JP6729363B2

JP6729363B2 - 現像カートリッジ

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Publication number: JP6729363B2
Application number: JP2016256209A
Authority: JP
Inventors: 板橋　奈緒; 奈緒板橋
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2036-12-28
Also published as: WO2018123168A1; CN108255034B; CN108255034A; US20180181056A1; US10012949B1; JP2018109659A

Description

本発明は、現像ローラを備える現像カートリッジに関する。

従来、現像ローラを備える現像カートリッジが知られている。現像カートリッジは、画像形成装置に対して着脱可能である。

例えば、現像カートリッジは、現像ローラと電気的に接続された電極を備える。電極は、画像形成装置の電力供給部と接触可能なシャフトを備える。現像カートリッジは、シャフトについて回転可能なギヤと、ギヤに設けられる突起とを備える。突起は、ギヤと共に回転し、画像形成装置のアクチュエータと接触する。アクチュエータは、突起との接触により移動する。画像形成装置は、アクチュエータの移動を検知して現像カートリッジの仕様を判断する（特許文献１参照）。

特開２０１３−５４０５３号公報

上述した電極の機能と検知突起の機能とを１つの部品で実現したいという要望がある。

そこで、本発明は、現像ローラと電気的に接続される部材を利用して、現像カートリッジの仕様を検知できる現像カートリッジを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る現像カートリッジは、内部にトナーを収容可能な筐体と、第１軸について回転可能な現像ローラと、前記現像ローラに電気的に接続され、第２軸を中心として、第１位置から第２位置へ回転可能なカムであって、前記カムが前記第１位置に位置するときに、前記筐体からの距離が第１距離である第３位置に位置し、前記カムが前記第２位置に位置するときに、前記筐体からの距離が前記第１距離よりも大きな第２距離である第４位置に位置するカムと、前記第２軸について回転可能なギヤであって、前記カムが前記第１位置に位置するときにおいて前記カムと噛み合う噛み合い状態となり、前記カムが前記第２位置に位置するときにおいて前記カムとの噛み合いが外れる非噛み合い状態となるギヤと、を備える。

この構成によれば、カムが第１位置に位置するときにおいて、ギヤが、カムと噛み合う噛み合い状態となるので、ギヤとカムをともに回転させることができる。また、カムが第２位置に位置するときにおいて、ギヤが、カムとの噛み合いが外れる非噛み合い状態となるので、カムを停止させることができる。そのため、このような所定量だけ回転するカムによって、画像形成装置の本体筐体に設けられるアクチュエータを良好に動作させることができる。また、カムが現像ローラに電気的に接続されるため、例えば本体筐体から供給される電力をカムを介して現像ローラに伝達させることができる。そのため、現像ローラと電気的に接続される部材を利用して、現像カートリッジの仕様を検知できる。

また、前記現像カートリッジは、前記カムと前記ギヤとの間に配置されるバネを有していてもよい。

これによれば、カムを第３位置から第４位置に良好に移動させることができる。

また、前記バネは、前記カムが前記第１位置に位置するときに、前記第２軸が延びる軸方向における長さが第１長さである第１状態となり、前記カムが前記第２位置に位置するときに、前記軸方向における長さが前記第１長さよりも長い第２長さである第２状態となってもよい。

また、前記バネの前記軸方向における一端は、前記カムに接触していてもよい。

また、前記現像カートリッジは、前記現像ローラのシャフトを支持し、前記シャフトと電気的に接続された軸受を備え、前記バネの前記軸方向における前記一端とは反対側の他端は、前記軸受に接触していてもよい。

これによれば、カム、バネおよび軸受を介して現像ローラに電力を供給することができる。

また、前記バネは、コイルバネであってもよい。

また、前記バネは、コイル部と、前記軸方向と交差する方向に前記コイル部から突出するアームと、を有し、前記軸受は、前記軸方向に突出し、前記アームを支持する支持部を有していてもよい。

また、前記軸方向における前記支持部の前記筐体とは反対側の端部には、前記アームが配置される溝が形成されていてもよい。

また、前記軸受は、板状のベースであって、前記現像ローラのシャフトを支持する孔を有するベースを有し、前記支持部は、前記ベースに設けられ、前記軸方向における前記支持部の先端は、前記ギヤの前記軸受と向かい合う面とは反対側の面よりも、前記ベースから離れた位置にあってもよい。

