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、内側筐体の一例としてのカートリッジ本体60と、カートリッジ本体60の左側面に着脱可能に装着されるカバー体70とを備えて構成されている。そして、カートリッジ本体60とカバー体70との間には、図3に示すように、現像ローラ31等に駆動力を伝達するためのギヤ機構61と、一方向に不可逆的に回転可能な係合ギヤ80および回転体90とが設けられている。後述するが、回転体90は、係合ギヤ80から力を受けて回転可能なギヤとして機能する。
図6に示すように、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110と、現像カートリッジ28が新品であるか否かや現像カートリッジ28の仕様を検知する新品仕様検知装置120とが設けられている。
まず、最大画像形成枚数が3000枚のタイプである現像カートリッジ28を本体ケーシング2に装着する際の動作について説明する。
図8(a)に示すように、現像カートリッジ28を本体ケーシング2に装着する前においては、延出部92が長溝73の奥側の端に位置しており、この位置において、ギヤ歯部82aは伝達ギヤ67から外れた位置に配置されている。なお、この状態においては、図10(a)に示すように、回転体90の突起91bは、係合ギヤ80の第1規制リブ84の奥側に隣接して配置されている。
次に、最大画像形成枚数が6000枚のタイプである現像カートリッジ28を本体ケーシング2に装着する際の動作について説明する。なお、以下の説明においては、前記した3000枚のタイプと同様の動作(ギヤ歯部104と伝達ギヤ67との噛合状態等)については、説明を適宜省略することとする。
次に、前記した新品・仕様判断の詳細について説明する。まず、最初に、新品・仕様判断処理を実行する制御装置124の詳細について説明する。具体的に、制御装置124は、図12(a)に示すように、ASIC201と、ROM202、RAM203およびNVRAM204と、CPU205とを主に備えて構成されている。
ROM202には、CPU205にて実行される各種のプログラム、たとえば、画像形成処理のための画像形成処理プログラムや、新品・仕様判断処理を実行するための新品・仕様判断処理プログラムなどが記憶されている。また、ROM202には、新品・仕様判断処理において参照される、駆動装置110の駆動開始から光センサ121で検知するまでに要する時間(以下、「延出部移動時間」という。)と現像カートリッジ28の仕様とが対応付けられたテーブル208が記憶されている。
図13に示すように、新品の高容量現像カートリッジが本体ケーシング2に装着された場合には、上記で図11を用いて説明したように、新品の高容量現像カートリッジが装着された時点で、延出部102が検知用アーム122に当接し、検知用アーム122が揺動して光センサ121がオン(すなわち、CPU205に対して受光信号が入力)される。
図14に示すように、この新品・仕様判断処理では、まず、電源が投入されるか、または、CPU205に閉鎖検出信号が入力されるか否かが、判断される(S1)。電源の投入、および、フロントカバー開閉検出センサ206からの閉鎖検出信号の入力のいずれもない場合(S1:NO)には、図示しないメインルーチンにリターンされ、ステップS1の判断が継続される。一方、電源の投入、または、CPU205への閉鎖検出信号の入力のいずれかがある場合(S1:YES)には、上記したガラ回し動作が開始される(S2)。また、このステップS2において、CPU205は、駆動装置110に所定の駆動信号を出力する他に、図示せぬカウンタによる時間の計測、すなわち延出部移動時間の計測を開始する。なお、この延出部移動時間の計測開始は、光センサ121がオン状態の場合のみに行われ、光センサ121がオフ状態の場合には行われないようになっている。
係合ギヤ80が第1の状態から第2の状態になるまでの間、回転体90とは別に回転するので、ユーザの誤操作によってギヤ機構61を介して係合ギヤ80に誤った回転力が伝達された場合であっても、回転体90の回転に伴う延出部92の移動を抑えることができる。
ここで、延出部の移動を検出手段により確実に検知するためには、延出部の移動量を大きくすることが好ましい。延出部の移動量を大きくするためには、回転体90の径を大きくすることが考えられるが、そうすると、現像カートリッジ28の大型化を招いてしまう。本実施形態においては、回転体90と係合ギヤ80とを別体で構成し、回転体90が、係合ギヤ80の半径よりも大きな長さのアーム状に形成されているので、現像カートリッジ28をコンパクトに保ちつつ、延出部92の移動量を確保することができる。
前記実施形態では、調整手段として係合ギヤ80の第2規制リブ85および回転体90の突起91bを採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、前記実施形態におけるギヤ回転体100を2つの仕様で用いる代わりに、伝達ギヤ67のギヤ比を仕様に応じて変えることで、この伝達ギヤ67を調整手段として採用してもよい。
