JP5045712B2 - 現像カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2のように機械的な当接により現像カートリッジの状態を判定する構成では、画像形成装置内における現像カートリッジの位置決め精度が高く求められるという問題がある。
次に、本発明の第1実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
<レーザプリンタの全体構成>
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、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。
現像カートリッジ100は、画像形成装置本体により、各部を作動させる駆動力が入力される。具体的には、図2に示すように、本体ケーシング2には、モータ52から駆動力が与えられる出力カップリング51が側壁に設けられ、現像カートリッジ100の側壁には、出力カップリング51と対応する位置に入力ギヤ110を有している。入力ギヤ110は、出力カップリング51と係合可能な入力カップリング115が一体に形成されている。これにより、入力ギヤ110は、出力カップリング51から駆動力を受けて図2における時計回りに回転駆動されるようになっている。
供給ローラギヤ130は、供給ローラ103(図1参照)と同軸で一体に回転するように設けられ、入力ギヤ110と歯合している。
中間ギヤ140は、入力ギヤ110とアジテータギヤ150の双方に歯合しており、入力ギヤ110の回転をアジテータギヤ150に伝達する機能を有する。
アジテータギヤ150は第1伝達部材の一例であり、アジテータ105の回転軸と同軸で一体に回転するように設けられている。
また、制御手段80は、用紙3の搬送制御や、アジテータ105によるトナーの撹拌など、公知の一般的なプリンタの制御をも行うように構成されている。
電源投入時や、印刷ジョブを制御手段80が受けたときなどに、制御手段80は、アジテータ105を所定時間回転させて撹拌するいわゆるガラ回し動作を実行させるが、このとき、出力カップリング51から入力ギヤ110に駆動力が伝達され、入力ギヤ110から、中間ギヤ140、アジテータギヤ150を介して検知ギヤ160に、それぞれ図3に示す矢印の方向で回転が伝えられる。検知ギヤ160は、図示反時計回りに回転し、図6(a)に示すようにコイル61に対面する向きまで回転した後、図6(b)に示すように欠歯部162がアジテータギヤ150に対面する向きまで回転したところでアジテータギヤ150から駆動力が伝達されなくなり、停止する。この図6(b)に示した導体板170の位置が第2位置(第2状態)である。
そして、制御手段80は、現像カートリッジ100が新品であると判定された場合には、記憶していた印刷枚数のカウンタを0にリセットするなど、所定の動作を行う。
図9(a)に示すように、第2実施形態の現像カートリッジ200は、第1実施形態の検知ギヤ160に代えて、ギヤ歯を用いない摩擦車260を採用したものである。摩擦車260は、側面視でD形の本体部261の外周に、ゴムリング262を巻き掛けることでアジテータギヤ150から受ける摩擦力で回転することができるようになっている。
このD形の摩擦車260の外周のうち、円周形状の円周部260Aが係合部であり、直線部260Bが非係合部である。摩擦車260は、円周部260Aのうち、図9(a)における最も左端、つまり、アジテータギヤ150との係り始めの部分でアジテータギヤ150と係合した姿勢となっている。
摩擦車260には、第1実施形態と同様の位置に導体板270が設けられている。
図10に示すように、第3実施形態の現像カートリッジ300は、検知部材を駆動するための駆動力の伝達にベルトを用いたものである。
現像カートリッジ300において、アジテータギヤ350は、同軸で一体にプーリ351を有し、プーリ351の前方には、プーリ352が設けられている。プーリ351とプーリ352の間には、ベルト353が巻き掛けられている。
ベルト353の上方には、円周部360A(係合部)と直線部360B(非係合部)を有する、側面視でD形の摩擦車360が設けられている。摩擦車360は、円周部360Aの反時計回り方向の先頭(図10(a)の下端付近)で上方からベルト353に圧接されている。
摩擦車360には、第1実施形態と同様の位置に導体板370が設けられている。
図11(a)に示すように、第4実施形態の現像カートリッジ400は、検知部材としてコイル470を用いたものである。コイル470は、導体であり、図11(b)に拡大して示すように、コイル470の末端同士が接続された閉回路となっている。コイル470は、検知ギヤ460の側面に印刷や転写により設けられる。検知ギヤ460は、第1実施形態の検知ギヤ160と同様に、ギヤ歯部461と欠歯部462を有している。