また、前記カムが前記第２位置に位置するときの前記コイル部の前記軸方向の長さは、前記コイル部の自然長よりも短くてもよい。

また、前記ギヤは、周面にギヤ歯を有するギヤ部と、前記ギヤ部から前記第２軸が延びる軸方向に突出する回転シャフトと、を有し、前記回転シャフトは、前記軸方向における端面から突出する突起であって、前記噛み合い状態で前記ギヤの回転方向において前記カムと接触する突起を有していてもよい。

また、回転シャフトは、前記コイルバネの内部に位置していてもよい。

また、前記現像カートリッジは、前記ギヤの少なくとも一部を覆うギヤカバーであって、前記カムに向けて突出する凸部有するギヤカバーを備え、前記カムは、前記凸部と前記第２軸が延びる軸方向で接触する第１接触面と、前記第１接触面とは前記軸方向および前記カムの回転方向で異なる位置に配置される第２接触面とを有し、前記第１接触面は、前記カムが前記第１位置に位置する状態で、前記突起と接触し、前記第２接触面は、前記カムが前記第２位置に位置する状態で、前記突起と接触してもよい。

また、前記現像カートリッジは、前記筐体に対して前記カムとは反対側に配置されているカップリングを有していてもよい。

また、前記カムは、前記カムの回転方向に延びる第１円弧面および第２円弧面を有し、前記第１円弧面から前記第２軸までの距離は、第１距離であり、前記第２円弧面から前記第２軸までの距離は、前記第１距離よりも大きい第２距離であってもよい。

また、前記ギヤは、全周にわたってギヤ歯を有していてもよい。

また、前記カムは、前記第２軸が延びる軸方向に沿って移動可能であってもよい。

本発明によれば、現像ローラと電気的に接続される部材を利用して、現像カートリッジの仕様を検知できる。

本実施形態に係る現像カートリッジを軸方向の一端側から見た斜視図である。現像カートリッジを軸方向の他端側から見た斜視図である。現像カートリッジの他端側の部品を分解して示す斜視図である。現像カートリッジの筐体に軸受やアイドルギヤ等を組み付けた状態を示す斜視図である。カムとギヤカバーとを示す斜視図である。ギヤカバーの凸部とカムの各接触面との関係を説明するための斜視図であり、カムが初期状態であるときの斜視図（ａ）と、アイドルギヤの突起とカムの係合溝との係合状態を示す断面図（ｂ）である。初期状態からカムが少し回転した状態を示す斜視図である。カムが第３位置から第４位置に移動した状態を示す斜視図（ａ）と、アイドルギヤの突起とカムの係合溝との係合状態を示す断面図（ｂ）である。変形例に係るカムとギヤカバーとを示す斜視図（ａ）と、凸部と第１接触面との関係を示す断面図（ｂ），（ｃ）である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、現像カートリッジ１は、筐体１１と、第１軸Ｘ１について回転可能な現像ローラ１２と、図示せぬ供給ローラおよびアジテータと、カップリング１３とを主に備えている。筐体１１は、内部にトナーを収容している。なお、以下の説明では、第１軸Ｘ１および後述する第２軸Ｘ２の延びる方向を、単に「軸方向」とも称する。

現像ローラ１２は、図示せぬ感光体に形成される静電潜像に対してトナーを供給するローラである。現像ローラ１２は、軸方向に延びる金属製のシャフト１２Ａを有している。

供給ローラは、現像ローラ１２にトナーを供給するローラである。アジテータは、筐体１１内のトナーを攪拌するための部材である。

カップリング１３は、外部から駆動力を受ける部材である。詳しくは、図示せぬ画像形成装置の本体筐体に設けられた進退可能な入力部材が、前進してカップリング１３内に入ってカップリング１３と回転方向で係合することで、入力部材からカップリング１３に駆動力が入力される。そして、カップリング１３に入力された駆動力は、図示せぬギヤ機構を介して現像ローラ１２に伝達されるとともに、供給ローラおよびアジテータに伝達される。

カップリング１３は、筐体１１の軸方向の一端側に設けられている。言い換えると、カップリング１３は、筐体１１に対して後述するカム２０とは反対側に配置されている。つまり、カップリング１３は、筐体１１のカム２０が配置される側壁とは反対側の側壁に設けられている。

