JP4872936B2 - 画像形成装置および現像カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置、および、その画像形成装置に装備される現像カートリッジに関する。

たとえば、電子写真方式の画像形成装置として、特許文献１に記載のレーザプリンタには、ドラムカートリッジおよび現像カートリッジが装備されている。
ドラムカートリッジは、静電潜像が形成される感光体ドラムを備えている。現像カートリッジは、その筐体に、トナーホッパと、回転駆動される現像ローラ、供給ローラおよびアジテータとを備えている。トナーホッパには、トナーが充填されており、このトナーは、回転するアジテータに攪拌されることによって供給ローラへ供給された後、現像ローラを介して、感光体ドラムに供給される。これにより、感光体ドラムの静電潜像が可視像化される。

ここで、現像カートリッジの筐体の側面には、画像形成装置本体のモータから駆動力を受ける入力ギヤと、アジテータの回転軸に連結されるアジテータギヤと、これらのギヤに噛み合うアイドルギヤとが設けられている。入力ギヤが画像形成装置本体のモータから受けた駆動力は、アイドルギヤによって、アジテータギヤに伝達される。
特開２００６−２０８９４１号公報

画像形成装置の機種に応じて、現像カートリッジの機種も複数存在する。そこで、現像カートリッジの製造コストの低減を図るため、複数機種の現像カートリッジにおいて、ギヤのような回転体が共通で使用できることが望ましい。しかし、機種に応じて現像カートリッジの形状が異なることから、複数機種の現像カートリッジにおいて回転体を共通で使用することは困難である。

たとえば、特許文献１に記載の現像カートリッジのように駆動力が入力ギヤからアイドルギヤを介してアジテータギヤに伝達される場合には、現像カートリッジの機種に応じて入力ギヤとアジテータギヤとの軸間距離が変わると、入力ギヤおよびアジテータギヤの各形状を変更しなければならない。そのため、特許文献１に記載の現像カートリッジの入力ギヤおよびアジテータギヤを他機種の現像カートリッジで使用することは困難である。

本発明の目的は、他機種の現像カートリッジにおいても回転体を共通で使用できる現像カートリッジ、および、この現像カートリッジが装備される画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、現像剤を収容する現像剤収容部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、駆動力が伝達されることにより、前記現像剤収容部の現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記筐体に回転自在に支持され、駆動力が伝達される第１回転体と、前記筐体に回転自在に支持され、前記攪拌部材に連結された第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に巻回されることによって、前記第１回転体から前記第２回転体へ駆動力を伝達する無端状の伝達体と、現像剤を担持し、前記第１回転体から駆動力が伝達されることによって回転する現像ローラと、前記筐体に回転自在に支持され、前記現像ローラに連結された第３ギヤと、前記現像ローラに現像剤を供給し、前記第１回転体から駆動力が伝達されることによって回転する供給ローラと、前記筐体に回転自在に支持され、前記供給ローラに連結された第４ギヤとを備え、前記第１回転体は、前記伝達体が巻回される巻回部分と、前記巻回部分から離れて配置され、前記第３ギヤおよび前記第４ギヤが噛合される噛合部分とを備え、前記筐体は、前記第１回転体、前記第２回転体および前記伝達体が配置される側壁と、前記側壁において、前記第１回転体、前記第２回転体および前記伝達体に囲まれる領域に設けられ、前記筐体の外側へ向かって突出する突出部材とを備え、前記突出部材は、前記現像剤収容部の現像剤の量を検出するための検出光を反射させる反射部材と、前記反射部材が反射させた検出光を通過させる通過経路とを含むことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記筐体は、前記第１回転体、前記第２回転体および前記伝達体が配置される側壁と、前記側壁において、前記第１回転体、前記第２回転体および前記伝達体に囲まれる領域に設けられ、前記現像剤収容部の現像剤の量を検出するための検出光を通過させる窓とを備えていることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、現像剤を収容する現像剤収容部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、駆動力が伝達されることにより、前記現像剤収容部の現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記筐体に回転自在に支持され、駆動力が伝達される第１回転体と、前記筐体に回転自在に支持され、前記攪拌部材に連結された第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に巻回されることによって、前記第１回転体から前記第２回転体へ駆動力を伝達する無端状の伝達体とを備える現像カートリッジが着脱自在に装着される画像形成装置であって、前記現像剤収容部の現像剤の量が所定量まで減少したことを検知する検知部と、前記検知部によって、前記現像剤収容部の現像剤の量が所定量まで減少したことが検知されると、前記伝達体による前記第１回転体から前記第２回転体への駆動力伝達状態を解消する解消機構とを備え、前記現像カートリッジは、現像剤を担持し、前記第１回転体から駆動力が伝達されることによって回転する現像ローラと、前記筐体に回転自在に支持され、前記現像ローラに連結された第３ギヤと、前記現像ローラに現像剤を供給し、前記第１回転体から駆動力が伝達されることによって回転する供給ローラと、前記筐体に回転自在に支持され、前記供給ローラに連結された第４ギヤとを備え、前記第１回転体は、前記伝達体が巻回される巻回部分と、前記巻回部分から離れて配置され、前記第３ギヤおよび前記第４ギヤが噛合される噛合部分とを備えていることを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記解消機構は、前記伝達体に接触する第１位置と、前記伝達体から離間する第２位置との間で移動可能であり、前記第１位置において前記伝達体を切断する切断部材と、前記切断部材を、前記第１位置と前記第２位置との間で移動させるアクチュエータとを含むことを特徴としている。
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第２位置にある前記切断部材を収納する収納部を備えていることを特徴としている。

