JP6079687B2 - カートリッジ - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に装着されるカートリッジに関する。
電子写真方式のプリンタとして、現像剤を収容するカートリッジを着脱可能に備えるプリンタが知られている(例えば、下記特許文献1参照)。
特開平8−179608号公報
上記した特許文献1のような構成では、使用済みのカートリッジを未使用のカートリッジに交換したときに、未使用のカートリッジが装着されたことをプリンタに認識させる必要がある。
そこで、本発明の目的は、外部の構成に、未使用のカートリッジが装着されたことを認識させることができるカートリッジを提供することにある。
(1)上記した目的を達成するため、本発明のカートリッジは、現像剤を収容するように構成される筐体と、駆動力を受けるように構成される駆動受け部と、駆動受け部からの駆動力を受けて回転するように構成される回転体と、回転体が回転することにより移動するように構成される被検知部と、を備えている。
回転体は、駆動受け部からの駆動力が伝達される第1状態から、駆動受け部からの駆動力の伝達が解除される第2状態となるように回転した後、第2状態から第1状態となるように回転するように構成されている。
このような構成によれば、回転体は、第1状態にあるときに、駆動受け部からの駆動力が伝達され回転する。その後、回転体は、第1状態から第2状態となるように回転して、駆動受け部からの駆動力の伝達が解除される。これによって、回転体は、回転を停止する。次いで、回転体は、第2状態から第1状態となるように回転し、再度、駆動受け部からの駆動力を受けて回転する。
そして、被検知部は、回転体が回転することにより移動するので、回転体が回転した後、停止を経て、再度回転することに対応して、移動した後、停止を経て、再度移動する。
そのため、被検知部の移動を外部の構成に検知させれば、外部の構成は、被検知部を検知した後、被検知部が停止している間、被検知部を検知せず、再度、被検知部が移動したときに、被検知部を検知する。
その結果、外部の構成に、未使用のカートリッジが装着されたことを認識させることができる。
(2)回転体は、少なくとも第1状態、第2状態、第1状態の順に回転した後、第2状態となるように不可逆的に回転するように構成されていてもよい。
このような構成によれば、回転体は、第1状態、第2状態、第1状態の順に回転した後、第2状態となるように不可逆的に回転する。そのため、回転体は、動作が終了した後、停止した状態で維持される。その結果、被検知部が、回転体の動作終了後に移動することを低減でき、被検知部が、所望せずに外部の構成に検知されることを低減できる。これにより、使用済みのカートリッジが装着されたときに、誤検知が生じることを確実に低減できる。
(3)カートリッジは、現像剤を担持するように構成される現像剤担持体をさらに備えていてもよい。
このような構成によれば、現像剤担持体が、外部の感光体に現像剤を確実に供給することできる。
(4)カートリッジは、駆動受け部からの駆動力を受けることにより回転し、駆動受け部からの駆動力を回転体に伝達するように構成される伝達部材をさらに備えていてもよい。この場合、回転体は、伝達部材から駆動力を伝達されることにより回転するように構成されている。
このような構成によれば、伝達部材が、駆動受け部からの駆動力を、回転体に伝達するので、駆動受け部からの駆動力を、伝達部材を介して、回転体に確実に伝達することができる。
(5)伝達部材は、係合部を有していてもよい。この場合、回転体は、第1状態にあるときに、伝達部材と回転体の回転の径方向に向かい合うように配置され、伝達部材と接触する接触部と、第2状態にあるときに、伝達部材と径方向に向かい合うように配置され、伝達部材に対して径方向に離間する離間部と、第2状態にあるときに、回転する伝達部材の係合部に当接されて、回転体を第1状態となるように回転させる被係合部とを有している。
このような構成によれば、回転体が第1状態にあるときに、接触部が、伝達部材と径方向に向かい合い、伝達部材と接触し、回転体が第2状態にあるときに、離間部が、伝達部材と径方向に向かい合い、伝達部材に対して径方向に離間する。
そのため、回転体は、第1状態にあるときに、駆動受け部からの駆動力が確実に伝達されて回転し、第2状態にあるときに、駆動受け部からの駆動力の伝達が確実に解除されて回転を停止する。その結果、第2回転体を、確実に回転または停止させることができる。
また、係合部は、第2状態にある回転体の被係合部と当接して、回転体を第1状態となるように回転させる。そのため、回転体を、所望するタイミングで、第2状態から第1状態となるように回転させることができ、ひいては、被検知部を、所望するタイミングで移動させることができる。
(6)被係合部は、接触部と伝達部材とが接触しているときに、伝達部材の回転に伴う係合部の移動軌跡と重ならないように位置し、かつ、接触部と伝達部材との接触が解除されるときに、移動軌跡外から移動軌跡内に侵入するように配置されていてもよい。
このような構成によれば、接触部と伝達部材とが接触しているとき、つまり、回転体が第1状態にあるときに、被係合部は、伝達部材の回転に伴う係合部の移動軌跡と重ならないように位置している。そのため、回転体が回転しているときに、係合部が被係合部と当接することを低減できる。その結果、回転体の円滑な回転を確保することができる。
そして、接触部と伝達部材との接触が解除されるとき、つまり、回転体が、第1状態から第2状態となるように回転するときに、被係合部は、係合部の移動軌跡外から移動軌跡内に侵入する。そのため、被係合部が移動軌跡内に侵入した後、その被検知部に、係合部が当接するまでの間、回転体を第2状態に維持することができる。
その後、係合部が、被係合部と当接することにより、回転体は、第2状態から第1状態となるように回転する。
そのため、回転体を、第1状態から第2状態を経て第1状態となるように、確実に回転させることができる。
(7)離間部は、回転体の回転方向に間隔を隔てて複数配置されていてもよい。この場合、被係合部は、複数の離間部のそれぞれに1つずつ対応して複数配置されている。
このような構成によれば、離間部が、回転方向に間隔を空けて複数配置されているので、回転体を、複数回、第2状態とすることができる。そのため、被検知部を、複数回停止することができる。
また、被係合部が、複数の離間部のそれぞれに1つずつ対応して配置されているので、回転体を、複数回、第2状態としても、その都度、第2状態にある回転体を、第1状態となるように回転させることができる。
(8)接触部は、第1接触部と、第1接触部に対して回転方向の上流に間隔を空けて配置される第2接触部とを有していてもよい。この場合、離間部は、第1接触部に対して回転方向の下流に配置される第1離間部と、回転方向において第1接触部と第2接触部との間に配置される第2離間部とを有している。
被係合部は、第1離間部に対応する第1被係合部と、第2離間部に対応して、第1被係合部に対して回転方向の上流に間隔を空けて配置される第2被係合部とを有している。第1被係合部は、第1離間部と伝達部材とが径方向に向かい合い、回転体が第2状態にあるときに、回転する伝達部材の係合部に当接されることにより、回転体を第2状態から第1状態となるように回転させて、第1接触部と伝達部材とを接触させるように配置されている。第2被係合部は、第2離間部と伝達部材とが径方向に向かい合い、回転体が第2状態にあるときに、回転する伝達部材の係合部に当接されることにより、回転体を第2状態から第1状態となるように回転させて、第2接触部と伝達部材とを接触させるように配置されている。
このような構成によれば、第1被係合部は、第1離間部と伝達部材とが径方向に向かい合い、回転体が第2状態にあるときに、回転する伝達部材の係合部に当接される。これにより、第2状態にある回転体は、第1状態となるように回転し、第1接触部と伝達部材とが接触する。
その後、回転体は、第1接触部と伝達部材との接触が解除されて、第2離間部と伝達部材とが径方向に向かい合うまで回転する。これにより、回転体は、再度、第2状態となる。
そして、その回転体は、第2被係合部が回転する伝達部材の係合部に当接されることにより、第2状態から第1状態となるように回転し、第2接触部と伝達部材とが接触する。
そのため、回転体を、第2状態、第1状態、第2状態、第1状態の順に、確実に回転させることができる。
(9)第2被係合部は、第1接触部と伝達部材とが接触しているときに、伝達部材の回転に伴う係合部の移動軌跡と重ならないように位置し、かつ、第1接触部と伝達部材との接触が解除されるときに、移動軌跡外から移動軌跡内に侵入するように配置されていてもよい。
このような構成によれば、第1接触部と伝達部材とが接触しているとき、つまり、回転体が第1状態にあるときに、第2被係合部は、伝達部材の回転に伴う係合部の移動軌跡と重ならないように位置している。そのため、回転体が第1状態にあるときに、係合部が第2被係合部と当接することを低減でき、回転体の円滑な回転を確保することができる。
そして、第1接触部と伝達部材との接触が解除されるとき、つまり、回転体が第1状態から第2状態となるように回転するときに、第2被係合部は、係合部の移動軌跡外から移動軌跡内に侵入する。そのため、第2被係合部が移動軌跡内に侵入した後、第2被係合部に、係合部が当接するまでの間、回転体を第2状態に維持することができる。
その後、係合部が、第2被係合部と当接することにより、回転体は、第2状態から第1状態となるように回転する。
そのため、回転体を、第1状態から第2状態を経て第1状態となるように、より一層確実に回転させることができる。
(10)回転体と被検知部とは、別体として構成されていてもよい。
このような構成によれば、回転体と被検知部とが別体であるので、回転体を回転するように構成しても、被検知部を、回転体の回転方向とは別方向に移動するように構成できる。そのため、被検知部の配置の自由度の向上を図ることができ、回転体と被検知部との効率的な配置を確保することができる。
(11)カートリッジは、被検知部を有し、回転体から駆動力を受けて、回転体の回転軸線に平行な軸線方向に移動するように構成されている被検知体を有していてもよい。
このような構成によれば、被検知体が、回転体から駆動力を受けて、軸線方向に移動するので、被検知部は、被検知体の移動に伴って、軸線方向に移動する。
しかるに、被検知部が回転体の回転方向に移動する場合、被検知部が移動するためのスペースを、回転体の回転軸線の周囲に確保する必要がある。そのため、軸線方向と直交する方向において、カートリッジの小型化を図るには限度がある。
しかし、上記の構成によれば、被検知部が軸線方向に移動するので、回転体の回転軸線の周囲に、被検知部が移動するためのスペースを確保する必要がない。
その結果、回転体の回転軸線の周囲のスペースを有効活用でき、軸線方向と直交する方向において、カートリッジの小型化を図ることができる。
(12)被検知体は、回転体に対して筐体の反対に配置されていてもよい。この場合、回転体および被検知体のいずれか一方は、軸線方向において、回転体および被検知体のいずれか他方と向かい合うように配置される傾斜面であって、回転体が回転したときに、回転体および被検知体のいずれか他方と摺擦するように構成される傾斜面を有している。傾斜面は、回転体の回転方向の下流に向かうにつれて、回転体に近づくように傾斜している。
このような構成によれば、回転体が傾斜面を有する場合、回転体が回転するにつれて、回転体の傾斜面が、被検知体を徐々に軸線方向へ押圧する。
また、被検知体が傾斜面を有する場合、回転体が回転するにつれて、回転体が、被検知体の傾斜面を徐々に軸線方向へ押圧する。
これにより、回転体および被検知体のいずれか一方が有する傾斜面により、被検知体を軸線方向に円滑に移動させることができる。
(13)被検知体は、軸線方向から見て、伝達部材と重なる部分が切り欠かれていてもよい。
このような構成によれば、被検知体の移動時において、被検知体と伝達部材とが干渉することを低減できる。また、被検知体と伝達部材とを配置するためのスペースの低減を図ることができ、カートリッジのさらなる小型化を図ることができる。
(14)カートリッジは、被検知体に対して筐体の反対に配置される付勢部材であって、被検知体を軸線方向に筐体に向かって付勢する付勢部材をさらに備えていてもよい。
このような構成によれば、付勢部材が、被検知体を筐体に向かって付勢しているので、被検知体を、常には、軸線方向において筐体の近傍に位置させることができる。そのため、例えば、カートリッジの装置本体に対する着脱時において、被検知体が外部の部材と干渉して、破損することを低減できる。