図２に示すように、筐体１１の軸方向の他端側には、本体筐体に設けられたアクチュエータＡＣを動かすためのカム２０が設けられている。アクチュエータＡＣは、本体筐体に回動可能に設けられている。アクチュエータＡＣは、導電性の部材からなっている。本体筐体は、アクチュエータＡＣに電力を供給する電力供給部と、アクチュエータＡＣの回動を検知するための光センサとを備えている。

カム２０は、カップリング１３に入力された駆動力がギヤ機構やアジテータ等を介して伝達されることで、第２軸Ｘ２を中心として第１位置から第２位置へ回転可能となっている。つまり、カップリング１３に入力された駆動力は、アジテータの軸によって筐体１１の軸方向の一端側から他端側に伝達されている。第２軸Ｘ２は、第１軸Ｘ１に対して平行となっている。

図３に示すように、筐体１１は、軸方向の他端側に、前述したカム２０の他、アジテータギヤ３１と、ギヤの一例としてのアイドルギヤ３２と、軸受４０と、バネの一例としての圧縮コイルバネＳＰと、ギヤカバー５０とが設けられている。筐体１１、アジテータギヤ３１、アイドルギヤ３２およびギヤカバー５０は、非導電性の樹脂からなっている。

カム２０、軸受４０および圧縮コイルバネＳＰは、導電性の材料からなっている。詳しくは、カム２０および軸受４０は、導電性の樹脂からなっている。導電性の樹脂は、例えば、カーボン粉末を含んだポリアセタール樹脂である。また、圧縮コイルバネＳＰは、金属からなっている。

アジテータギヤ３１は、アジテータの軸の他端部に固定されるギヤである。アジテータギヤ３１は、アジテータの軸とともに回転する。

アイドルギヤ３２は、筐体１１の軸方向他端側の側壁１１Ａから軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に延びるボス１１Ｂに回転可能に支持されている（図４参照）。アイドルギヤ３２は、第２軸Ｘ２を中心にして回転可能となっている。アイドルギヤ３２は、アジテータギヤ３１の現像ローラ１２側に配置されている。アイドルギヤ３２の直径は、アジテータギヤ３１の直径よりも大きい。アイドルギヤ３２は、ギヤ部３２Ａと、回転シャフト３２Ｂと、を有する。ギヤ部３２Ａは、第２軸Ｘ２を中心とする円板状である。ギヤ部３２Ａの周面には、全周にわたってギヤ歯３２Ｃが形成されている。回転シャフト３２Ｂは、ギヤ部３２Ａから軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に突出している。回転シャフト３２Ｂは、円筒形状である。

図４に示すように、アイドルギヤ３２のギヤ歯３２Ｃは、アジテータギヤ３１に噛み合っている。これにより、アイドルギヤ３２は、カップリング１３に入力された駆動力によって、現像ローラ１２等とともに回転可能となっている。回転シャフト３２Ｂは、軸方向においてギヤ部３２Ａとは反対側の端面から突出する２つの突起３２Ｄを有している。一方の突起３２Ｄは、回転シャフト３２Ｂの軸方向においてギヤ部３２Ａとは反対側の端面において、他方の突起３２Ｄに対して第２軸Ｘ２を挟んだ反対側に位置している。各突起３２Ｄは、後述するカム２０の各係合溝２２Ｄ（図５参照）内に入った噛み合い状態において、各係合溝２２Ｄにアイドルギヤ３２の回転方向で接触可能となっている。

図３に示すように、軸受４０は、現像ローラ１２のシャフト１２Ａを回転可能に支持するための部材である。軸受４０は、現像ローラ１２のシャフト１２Ａと電気的に接続されている。軸受４０は、ベース４１と、軸受部４２と、支持部４３とを有している。

ベース４１は、軸方向に直交する方向に延びる板状の部位である。詳しくは、ベース４１は、現像ローラ１２のシャフト１２Ａからボス１１Ｂまで延びている。ベース４１は、ボス１１Ｂが貫通する貫通孔４１Ａを有している。ベース４１は、軸方向において、筐体１１の軸方向他端側の側壁１１Ａとアイドルギヤ３２との間に配置されている。

軸受部４２は、現像ローラ１２のシャフト１２Ａを回転可能に支持する円筒状の部位である。軸受部４２は、ベース４１から軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に突出している。ベース４１は、軸受部４２の内周面に対応した孔を有している。ベース部４１の孔は、軸受部４２とともに現像ローラ１２のシャフト１２Ａを回転可能に支持している。

