JP5115607B2 - キャップおよびカートリッジ - Google Patents
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Description
1.レーザプリンタ
図1に示されるように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ1は、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。本体ケーシング2の一方側壁には、カートリッジ着脱口3が形成され、このカートリッジ着脱口3を開閉するフロントカバー4が設けられている。
2.現像カートリッジ
(1)筐体
図1に示されるように、現像カートリッジ7の筐体13は、後方に開放されたボックス形状に形成されている。
(2)ギヤトレイン
ギヤカバー46の内側には、図4,5に示されるように、受動部材の一例としての受動ギヤ51、現像ギヤ52、供給ギヤ53、中間ギヤ54、アジテータギヤ55および回転体の一例としての被検知回転体56が設けられている。
(2−1)受動ギヤ
受動ギヤ51は、図4に示されるように、左側壁41の後端上部に配置されている。受動ギヤ51は、左右方向に延びる入力ギヤ回転軸57に回転可能に支持されている。入力ギヤ回転軸57は、左側壁41に回転不能に保持されている。
(2−2)現像ギヤ
現像ギヤ52は、図4に示されるように、受動ギヤ51の後下方に配置されている。現像ギヤ52は、現像ローラ18の現像ローラ軸20に相対回転不能に取り付けられている。現像ローラ軸20は、左側壁41を回転可能に貫通している。現像ギヤ52の周面には、その全周にわたって、図示されないギヤ歯が形成されている。このギヤ歯は、受動ギヤ51の大径ギヤ部58のギヤ歯と噛合している。
(2−3)供給ギヤ
供給ギヤ53は、図4に示されるように、受動ギヤ51の下方に配置されている。供給ギヤ53は、供給ローラ19(図1参照)の供給ローラ軸21に相対回転不能に取り付けられている。供給ローラ軸21は、左側壁41を回転可能に貫通している。供給ギヤ53の周面には、その全周にわたって、図示されないギヤ歯が形成されている。このギヤ歯は、受動ギヤ51の大径ギヤ部58のギヤ歯と噛合している。
(2−4)中間ギヤ
中間ギヤ54は、図4に示されるように、受動ギヤ51の前上方に配置されている。中間ギヤ54は、左右方向に延びる中間ギヤ回転軸63に回転可能に支持されている。中間ギヤ回転軸63は、左側壁41に回転不能に保持されている。
(2−5)アジテータギヤ
アジテータギヤ55は、図4に示されるように、中間ギヤ54の前下方に配置されている。アジテータギヤ55は、アジテータ回転軸17に相対回転不能に取り付けられている。アジテータ回転軸17は、左側壁41および右側壁42(図1参照)を左右方向に貫通し、左側壁41および右側壁42に回転可能に保持されている。筐体13内において、アジテータ回転軸17には、アジテータ16(図1参照)が取り付けられている。
(2−6)被検知回転体
被検知回転体56は、図4に示されるように、アジテータギヤ55の前上方に配置されている。被検知回転体56は、左右方向に延びる軸部87に回転可能に支持されている。軸部87の詳細は、後述する。
(3)トナー充填口
左側壁41の外側面には、図6に示されるように、被検知回転体56と対向する位置に、円筒状のキャップ取付部81が形成されている。左側壁41におけるキャップ取付部81に囲まれる部分には、キャップ取付部81の内径と同じ内径の貫通孔82が形成されている。これにより、筐体13には、キャップ取付部81の内周面および貫通孔82の周面により区画される側面視円形状のトナー充填口83が形成されている。トナー充填口83は、筐体13(トナー収容室14)内にトナーを充填する際に使用される
また、キャップ取付部81における左半分の部分は、残りの右半分の部分よりも、その外径および内径が小さく形成されている。これにより、トナー充填口83の内周面には、左半分の部分(相対的に外径および内径が小さい部分)と残りの右半分の部分(相対的に外径および内径が大きい部分)との間に段差が生じている。
(4)キャップ
トナー充填口83には、樹脂製のキャップ84が取り付けられ、トナー充填口83は、そのキャップ84により密閉されている。
(5)ギヤカバー
ギヤカバー46の後端部には、図2に示されるように、受動ギヤ51のカップリング部60を収容する円筒状のカップリング収容部101が形成されている。また、ギヤカバー46には、被検知回転体56を内側に収容する側面視円形状の回転体収容部102が形成されている。そして、回転体収容部102の左端面には、被検知回転体56の第1被検知部71および第2被検知部72と対向する位置に、側面視で下方が開放端となるC字状の開口103が形成されている。