また、請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記解消機構は、前記伝達体に接触する第１位置と、前記伝達体から離間する第２位置との間で移動可能であり、前記第１位置において前記伝達体を前記第１回転体および前記第２回転体の少なくともいずれか一方から離脱させる離脱部材と、前記離脱部材を、前記第１位置と前記第２位置との間で移動させるアクチュエータとを含むことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、この現像カートリッジでは、その筐体に回転自在に支持され、駆動力が伝達される第１回転体と、筐体に回転自在に支持され、攪拌部材に連結された第２回転体との間に無端状の伝達体が巻回されている。この伝達体が第１回転体から第２回転体へ駆動力を伝達することによって、攪拌部材に、現像剤収容部の現像剤を攪拌するための駆動力が伝達される。

そして、このように第１回転体と第２回転体との間に伝達体を巻回することによって第１回転体から第２回転体へ駆動力を伝達する場合には、第１回転体と第２回転体との軸間距離が変更されても、伝達体だけを変更すれば、第１回転体および第２回転体は引き続き使用できる。
この結果、他機種の現像カートリッジにおいても第１回転体および第２回転体を共通で使用できる。

また、この発明によれば、第１回転体は、第２回転体を介して攪拌部材に駆動力を伝達するだけでなく、現像ローラおよび供給ローラにも駆動力を伝達することができる。
そして、第１回転体から駆動力が伝達されることによって現像ローラおよび供給ローラが回転するので、供給ローラから現像ローラに現像剤を供給し、現像ローラに現像剤を担持させることができる。これにより、現像ローラに担持された現像剤によって静電潜像を可視像化し、画像形成を達成することができる。
また、この発明によれば、第１回転体と第２回転体との間に無端状の伝達体を巻回する場合には、第１回転体と第２回転体との間にギヤを配置して第１回転体から第２回転体へ駆動力を伝達する場合に比べて、筐体の側壁において第１回転体、第２回転体および伝達体に囲まれる領域に比較的大きなフリースペースを確保することができる。これにより、この領域に、筐体の外側へ向かって突出する突出部材を配置することができる。つまり、突出部材の配置に関し、設計の自由度を増大させることができる。
また、この発明によれば、筐体の側壁において第１回転体、第２回転体および伝達体に囲まれる領域には、検出光を反射させる反射部材と、反射部材が反射させた検出光を通過させる通過経路といった複数の部品を含む突出部材を配置することができる。