(15)被検知体は、第2状態にある回転体と係合して、回転体の回転を規制するように構成される規制部を有していてもよい。
このような構成によれば、規制部が、第2状態にある回転体と係合して、回転体の回転を規制するので、第2状態にある回転体が、所望しないタイミングで回転することを低減できる。
(16)被検知部は、回転体の回転方向への移動が規制された状態で、移動するように構成されていてもよい。
このような構成によれば、被検知部は、回転方向への移動が規制された状態で、移動するので、回転方向において、被検知部を配置するためのスペースの低減を図ることができる。そのため、回転方向における被検知部の配置の自由度の向上を図ることができる。
(17)本発明のカートリッジは、現像剤を収容するように構成される筐体と、駆動力を受けるように構成される駆動受け部と、駆動受け部からの駆動力を受けて回転するように構成される回転体と、回転体が回転することにより移動するように構成される被検知部と、を備えている。回転体は、回転開始から回転終了までの間において、一旦停止するように構成されている。
このような構成によれば、回転体は、回転開始から回転終了までの間において、一旦停止する。そして、被検知部は、回転体が回転することにより移動するので、回転体が回転を開始した後、一旦停止して、その後、回転終了まで回転することに対応して、移動した後、停止を経て、再度移動する。
そのため、被検知部の移動を外部の構成に検知させれば、外部の構成は、被検知部を検知した後、被検知部が停止している間、被検知部を検知せず、再度、被検知部が移動したときに、被検知部を検知する。
その結果、外部の構成に、未使用のカートリッジが装着されたことを認識させることができる。
(18)本発明のカートリッジは、現像剤を収容するように構成される筐体と、駆動力を受けるように構成される駆動受け部と、駆動受け部からの駆動力を受けて回転するように構成される回転体と、回転体が回転することにより移動するように構成される被検知部と、を備えている。回転体は、駆動受け部からの駆動力が伝達されて回転を開始した後、回転を停止し、続いて回転を再開するように構成されている。
このような構成によれば、回転体は、駆動受け部からの駆動力が伝達されて回転を開始した後、回転を停止し、続いて回転を再開する。そして、被検知部は、回転体が回転することにより移動するので、回転体が回転を開始した後、停止し、続いて回転を再開することに対応して、移動した後、停止を経て、再度移動する。
そのため、被検知部の移動を外部の構成に検知させれば、外部の構成は、被検知部を検知した後、被検知部が停止している間、被検知部を検知せず、再度、被検知部が移動したときに、被検知部を検知する。
その結果、外部の構成に、未使用のカートリッジが装着されたことを認識させることができる。
本発明のカートリッジによれば、外部の構成に、未使用のカートリッジが装着されたことを認識させることができる。
図1は、本発明のカートリッジの一実施形態としての現像カートリッジを左上方から見た斜視図であって、検知部材が退避位置にある状態を示す。 図2は、図1に示す現像カートリッジが使用されるプリンタの中央断面図である。 図3Aは、図1に示す現像カートリッジを左上方から見た斜視図であって、ギアカバーを取り外した状態を示す。図3Bは、図1に示す現像カートリッジを左上方から見た斜視図であって、検知部材が進出位置にある状態を示す。 図4Aは、図3Aに示すギア列および検知ユニットを、左上方から見た分解斜視図である。図4Bは、図4Aに示す現像フレームを左下方から見た斜視図であって、トナーキャップを取り外した状態を示す。 図5Aは、図4Aに示す欠け歯ギアを左下方から見た斜視図である。図5Bは、図5Aに示す欠け歯ギアを右下方から見た斜視図である。 図6Aは、図4Aに示す検知部材を左後方から見た斜視図である。図6Bは、図6Aに示す検知部材を右上方から見た斜視図である。 図7は、図1に示すギアカバーを右下方から見た斜視図である。 図8Aは、図3Aに示す検知ユニット、欠け歯ギアおよびアジテータギアの左側面図であって、欠け歯ギアの初期状態を示す。図8Bは、図8Aに示す検知ユニットおよび欠け歯ギアのA−A断面図である。 図9は、図8Aに示す検知ユニット、欠け歯ギアおよびアジテータギアを左下方から見た斜視図である。 図10Aは、現像カートリッジの検知動作を説明する説明図であって、アジテータギアの当接リブが、初期状態の欠け歯ギアの第1ボスに当接した状態を示す。図10Bは、図10Aに続いて現像カートリッジの検知動作を説明する説明図であって、欠け歯ギアが初期状態から一次駆動状態に向かって回転する状態を示す。 図11Aは、図10Bに続いて現像カートリッジの検知動作を説明する説明図であって、検知部材が進出位置にある状態における、欠け歯ギアの第1歯部とアジテータギアの第2ギア部との噛み合い状態を示す。図11Bは、図8AのA−A断面に相当する断面図であって、図11Aに示す検知ユニットおよび欠け歯ギアの断面図を示す。 図12は、図11Bに示す検知ユニット、欠け歯ギアおよびアジテータギアを左下方から見た斜視図である。 図13Aは、図11Aに続いて現像カートリッジの検知動作を説明する説明図であって、アジテータギアの当接リブが、欠け歯ギアの第2ボスの下方を通過する直前の状態を示す。図13Bは、図8AのA−A断面に相当する断面図であって、図13Aに示す検知ユニットおよび欠け歯ギアの断面図を示す。 図14は、図13Aに続いて、アジテータギアの当接リブが、欠け歯ギアの第2ボスの下方を通過した直後の状態であって、検知ユニット、欠け歯ギアおよびアジテータギアの正面図を示す。 図15Aは、図13Aに続いて現像カートリッジの検知動作を説明する説明図であって、欠け歯ギアが、一次駆動状態から停止状態に向かって回転する状態を示す。図15Bは、図15Aに示す検知ユニット、欠け歯ギアおよびアジテータギアの正面図である。 図16Aは、図15Aに続いて現像カートリッジの検知動作を説明する説明図であって、アジテータギアの当接リブが、停止状態の欠け歯ギアの第2ボスに当接した状態を示す。図16Bは、図16Aに続いて現像カートリッジの検知動作を説明する説明図であって、欠け歯ギアが停止状態から二次駆動状態に向かって回転する状態を示す。 図17Aは、図16Bに続いて現像カートリッジの検知動作を説明する説明図であって、検知部材が進出位置にある状態における、欠け歯ギアの第2歯部とアジテータギアの第2ギア部との噛み合い状態を示す。図17Bは、図8AのA−A断面に相当する断面図であって、図17Aに示す検知ユニットおよび欠け歯ギアの断面図を示す。 図18Aは、図17Aに続いて現像カートリッジの検知動作を説明する説明図であって、欠け歯ギアが、二次駆動状態から終着状態に向かって回転する状態を示す。図18Bは、図18Aに示す検知ユニット、欠け歯ギアおよびアジテータギアを後上方から見た斜視図である。 図19Aは、図18Bに続いて欠け歯ギアが終着状態に到達したときの検知ユニット、欠け歯ギアおよびアジテータギアを後上方から見た斜視図である。図19Bは、図8AのA−A断面に相当する断面図であって、図19Aに示す検知ユニットおよび欠け歯ギアの断面図を示す。 図20は、本発明の第1の変形例に係るトナーキャップ、欠け歯ギアおよび検知部材の斜視図である。 図21は、本発明の第2の変形例に係るトナーキャップおよび検知部材の斜視図である。 図22は、本発明の第3の変形例に係るアジテータギアおよび検知ユニットの左側面図である。 図23Aは、本発明の第4の変形例に係る検知ユニットおよびトナーキャップの断面図である。図23Bは、本発明の第5の変形例に係る検知ユニットおよびトナーキャップの断面図である。図23Cは、本発明の第6の変形例に係る検知ユニットおよびトナーキャップの断面図である。
1.現像カートリッジの概略
図1および図2に示すように、カートリッジの一例としての現像カートリッジ1は、筐体の一例としての現像フレーム5と、現像剤担持体の一例としての現像ローラ2と、供給ローラ3と、層厚規制ブレード4と、アジテータ6とを備えている。
なお、以下の説明において、現像カートリッジ1の方向に言及するときは、現像ローラ2が配置されている方を、現像カートリッジ1の後方とし、その反対を現像カートリッジ1の前方とする。また、現像カートリッジ1を前方から見たときを基準として左右を規定する。具体的には、各図に示す方向矢印を基準とする。
また、左右方向が軸線方向の一例であり、左方が軸線方向一方の一例、右方が軸線方向の他方一例である。前後方向が、軸線方向と直交する第1方向の一例であり、前方が第1方向一方の一例、後方が第1方向他方の一例である。上下方向が、軸線方向および第1方向の両方向と直交する第2方向の一例であり、上方が第2方向一方の一例、下方が第2方向他方の一例である。
現像フレーム5は、後方に向かって開放される略ボックス形状を有している。現像フレーム5は、現像剤の一例としてのトナーを収容するように構成されている。
現像ローラ2は、現像フレーム5の後端部に回転可能に支持されている。現像ローラ2の後方部分は、現像フレーム5から露出している。現像ローラ2は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。
供給ローラ3は、現像フレーム5内において、現像ローラ2の前下方に配置されている。供給ローラ3は、現像フレーム5に回転可能に支持されている。供給ローラ3は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。供給ローラ3は、現像ローラ2の前下端部に接触している。
層厚規制ブレード4は、現像ローラ2の前上方に配置されている。層厚規制ブレード4は、現像ローラ2の前端部に接触している。
アジテータ6は、現像フレーム5内において、供給ローラ3の前上方に配置されている。アジテータ6は、アジテータ軸6Aと、撹拌羽根6Bとを備えている。
アジテータ軸6Aは、左右方向に延びる略円柱形状を有している。撹拌羽根6Bは、可撓性を有するフィルムからなる。撹拌羽根6Bは、アジテータ軸6Aに支持されている。
そして、アジテータ6は、アジテータ軸6Aの左右両端部が、後述する1対の側壁30に回転可能に支持されることによって、現像フレーム5に支持されている。また、アジテータ軸6Aの左端部は、図4Aに示すように、後述する左方の側壁30から左方に突出している。
2.現像カートリッジの使用態様
現像カートリッジ1は、図2に示すように、プリンタ11に装着されて使用される。
プリンタ11は、電子写真方式の画像形成装置であって、より具体的にはモノクロプリンタである。プリンタ11は、外部の一例としての装置本体12と、プロセスカートリッジ13と、スキャナユニット14と、定着ユニット15とを備えている。
装置本体12は、略ボックス形状を有している。装置本体12は、開口部16と、フロントカバー17と、給紙トレイ18と、排紙トレイ19とを備えている。
開口部16は、装置本体12の前端部に配置されている。開口部16は、プロセスカートリッジ13の通過を許容するように、装置本体12の内外を前後方向に連通している。
フロントカバー17は、装置本体12の前端部に配置されている。フロントカバー17は、略板状を有している。フロントカバー17は、上下方向に延び、その下端部を支点として装置本体12の前壁に揺動可能に支持されている。フロントカバー17は、開口部16を開放または閉鎖するように構成されている。
給紙トレイ18は、装置本体12の底部に配置されている。給紙トレイ18は、用紙Pを収容するように構成されている。
排紙トレイ19は、装置本体12の上壁の後方部分に配置されている。排紙トレイ19は、用紙Pが載置されるように、装置本体12の上面から下方へ凹んでいる。
プロセスカートリッジ13は、装置本体12の略中央に収容されている。プロセスカートリッジ13は、装置本体12に対して装着または離脱するように構成されている。プロセスカートリッジ13は、ドラムカートリッジ20と、現像カートリッジ1とを備えている。
ドラムカートリッジ20は、感光ドラム21と、スコロトロン型帯電器22と、転写ローラ23とを備えている。
感光ドラム21は、ドラムカートリッジ20の後端部に回転可能に支持されている。
スコロトロン型帯電器22は、感光ドラム21の後上方において、感光ドラム21と間隔を隔てて配置されている。
転写ローラ23は、感光ドラム21の下方に配置されている。転写ローラ23は、感光ドラム21の下端部と接触している。