3.検出機構
本体ケーシング2内には、図2〜4に示されるように、第1被検知部71および第2被検知部72を検出するための検出機構が備えられている。この検出機構は、検知部材の一例としてのアクチュエータ111および図示されない光センサとを含む。
4.現像カートリッジの装着検出および新品検出
図2〜4に示されるように、新品の現像カートリッジ7では、被検知回転体56の第1被検知部71および第2被検知部72は、軸部87に対してそれぞれ前方および前下方に配置されている。この状態で、被検知回転体56のギヤ歯76の歯列における回転方向Rの最下流側のギヤ歯76は、アジテータギヤ55の小径ギヤ部67の上方に配置されており、小径ギヤ部67のギヤ歯と噛合していない。また、被検知回転体56の支持部74は、図5に示されるように、カム部89と第1回転規制部90との間に配置され、その先端は、キャップ84の接触部86に当接している。さらに、アジテータギヤ55の押圧部68が、被検知回転体56の被押圧部75に対して、アジテータギヤ55の回転方向の上流側から当接している。
5.キャップの離脱
現像カートリッジ7の筐体13内のトナーがなくなると、その現像カートリッジ7は、プロセスカートリッジ5(ドラムフレーム8)から離脱される。トナーがなくなった現像カートリッジ7は、たとえば、レーザプリンタ1のメーカに送られる。レーザプリンタ1のメーカでは、筐体13のトナー充填口83(図6参照)からキャップ84が取り外され、トナー充填口83を介して筐体13内にトナーが充填される。
6.作用効果
(1)作用効果1
以上のように、現像カートリッジ7の筐体13は、その内部にトナーを収容するためのトナー収容室14を有している。この筐体13には、トナー充填口83が形成されている。トナー充填口83は、キャップ84により密閉される。キャップ84は、トナー充填口83を閉塞する閉塞部85と、被検知回転体56を回転可能に支持するための軸部87とを備えている。
(2)作用効果2
キャップ84は、トナー充填口83に内嵌される内嵌部88をさらに備えている。この内嵌部88がトナー充填口83に内嵌された状態で、トナー充填口83が閉塞部85により閉塞される。また、内嵌部88がトナー充填口83に内嵌された状態で、軸部87が閉塞部85から筐体13の外方に延びる。よって、内嵌部88の外側において、軸部87に被検知回転体56を外嵌させることができる。
(3)作用効果3
閉塞部85は、トナー充填口83に対して筐体13の外側から対向している。そして、内嵌部88は、閉塞部85から延びる円筒状をなし、その先端が開放端とされている。そのため、内嵌部88を容易に変形させることができる。内嵌部88は、先端部を縮径するように変形させることにより、トナー充填口83から容易に離脱させることができる。よって、トナー充填口83からキャップ84を確実かつ容易に取り外すことができる。
(4)作用効果4
内嵌部88には、内嵌部88の径方向の外側に突出する中間部分95が形成されている。内嵌部88がトナー充填口83に内嵌された状態で、中間部分95が筐体13に係止される。そのため、簡易な構成により、内嵌部88がトナー充填口83から容易に離脱することを防止できる。
(5)作用効果5
キャップ84には、摘み部92が閉塞部85に連続して形成されている。摘み部92は、内嵌部88をトナー充填口83から離脱させる際に摘まれる。そして、摘み部92を筐体13から離間する方向に引っ張ることにより、閉塞部85を介して内嵌部88にトナー充填口83から離脱させる方向の力を伝達することができ、内嵌部88をトナー充填口83から離脱させることができる。よって、トナー充填口83からキャップ84を取り外す際の操作性の向上を図ることができる。
(6)作用効果6
閉塞部85と摘み部92との境界には、摘み部92が引っ張られて、内嵌部88がトナー充填口83から離脱されるときに破断される薄肉部98が形成されている。そのため、トナー充填口83からキャップ84が取り外されるときに、薄肉部98が破断され、その裂け目が閉塞部85に延びるので、内嵌部88から筐体13に対して内嵌部88の径方向外側に向けて加わる力をリリースしつつ、キャ全体をトナー充填口83から取り外すことができる。その結果、トナー充填口83からキャップ84をより簡易かつ確実に取り外すことができる。
(7)作用効果7