支持部４３は、圧縮コイルバネＳＰの後述するアームＳＰ２を支持する部位である。支持部４３は、ベース４１に設けられている。支持部４３は、ベース４１から軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に突出している。支持部４３は、軸受部４２と貫通孔４１Ａとの間に位置している。支持部４３の軸方向におけるベース４１（筐体１１）とは反対の端部は、アイドルギヤ３２のギヤ部３２Ａの軸受４０と向かい合う面Ａ１とは反対側の面Ａ２よりも、ベース４１から離れた位置に位置している（図４参照）。支持部４３の軸方向におけるベース４１とは反対の端部には、溝４３Ａが形成されている。圧縮コイルバネＳＰの後述するアームＳＰ２は、溝４３Ａ内に配置されている。

圧縮コイルバネＳＰは、軸方向において、カム２０とアイドルギヤ３２のギヤ部３２Ａとの間に位置している。圧縮コイルバネＳＰは、カム２０を軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に付勢している。つまり、圧縮コイルバネＳＰは、カム２０をアイドルギヤ３２から離れる方向に付勢している。

圧縮コイルバネＳＰは、コイル部ＳＰ１と、軸方向と交差する方向にコイル部ＳＰ１から突出する直線状のアームＳＰ２とを有している。コイル部ＳＰ１は、アイドルギヤ３２の回転シャフト３２Ｂの外周面を囲うように、回転シャフト３２Ｂに取り付けられている。つまり、回転シャフト３２Ｂは、コイル部ＳＰ１の内部に位置している。コイル部ＳＰ１の軸方向の一端は、カム２０に接触している。

アームＳＰ２は、コイル部ＳＰ１の一端とは反対側の他端からコイル部ＳＰ１の径方向外側に向けて延びている。アームＳＰ２の先端（圧縮コイルバネＳＰの他端）は、軸受４０の支持部４３に接触している。これにより、カム２０が、圧縮コイルバネＳＰおよび軸受４０を介して現像ローラ１２に電気的に接続されている。

ギヤカバー５０は、アイドルギヤ３２の一部とアジテータギヤ３１とを覆うカバーである。ギヤカバー５０は、ネジＳＣによって筐体１１に固定されている。ギヤカバー５０は、小径部５１と、大径部５２と、突出部５３と、を有している。小径部５１は、アジテータギヤ３１を覆っている。大径部５２は、アイドルギヤ３２を覆っている。突出部５３は、カムの一部を収容している。突出部５３は、大径部５２から軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に突出している。突出部５３は、円筒状である。カム２０の軸方向におけるギヤ部３２Ａとは反対側の端部は、軸方向において突出部５３よりもギヤ部３２Ａから離れた位置にある。図５に示すように、突出部５３は、カム２０に面している内周面５３Ａと、内周面５３Ａからカム２０に向けて突出する凸部５４と、を有している。

図３に戻って、カム２０は、筐体１１のボス１１Ｂによって回転可能に支持されている。詳しくは、カム２０は、軸方向に貫通する貫通孔２０Ａを有している。貫通孔２０Ａの内周面は、ボス１１Ｂによって回転可能に支持されている。これにより、カム２０は、第２軸Ｘ２を中心として回転可能となっている。カム２０は、略扇形状の第１部位２１と、略円柱形状の第２部位２２とを有している。第１部位２１の一部は、軸方向においてギヤカバー５０の外側に配置されている。第２部位２２は、ギヤカバー５０の突出部５３の内部に配置されている。第２部位２２の軸方向における筐体１１側の面は、圧縮コイルバネＳＰと接触している。

第１部位２１は、第２部位２２の軸方向における筐体１１とは反対側の端面から突出している。第１部位２１は、カム２０の回転方向に延びる第１円弧面２１Ａおよび第２円弧面２１Ｂを有している。第１円弧面２１Ａから第２軸Ｘ２までの距離は、第１距離であり、第２円弧面２１Ｂから第２軸Ｘ２までの距離は、第１距離よりも大きい第２距離である。第１円弧面２１Ａおよび第２円弧面２１Ｂの回転方向の両端同士は、平面２１Ｃによって接続されている。２つの平面２１Ｃのうち、第１円弧面２１Ａよりもカム２０の回転方向上流側で、かつ、第２円弧面２１Ｂよりも回転方向下流側に位置する平面２１Ｃは、アクチュエータＡＣを押圧するためのカム面として機能する。