現像カートリッジ1は、ドラムカートリッジ20に対して装着または離脱するように構成されている。現像カートリッジ1は、感光ドラム21の前方において、現像ローラ2が感光ドラム21の前端部に接触するように、ドラムカートリッジ20に装着される。
スキャナユニット14は、プロセスカートリッジ13の上方に配置されている。スキャナユニット14は、感光ドラム21に向けて画像データに基づくレーザービームを出射するように構成されている。
定着ユニット15は、プロセスカートリッジ13の後方に配置されている。定着ユニット15は、加熱ローラ24と、加圧ローラ25とを備えている。加圧ローラ25は、加熱ローラ24の下端部に接触している。
このようなプリンタ11は、後述する制御部93の制御により画像形成動作を開始する。すると、スコロトロン型帯電器22は、感光ドラム21の表面を一様に帯電する。スキャナユニット14は、感光ドラム21の表面を露光する。これにより、画像データに基づく静電潜像が、感光ドラム21の表面に形成される。
また、アジテータ6は、現像フレーム5内のトナーを撹拌するとともに搬送して、供給ローラ3に供給する。供給ローラ3は、アジテータ6によって供給されたトナーを現像ローラ2に供給する。このとき、トナーは、現像ローラ2と供給ローラ3との間で正極性に摩擦帯電され、現像ローラ2に担持される。層厚規制ブレード4は、現像ローラ2に担持されたトナーの層厚を一定厚さに規制する。
そして、現像ローラ2に担持されたトナーは、感光ドラム21表面の静電潜像に供給される。これにより、トナー像が、感光ドラム21の表面に担持される。
用紙Pは、給紙トレイ18から、各種ローラの回転により、所定のタイミングで1枚ずつ、感光ドラム21と転写ローラ23との間に給紙される。感光ドラム21表面のトナー像は、用紙Pが感光ドラム21と転写ローラ23との間を通過するときに、用紙Pに転写される。
その後、用紙Pは、加熱ローラ24と加圧ローラ25との間を通過するときに加熱および加圧される。これにより、用紙P上のトナー像は、用紙Pに熱定着される。その後、用紙Pは、排紙トレイ19に排紙される。
3.現像カートリッジの詳細
現像カートリッジ1は、図1に示すように、現像フレーム5の左方に配置される駆動部32を備えている。
(1)現像フレーム
現像フレーム5は、1対の側壁30を備えている。1対の側壁30は、現像フレーム5の左右両端部である。側壁30は、前後方向に延びる平面視略矩形の板状を有している。
1対の側壁30のうち、左方の側壁30は、図4Aおよび図4Bに示すように、アイドルギア支持軸31と、トナー充填口33と、トナーキャップ34とを有している。
アイドルギア支持軸31は、左方の側壁30の上端部の前後方向略中央に配置されている。アイドルギア支持軸31は、左方の側壁30から左方へ向かって延びる略円柱形状を有している。アイドルギア支持軸31は、左方の側壁30と一体である。
トナー充填口33は、図4Bに示すように、左方の側壁30の前後方向略中央に配置されている。トナー充填口33は、側面視略円形状を有し、左方の側壁30を左右方向に貫通している。
トナーキャップ34は、図4Aに示すように、トナー充填口33を閉鎖するように、トナー充填口33に嵌まっている。トナーキャップ34は、キャップ本体35と、支持軸36とを備えている。
キャップ本体35は、図8Bに示すように、左右方向に延びる略円筒形状を有しており、その左端部が閉鎖されている。キャップ本体35は、閉鎖部35Aと、挿入部35Bとを備えている。
閉鎖部35Aは、図4Aに示すように、キャップ本体35の左端部であって、側面視略円形の板状を有している。閉鎖部35Aの外径は、トナー充填口33の内径よりも大きい。挿入部35Bは、図8Bに示すように、左右方向に延びる略円筒形状を有しており、閉鎖部35Aの右面から右方に向かって延びている。挿入部35Bの外径は、閉鎖部35Aの外径よりも小さく、トナー充填口33の内径よりもわずかに大きい。挿入部35Bは、トナー充填口33内に挿入されている。
支持軸36は、図4Aに示すように、左右方向に延びる略円筒形状を有し、閉鎖部35Aの左面の径方向中央から左方へ突出している。つまり、支持軸36の左端部は、開放されている。
(2)駆動部
駆動部32は、図1、図3Aおよび図4Aに示すように、左方の側壁30の左面に配置されている。駆動部32は、ギア列37と、検知ユニット38と、ギアカバー39とを備えている。
(2−1)ギア列
ギア列37は、図3Aに示すように、駆動受け部の一例としての現像カップリング41と、現像ギア42と、供給ギア43と、アイドルギア44と、伝達部材の一例としてのアジテータギア46とを備えている。
現像カップリング41は、左方の側壁30の後端部において、左方の側壁30に回転可能に支持されている。詳しくは、現像カップリング41は、左方の側壁30に一体的に設けられる図示しない支持軸に回転可能に支持されている。現像カップリング41は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。現像カップリング41は、ギア部47と、カップリング部48とを一体に有している。
ギア部47は、現像カップリング41の右方部分である。ギア部47は、左右方向に延びる略円筒形状を有しており、その左端部は閉鎖されている。ギア部47は、その全周にわたってギア歯を有している。
カップリング部48は、現像カップリング41の左方部分である。カップリング部48は、左端部が開放された略円筒形状を有し、ギア部47の左端面から左方へ向かって延びている。カップリング部48の中心軸線は、ギア部47の中心軸線と一致している。カップリング部48は、図1に示すように、1対の突部48Aを有している。
1対の突部48Aのそれぞれは、カップリング部48の径方向内方の空間48B内において、カップリング部48の径方向に互いに間隔を隔てて配置されている。1対の突部48Aのそれぞれは、カップリング部48の内周面から径方向内方へ突出し、側面視略矩形状を有している。
現像ギア42は、図3Aに示すように、現像カップリング41の後下方において、現像ローラ2の回転軸の左端部に相対回転不能に支持されている。現像ギア42は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。現像ギア42は、その全周にわたってギア歯を有している。そして、現像ギア42は、現像カップリング41のギア部47の後下端部に噛み合っている。
供給ギア43は、現像カップリング41の下方において、供給ローラ3の回転軸の左端部に相対回転不能に支持されている。供給ギア43は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。供給ギア43は、その全周にわたってギア歯を有している。そして、供給ギア43は、現像カップリング41のギア部47の下端部に噛み合っている。
アイドルギア44は、現像カップリング41の前上方において、アイドルギア支持軸31に回転可能に支持されている。アイドルギア44は、大径ギア44Aと、小径ギア44Bとを一体に有している。
大径ギア44Aは、アイドルギア44の右方部分である。大径ギア44Aは、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。大径ギア44Aは、その全周にわたってギア歯を有している。そして、大径ギア44Aは、現像カップリング41のギア部47の前上端部に噛み合っている。
小径ギア44Bは、アイドルギア44の左方部分である。小径ギア44Bは、略円筒形状を有し、大径ギア44Aの左面から左方に向かって延びている。小径ギア44Bの中心軸線は、大径ギア44Aの中心軸線と一致している。小径ギア44Bの外径は、大径ギア44Aの外径よりも小さい。小径ギア44Bは、その全周にわたってギア歯を有している。
アジテータギア46は、アイドルギア44の前下方において、図4Aに示すように、アジテータ軸6Aの左端部に相対回転不能に支持されている。アジテータギア46は、図4Aおよび図8Aに示すように、第1ギア部46Aと、第2ギア部46Bと、係合部の一例としての当接リブ46Cとを一体に有している。
第1ギア部46Aは、図4Aに示すように、アジテータギア46の左方部分である。第1ギア部46Aは、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。第1ギア部46Aは、その全周にわたってギア歯を有している。そして、第1ギア部46Aは、図3Aに示すように、アイドルギア44の小径ギア44Bの前下端部に噛み合っている。
第2ギア部46Bは、図4Aに示すように、アジテータギア46の右方部分である。第2ギア部46Bは、略円筒形状を有しており、第1ギア部46Aの右面から右方へ延びている。第2ギア部46Bの中心軸線は、第1ギア部46Aの中心軸線と一致している。第2ギア部46Bの外径は、第1ギア部46Aの外径よりも小さい。第2ギア部46Bは、その全周にわたってギア歯を有している。
当接リブ46Cは、図8Aに示すように、第1ギア部46Aの右面において、第2ギア部46Bに対して径方向に間隔を空けて、第2ギア部46Bの後下方に配置されている。当接リブ46Cは、略板状を有しており、第1ギア部46Aの右面から右方に向かって突出している。当接リブ46Cは、第1ギア部46Aの径方向外方へ向うにつれて左側面視反時計回り方向に傾斜するように延びている。
(2−2)検知ユニット
検知ユニット38は、図3Aに示すように、アジテータギア46に対して前上方に配置されている。検知ユニット38は、図4Aに示すように、回転体の一例としての欠け歯ギア51と、被検知体の一例としての検知部材52と、付勢部材の一例としての圧縮ばね53とを備えている。
欠け歯ギア51は、検知ユニット38の右端部に配置されており、アジテータギア46に対して前上方に配置されている。なお、欠け歯ギア51は、詳しくは後述するが、図8Aに示すように、アジテータギア46から駆動力が伝達されることにより、左側面視反時計回り方向である回転方向Rに、初期状態から終着状態となるように不可逆的に回転する。
そこで、以下の欠け歯ギア51の説明においては、欠け歯ギア51が、図3A、図4A、図5A、図5B、図8Aおよび図8Bに示す初期状態を基準として説明する。
欠け歯ギア51は、図5Aおよび図5Bに示すように、ギア本体54と、カラー部55と、スライドリブ56と、被係合部の一例としての複数のボス57とを一体に有している。
ギア本体54は、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。ギア本体54は、接触部の一例としての複数の歯部80と、離間部の一例としての複数の欠け歯部81とからなる。
複数の歯部80は、ギア本体54において周面にギア歯を有する部分であって、回転方向Rに間隔を隔てて配置されている。複数の歯部80は、具体的には、2つの歯部80であって、第1接触部の一例としての第1歯部80Aと、第2接触部の一例としての第2歯部80Bとを有している。
第1歯部80Aは、ギア本体54における中心角が略130°の部分であり、側面視略扇形の板状を有している。第1歯部80Aは、その周面にギア歯58Aを有している。
第2歯部80Bは、第1歯部80Aに対して回転方向Rの上流に、中心角が略40°の間隔、具体的には後述する第2欠け歯部81Bを隔てて配置されている。第2歯部80Bは、ギア本体54における中心角が略60°の部分であり、側面視略扇形の板状を有している。第2歯部80Bは、その周面にギア歯58Bを有している。
欠け歯部81は、ギア本体54において周面にギア歯を有していない部分であって、回転方向Rの回転方向に間隔、具体的には歯部80を隔てて配置されている。複数の欠け歯部81は、具体的には、2つの欠け歯部81であって、第1離間部の一例としての第1欠け歯部81Aと、第2離間部の一例としての第2欠け歯部81Bとを有している。
第1欠け歯部81Aは、第1歯部80Aに対して回転方向Rの下流に隣接配置され、かつ、第2歯部80Bに対して回転方向Rの上流に隣接配置されている。第1欠け歯部81Aは、ギア本体54における中心角が略130°の部分であり、側面視略扇形の板状を有している。
第2欠け歯部81Bは、第1歯部80Aに対して回転方向Rの上流に隣接配置され、かつ、第2歯部80Bに対して回転方向Rの下流に隣接配置されている。つまり、第2欠け歯部81Bは、回転方向Rにおいて第1歯部80Aと第2歯部80Bとの間に配置されている。また、第2欠け歯部81Bは、第1欠け歯部81Aに対して、回転方向Rの上流に、中心角が略130°の間隔、具体的には第1歯部80Aを隔てて配置されている。第2欠け歯部81Bは、ギア本体54における中心角が略40°の部分であり、側面視略扇形の板状を有している。