閉塞部85に対して内嵌部88と反対側には、被検知回転体56を軸部87が延びる方向に移動させるためのカム部89が形成されている。そのため、軸部87により被検知回転体56を回転可能に支持しつつ、その被検知回転体56を軸部87が延びる方向に移動させることができる。
(8)作用効果8
また、閉塞部85の周囲には、接触部86が形成されている。接触部86は、内嵌部88がトナー充填口83に内嵌された状態で筐体13の外側面と接触する。そして、カム部89は、接触部86に形成されている。そのため、被検知回転体56が軸部87の延びる方向に移動されるときに、被検知回転体56からカム部89が受ける力を接触部86を介して筐体13で受けることができる。これにより、キャップ84の変形を防止することができ、軸部87が延びる方向への被検知回転体56の良好な移動を確保することができる。
(9)作用効果9
さらに、キャップ84には、位置決め部96が形成されている。この位置決め部96が筐体13の鍔部97に当接されることにより、筐体13に対するキャップ84の回転方向Rの位置を決めることができ、筐体13に対するカム部89の位置を内嵌部88の周方向において位置決めすることができる。よって、筐体13に対するカム部89の周方向の位置が常に一定となるように、キャップ84をトナー充填口83に取り付けることができる。
(10)作用効果10
キャップ84には、第2回転規制部91が形成されている。そのため、被検知回転体56の支持部74がカム部89と第2回転規制部91との間に配置されることにより、被検知回転体56の回転を規制することができる。
(11)作用効果11
筐体13には、受動ギヤ51が回転可能に保持されている。受動ギヤ51には、本体ケーシング2内に備えられた駆動出力部材62が接続されて、駆動出力部材62から駆動力が入力される。そして、被検知回転体56は、受動ギヤ51が駆動出力部材62から受ける駆動力により回転される。また、受動ギヤ51が受ける駆動力は、現像ローラ18などの回転に利用される。そのため、現像ローラ18などの回転のための駆動力が受動ギヤ51に入力される構成において、被検知回転体56を回転させるための駆動力が受動ギヤ51からの駆動入力系統と別系統で入力される必要がない。よって、現像カートリッジ7の構成を簡素化することができる。
(12)作用効果12
また、被検知回転体56は、本体ケーシング2内に備えられるアクチュエータ111を含む検出機構により、現像カートリッジ7が新品であるか旧品であるかの判別のために検知される。言い換えれば、検知機構による被検知回転体56の検知結果に基づいて、現像カートリッジ7が新品であるか旧品であるかを判別することができる。
(13)作用効果13
筐体13には、被検知回転体56を被覆するギヤカバー46が取り付けられる。そして、ギヤカバー46が取り付けられた状態で、軸部87の先端がギヤカバー46に保持される。これにより、軸部87の撓み変形を防止することができる。その結果、軸部87により被検知回転体56を回転可能な状態で良好に支持することができる。
7.変形例
以上、本発明の実施形態について説明したが、その実施形態には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
(1)変形例1
前述の実施形態に係る構成では、被検知回転体56の欠け歯ギヤ部70とギヤカバー46の内面との間に、コイルばね105が介在され、このコイルばね105の付勢力(弾性力)により、被検知回転体56が左側壁41に向けて押圧される。そして、ウォームアップ動作では、アジテータギヤ55が回転すると、押圧部68が被押圧部75を押圧し、この押圧により、被検知回転体56が回転方向Rに回転して、被検知回転体56のギヤ歯76がアジテータギヤ55の小径ギヤ部67のギヤ歯と噛合する。
(2)変形例2
前述の実施形態に係る構成では、被検知回転体56が欠け歯ギヤ部70を有し、その欠け歯ギヤ部70の外周面にギヤ歯76が形成されている。
(3)変形例3
前述の実施形態に係る構成では、被検知回転体56において、第1被検知部71、第2被検知部72および連結部73が、欠け歯ギヤ部70の左端面に立設されている。
(4)変形例4
前述の実施形態に係る構成では、図6に示されるように、トナー充填口83(キャップ取付部81)の内周面に段差が形成され、キャップ84の内嵌部88がトナー充填口83に内嵌された状態で、内嵌部88の中間部分95は、トナー充填口83の内周面の段差に係止される係止爪として機能する。
(5)変形例5