第２部位２２の直径は、アイドルギヤ３２の直径よりも小さい。第２部位２２の半径は、第２距離と略同じ値となっている。第２部位２２は、外周面にカム２０の回転方向に沿って延びるＣ形状の案内溝２２Ａと、２つの係合溝２２Ｄとを有している。案内溝２２Ａは、径方向外側に向けて開口している。

図５に示すように、案内溝２２Ａの一端部と他端部は、軸方向において同じ位置に位置している。案内溝２２Ａの一端部には、第１溝２２Ｂが接続されている。案内溝２２Ａの他端部には、第２溝２２Ｃが接続されている。案内溝２２Ａの軸方向において筐体１１側の面は、ギヤカバー５０の凸部５４と軸方向で接触する第１接触面Ｆ１となっている。

第１溝２２Ｂは、案内溝２２Ａの一端部から軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に延びている。第１溝２２Ｂは、軸方向において筐体１１とは反対側と径方向外側に開口している。この第１溝２２Ｂは、組立時においてギヤカバー５０の凸部５４を案内溝２２Ａ内に誘導するための挿入口を構成している。

第２溝２２Ｃは、案内溝２２Ａの他端部から軸方向において筐体１１に近づく方向に延びている。第２溝２２Ｃは、径方向外側に開口しているが、軸方向において筐体１１側には開口していない。第２溝２２Ｃの軸方向において筐体１１側の面は、ギヤカバー５０の凸部５４と軸方向で接触可能な第２接触面Ｆ２となっている。第２接触面Ｆ２は、第１接触面Ｆ１とは軸方向およびカム２０の回転方向で異なる位置に配置されている。詳しくは、第２接触面Ｆ２は、第１接触面Ｆ１よりも軸方向において筐体１１側に配置されている。

各係合溝２２Ｄは、第２部位２２の軸方向における筐体１１側の面から第１部位２１に向かって延びている。各係合溝２２Ｄは、アイドルギヤ３２の２つの突起３２Ｄ（図３参照）にそれぞれ係合可能である。各係合溝２２Ｄは、貫通孔２０Ａの周囲に配置され、貫通孔２０Ａに繋がっている。各係合溝２２Ｄは、アイドルギヤ３２の各突起３２Ｄに対応した位置に配置されている。

以上のようにカム２０が構成されることで、カム２０は、回転方向において、図６（ａ）に示す第１位置から図８（ａ）に示す第２位置まで回転可能となっている。また、カム２０は、回転方向において第１位置に位置するときには、軸方向において、筐体１１からの距離が第１距離である第３位置に位置する。さらに、カム２０は、回転方向において第２位置に位置するときには、軸方向において、筐体１１からの距離が第１距離よりも大きな第２距離である第４位置に位置する。つまり、カム２０は、第１位置から第２位置まで回転すると、第３位置から第４位置に向けて軸方向に沿って移動可能となっている。

詳しくは、図６（ａ）に示すように、カム２０が第３位置（回転方向では例えば第１位置）に位置する状態においては、ギヤカバー５０の凸部５４が、カム２０の第１接触面Ｆ１に軸方向で接触している。また、カム２０が第３位置（例えば回転方向では第１位置）に位置するときにおいては、図６（ｂ）に示すように、アイドルギヤ３２は、その突起３２Ｄがカム２０の係合溝２２Ｄと噛み合った噛み合い状態となっている。そのため、カム２０が第３位置に位置する状態においては、アイドルギヤ３２からカム２０に駆動力を伝達することが可能となっている。

図８（ａ）に示すように、カム２０が第４位置（回転方向では第２位置）に位置する状態においては、ギヤカバー５０の凸部５４が、カム２０の第２接触面Ｆ２に軸方向で接触している。また、カム２０が第４位置（回転方向では第２位置）に位置するときにおいては、図８（ｂ）に示すように、カム２０の係合溝２２Ｄがアイドルギヤ３２の突起３２Ｄから軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に外れる。これにより、アイドルギヤ３２は、カム２０との噛み合いが外れる非噛み合い状態となる。そのため、カム２０が第４位置に位置する状態においては、アイドルギヤ３２からカム２０への駆動力が遮断されている。