また、ギア本体54は、嵌合穴59を有している。嵌合穴59は、ギア本体54の径方向中央に配置されている。嵌合穴59は、側面視略円形状を有しており、ギア本体54を左右方向に貫通している。嵌合穴59の内径は、図8Bに示すように、支持軸36の外径と略同じである。
カラー部55は、図5Bに示すように、ギア本体54の右面に配置されている。カラー部55は、左右方向に延びる略円筒形状を有しており、ギア本体54における嵌合穴59の周縁から右方に向かって突出している。カラー部55の内径は、嵌合穴59の内径と略同じである。
スライドリブ56は、図5Aに示すように、第1欠け歯部81Aの左面において、第1欠け歯部81Aの周方向略中央かつ第1欠け歯部81Aの径方向略中央に配置されている。スライドリブ56は、ギア本体54の径方向に延びる略板状を有しており、第1欠け歯部81Aの左面から左方に向かって突出している。
複数のボス57は、ギア本体54の左面に配置されている。複数のボス57は、複数の欠け歯部81のそれぞれに1つずつ対応して配置されている。具体的には、複数のボス57は、第1被係合部の一例としての第1ボス57Aと、第2被係合部の一例としての第2ボス57Bとを有している。
第1ボス57Aは、第1欠け歯部81Aに対応しており、第1欠け歯部81Aの左面において、スライドリブ56に対して回転方向Rの上流に間隔を空けて配置されている。第1ボス57Aは、略円柱形状を有しており、第1欠け歯部81Aの左面における径方向外方部分から左方に突出している。
第2ボス57Bは、第2欠け歯部81Bに対応しており、第2欠け歯部81Bの左面における径方向外方部分に配置されている。これによって、第2ボス57Bは、第1ボス57Aに対して回転方向Rの上流に間隔を空けて配置されている。第2ボス57Bは、略円柱形状を有しており、第2欠け歯部81Bの左面から左方に突出している。
そして、欠け歯ギア51は、図8Bに示すように、カラー部55および嵌合穴59が支持軸36を相対回転可能に受け入れることによって、支持軸36に支持されている。これによって、欠け歯ギア51は、支持軸36の中心軸線Aを回転中心として回転する。
検知部材52は、図4Aに示すように、欠け歯ギア51の左方に配置されている。つまり、検知部材52は、欠け歯ギア51に対して、左方の側壁30の反対に配置されている。検知部材52は、図6Aおよび図6Bに示すように、欠け歯ギア51とは別体として構成されており、筒部60と、鍔部61と、被検知部の一例としての検知突起62と、変位部63とを一体に有している。
筒部60は、検知部材52の径方向略中央に配置されている。筒部60は、外筒60Aと、内筒60Bとを有している。
外筒60Aは、図6Bに示すように、左右方向に延びる略円筒形状を有しており、その右端部は、閉鎖されている。外筒60Aは、貫通穴65を有している。
貫通穴65は、外筒60Aの右壁60Eの径方向中央に配置されている。貫通穴65は、側面視略円形状を有しており、外筒60Aの右壁60Eを左右方向に貫通している。貫通穴65の中心は、外筒60Aの中心軸線と一致している。貫通穴65の内径は、支持軸36の外径と略同じである。
内筒60Bは、図6Aに示すように、外筒60A内に配置されている。内筒60Bは、左右方向に延びる略円筒形状を有しており、外筒60Aの右壁60Eにおける貫通穴65の周縁から左方へ向かって突出している。内筒60Bの内径は、貫通穴65の内径と同じである。内筒60Bの中心軸線は、外筒60Aの中心軸線と一致している。内筒60Bの左右方向の寸法は、外筒60Aの左右方向の寸法と略同じである。内筒60Bは、1対の係止突起60Dを有している。
1対の係止突起60Dのそれぞれは、内筒60Bの径方向両方の内面にそれぞれ配置されている。1対の係止突起60Dのそれぞれは、内筒60Bの内面から径方向内方へ突出し、周方向に延びる突条である。
鍔部61は、側面視略円環の板状を有しており、外筒60Aの左端部から径方向外方に広がっている。鍔部61は、切欠部66を有している。
切欠部66は、図8Aに示すように、鍔部61の後方部分に配置されており、左右方向から見て、アジテータギア46の第1ギア部46Aの前端部と重なる部分に配置されている。切欠部66は、鍔部61の後端縁から前方へ凹み、鍔部61の周方向に延びている。つまり、鍔部61は、左右方向から見て、第1ギア部46Aと重なる部分が切り欠かれている。
検知突起62は、図6Aに示すように、鍔部61の左面における上端部に配置されている。検知突起62は、正面視略矩形の板状を有しており、鍔部61の左面から左方へ向かって延びている。検知突起62は、鍔部61の径方向に沿っている。
変位部63は、図6Bに示すように、鍔部61の周縁部に配置されている。変位部63は、鍔部61の周縁部の右面から右方へ突出し、鍔部61の周方向に延びる側面視略C字の板状を有している。変位部63は、第1変位部83と、連結部64と、第2変位部84とを有している。
第1変位部83は、変位部63の左側面視反時計回り方向の上流端部に配置されている。第1変位部83は、傾斜面の一例としての第1傾斜面83Aと、第1平行面83Bと、第2傾斜面83Cとを有している。
第1傾斜面83Aは、図9に示すように、第1変位部83の右面における左側面視反時計回り方向の上流端部である。第1傾斜面83Aは、鍔部61の右面に連続し、左側面視反時計回り方向の下流へ向かうにつれて右方へ傾斜している。
第1平行面83Bは、図6Bに示すように、第1傾斜面83Aから連続して、左側面視反時計回り方向の下流に延びている。第1平行面83Bは、鍔部61の右面からの左右方向距離が一定となるように、鍔部61の右面と平行している。
第2傾斜面83Cは、第1変位部83の右面における左側面視反時計回り方向の下流端部である。第2傾斜面83Cは、第1平行面83Bから連続して、左側面視反時計回り方向の下流へ向かうにつれて、左方へ傾斜するように延びている。
連結部64は、第1変位部83の左側面視反時計回り方向の下流に連続して配置されている。連結部64は、鍔部61の周方向において、第1変位部83と第2変位部84との間に配置されており、それらを連結している。連結部64は、連続面64Aと、規制部の一例としての切欠面64Bとを有している。
連続面64Aは、連結部64の右面であって、第1変位部83の第2傾斜面83Cの左端部から連続して、左側面視反時計回り方向の下流に延びている。連続面64Aは、鍔部61の右面からの左右方向距離が一定となるように、鍔部61の右面と平行している。
切欠面64Bは、連結部64の右面における左側面視反時計回り方向の下流端部であって、連続面64Aの左側面視反時計回り方向の下流に配置されている。切欠面64Bは、図14に示すように、連続面64Aから連続して、左方へ向かうにつれて、左側面視反時計回り方向の下流に傾斜するように延びている。
第2変位部84は、変位部63の左側面視反時計回り方向の下流端部に配置されており、連結部64の左側面視反時計回り方向の下流に連続して配置されている。第2変位部84は、傾斜面の一例としての第3傾斜面84Aと、第2平行面84Bと、第4傾斜面84Cとを有している。
第3傾斜面84Aは、切欠面64Bの左端部から連続して、左側面視反時計回り方向の下流へ向かうにつれて右方へ傾斜している。
これにより、切欠面64Bと第1傾斜面83Aとの連続部分は、左方に向かって凹む凹部77を画定している。
第2平行面84Bは、図6Bに示すように、第3傾斜面84Aから連続して、左側面視反時計回り方向の下流に延びている。第2平行面84Bは、鍔部61の右面からの左右方向距離が一定となるように、鍔部61の右面と平行している。
第4傾斜面84Cは、図18Bに示すように、第2変位部84の右面における左側面視反時計回り方向の下流端部である。第4傾斜面84Cは、第2平行面84Bから連続して、左側面視反時計回り方向の下流へ向かうにつれて、左方へ傾斜するように延びている。また、第4傾斜面84Cの左側面視反時計回り方向の下流端部は、鍔部61の右面に連続している。
そして、検知部材52は、図8Bに示すように、貫通穴65が支持軸36の内部空間と左右方向に連通するとともに、第1傾斜面83A、第1平行面83B、第2傾斜面83C、連続面64A、切欠面64B、第3傾斜面84A、第2平行面84B、第4傾斜面84Cが、ギア本体54と左右方向に向かい合うように配置されている。つまり、第1傾斜面83Aおよび第3傾斜面84Aのそれぞれは、図9および図14に示すように、回転方向Rの下流に向かうにつれて、ギア本体54に近づくように傾斜している。
圧縮ばね53は、図4Aに示すように、検知部材52に対して左方、つまり左方の側壁30の反対に配置されている。圧縮ばね53は、左右方向に延びる空心コイル状を有している。圧縮ばね53の内径は、図8Bに示すように、内筒60Bの外径と略同じである。そして、圧縮ばね53は、その右端部に内筒60Bが挿入されることにより、検知部材52に支持されている。
(2−3)ギアカバー
ギアカバー39は、図1および図3Bに示すように、ギア列37および検知ユニット38を被覆している。ギアカバー39は、図7に示すように、右方に向かって開放される略ボックス形状を有している。ギアカバー39は、カバープレート67と、検知部材収容部69と、周側壁68とを一体に有している。
カバープレート67は、ギア列37および検知ユニット38に対して左方に配置され、ギア列37および検知ユニット38を左方から覆っている。カバープレート67は、前後方向に延びる側面視略矩形の板状を有している。カバープレート67は、カップリング露出口70と、検知部材通過口71とを有している。
カップリング露出口70は、カバープレート67の後端部に配置されている。カップリング露出口70は、側面視略円形状を有しており、カバープレート67を左右方向に貫通している。カップリング露出口70の内径は、カップリング部48の外径と略同じである。
検知部材通過口71は、カバープレート67の前端部に配置されている。検知部材通過口71は、側面視略円形状を有しており、カバープレート67を左右方向に貫通している。検知部材通過口71の内径は、図8Bに示すように、鍔部61の外径よりも大きい。
検知部材収容部69は、図1および図7に示すように、カバープレート67の前端部から左方に突出している。検知部材収容部69は、図7に示すように、円周壁72と、閉鎖壁73と、ガイド軸74と、1対のガイドリブ76とを有している。
円周壁72は、左右方向に延びる略円筒形状を有し、カバープレート67における検知部材通過口71の周縁から左方に向かって突出している。
閉鎖壁73は、円周壁72の左端面を閉鎖しており、側面視略円形の板状を有している。閉鎖壁73は、スリット75を有している。
スリット75は、閉鎖壁73の後上方部分に配置されている。スリット75は、閉鎖壁73の径方向に延びており、閉鎖壁73を左右方向に貫通している。スリット75は、検知突起62の通過を許容するサイズを有している。
ガイド軸74は、左右方向に延びる略円柱形状を有しており、閉鎖壁73の径方向中央から右方へ延びている。ガイド軸74は、基端部74Aと、先端部74Bとを有している。
基端部74Aは、ガイド軸74の左方部分であって、左右方向に延びる略円柱形状を有している。基端部74Aの外径は、図8Bに示すように、内筒60Bの内径と略同じ、かつ、支持軸36の外径と略同じである。
基端部74Aは、図7に示すように、ガイド溝74Cと、係止爪74Dとを有している。
ガイド溝74Cは、基端部74Aの前後方向両端部に配置されている。ガイド溝74Cは、基端部74Aの外周面から径方向内方へ凹み、左右方向に延びている。
係止爪74Dは、ガイド溝74Cの右端部内に配置されている。係止爪74Dは、ガイド溝74Cの径方向内面から径方向外方へ向って突出している。係止爪74Dの径方向外面は、左方へ向かうにつれて径方向外方へ傾斜している。
先端部74Bは、ガイド軸74の右方部分である。先端部74Bは、右方に向かうにつれて先細となる円錐台形状を有し、基端部74Aの右端部から右方へ向かって突出している。先端部74Bの中心軸線は、基端部74Aの中心軸線と一致している。先端部74Bの左端部(下底)の半径は、基端部74Aの外径よりも小さい。