請求項２に記載の発明によれば、第１回転体と第２回転体との間に無端状の伝達体を巻回する場合には、第１回転体と第２回転体との間にギヤを配置して第１回転体から第２回転体へ駆動力を伝達する場合に比べて、筐体の側壁において第１回転体、第２回転体および伝達体に囲まれる領域に比較的大きなフリースペースを確保することができる。これにより、この領域に、検出光を通過させる窓を配置することができる。つまり、窓の配置に関し、設計の自由度を増大させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、この画像形成装置では、検知部によって、現像剤収容部の現像剤の量が所定量まで減少したことが検知されると、解消機構が、伝達体による第１回転体から第２回転体への駆動力伝達状態を解消する。

これにより、第２回転体が連結された攪拌部材には、現像剤収容部の現像剤を攪拌するための駆動力が伝達されなくなるので、現像剤収容部の現像剤の量が所定量まで減少した後に攪拌部材の駆動を停止することができる。ここで、現像剤収容部の現像剤の量が所定量まで減少したときには、現像剤収容部の現像剤が劣化している場合があるが、攪拌部材の駆動が停止されるので、現像剤収容部における劣化した現像剤が攪拌部材に攪拌されて画像形成に用いられることを防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、解消機構では、アクチュエータが切断部材を第１位置に移動させて伝達体に接触させることにより、切断部材が第１位置において伝達体を切断するので、伝達体による第１回転体から第２回転体への駆動力伝達状態を確実に解消することができる。
請求項５に記載の発明によれば、伝達体から離間する第２位置にある切断部材は、収納部に収納されるので、第２位置にある切断部材が画像形成装置における周囲の部品に干渉することを防止できる。

請求項６に記載の発明によれば、解消機構では、アクチュエータが離脱部材を第１位置に移動させて伝達体に接触させることにより、離脱部材が第１位置において伝達体を第１回転体および第２回転体の少なくともいずれか一方から離脱させるので、伝達体による第１回転体から第２回転体への駆動力伝達状態を確実に解消することができる。

１．レーザプリンタの構成
図１は、本発明の画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの構成を模式的に示す側断面図である。
このレーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、用紙３を給紙するための給紙部４と、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と、画像が形成された用紙３を排紙するための排紙部６とを備えている。
（１）本体ケーシング
本体ケーシング２の一方側の側面には、フロントカバー７が開閉自在に設けられている。フロントカバー７を開放して、本体ケーシング２内に対して、後述するプロセスカートリッジ１３を着脱させることができる。

なお、以下の説明において、フロントカバー７が設けられる側（図１における右側）を前側（正面側）とし、その反対側（図１における左側）を後側（背面側）とする。また、このレーザプリンタ１を前側から見たときを左右の基準とする。プロセスカートリッジ１３に関しては、特に言及がない限り、本体ケーシング２に対する装着状態での方向を基準として説明する。
（２）給紙部
給紙部４は、用紙３を積載状態で収容しておくための給紙トレイ８を備えている。給紙トレイ８は、本体ケーシング２内の底部に着脱自在に装着されている。給紙トレイ８の前端部上方には、給紙ローラ９が配置されている。この給紙ローラ９の回転により、給紙トレイ８に収容されている用紙３が用紙搬送路１０に１枚ずつ送り出される。そして、その送り出された用紙３は、用紙搬送路１０を通過し、レジストローラ１１によりレジストされた後、画像形成部５（感光ドラム１８と転写ローラ２０との間）に向けて搬送される。
（３）画像形成部
画像形成部５は、スキャナユニット１２、プロセスカートリッジ１３および定着ユニット１４を備えている。
（３−１）スキャナユニット
スキャナユニット１２は、本体ケーシング２の上部に配置されている。このスキャナユニット１２は、レーザ発光部、ミラーおよびレンズなどの光学部材を備えており、後述する感光ドラム１８に向けてレーザビームを出射する。
（３−２）プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ１３は、スキャナユニット１２の下方において、本体ケーシング２に対して着脱可能に装着されている。