また、圧縮コイルバネＳＰは、カム２０が第３位置（例えば回転方向では第１位置）に位置するときに、軸方向における長さが第１長さである第１状態となっている。さらに、圧縮コイルバネＳＰは、カム２０が第４位置（回転方向では第２位置）に位置するときに、軸方向における長さが第１長さよりも長い第２長さである第２状態となっている。また、カム２０が第４位置（回転方向では第２位置）に位置するときのコイル部ＳＰ１の軸方向の長さは、コイル部ＳＰ１の自然長よりも短くなっている。

次に、現像カートリッジ１を構成する各部材の作用効果について詳細に説明する。
図２に示すように、新品状態の現像カートリッジ１を本体筐体に装着すると、カム２０の第１円弧面２１ＡがアクチュエータＡＣが有する電極と接触する。また、第１円弧面２１ＡがアクチュエータＡＣを押すことで、アクチュエータＡＣが、第１回転位置から第２回転位置に回動する。

光センサは、アクチュエータＡＣの第１回転位置から第２回転位置への変位を検出する。これにより、本体筐体に設けられた制御装置は、現像カートリッジ１が本体筐体に装着されたことを判断することができる。

その後、本体筐体の駆動源から現像カートリッジ１のカップリング１３に駆動力を入力すると、その駆動力がカップリング１３およびギヤ機構を介してアジテータの軸に伝達される。アジテータの軸に伝達された駆動力は、図６（ａ）に示すように、アジテータギヤ３１を介してアイドルギヤ３２に伝達される。

駆動力が伝達されたアイドルギヤ３２が回転すると、図６（ｂ）に示すように、突起３２Ｄから係合溝２２Ｄに駆動力が伝達される。これにより、図７に示すように、カム２０がアイドルギヤ３２とともに回転する。

カム２０の回転により、アクチュエータＡＣは、カム２０の平面２１Ｃで押されて、第２回転位置から第３回転位置へ向けて回動する。カム２０の第２円弧面２１ＢがアクチュエータＡＣに接触すると、アクチュエータＡＣは、第３回転位置となる。光センサは、アクチュエータＡＣの第２回転位置から第３回転位置への変位を検出する。これにより、制御装置は、現像カートリッジ１が新品であることを判断することができる。

カム２０の回転中において、凸部５４は、第１接触面Ｆ１上を滑りながらカム２０に対して相対的に回転移動して、第２接触面Ｆ２に徐々に近づいていく。そして、図８（ａ）に示すように、凸部５４が第１接触面Ｆ１から外れると、カム２０が、軸方向においてアイドルギヤ３２から離れる方向に移動して、第３位置から第４位置に移動する。詳しくは、凸部５４が第１接触面Ｆ１から外れると、カム２０が圧縮コイルバネＳＰの付勢力により軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に移動する。その後、凸部５４が第２接触面Ｆ２に接触したときに、カム２０の移動が第４位置で止められる。そして、カム２０が軸方向に移動することにより、突起３２Ｄは係合溝２２Ｄから外れる。

このとき、カム２０は、初期状態から略一回転した状態となっており、第１円弧面２１ＡでアクチュエータＡＣを再び支持する。つまり、カム２０への駆動力の伝達が切れた状態では、アクチュエータＡＣは第２回転位置となる。これにより、一度使用した後の現像カートリッジ１を本体筐体に装着した場合でも、アクチュエータＡＣが第１回転位置から第２回転位置に変位するので、現像カートリッジ１の装着の有無を制御装置で判断することができる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
アイドルギヤ３２から駆動力が伝達されて回転するカム２０が、第１位置から第２位置に回転することで、アクチュエータＡＣを動作させることができる。これにより、現像カートリッジ１の仕様、例えば、現像カートリッジ１が新品であることを検知することができる。また、カム２０は、第３位置から第４位置に移動することで、駆動力が遮断されるので、アクチュエータＡＣを良好に動作させることができる。また、カム２０が導電性であるとともに現像ローラ１２に電気的に接続されるため、アクチュエータＡＣが有する電極に供給される電力をカム２０を介して現像ローラ１２に伝達させることができる。