1対のガイドリブ76は、円周壁72の内周面において、スリット75の上端部を挟むように、円周壁72の周方向に間隔を隔てて配置されている。1対のガイドリブ76のそれぞれは、円周壁72の内面における後上端部から径方向の内方に向かって突出し、左右方向に延びている。1対のスライドリブ56のそれぞれの左端部は、閉鎖壁73におけるスリット75の上端部の周縁に連続している。
周側壁68は、カバープレート67の周端縁から右方に向かって突出している。
そして、ギアカバー39は、図8Bに示すように、ガイド軸74の先端部74Bが、支持軸36に挿入されるとともに、ガイド軸74の基端部74Aが、圧縮ばね53および内筒60Bに挿入されるように、左方の側壁30に組み付けられている。
これによって、検知部材52は、ギアカバー39のガイド軸74に、左右方向に移動可能に支持されている。また、検知部材52の係止突起60Dは、係止爪74Dよりも左方において、ガイド溝74C内に嵌まっている。
また、圧縮ばね53は、検知部材52の外筒60Aの右壁60Eと、ギアカバー39の閉鎖壁73との間に挟まれている。これによって、圧縮ばね53の右端部は、外筒60Aの右壁の左面と接触し、圧縮ばね53の左端部は、閉鎖壁73の右面と接触している。そのため、圧縮ばね53は、検知部材52を、常には右方、つまり左方の側壁30に向かって付勢している。
また、現像カップリング41のカップリング部48は、図1に示すように、カップリング露出口70内に嵌まっている。
(2−4)新品の現像カートリッジにおける検知ユニットの状態
次に、新品の現像カートリッジ1、すなわち、現像カートリッジ1の最初の使用開始前(未使用)における、検知ユニット38の状態について説明する。
新品の現像カートリッジ1において、欠け歯ギア51は、図8Aに示すように、第2状態の一例としての初期状態にある。
欠け歯ギア51の初期状態において、第1歯部80Aの回転方向Rの下流端部は、アジテータギア46の第2ギア部46Bの前上方に間隔を空けて配置され、第1欠け歯部81Aの回転方向Rの上流部分が、第2ギア部46Bと、欠け歯ギア51の径方向に間隔を空けて向かい合っている。つまり、初期状態にある欠け歯ギア51は、アジテータギア46に対して離間している。
このとき、第1ボス57Aは、第1ギア部46Aの前方部分に対して右方に間隔を空けて配置され、かつ、第2ギア部46Bに対して前方に間隔を空けて配置されている。
また、スライドリブ56は、図9に示すように、検知部材52の第1変位部83に対して後方に配置されている。そして、スライドリブ56の遊端部56Aは、第1傾斜面83Aの後方において、鍔部61の右面と接触している。
また、検知部材52は、圧縮ばね53の付勢力により、相対的に最も右方に位置する退避位置に位置している。
このとき、検知部材52の検知突起62は、図8Bに示すように、左方から見てスリット75と一致するように、検知部材収容部69内に収容されている。これによって、検知突起62の左端面は、閉鎖壁73の左面よりも右方に位置している。
また、検知突起62の上端部は、1対のガイドリブ76の間に配置されている。
また、検知突起62の左端部は、図1に示すように、スリット75内に配置されており、検知部材52の係止突起60Dは、上記したように、ガイド溝74C内に嵌まっている。これにより、検知部材52は、ガイド軸74に対する相対回転が規制されるとともに、右方へのそれ以上の移動が規制されている。
4.装置本体の詳細
装置本体12は、図1および図8Bに示すように、本体カップリング100と、検知機構101とを備えている。
本体カップリング100は、図1に示すように、現像カートリッジ1が装置本体12に装着された状態において、現像カップリング41のカップリング部48に対して、左方に間隔を空けて配置されている。また、本体カップリング100は、左右方向に延びる略円柱形状を有しており、その右端部が、カップリング部48の内部空間48Bに挿入可能に構成されている。
本体カップリング100は、1対の係合突起100Aを備えている。1対の係合突起100Aのそれぞれは、本体カップリング100の径方向外方へ延びる略円柱形状を有している。1対の係合突起100Aは、本体カップリング100の右端部の周面において、周方向に180°の間隔を空けて配置されている。
そして、本体カップリング100は、公知の連動機構により、フロントカバー17の開閉動作に連動して、左右方向に沿って移動するように構成されている。また、本体カップリング100は、装置本体12に備えられる図示しないモータなどの駆動源からの駆動力が伝達されるように構成されており、駆動力が伝達されると、左側面視時計回り方向に回転する。
検知機構101は、図8Bに示すように、光学式センサ91と、アクチュエータ92と、制御部93とを備えている。
光学式センサ91は、現像カートリッジ1が装置本体12に装着された状態において、検知部材収容部69の左上方に配置されている。光学式センサ91は、前後方向に互いに間隔を隔てて向かい合う発光素子および受光素子を有している。発光素子は、常時、受光素子に向かって検出光を発光している。受光素子は、発光素子からの検出光を受光する。光学式センサ91は、受光素子が検出光を受光したときには、受光信号を発信し、受光素子が検出光を受光しないときには、受光信号を発信しない。光学式センサ91は、制御部93に電気的に接続されている。
アクチュエータ92は、光学式センサ91の右方に配置されている。アクチュエータ92は、左上方と右下方とを結ぶ方向に延びる略杆形状を有している。アクチュエータ92は、軸97と、当接部95と、遮光部96とを備えている。
軸97は、前後方向に延びる略円柱形状を有しており、アクチュエータ92の上下方向の略中央に配置されている。そして、アクチュエータ92は、軸97が装置本体12内に回転可能に支持されることにより、図8Bに示すように、光学式センサ91の検出光を遮光する非検知位置と、図11Bに示すように、光学式センサ91の検出光を遮光しない検知位置とに、軸97を支点として回転可能である。
当接部95は、図8Bに示すように、アクチュエータ92の右下端部に配置されている。当接部95は、前後上下に延びる略板状を有している。当接部95は、現像カートリッジ1が装置本体12に装着されているときに、検知部材収容部69のスリット75に対して左方に間隔を空けて配置されている。
遮光部96は、アクチュエータ92の左上端部に配置されている。遮光部96は、上下左右に延びる略板状を有している。
遮光部96は、アクチュエータ92が非検知位置に位置しているときに、光学式センサ91の発光素子と受光素子との間に配置し、アクチュエータ92が、図11Bに示すように、検知位置に位置しているときに、光学式センサ91の発光素子と受光素子との間から右方へ退避する。なお、アクチュエータ92は、図示しない付勢部材により、常には、非検知位置に向かって付勢されている。
制御部93は、特定用途向け集積回路(ASIC)を備える回路基板を有し、装置本体12内に配置されている。また、制御部93は、現像ローラ2の回転数をカウントするように構成されている。
5.検知動作
現像カートリッジ1が装置本体12に装着され、フロントカバー17が閉鎖されると、フロントカバー17の閉動作に連動して、図1に示すように、本体カップリング100の右端部が現像カップリング41のカップリング部48の空間48B内に挿入される。このとき、1対の係合突起100Aのそれぞれは、カップリング部48の1対の突部48Aのそれぞれと、カップリング部48の周方向に向かい合う。
その後、制御部93は、プリンタ11のウォームアップ動作を開始する。
すると、本体カップリング100は、図示しないモータなどの駆動源からの駆動力が伝達され、左側面視時計回り方向に回転する。これによって、1対の係合突起100Aのそれぞれが、対応する突部48Aと係合する。
すると、現像カップリング41は、図3Aに示すように、装置本体12から本体カップリング100を介して現像カップリング41に駆動力が入力され、左側面視時計回り方向に回転する。
これにより、現像ギア42、供給ギア43およびアイドルギア44は、左側面視反時計回り方向に回転する。すると、現像ローラ2および供給ローラ3は、図2に示すように、左側面視反時計回り方向に回転する。また、アイドルギア44が回転すると、アジテータギア46は、図3に示すように、左側面視時計回り方向に回転する。これにより、アジテータ6は、現像カップリング41からの駆動力を受けて、図2に示すように、左側面視時計回り方向に回転する。
アジテータギア46が回転すると、図10Aに示すように、当接リブ46Cは、アジテータギア46の回転に伴って、初期状態にある欠け歯ギア51の第1ボス57Aに当接し、第1ボス57Aを前下方に向かって押圧する。これにより、欠け歯ギア51は、初期状態から回転方向Rに回転する。
すると、欠け歯ギア51は、図10Bに示すように、第1歯部80Aの回転方向Rの下流端部のギア歯58Aが、アジテータギア46の第1ギア部46Aの前上端部に噛み合う。つまり、第1歯部80Aと第2ギア部46Bとが、ギア本体54の径方向に向かい合い、第1歯部80Aと第2ギア部46Bとが接触する。これによって、欠け歯ギア51は、第1状態の一例としての一次駆動状態となり、現像カップリング41からの駆動力が、アイドルギア44およびアジテータギア46を介して伝達される。
すると、欠け歯ギア51は回転方向Rに回転を開始し、欠け歯ギア51のスライドリブ56は、図9および図12に示すように、欠け歯ギア51の回転に伴って、回転方向Rに移動する。
このとき、スライドリブ56の遊端部56Aは、第1変位部83の第1傾斜面83Aを、回転方向Rに摺動しながら左方へ押圧する。これにより、検知部材52は、退避位置から圧縮ばね63の付勢力に抗して徐々に左方へ移動する。ここで、検知部材52は、上記のようにガイド軸74に対する相対回転が規制されているので、欠け歯ギア51の回転方向Rへの移動が規制されている。
つまり、検知部材52は、欠け歯ギア51が回転することにより、欠け歯ギア51から駆動力を受けて左方に向かって移動し、検知突起62は、検知部材52の移動に伴って、左方に向かって移動する。
そして、図11Aに示すように、欠け歯ギア51がさらに回転すると、スライドリブ56の遊端部56Aは、図12に示すように、欠け歯ギア51が回転するにつれて、第1傾斜面83Aから離れて第1平行面83Bに当接する。
このとき、検知部材52は、図11Bに示すように、圧縮ばね53の付勢力に抗して、最も左方に進出する進出位置に配置される。
検知部材52が進出位置にある状態において、検知突起62は、図3Bに示すように、スリット75を介して、検知部材収容部69の閉鎖壁73よりも左方へ進出する。そして、検知突起62は、図11Bに示すように、アクチュエータ92の当接部95に対して右方から当接して、当接部95を左方に向かって押圧する。すると、アクチュエータ92は、非検知位置から、背面視反時計回りに揺動して、検知位置に位置する。
このとき、遮光部96は、光学式センサ91の発光素子と受光素子との間から右上方へ退避する。これにより、光学式センサ91の受光素子が検知光を受光し、光学式センサ91は、受光信号を出力する。
すると、制御部93は、ウォームアップ動作を開始した後、所定の時間内に光学式センサ91からの受光信号を受信したことにより、新品の現像カートリッジ1が装置本体12に装着されたと判断する。これにより、制御部93は、カウントした現像ローラ2の回転数をリセットする。
次いで、欠け歯ギア51がさらに回転すると、スライドリブ56の遊端部56Aは、第1平行面83Bから離れて第2傾斜面83Cに当接し、第2傾斜面83Cを回転方向Rに摺動する。このとき、検知部材52は、圧縮ばね63の付勢力によって徐々に右方へ移動する。
そして、スライドリブ56の遊端部56Aは、第2傾斜面83Cから離れて、図14に示すように、連結部64の連続面64A上を移動する。このとき、検知部材52は、図13Bに示すように、左右方向において、退避位置と進出位置との間に配置される途中位置に位置する。そして、途中位置にある検知部材52の検知突起62は、アクチュエータ92の当接部95から離れ、当接部95に対して右方に離間している。
すると、アクチュエータ92は、図示しない付勢部材により、検知位置から背面視時計回りに揺動して、非検知位置に戻る。これにより、アクチュエータ92の遮光部96は、光学式センサ91の発光素子と受光素子との間に位置する。すると、光学式センサ91の受光素子が検知光を受光せず、光学式センサ91は、受光信号の出力を停止する。