図12に示すように、第5実施形態の現像カートリッジ500は、検知部材が回転する部材ではなく、スライド移動する部材に設けられたものである。
現像カートリッジ500において、アジテータギヤ550は、同軸で一体に第2伝達部材の一例としてのピニオンギヤ551を有している。ピニオンギヤ551の前方には、前方かつ上方に向けて一直線に延びるスライド部材の一例としてのラックギヤ560が設けられている。ラックギヤ560はガイド568に係合して移動方向が案内されている。ラックギヤ560は、スライド方向に沿った一の平面上に、ピニオンギヤ551と歯合可能なギヤ歯部561(係合部)と、ギヤ歯が無い欠歯部562(非係合部)を有する。そして、ラックギヤ560は、側面視においてコイル61と重なるとともに、コイル61より上に位置する部分に、導体板570が設けられている。
図13(a)、(b)に示す、第6実施形態の現像カートリッジ600は、検知部材が現像カートリッジの側面視において移動しないが、現像ローラ101の軸方向に移動するものである。
現像カートリッジ600は、側壁に一段低い下段部604を有し、この下段部604に、アジテータギヤ150と係合するカバー用ギヤ660が歯合している。カバー用ギヤ660は、ギヤ部661と、ギヤ部661の周囲で周方向の一部にだけ突出する係止部材の一例としてのカバー部662を有し、これらが図示しないトルクリミッタにより所定の上限トルクで回転力を伝えられるように結合されている。
図15に示す第7実施形態の現像カートリッジ700は、現像ローラ101の軸方向に導体が移動する他の形態を示す例である。図15(a),(b)に示すように、現像カートリッジ700は、側壁に一段低い下段部704を有しており、この下段部704に左ネジのスタッドボルト760(雄ねじ)が固定されている。スタッドボルト760には、金属などの導体からなる第2回転部材の一例としての検知ギヤ770が螺合している。現像カートリッジ700は、新品状態において図15(b)に示すようにアジテータギヤ150と歯合している。
なお、本実施形態において、スタッドボルト760の周りで検知ギヤ770が回転する形態を示したが、雄ねじと雌ねじの関係は逆でもよく、また、検知ギヤ770の全体ではなく一部のみが導体であってもよい。
図17に示す第8実施形態の現像カートリッジ800は、現像ローラ101の軸方向に導体が移動するさらに他の形態を示す例である。図17(a),(b)に示すように、現像カートリッジ800は、側壁に左ネジを有するネジ軸863が回転可能に支持されており、ネジ軸863の外側にギヤ862がネジ軸863(雄ねじ)と一体に設けられている。ギヤ862は、中間ギヤ861と歯合し、中間ギヤ861はアジテータギヤ150と歯合している。
図18に示す第9実施形態の現像カートリッジ900は、画像形成装置本体からの駆動力が検知部材に伝わらなくなる他の形態を示すものである。すなわち、駆動力が検知部材に伝わる動力伝達経路において、動力伝達動作中に動力伝達のための係合が離脱するように構成されたものである。図18(a)に示すように、現像カートリッジ900は、側壁のうち、第1実施形態の検知ギヤ160が設けられた位置に回転板960が回転可能に設けられている。アジテータギヤ150には、ピン981が設けられ、ロッド980の一端がピン981を介してアジテータギヤ150と回転可能に係合している。ロッド980の他端は、長手方向の末端に開口した溝982を有し、この溝982が回転板960に設けられたピン961と係合している。
図20に示す第10実施形態の現像カートリッジAは、画像形成装置本体からの駆動力により導体の形状が変化する例である。
図20(a)、(b)に示すように、現像カートリッジAに用いられる検知ギヤA70は、現像カートリッジAの側壁に回転可能に支持され、外周にギヤ歯A72を有する第1導体片A71と、第1導体片A71と相対的に回転可能に軸支された外周にギヤ歯を有さない第2導体片A75を備える。第1導体片A71は、半円状の開口A73を有し、現像カートリッジAの左右方向内側に向けて突出する係合片A74が形成されている。第1導体片A71のギヤ歯A72は、アジテータギヤ150と歯合している。
第2導体片A75も半円状の開口A76を有し、現像カートリッジAの左右方向外側に向けて突出する係合片A77が形成されている。
図21に示す第11実施形態の現像カートリッジBは、画像形成装置からの駆動力が検知部材に伝わり続けるが、トルクリミッタにより、検知部材の位置が止められる形態である。すなわち、検知部材を第2位置に止める係止部材と、駆動力が検知部材に伝わる動力伝達経路に設けられたトルクリミッタとを備える形態である。
例えば、画像形成装置として、モノクロプリンタのみを例示したが、カラープリンタ、複合機、コピー機などにも本発明を適用することができる。