プロセスカートリッジ１３は、ドラムカートリッジ１５と、このドラムカートリッジ１５に着脱可能に装着される現像カートリッジ１６とにより構成される。
ドラムカートリッジ１５は、ドラムカートリッジ筐体１７を備えている。ドラムカートリッジ筐体１７は、その上面の後側半分が閉塞され、上面の前側半分が開放されるボックス形状に形成されている。このドラムカートリッジ筐体１７において、その上面が閉塞される後側半分の部分には、感光ドラム１８、スコロトロン型帯電器１９、転写ローラ２０およびクリーニングブラシ２１が保持されている。

感光ドラム１８および転写ローラ２０は、それぞれ左右方向に延びる軸線まわりに回転自在に設けられている。スコロトロン型帯電器１９は、感光ドラム１８の斜め後側上方に配置されている。転写ローラ２０は、感光ドラム１８の下方に配置されている。クリーニングブラシ２１は、感光ドラム１８の後側に配置されている。
ドラムカートリッジ筐体１７の上面が開放された前側半分の部分は、現像カートリッジ１６が着脱自在に装着されるカートリッジ装着部２２である。

現像カートリッジ１６は、筐体の一例としての現像カートリッジ筐体２４を備えている。この現像カートリッジ筐体２４は、後面が開放されるボックス形状に形成されている。すなわち、現像カートリッジ筐体２４は、左右方向において間隔を隔てて対向する１対の側壁２５と、両側壁２５間を上方から閉塞する上壁２６と、両側壁２５間を下方から閉塞する下壁２７と、両側壁２５、上壁２６および下壁２７の各前端縁を連結する前壁２８とを一体的に備えている。

現像カートリッジ筐体２４内には、現像剤収容部の一例としてのトナー収容室２９と、現像室３０とが前後に並べて形成されている。
トナー収容室２９には、たとえば、現像剤の一例として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが収容されている。また、トナー収容室２９内には、回転することによってトナーを攪拌する攪拌部材の一例としてのアジテータ３１が設けられている。アジテータ３１は、左右方向に延びて両側壁２５に回転自在に支持されるアジテータ軸３１Ａと、アジテータ軸３１Ａに取り付けられる羽根３１Ｂとを含んでいる。羽根３１Ｂは、アジテータ軸３１Ａから、左右方向と交差する方向へ延びている。アジテータ３１では、羽根３１Ｂがアジテータ軸３１Ａとともに回転することによって、トナー収容室２９のトナーを攪拌する。

現像室３０には、供給ローラ３２、現像ローラ３３および層厚規制ブレード３４が設けられている。
供給ローラ３２は、現像室３０において、トナー収容室２９との境界部分の後側に配置されている。供給ローラ３２は、左右方向に延びる軸線まわりに回転自在に設けられている。供給ローラ３２の軸（供給ローラ軸３２Ａ）は、両側壁２５に回転可能に支持されている。

現像ローラ３３は、金属製の現像ローラ軸３３Ａを導電性のゴム材料で被覆した構成を有している。現像ローラ軸３３Ａの両端は、両側壁２５に回転可能に支持されている。また、現像ローラ３３は、供給ローラ３２の後方に配置されて、その前側周面が供給ローラ３２の周面に接触している。そして、現像カートリッジ１６がドラムカートリッジ１５に装着された状態において、現像ローラ３３の後側周面は、現像カートリッジ筐体２４において開放された後面を介して、感光ドラム１８の周面に接触している。現像ローラ３３には、所定の現像バイアスが供給される。