次いで、図13Aおよび図15Aに示すように、欠け歯ギア51がさらに回転すると、当接リブ46Cは、第2ボス57Bの下方を通過する。このとき、第2ボス57Bは、左右方向において、第1ギア部46Aと重なるように位置し、かつ、アジテータギア46の回転に伴って、当接リブ46Cが描く移動軌跡Tよりも、第2ギア部46Bの径方向外方に位置している。つまり、第2ボス57Bは、第1歯部80Aと第2ギア部46Bとが接触しているときに、移動軌跡Tと重ならないように位置している。
そして、欠け歯ギア51は、図15Aおよび図16Aに示すように、第1歯部80Aの回転方向Rの上流端部のギア歯58Aが、アジテータギア46の第2ギア部46Bから離間するまで、回転した後、第2状態の一例としての停止状態となり、回転を停止する。つまり、欠け歯ギア51は、回転開始から回転終了までの間において、一旦停止する。
このとき、第2ボス57Bは、第1歯部80Aの回転方向Rの上流端部のギア歯58Aが、第2ギア部46Bから離間するタイミングで、移動軌跡Tに第2ギア部46Bの径方向外方から侵入する。つまり、第2ボス57Bは、第1歯部80Aと第2ギア部46Bとの接触が解除されるときに、移動軌跡T外から移動軌跡T内に侵入する。
また、欠け歯ギア51が一次駆動状態から停止状態となるときに、スライドリブ56の遊端部56Aは、図15Bに示すように、連結部64の連続面64Aから離れて切欠面64Bに当接し、切欠面64Bを回転方向Rに摺動する。その後、スライドリブ56の遊端部56Aは、切欠面64Bと、第2変位部84の第3傾斜面84Aとの連続部分である凹部77に嵌り込む。これによって、連結部64の切欠面64Bは、欠け歯ギア51のスライドリブ56に回転方向Rの上流から接触して、欠け歯ギア51が、停止状態から回転方向Rの上流に回転することを規制する。また、第2変位部84の第3傾斜面84Aは、欠け歯ギア51のスライドリブ56に対して回転方向Rの下流に配置されており、欠け歯ギア51が、停止状態から回転方向Rの下流に回転することを規制する。
そして、欠け歯ギア51は、図16Aに示すように、停止状態にあるときに、第2欠け歯部81Bと第2ギア部46Bとが、ギア本体54の径方向に向かい合い、アジテータギア46に対して径方向に離間している。
その後、欠け歯ギア51がさらに回転すると、当接リブ46Cは、図16Aおよび図16Bに示すように、停止状態にある欠け歯ギア51の第2ボス57Bに当接し、第2ボス57Bを前下方に向かって押圧する。これにより、欠け歯ギア51は、停止状態から回転方向Rに回転して、第2歯部80Bの回転方向Rの下流端部のギア歯58Bが、アジテータギア46の第1ギア部46Aの前上端部に噛み合う。つまり、第2歯部80Bと第2ギア部46Bとが、ギア本体54の径方向に向かい合い、第2歯部80Bと第2ギア部46Bとが接触する。これによって、欠け歯ギア51は、停止状態から、第1状態の一例としての二次駆動状態となる。つまり、欠け歯ギア51は、一次駆動状態から停止状態となるように回転した後、停止状態から二次駆動状態となるように回転する。
すると、欠け歯ギア51は、図17Aに示すように、回転方向Rに回転を再開し、スライドリブ56の遊端部56Aは、第1変位部83と同様に、第2変位部84の第3傾斜面84Aおよび第2平行面84Bに順次摺擦して、検知部材52を左方へ押圧する。
すると、検知部材52は、図17Bに示すように、再度、進出位置に配置され、検知突起62が、アクチュエータ92の当接部95と当接する。すると、アクチュエータ92は、非検知位置から検知位置に揺動する。これにより、光学式センサ91の受光素子が再び検知光を受光し、光学式センサ91は、受光信号を出力する。
次いで、図18Aに示すように、欠け歯ギア51がさらに回転すると、第2歯部80Bの回転方向Rの上流端部のギア歯58Bが、アジテータギア46の第2ギア部46Bから離間する。
このとき、スライドリブ56の遊端部56Aは、図18Bに示すように、第1平行面83Bから離れて第2傾斜面83Cに当接する。すると、検知部材52は、圧縮ばね63の付勢力によって徐々に左方へ移動する。
また、欠け歯ギア51は、検知部材52が徐々に左方へ移動するときに、スライドリブ56の遊端部56Aが第2傾斜面83Cによって回転方向Rへ押圧されることにより、さらに回転方向Rに回転する。
そして、欠け歯ギア51は、第1欠け歯部81Aの回転方向Rの下流部分が、アジテータギア46の第2ギア部46Bと、ギア本体54の径方向に向かい合い、アジテータギア46と欠け歯ギア51とが離間した状態で停止する。これによって、欠け歯ギア51は、回転動作を終了して、第2状態の一例としての終着状態となる。
このとき、スライドリブ56は、図19Aに示すように、第2変位部84の第2傾斜面83Cに対して、回転方向Rの下流に隣接される。これにより、欠け歯ギア51は、回転方向Rの上流に向かう回転が規制されている。そのため、欠け歯ギア51は、終着状態に維持され、アジテータギア46の回転とは無関係に静止し続ける。つまり、欠け歯ギア51は、図8A〜図19Aに示すように、初期状態、一次駆動状態、停止状態、二次駆動状態、終着状態の順に不可逆的に回転する。
また、スライドリブ56の遊端部56Aは、図19Aに示すように、第2変位部84よりも回転方向Rの下流において、鍔部61の右面に当接する。そのため、検知部材52は、再度、退避位置に位置する。
これにより、図19Bに示すように、アクチュエータ92の当接部95と検知突起62との当接が解除されて、アクチュエータ92は、検知位置から非検知位置に戻り、光学式センサ91は、受光信号の出力を停止する。
その後、所定の時間が経過すると、制御部93は、ウォームアップ動作を終了する。
ここで、ウォームアップ動作を開始した後、所定の時間内に制御部93が光学式センサ91から受信する受光信号の回数、および、受光信号の間隔は、現像カートリッジ1の仕様(具体的には、最大画像形成枚数)に対応している。
例えば、受光信号を、相対的に短い時間を空けて2回受信した場合には、制御部93は、第1の仕様(最大画像形成枚数:6000枚)の現像カートリッジ1が装置本体12に装着されたと判断する。また、受光信号を、相対的に長い時間を空けて2回受信した場合には、制御部93は、第2の仕様(最大画像形成枚数:3000枚)の現像カートリッジ1が装置本体12に装着されたと判断する。
なお、制御部93は、ウォームアップ動作を開始した後、所定の時間内に光学式センサ91からの受光信号を受信しなかった場合には、使用済みまたは使用途中の現像カートリッジ1が装置本体12に装着されたと判断する。
6.作用効果
(1)欠け歯ギア51は、図11Aに示すように、一次駆動状態にあるときに、現像カップリング41からの駆動力が伝達され回転する。その後、欠け歯ギア51は、図13A、図15Aおよび図16Aに示すように、一次駆動状態から停止状態となるように回転して、現像カップリング41からの駆動力の伝達が解除される。これによって、欠け歯ギア51は、回転を停止する。次いで、欠け歯ギア51は、図16Bおよび図17Aに示すように、停止状態から二次駆動状態となるように回転し、再度、現像カップリング41からの駆動力を受けて回転する。
そして、検知突起62は、図11B、図13Bおよび図17Bに示すように、欠け歯ギア51が回転した後、停止を経て、再度回転することに対応して、移動した後、停止を経て、再度移動する。
そのため、検知突起62の移動を検知機構101に検知させれば、検知機構101は、検知突起62を検知した後、検知突起62が停止している間、検知突起62を検知せず、再度、検知突起62が移動したときに、検知突起62を検知する。
その結果、装置本体12に、未使用の現像カートリッジ1が装着されたことを認識させることができる。
(2)欠け歯ギア51は、図11A、図16Aおよび図18Aに示すように、一次駆動状態、停止状態、二次駆動状態の順に回転した後、終着状態となるように不可逆的に回転する。そのため、欠け歯ギア51は、図19Aに示すように、動作が終了した後、停止した状態で維持される。その結果、検知突起62が、欠け歯ギア51の動作終了後に回転することを低減でき、検知突起62が、所望せずに検知機構101に検知されることを低減できる。これにより、誤検知が生じることを確実に低減できる。
(3)現像カートリッジ1は、図1に示すように、現像ローラ2を備えていてる。そのため、現像ローラ2は、図2に示すように、感光ドラム21にトナーを確実に供給することできる。
(4)アジテータギア46は、図11Aに示すように、現像カップリング41からの駆動力を、欠け歯ギア51に伝達する。そのため、現像カップリング41からの駆動力を、アジテータギア46を介して、欠け歯ギア51に確実に伝達することができる。
(5)欠け歯ギア51が、図11Aおよび図17Aに示すように、一次駆動状態および二次駆動状態のそれぞれにあるときに、歯部80が、アジテータギア46の第2ギア部46Bと径方向に向かい合い、第2ギア部46Bと接触する。
また、欠け歯ギア51が、図8Aおよび図16Aに示すように、初期状態および停止状態のそれぞれにあるときに、欠け歯部81が、アジテータギア46の第2ギア部46Bと径方向に向かい合い、第2ギア部46Bに対して径方向に離間する。
そのため、欠け歯ギア51は、図11Aおよび図17Aに示すように、一次駆動状態および二次駆動状態にあるときに、現像カップリング41からの駆動力が確実に伝達されて回転する。一方、欠け歯ギア51は、図8Aおよび図16Aに示すように、初期状態および停止状態にあるときに、現像カップリング41からの駆動力の伝達が確実に解除されて回転を停止する。その結果、第2欠け歯ギア51を、確実に回転または停止させることができる。
また、当接リブ46Cは、図10Aおよび図16Aに示すように、初期状態または停止状態にある欠け歯ギア51のボス57と当接して、欠け歯ギア51を、一次駆動状態または二次駆動状態となるように回転させる。そのため、欠け歯ギア51を、所望するタイミングで、初期状態または停止状態から、一次駆動状態または二次駆動状態となるように回転させることができ、ひいては、検知突起62を、所望するタイミングで移動させることができる。
(6)欠け歯部81は、図8Aに示すように、回転方向Rに間隔を空けて複数配置されている。そのため、欠け歯ギア51を、複数回停止されることができ、検知突起62を、複数回停止することができる。
また、ボス57は、複数の欠け歯部81のそれぞれに1つずつ対応して配置されている。そのため、欠け歯ギア51を、複数回停止させても、その都度、欠け歯ギア51を再度回転させることができる。
(7)第1ボス57Aは、図10Aおよび図10Bに示すように、欠け歯ギア51が初期状態にあるときに、回転するアジテータギア46の当接リブ46Cに当接される。これにより、初期状態にある欠け歯ギア51は、図10Bに示すように、一次駆動状態となるように回転し、第1歯部80Aとアジテータギア46の第2ギア部46Bとが接触する。
その後、欠け歯ギア51は、図11Aおよび図16Aに示すように、停止状態となるまで回転する。そして、その欠け歯ギア51は、図16Aおよび図16Bに示すように、第2ボス57Bが回転するアジテータギア46の当接リブ46Cに当接されることにより、停止状態から二次駆動状態となるように回転し、第2歯部80Bとアジテータギア46の第2ギア部46Bとが接触する。
そのため、欠け歯ギア51を、初期状態、一次駆動状態、停止状態、二次駆動状態の順に、確実に回転させることができる。
(8)図13Aに示すように、第1歯部80Aとアジテータギア46の第2ギア部46Bとが接触しているとき、つまり、欠け歯ギア51が一次駆動状態にあるときに、第2ボス57Bは、当接リブ46Cの移動軌跡Tと重ならないように位置している。そのため、欠け歯ギア51が一次駆動状態にあるときに、当接リブ46Cが第2ボス57Bと当接することを低減でき、欠け歯ギア51の円滑な回転を確保することができる。
そして、図15Aに示すように、第1歯部80Aとアジテータギア46の第2ギア部46Bとの接触が解除されるとき、つまり、欠け歯ギア51が一次駆動状態から停止状態となるように回転するときに、第2ボス57Bは、当接リブ46Cの移動軌跡T外から移動軌跡T内に侵入する。そのため、第2ボス57Bが移動軌跡T内に侵入した後、図15Aおよび図16Aに示すように、第2ボス57Bに、当接リブ46Cが当接するまでの間、欠け歯ギア51を停止状態に維持することができる。
その後、当接リブ46Cが、図16Bに示すように、第2ボス57Bと当接することにより、欠け歯ギア51は、停止状態から二次駆動状態となるように回転する。そのため、欠け歯ギア51を、一次駆動状態から停止状態を経て二次駆動状態となるように、より一層確実に回転させることができる。