また、現像カートリッジは、上述した、コイル61に大きく作用する導体または磁性体とは別に、位置などの状態が変化しない導体または磁性体が別途設けられていても構わない。
2 本体ケーシング
2A フロントカバー
3 用紙
51 出力カップリング
52 モータ
61 コイル
80 制御手段
81 制御基板
100 現像カートリッジ
101 現像ローラ
104 ケーシング
104A 現像室
104B トナー収容室
105 アジテータ
108 電気接点
110 入力ギヤ
115 入力カップリング
120 現像ローラギヤ
130 供給ローラギヤ
140 中間ギヤ
150 アジテータギヤ
160 検知ギヤ
161 ギヤ歯部
162 欠歯部
170 導体板
Claims (6)
- 現像剤を収容する現像剤収容部を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像カートリッジであって、
前記画像形成装置本体により検知される導体からなる検知部材を有し、
前記検知部材は、前記画像形成装置からの駆動力によって、当該現像カートリッジが新品であることを示す第1状態と、当該現像カートリッジが旧品であることを示す、前記第1状態とは異なる第2状態とを取り得るように構成され、
前記検知部材は、画像形成装置本体から入力される駆動力により回転される第1導体片および第2導体片を有し、
前記第1導体片および前記第2導体片は、前記第1状態において一の方向から見て少なくとも一部が重なっており、前記駆動力により前記第1導体片と前記第2導体片とが相対的に移動され、
前記第2状態において、前記第1導体片および前記第2導体片は、一の方向から見て前記第1状態とは重なり状態が異なることを特徴とする現像カートリッジ。 - 現像剤を収容する現像剤収容部を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像カートリッジであって、
前記画像形成装置本体により検知される磁性体からなる検知部材を有し、
前記検知部材は、前記画像形成装置からの駆動力によって、当該現像カートリッジが新品であることを示す第1状態と、当該現像カートリッジが旧品であることを示す、前記第1状態とは異なる第2状態とを取り得るように構成され、
前記検知部材は、画像形成装置本体から入力される駆動力により回転される第1磁性体片および第2磁性体片を有し、
前記第1磁性体片および前記第2磁性体片は、前記第1状態において一の方向から見て少なくとも一部が重なっており、前記駆動力により前記第1磁性体片と前記第2磁性体片とが相対的に移動され、
前記第2状態において、前記第1磁性体片および前記第2磁性体片は、一の方向から見て前記第1状態とは重なり状態が異なることを特徴とする現像カートリッジ。 - 前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持する現像ローラを備え、
前記現像剤収容部は、前記現像ローラが収容された第1室と、前記第1室に隣接し現像剤を撹拌する部材が収容された第2室とを有し、
前記検知部材は、前記現像ローラの軸方向から見て前記第2室が形成された範囲に対応して設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像カートリッジ。 - 前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持する現像ローラを備え、
前記現像ローラに電圧を印加する電気接点が前記現像剤収容部の一方の側面に設けられ、
前記検知部材は、前記現像剤収容部の他方の側面に設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像カートリッジ。 - 前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持する現像ローラを備え、
前記現像ローラに駆動力を入力するための駆動力入力部が前記現像剤収容部の側面に設けられ、
前記検知部材は、前記駆動入力部側の側面に設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像カートリッジ。 - 請求項1または請求項2に記載の現像カートリッジと、
前記現像カートリッジに駆動力を与える駆動力出力部と、
コイルを含む閉回路と、
前記閉回路の電流または電圧を検出する信号検出手段と、
前記コイルのリアクタンスの変化に伴う、前記信号検出手段が検出した検出信号の変化に基づいて前記現像カートリッジにおける前記検知部材が前記第1状態と前記第2状態のいずれにあるかを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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