また、図20に示される構成に代えて、図21に示される構成が採用されてもよい。図21に示される構成では、軸部87と内嵌部88の右側端部を連結するように閉塞部85が形成されている。また、キャップ取付部81に外側(左側)から接触する接触部86が内嵌部88の左端部から内嵌部88の径方向の外側に張り出すように形成されている。
(6)変形例6
さらにまた、図21に示されるように、図20に示される構成のキャップ84において、接触部86およびカム部89が省略されて、キャップ取付部81がカム部89と同一の形状に形成されて、キャップ取付部81にカム部89の機能が付加されてもよい。
(7)変形例7
また、本発明は、現像カートリッジ7に限らず、現像ローラ18を含まない構成、すなわち、筐体内にトナーのみまたはトナーおよびアジテータを収容するトナーカートリッジなど、現像カートリッジ以外のカートリッジに適用されてもよい。
2 本体ケーシング
7 現像カートリッジ
13 筐体
14 トナー収容室
41 左側壁
46 ギヤカバー
51 受動ギヤ
56 被検知回転体
62 駆動出力部材
83 トナー充填口
84 キャップ
85 閉塞部
86 接触部
87 軸部
88 内嵌部
89 カム部
91 第2回転規制部
92 摘み部
95 中間部分
96 位置決め部
98 薄肉部
111 アクチュエータ
Claims (12)
- トナーを収容するための空間を内部に有する筐体に形成されたトナー充填口に取り付けられて、前記トナー充填口を密閉するためのキャップであって、
前記トナー充填口を閉塞する閉塞部と、
前記トナー充填口に内嵌される内嵌部と、
被検知部を有する回転体が外嵌されて、当該回転体を回転可能に支持するための軸部と
を備え、
前記閉塞部は、前記内嵌部が前記トナー充填口に内嵌された状態で、前記トナー充填口に対して前記筐体の外側から対向することで前記トナー充填口を閉塞し、
前記軸部は、前記閉塞部に立設され、前記内嵌部が前記トナー充填口に内嵌された状態で前記筐体の外方に延び、
前記内嵌部は、円筒状をなし、基端が前記閉塞部に接続され、先端が開放端とされ、
前記内嵌部には、前記内嵌部の径方向の外側に突出し、前記内嵌部が前記トナー充填口に内嵌された状態で前記筐体に係止される係止爪が形成されている、キャップ。 - 前記閉塞部に連続して形成され、前記内嵌部を前記トナー充填口から離脱させる際に摘まれて、前記筐体から離間する方向に引っ張られる摘み部を備える、請求項1に記載のキャップ。
- 前記閉塞部と前記摘み部との境界から前記閉塞部に至る部分に形成され、前記摘み部が引っ張られて、前記内嵌部が前記トナー充填口から離脱されるときに破断される破断部を備える、請求項2に記載のキャップ。
- 前記回転体を前記軸部が延びる方向に移動させるためのカム部を備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載のキャップ。
- 前記閉塞部の周囲に形成され、前記内嵌部が前記トナー充填口に内嵌された状態で前記筐体の外側面と接触する接触部を備え、
前記カム部は、前記接触部に立設されている、請求項4に記載のキャップ。 - 前記筐体に対して前記カム部を前記内嵌部の周方向に位置決めするための位置決め部を備える、請求項4または5に記載のキャップ。
- 前記閉塞部に形成され、前記回転体の回転を規制するための回転規制部を備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載のキャップ。
- 画像形成装置の装置本体に装着されるカートリッジであって、
トナーを収容するための空間を内部に有し、当該空間にトナーを充填するためのトナー充填口が形成された筐体と、
請求項1〜6のいずれか一項に記載のキャップと、
前記軸部に外嵌されて、前記軸部に回転可能に支持される回転体を備える、カートリッジ。 - 前記キャップは、前記回転体の回転を規制するための回転規制部を備える、請求項8に記載のカートリッジ。
- 前記筐体に回転可能に保持され、前記装置本体内に備えられた駆動出力部材から駆動力を受ける受動部材を備え、
前記回転体は、前記受動部材が受ける駆動力により回転される、請求項8または9に記載のカートリッジ。 - 前記回転体は、前記装置本体内に備えられた検知部材により、当該カートリッジが新品であるか旧品であるかの判別のために検知される、請求項8〜10のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記筐体に取り付けられ、前記回転体を被覆するカバーを備え、
前記軸部の先端は、前記カバーに保持される、請求項8〜11のいずれか一項に記載のカートリッジ。
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