(9)欠け歯ギア51と検知突起62とは、図4Aに示すように、別体として構成されている。そのため、欠け歯ギア51を回転するように構成しても、検知突起62を、欠け歯ギア51の回転方向Rとは別方向に移動するように構成できる。その結果、検知突起62の配置の自由度の向上を図ることができ、欠け歯ギア51と検知突起62との効率的な配置を確保することができる。
(10)検知部材52は、図8Bおよび図11Bに示すように、欠け歯ギア51から駆動力を受けて、左右方向に移動する。そのため、検知突起62は、検知部材52の移動に伴って、左右方向に移動する。
しかるに、検知突起62が欠け歯ギア51の回転方向Rに移動する場合、検知突起62が移動するためのスペースを、欠け歯ギア51の回転軸線Aの周囲に確保する必要がある。そのため、前後上下方向において、現像カートリッジ1の小型化を図るには限度がある。
しかし、現像カートリッジ1では、検知突起62が左右方向に移動するので、欠け歯ギア51の回転軸線Aの周囲に、検知突起62が移動するためのスペースを確保する必要がない。その結果、欠け歯ギア51の回転軸線Aの周囲のスペースを有効活用でき、前後上下方向において、現像カートリッジ1の小型化を図ることができる。
(11)検知部材52は、図9に示すように、第1傾斜面83Aを有している。そして、欠け歯ギア51が回転するにつれて、欠け歯ギア51は、検知部材52の第1傾斜面83Aを徐々に左方へ押圧する。これにより、検知部材52を左右方向に円滑に移動させることができる。
(12)検知部材52は、図8Aに示すように、左右方向から見て、アジテータギア46の第1ギア部46Aと重なる部分に、切欠部66を有している。
そのため、検知部材52の移動時において、図11Bに示すように、検知部材52とアジテータギア46とが干渉することを低減できる。また、検知部材52とアジテータギア46とを配置するためのスペースの低減を図ることができ、現像カートリッジ1のさらなる小型化を図ることができる。
(13)圧縮ばね53は、図8Bに示すように、検知部材52を現像フレーム5に向かって付勢している。そのため、検知部材52を、常には、左右方向において現像フレーム5の近傍に位置させることができる。そのため、例えば、現像カートリッジ1の装置本体12に対する着脱時において、検知部材52が外部の部材と干渉して、破損することを低減できる。
(14)検知部材52は、図15Bに示すように、切欠面64Bを有する連結部64を備えている。そして、切欠面64Bが、停止状態にある欠け歯ギア51のスライドリブ56と接触して、欠け歯ギア51の回転方向Rの上流への回転を規制する。そのため、停止状態にある欠け歯ギア51が、回転方向Rの上流へ回転することを低減できる。
(16)検知部材52は、図8Bおよび図11Bに示すように、回転方向Rへの移動が規制された状態で、左右方向に移動する。そのため、検知突起62も、回転方向Rへの移動が規制された状態で、左右方向に移動する。
その結果、回転方向Rにおいて、検知突起62を配置するためのスペースの低減を図ることができる。これにより、回転方向Rにおける検知突起62の配置の自由度の向上を図ることができる。
7.変形例
(1)第1の変形例
上記の実施形態では、図6Aおよび図6Bに示すように、検知部材52が、変位部63を備えているが、これに限定されず、変位部63は、左方の側壁30が備えていてもよい。この場合、例えば、トナーキャップ34が、図20に示すように、変位部63を備える。
変位部63は、閉鎖部35Aの左面に配置されている。変位部63は、閉鎖部35Aの左面から左方へ突出しており、第1変位部83と、連結部64と、第2変位部84とを有している。
第1変位部83は、第1傾斜面83Aと、第1平行面83Bと、第2傾斜面83Cとを有している。第1傾斜面83Aは、左側面視反時計回り方向の下流へ向かうにつれて左方へ傾斜している。第1平行面83Bは、第1傾斜面83Aから連続して、左側面視反時計回り方向の下流に延びている。第2傾斜面83Cは、第1平行面83Bから連続して、左側面視反時計回り方向の下流へ向かうにつれて、右方へ傾斜している。
連結部64は、連続面64Aと、切欠面64Bとを有している。連続面64Aは、第1変位部83の第2傾斜面83Cの左端部から連続して、左側面視反時計回り方向の下流に延びている。切欠面64Bは、連続面64Aから連続して、左方へ向かうにつれて、左側面視反時計回り方向の下流に傾斜している。
第2変位部84は、第3傾斜面84Aと、第2平行面84Bと、第4傾斜面84Cとを有している。第3傾斜面84Aは、連結部64の切欠面64Bの右端部から連続して、左側面視反時計回り方向の下流へ向かうにつれて左方へ傾斜している。第2平行面84Bは、第3傾斜面84Aから連続して、左側面視反時計回り方向の下流に延びている。第2傾斜面83Cは、第2平行面84Bから連続して、左側面視反時計回り方向の下流へ向かうにつれて、右方へ傾斜している。
また、スライドリブ56は、ギア本体54の第1欠け歯部81Aの右面に配置されている。スライドリブ56は、第1欠け歯部81Aの右面から右方に向かって突出している。
そして、スライドリブ56は、欠け歯ギア51の初期状態において、第1変位部83に対して後方に配置され、スライドリブ56の遊端部56Aは、第1傾斜面83Aの後方において、閉鎖部35Aの左面と接触している。
また、検知部材52の筒部60の右壁60Eは、欠け歯ギア51のギア本体54の左面に接触している。これによっても、上記の検知動作において、検知部材52の検知突起62を左右方向に進退させることができる。
(2)第2の変形例
上記の実施形態では、図4Aに示すように、検知突起62と欠け歯ギア51とは、別体として構成されているが、これに限定されず、検知突起62と欠け歯ギア51とは、図21に示すように、一体として構成されていてもよい。
この場合、欠け歯ギア51が、検知突起62を一体に有している。詳しくは、検知突起62は、ギア本体54の第1歯部80Aの左面において、第1歯部80Aの周方向略中央かつ第1歯部80Aの径方向略中央に配置されている。検知突起62は、ギア本体54の径方向に延びる略板状を有しており、第1歯部80Aの左面から左方に向かって突出している。
また、欠け歯ギア51は、円筒部102を一体に有している。円筒部102は、左右方向に延びる略円筒形状を有しており、ギア本体54における嵌合穴59の周縁から左方へ向かって突出している。円筒部102の外径は、圧縮ばね53の内径と略同じである。そして、円筒部102は、圧縮ばね53の右端部に挿入されている。
検知突起62と欠け歯ギア51とが一体である場合、上記した第1の変形例と同様に、トナーキャップ34が、変位部63を備えている。
なお、図示しないが、ギアカバー39の閉鎖壁73は、欠け歯ギア51の回転に伴う検知突起62の通過を許容する開口を有している。
これによっても、上記の検知動作において、検知突起62を左右方向に進退させることができる。
(3)第3の変形例
上記の実施形態では、回転体の一例として欠け歯ギア51を挙げ、伝達部材の一例としてアジテータギア46を挙げたが、回転体および伝達部材は、ギアに限られない。例えば、回転体および伝達部材は、ギア歯を有さない摩擦車などから構成することもできる。
詳しくは、図22に示すように、アジテータギア46の第2ギア部46Bにおいて、ギア歯に代えて、少なくとも外周面がゴムなどの摩擦係数が比較的大きい材料からなる第1の抵抗付与部材120を設けるとともに、欠け歯ギア51の歯部80において、ギア歯に代えて、少なくとも外周面がゴムなどの摩擦係数が比較的大きい材料からなる第2の抵抗付与部材121を設け、抵抗付与部材同士の摩擦により駆動力を伝達することもできる。
また、この場合、アジテータギア46の第2ギア部46Bは、ギア歯を有する構成とし、欠け歯ギア51の歯部80のみ、外周面がゴムなどの摩擦係数が比較的大きい材料からなる第2の抵抗付与部材121を設けてもよい。
(4)第4の変形例
上記の実施形態では、図8Bに示すように、トナーキャップ34の支持軸36が欠け歯ギア51を支持し、ギアカバー39のガイド軸74が検知部材52を支持している。しかし、図23Aに示すように、ギアカバー39にガイド軸74を設けず、トナーキャップ34の支持軸36を左右方向に長く構成して、トナーキャップ34の支持軸36が、欠け歯ギア51および検知部材52を支持することもできる。
(5)第5の変形例
上記した第4の変形例では、トナーキャップ34に支持軸36を設けているが、図23Bに示すように、現像フレーム5の左方の側壁30に支持軸36を一体に設けることもできる。
(6)第6の変形例
また、図23Cに示すように、トナーキャップ34に支持軸36を設けず、ギアカバー39のガイド軸74を左右方向に長く構成して、ギアカバー39のガイド軸74が、欠け歯ギア51および検知部材52を支持することもできる。
また、この場合、トナーキャップ34に代えて、現像フレーム5の左方の側壁30で、ギアカバー39のガイド軸74を受けることもできる。
(7)第7の変形例
上記の実施形態では、検知部材52が、図6Aおよび図6Bに示すように、変位部63を備えているが、これに限定されず、欠け歯ギア51が、変位部63を備えていてもよい。
この場合、変位部63は、欠け歯ギア51のギア本体54の左面に配置され、検知部材52が、スライドリブ56を備える。
変位部63は、ギア本体54の左面に配置されている。変位部63の左面は、回転方向Rの下流から上流にむかって、第1傾斜面83A、第1平行面83B、第2傾斜面83C、連続面64A、切欠面64B、第3傾斜面84A、第2平行面84B、第4傾斜面84Cが順次配置されている。
第1傾斜面83Aは、回転方向Rの下流へ向かうにつれて右方へ傾斜している。第1平行面83Bは、第1傾斜面83Aから連続して、回転方向Rの上流に延びている。第2傾斜面83Cは、第1平行面83Bから連続して、回転方向Rの上流へ向かうにつれて、右方へ傾斜している。
連続面64Aは、第2傾斜面83Cから連続して、回転方向Rの上流に延びている。切欠面64Bは、連続面64Aから連続して、右方に向かうにつれて、回転方向Rの上流へ傾斜している。
第3傾斜面84Aは、切欠面64Bから連続して、回転方向Rの上流に向かうにつれて左方へ傾斜している。第2平行面84Bは、第3傾斜面84Aから連続して、回転方向Rの上流に延びている。第4傾斜面84Cは、第2平行面84Bから連続して、回転方向Rの上流へ向かうにつれて、右方へ傾斜している。
スライドリブ56は、検知部材52の鍔部61の右面に配置される。スライドリブ56は、鍔部61の右面から右方に向かって突出している。そして、スライドリブ56は、欠け歯ギア51の初期状態において、第1変位部83に対して前方に配置され、スライドリブ56の遊端部56Aは、第1傾斜面83Aの前方において、ギア本体54の左面と接触している。
そして、上記の検知動作において、欠け歯ギア51の第1傾斜面83Aは、欠け歯ギア51が回転するにつれて、検知部材52を徐々に左方へ押圧する。そのため、検知部材52を左右方向に円滑に移動させることができる。
(8)第8の変形例
上記の実施形態では、検知部材52は、図6Aおよび図6Bに示すように、第1変位部83および第2変位部84を備え、上記の検知動作において、2回進出位置に配置されるように構成されている。しかし、検知部材52が進出位置に配置される回数は、特に限定されない。例えば、検知部材52は、上記の検知動作において、3回進出位置に配置されるよう構成されてもよい。この場合、検知部材52の変位部63は、図示しないが、第1変位部83と同様の構成を有する第3変位部をさらに有する。
このような第8の変形例では、検知部材52の検知突起62が、アクチュエータ92の当接部95に3回当接して、アクチュエータ92を3回検知位置に位置させる。その結果、制御部93が、光学式センサ91からの受光信号を3回受信する。
このように、受光信号を3回受信した場合には、制御部93は、例えば、第3の仕様(最大画像形成枚数:12000枚)の現像カートリッジ1が装置本体12に装着されたと判断する
なお、検知部材52が進出位置に配置される回数と、現像カートリッジ1の仕様との関係は、適宜入れ替え可能である。
また、現像カートリッジ1の各仕様の最大画像形成枚数の値(第1の仕様:6000枚、第2の仕様:3000枚、第3の仕様:12000枚)は、他の値(例えば、1500枚、2000枚、5000枚など)に適宜変更できる。
(9)その他の変形例
上記の実施形態では、ギア本体54は、図5Aおよび図5Bに示すように、2つの欠け歯部81を備えるが、欠け歯部81の数は、特に限定されない。