カム２０をアイドルギヤ３２から離れる方向に付勢する圧縮コイルバネＳＰを設けたので、カム２０を第３位置から第４位置に良好に移動させることができる。

圧縮コイルバネＳＰがカム２０と軸受４０とに接触するので、カム２０、圧縮コイルバネＳＰおよび軸受４０を介して現像ローラ１２に電力を供給することができる。

圧縮コイルバネＳＰが、軸方向において、カム２０とアイドルギヤ３２との間に位置するので、カム２０とアイドルギヤ３２間のスペースを、圧縮コイルバネＳＰの設置スペースとして有効活用することができる。

カム２０が導電性の樹脂からなるので、カム２０の形状を容易に形成することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。

前記実施形態では、ギヤカバー５０に凸部５４を設け、カム２０に第１接触面Ｆ１を設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図９（ａ）に示すように、カム２０に凸部２４を設け、ギヤカバー５０に第１接触面Ｆ１１を設けてもよい。

詳しくは、この形態では、カム２０は、前記実施形態と同様の第１部位２１と、前記実施形態とは異なる第２部位２３とを有している。第２部位２３には、前記実施形態のような各溝２２Ａ〜２２Ｃが形成される代わりに、凸部２４と、フランジ部２５とが設けられている。

フランジ部２５は、第２部位２３の軸方向において筐体１１側の端部から径方向外側に突出している。凸部２４は、フランジ部２５から軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に突出するとともに、第２部位２３の外周面から径方向外側に突出している。

ギヤカバー５０は、カム２０が第３位置に位置する状態において、凸部２４に接触する第１接触面Ｆ１１と、第１接触面Ｆ１１に対して軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に凹むように形成される凹部５５とを有している。凹部５５は、軸方向において筐体１１側と径方向内側に向けて開口している。凹部５５の軸方向の深さは、凸部２４のフランジ部２５からの高さよりも大きくなっている。

この形態によれば、図９（ｂ）に示すように、第３位置に位置した状態のカム２０が回転すると、カム２０の凸部２４がギヤカバー５０の第１接触面Ｆ１１上を滑りながら回転移動する。図９（ｃ）に示すように、凸部２４が第１接触面Ｆ１１から外れると、圧縮コイルバネＳＰの付勢力によってカム２０が軸方向において側壁１１Ａから離れる方向に移動して、フランジ部２５が第１接触面Ｆ１１に接触する。これにより、カム２０が第４位置に位置する。

前記実施形態では、圧縮コイルバネＳＰの全体を軸方向においてカム２０とアイドルギヤ３２との間に配置したが、本発明はこれに限定されず、バネの一部を、軸方向においてカムとギヤとの間に配置してもよい。なお、バネは、圧縮コイルバネＳＰに限らず、例えば、板バネやトーションバネなどであってもよい。

前記実施形態では、ギヤとして、アジテータギヤ３１に噛み合うアイドルギヤ３２を例示したが、本発明はこれに限定されず、どのようなギヤであってもよい。また、ギヤは、隣接するギヤと摩擦によって駆動力を伝達するものであってもよく、例えばギヤ歯を有さない摩擦車などであってもよい。

前記実施形態では、アイドルギヤ３２に突起３２Ｄを設け、カム２０に係合溝２２Ｄを設けたが、本発明はこれに限定されず、例えば、カムに突起を設け、ギヤに突起と回転方向で係合する係合溝を設けてもよい。また、カムとギヤの両方に突起を設けて、各突起を回転方向で係合させてもよい。