また、回転体90の形状は、前記した実施形態に限らず、どのように形成してもよい。例えば、図15に示すように、前記実施形態と同様の孔部91a、突起91bおよび延出部92を有していれば、回転体90’の回転フレーム91’の形状は、略矩形の長板状としてもよい。すなわち、前記実施形態のような円弧状リブ93等は適宜省略してもよい。
前記実施形態では、弾性部材としてコイルばね123を採用したが、本発明はこれに限定されず、トーションばねや板ばねなどであってもよい。
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。
前記実施形態では、駆動装置110の駆動量、例えばモータの回転数を検出する公知の回転数検出センサを駆動装置110に設け、制御装置124において、回転量Rα,Rβを計測したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、駆動装置と延出部との間に配置される中間ギヤへ公知の回転数検出センサを設け、制御装置124において、前記した回転量Rα,Rβを計測してもよい。
2 本体ケーシング
28 現像カートリッジ
60 カートリッジ本体
61 ギヤ機構
67 伝達ギヤ
70 カバー体
73 長溝
80 係合ギヤ
81a 係合溝
82a ギヤ歯部
82b 欠歯部
84 第1規制リブ
84a ギヤ歯部
85 第2規制リブ
86 調整溝
90 回転体
91 回転フレーム
91b 突起
92 延出部
100 ギヤ回転体
102 延出部
104 ギヤ歯部
105 欠歯部
110 駆動装置
120 新品仕様検知装置
121 光センサ
122 検知用アーム
124 制御装置
Claims (9)
- 画像形成装置に着脱可能な現像剤収容体であって、
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、外周の一部に形成されるギヤ歯部と、外周の他部に設けられる欠歯部と、回転中心と直交する第1の面と、前記第1の面における回転中心とは異なる位置に設けられる係合部と、を有するとともに、画像形成装置から駆動力が伝達ギヤを介して伝達されて回転する係合ギヤと、
前記係合ギヤと同軸上に回転可能に設けられ、回転中心と直交して前記第1の面と対向する第2の面と、前記第2の面に設けられ、かつ、前記係合部と係合可能な径位置で係合部とは回転方向に離れて配置される被係合部と、を有する回転体と、
前記回転体の前記第2の面とは反対側の面のうちの回転中心からずれた位置に形成され、前記筐体から突出して、前記画像形成装置に設けられた検知手段によって検知される延出部と、を備え、
前記係合ギヤは、前記ギヤ歯部と前記伝達ギヤとが噛み合うことで前記画像形成装置から駆動力が伝達され、前記欠歯部と前記伝達ギヤとが対向することで前記画像形成装置からの駆動力が切れ、
離れて配置された前記係合部と前記被係合部とが係合するまでの間、前記係合ギヤが独立して回転することで、前記延出部を有した前記回転体が静止状態に維持されることを特徴とする現像剤収容体。 - 前記回転体は、前記係合ギヤの半径よりも大きな長さのアーム状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の現像剤収容体。
- 前記係合ギヤに係合し、前記係合ギヤに所定の力が加わるまで前記欠歯部と前記伝達ギヤとの対向状態を維持する規制部材をさらに備え、
前記延出部に力が加わることで前記回転体から前記係合ギヤに所定の力が加わったときに、規制部材による規制が解除され、前記係合ギヤが回転して前記伝達ギヤに噛み合うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像剤収容体。 - 前記規制部材は、前記係合ギヤを回転可能に支持する軸部に形成され、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であり、前記係合ギヤに形成される係合溝と係合するように構成されることを特徴とする請求項3に記載の現像剤収容体。
- 前記係合片と前記係合溝との前記係合ギヤの回転方向における当接面のうち、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、前記係合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4に記載の現像剤収容体。
- 前記係合ギヤによって前記係合片が前記平面を介して押圧されるときに、前記係合片を支持する支持部を、前記軸部に形成したことを特徴とする請求項5に記載の現像剤収容体。
- 前記伝達ギヤは、前記係合ギヤを減速させる減速ギヤであることを特徴とする請求項3〜請求項6のいずれか1項に記載の現像剤収容体。
- 前記筐体は、前記現像剤を収容する内側筐体と、この内側筐体に外側から装着されるカバー体とを備え、
前記係合ギヤと前記回転体とが、前記カバー体に設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の現像剤収容体。 - 前記係合部および前記被係合部は、一方が突起で、他方が溝であることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の現像剤収容体。
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