例えば、欠け歯部81の数を増加させることにより、上記の検知動作において、欠け歯ギア51を複数回停止状態とすることができる。これにより、制御部93が複数回受信する受光信号の間の間隔を適宜変更することができる。そのため、複数回受信する受光信号の間の間隔を変更することにより、現像カートリッジ1の仕様を増加させることができる。
また、上記の実施形態では、検知突起62は、欠け歯ギア51が回転することにより、左右方向に進退するように構成されるが、これに限定されず、検知突起62は、欠け歯ギア51が回転することにより移動すれば、左右方向に進退しなくともよい。
例えば、検知突起62は、欠け歯ギア51の回転に伴って、欠け歯ギア51の周方向に移動するように構成することもできる。この場合、検知突起62は、欠け歯ギア51のギア本体54の左面に配置される。また、欠け歯ギア51およびトナーキャップ34のそれぞれは、変位部63およびスライドリブ56のそれぞれを有さない。
また、上記の実施形態では、現像カートリッジ1は、図2に示すように、ドラムカートリッジ20に装着または離脱するように構成される。しかし、これに限定されず、現像カートリッジ1は、例えば、ドラムカートリッジ20と一体として構成することもできる。この場合には、現像カートリッジ1とドラムカートリッジ20とを一体に備えるプロセスカートリッジ13が、カートリッジの一例として対応する。
また、現像カートリッジ1のみが、感光ドラム21を備える装置本体12に対して装着または離脱するように構成することもできる。
また、現像カートリッジ1は、現像ローラ2を有するフレームに対し、トナーが収容されるトナーカートリッジが、装着または離脱するように構成することもできる。この場合、トナーカートリッジは、現像ギア42および供給ギア43を除く駆動部32を備え、カートリッジの一例として対応する。
さらに、そのようなトナーカートリッジのみが、現像ローラ2および感光ドラム21を備える装置本体12に対して着脱するように構成することもできる。
また、上記の実施形態では、検知部材52は、図6Aおよび図6Bに示すように、公知のプラスチックからなり、検知突起62を一体に有する。しかし、これに限定されず、検知部材52は、検知突起62を別体として有してもよい。この場合、検知突起62は、例えば、樹脂フィルムや、ゴムなどの弾性部材からなる。
上記の実施形態では、アジテータギア46が、当接リブ46Cを有し、欠け歯ギア51が、ボス57を有するが、これに限定されず、アジテータギア46が、ボス57を有し、欠け歯ギア51が、当接リブ46Cを有していてもよい。
上記の実施形態では、現像ローラ2が現像剤担持体の一例として対応したが、現像剤担持体としては、現像ローラ2に代えて、例えば、現像スリーブ、ブラシ状のローラなどを適用することもできる。
上記した実施形態では、検知部材52は、退避位置から進出位置に進出した後、進出位置から途中位置に退避し、その後、途中位置から進出位置に進出する。
つまり、最初の進出動作における検知部材52の移動距離よりも、2回目以降の進出動作における検知部材52の移動距離の方が短い。しかし、各進出動作における検知部材52の移動距離は、すべて同じであってもよく、すべて異なっていてもよい。
また、1回の進退動作においても、検知部材52の進出動作の移動量と、検知部材52の退避動作の移動量とは、異なっていてもよい。
上記した実施形態では、検知突起62は、検知部材52が退避位置にあるときに、ギアカバー39内に完全に収容されている。しかし、検知突起62は、検知部材52が退避位置にあるときに、ギアカバー39からわずかに突出していてもよい。
上記した実施形態では、現像フレーム5の1対の側壁30は、それぞれ前後方向に延びている。しかし、1対の側壁30の少なくとも一方は、前後方向に対して傾斜する方向に延びていてもよい。
上記した実施形態では、アイドルギア支持軸31を現像フレーム5の側壁30に一体に設けているが、アイドルギア支持軸31は、現像フレーム5と別体でもいい。
上記した実施形態では、現像カップリング41を支持する図示しない支持軸を現像フレーム5の側壁30に一体に設けているが、現像カップリング41を支持する図示しない支持軸は、現像フレーム5と別体でもいい。
これらによっても、上記した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、これら実施形態および変形例は、適宜組み合わせることができる。
1 現像カートリッジ
2 現像ローラ
5 現像フレーム
41 現像カップリング
46 アジテータギア
46C 当接リブ
51 欠け歯ギア
52 検知部材
53 圧縮ばね
57 ボス
57A 第1ボス
57B 第2ボス
62 検知突起
64B 切欠面
80 歯部
80A 第1歯部
80B 第2歯部
81 欠け歯部
81A 第1欠け歯部
81B 第2欠け歯部
83A 第1傾斜面
84A 第3傾斜面
A 欠け歯ギアの回転軸線
R 欠け歯ギアの回転方向
T 当接リブの移動軌跡

Claims (18)

  1. 現像剤を収容するように構成される筐体と、
    駆動力を受けるように構成される駆動受け部と、
    前記駆動受け部からの駆動力を受けて回転するように構成される回転体と、
    前記回転体が回転することにより移動するように構成される被検知部と、を備え、
    前記回転体は、
    前記駆動受け部からの駆動力が伝達される第1状態から、前記駆動受け部からの駆動力の伝達が解除される第2状態となるように回転した後、前記第2状態から前記第1状態となるように回転するように構成されていることを特徴とする、カートリッジ。
  2. 前記回転体は、少なくとも前記第1状態、前記第2状態、前記第1状態の順に回転した後、前記第2状態となるように不可逆的に回転するように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載のカートリッジ。
  3. 現像剤を担持するように構成される現像剤担持体をさらに備えていることを特徴とする、請求項1または2に記載のカートリッジ。
  4. 前記駆動受け部からの駆動力を受けることにより回転し、前記駆動受け部からの駆動力を前記回転体に伝達するように構成される伝達部材をさらに備え、
    前記回転体は、前記伝達部材から駆動力を伝達されることにより回転するように構成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  5. 前記伝達部材は、係合部を有し、
    前記回転体は、
    前記第1状態にあるときに、前記伝達部材と前記回転体の回転の径方向に向かい合うように配置され、前記伝達部材と接触する接触部と、
    前記第2状態にあるときに、前記伝達部材と前記径方向に向かい合うように配置され、前記伝達部材に対して前記径方向に離間する離間部と、
    前記第2状態にあるときに、回転する前記伝達部材の前記係合部に当接されて、前記回転体を前記第1状態となるように回転させる被係合部とを有していることを特徴とする、請求項4にカートリッジ。
  6. 前記被係合部は、
    前記接触部と前記伝達部材とが接触しているときに、前記伝達部材の回転に伴う前記係合部の移動軌跡と重ならないように位置し、かつ、
    前記接触部と前記伝達部材との接触が解除されるときに、前記移動軌跡外から前記移動軌跡内に侵入するように配置されていることを特徴とする、請求項5に記載のカートリッジ。
  7. 前記離間部は、前記回転体の回転方向に間隔を隔てて複数配置されており、
    前記被係合部は、複数の前記離間部のそれぞれに1つずつ対応して複数配置されていることを特徴とする、請求項5または6にカートリッジ。
  8. 前記接触部は、
    第1接触部と、
    前記第1接触部に対して前記回転方向の上流に間隔を空けて配置される第2接触部とを有し、
    前記離間部は、
    前記第1接触部に対して前記回転方向の下流に配置される第1離間部と、
    前記回転方向において前記第1接触部と前記第2接触部との間に配置される第2離間部とを有し、
    前記被係合部は、
    前記第1離間部に対応する第1被係合部と、
    前記第2離間部に対応して、前記第1被係合部に対して前記回転方向の上流に間隔を空けて配置される第2被係合部とを有し、
    前記第1被係合部は、
    前記第1離間部と前記伝達部材とが前記径方向に向かい合い、前記回転体が前記第2状態にあるときに、回転する前記伝達部材の前記係合部に当接されることにより、前記回転体を前記第2状態から前記第1状態となるように回転させて、前記第1接触部と前記伝達部材とを接触させるように配置され、
    前記第2被係合部は、
    前記第2離間部と前記伝達部材とが前記径方向に向かい合い、前記回転体が前記第2状態にあるときに、回転する前記伝達部材の前記係合部に当接されることにより、前記回転体を前記第2状態から前記第1状態となるように回転させて、前記第2接触部と前記伝達部材とを接触させるように配置されていることを特徴とする、請求項7に記載のカートリッジ。
  9. 前記第2被係合部は、
    前記第1接触部と前記伝達部材とが接触しているときに、前記伝達部材の回転に伴う前記係合部の移動軌跡と重ならないように位置し、かつ、
    前記第1接触部と前記伝達部材との接触が解除されるときに、前記移動軌跡外から前記移動軌跡内に侵入するように配置されていることを特徴とする、請求項8に記載のカートリッジ。
  10. 前記回転体と前記被検知部とは、別体として構成されていることを特徴とする、請求項4〜9のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  11. 前記被検知部を有し、前記回転体から駆動力を受けて、前記回転体の回転軸線に平行な軸線方向に移動するように構成されている被検知体を有することを特徴とする、請求項10に記載のカートリッジ。
  12. 前記被検知体は、前記回転体に対して前記筐体の反対に配置され、
    前記回転体および前記被検知体のいずれか一方は、
    前記軸線方向において、前記回転体および前記被検知体のいずれか他方と向かい合うように配置される傾斜面であって、前記回転体が回転したときに、前記回転体および前記被検知体のいずれか他方と摺擦するように構成される傾斜面を有し、
    前記傾斜面は、前記回転体の回転方向の下流に向かうにつれて、前記回転体に近づくように傾斜していることを特徴とする、請求項11に記載のカートリッジ。
  13. 前記被検知体は、前記軸線方向から見て、前記伝達部材と重なる部分が切り欠かれていることを特徴とする、請求項12に記載のカートリッジ。
  14. 前記被検知体に対して前記筐体の反対に配置される付勢部材であって、前記被検知体を前記軸線方向に前記筐体に向かって付勢する付勢部材をさらに備えていることを特徴とする、請求項12または13に記載のカートリッジ。
  15. 前記被検知体は、前記第2状態にある前記回転体と係合して、前記回転体の回転を規制するように構成される規制部を有していることを特徴とする、請求項13または14に記載のカートリッジ。
  16. 前記被検知部は、前記回転体の回転方向への移動が規制された状態で、移動するように構成されていることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  17. 現像剤を収容するように構成される筐体と、
    駆動力を受けるように構成される駆動受け部と、
    前記駆動受け部からの駆動力を受けて回転するように構成される回転体と、
    前記回転体が回転することにより移動するように構成される被検知部と、を備え、
    前記回転体は、回転開始から回転終了までの間において、一旦停止するように構成されていることを特徴とする、カートリッジ。
  18. 現像剤を収容するように構成される筐体と、
    駆動力を受けるように構成される駆動受け部と、
    前記駆動受け部からの駆動力を受けて回転するように構成される回転体と、
    前記回転体が回転することにより移動するように構成される被検知部と、を備え、
    前記回転体は、前記駆動受け部からの駆動力が伝達されて回転を開始した後、回転を停止し、続いて回転を再開するように構成されていることを特徴とする、カートリッジ。
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