前記実施形態では、アイドルギヤ３２の一部をギヤカバー５０で覆うようにしたが、本発明はこれに限定されず、アイドルギヤの全部をギヤカバーで覆ってもよい。

また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

１現像カートリッジ
１１筐体
１２現像ローラ
２０カム
３２アイドルギヤ
Ｘ１第１軸
Ｘ２第２軸

Claims

内部にトナーを収容可能な筐体と、
第１軸について回転可能な現像ローラと、
前記現像ローラに電気的に接続され、第２軸を中心として、第１位置から第２位置へ回転可能なカムであって、
前記カムが前記第１位置に位置するときに、前記筐体からの距離が第１距離である第３位置に位置し、
前記カムが前記第２位置に位置するときに、前記筐体からの距離が前記第１距離よりも大きな第２距離である第４位置に位置するカムと、
前記第２軸について回転可能なギヤであって、
前記カムが前記第１位置に位置するときにおいて前記カムと噛み合う噛み合い状態となり、
前記カムが前記第２位置に位置するときにおいて前記カムとの噛み合いが外れる非噛み合い状態となるギヤと、を備えることを特徴とする現像カートリッジ。
前記カムと前記ギヤとの間に配置されるバネを有することを特徴とする請求項１に記載の現像カートリッジ。
前記バネは、前記カムが前記第１位置に位置するときに、前記第２軸が延びる軸方向における長さが第１長さである第１状態となり、前記カムが前記第２位置に位置するときに、前記軸方向における長さが前記第１長さよりも長い第２長さである第２状態となることを特徴とする請求項２に記載の現像カートリッジ。
前記バネの前記軸方向における一端は、前記カムに接触していることを特徴とする請求項３に記載の現像カートリッジ。
前記現像ローラのシャフトを支持し、前記シャフトと電気的に接続された軸受を備え、
前記バネの前記軸方向における前記一端とは反対側の他端は、前記軸受に接触していることを特徴とする請求項４に記載の現像カートリッジ。
前記バネは、コイルバネであることを特徴とする請求項５に記載の現像カートリッジ。
前記バネは、コイル部と、前記軸方向と交差する方向に前記コイル部から突出するアームと、を有し、
前記軸受は、前記軸方向に突出し、前記アームを支持する支持部を有することを特徴とする請求項６に記載の現像カートリッジ。
前記軸方向における前記支持部の前記筐体とは反対側の端部には、前記アームが配置される溝が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の現像カートリッジ。
前記軸受は、板状のベースであって、前記現像ローラのシャフトを支持する孔を有するベースを有し、
前記支持部は、前記ベースに設けられ、
前記軸方向における前記支持部の先端は、前記ギヤの前記軸受と向かい合う面とは反対側の面よりも、前記ベースから離れた位置にあることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の現像カートリッジ。
前記カムが前記第２位置に位置するときの前記コイル部の前記軸方向の長さは、前記コイル部の自然長よりも短いことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の現像カートリッジ。
前記ギヤは、
周面にギヤ歯を有するギヤ部と、
前記ギヤ部から前記第２軸が延びる軸方向に突出する回転シャフトと、を有し、
前記回転シャフトは、前記軸方向における端面から突出する突起であって、前記噛み合い状態で前記ギヤの回転方向において前記カムと接触する突起を有することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の現像カートリッジ。
前記バネは、コイルバネであることを特徴とする請求項２に記載の現像カートリッジ。
前記ギヤは、
周面にギヤ歯を有するギヤ部と、
前記ギヤ部から前記第２軸が延びる軸方向に突出する回転シャフトであって、前記コイルバネの内部に位置する回転シャフトと、を有することを特徴とする請求項１２に記載の現像カートリッジ。
前記回転シャフトは、前記軸方向における端面に位置する突起であって、前記噛み合い状態で前記ギヤの回転方向において前記カムと接触する突起を有することを特徴とする請求項１３に記載の現像カートリッジ。
前記現像ローラのシャフトを支持する軸受を備え、
前記バネの前記第２軸が延びる軸方向における一端は、前記カムに接触し、
前記バネの前記軸方向における前記一端とは反対側の他端は、前記軸受に接触していることを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の現像カートリッジ。
前記ギヤの少なくとも一部を覆うギヤカバーであって、前記カムに向けて突出する凸部有するギヤカバーを備え、
前記カムは、前記凸部と前記第２軸が延びる軸方向で接触する第１接触面と、前記第１接触面とは前記軸方向および前記カムの回転方向で異なる位置に配置される第２接触面とを有し、
前記第１接触面は、前記カムが前記第１位置に位置する状態で、前記凸部と接触し、
前記第２接触面は、前記カムが前記第２位置に位置する状態で、前記凸部と接触することを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の現像カートリッジ。
前記筐体に対して前記カムとは反対側に配置されているカップリングを有することを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の現像カートリッジ。
前記カムは、前記カムの回転方向に延びる第１円弧面および第２円弧面を有し、
前記第１円弧面から前記第２軸までの距離は、第１距離であり、
前記第２円弧面から前記第２軸までの距離は、前記第１距離よりも大きい第２距離であることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の現像カートリッジ。
前記ギヤは、全周にわたってギヤ歯を有することを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の現像カートリッジ。
前記カムは、前記第２軸が延びる軸方向に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の現像カートリッジ。