層厚規制ブレード３４は、薄い板金の一端にゴム部材を備える構成であり、板金の他端が現像カートリッジ筐体２４に固定され、ゴム部材が現像ローラ３３を押圧するように設けられている。
現像カートリッジ１６では、トナー収容室２９に収容されているトナーが、アジテータ３１によって攪拌されながら現像室３０へ送り込まれる。現像室３０に送り込まれるトナーは、供給ローラ３２に供給され、この供給ローラ３２から現像ローラ３３に供給される。このとき、トナーは、供給ローラ３２と現像バイアスが印加されている現像ローラ３３との間で正極性に摩擦帯電される。そして、現像ローラ３３の回転に伴って、層厚規制ブレード３４によって現像ローラ３３上から余分なトナーが掻き落とされ、これにより現像ローラ３３上に一定厚さのトナーの薄層が担持される。

一方、ドラムカートリッジ１５では、スコロトロン型帯電器１９のコロナ放電により、感光ドラム１８の表面が一様に正帯電される。そして、その正帯電した感光ドラム１８の表面に、スキャナユニット１２からのレーザビーム（図示点線参照）が照射されることにより、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
そして、感光ドラム１８の回転により、感光ドラム１８の表面に形成されている静電潜像が現像ローラ３３と対向すると、現像ローラ３３の表面に担持されている正帯電トナーが、その静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光ドラム１８の表面にトナー像が担持される。

トナー像は、転写ローラ２０に印加される転写バイアスによって、感光ドラム１８と転写ローラ２０との間に搬送されてくる用紙３に転写される。こうしてトナー像が転写された用紙３は、定着ユニット１４に向けて搬送される。
なお、転写後に感光ドラム１８上に残存するトナーは、現像ローラ３３に回収される。また、転写後に感光ドラム１８上に付着する用紙３からの紙粉は、クリーニングブラシ２１によって回収される。
（３−３）定着ユニット
定着ユニット１４は、プロセスカートリッジ１３の後方に設けられている。この定着ユニット１４は、加熱ローラ３６および加圧ローラ３７を備えている。加圧ローラ３７は、加熱ローラ３６に対して下方から圧接されている。これらの加熱ローラ３６と加圧ローラ３７との間を用紙３が通過する間に、その用紙３に転写されているトナー像が、加熱および加圧により用紙３に定着される。
（４）排紙部
排紙部６は、前方に向かって開放される断面略Ｃ字状の用紙搬送路３８を備えている。定着ユニット１４から搬送されてくる用紙３は、その用紙搬送路３８を通過し、排紙ローラ３９によって、本体ケーシング２の上面に形成されている排紙トレイ４０上に排紙される。
２．現像カートリッジ
図２は、現像カートリッジの左側面図である。図３は、現像カートリッジの平面図であって、現像カートリッジの左側面周辺を抜き出して示している。図４は、レーザプリンタの平面図であって、現像カートリッジの左側面周辺を抜き出して示している。

図２に示すように、現像カートリッジ１６では、現像カートリッジ筐体２４の左側の側壁２５（以下では、側壁の一例としての左側壁２５Ｌという。）の左側面に、第１回転体の一例としての第１ギヤ４２と、第２回転体の一例としての第２ギヤ４３と、第３ギヤ４４と、第４ギヤ４５と、無端状の伝達体の一例としてのベルト４７とが配置されている。第１ギヤ４２、第２ギヤ４３、第３ギヤ４４および第４ギヤ４５は、ともに、左右方向に延びる中心軸を有する円柱形状であって、その外周面にギヤ歯が形成されている（図３の点線部分参照）。

第１ギヤ４２に関し、左側壁２５Ｌにおいて、供給ローラ３２（図１参照）の上側に相当する位置に、左側へ突出する第１ギヤ支持軸４６が設けられている。第１ギヤ４２の円中心部分に、第１ギヤ支持軸４６が挿通されている。この状態で、第１ギヤ４２は、第１ギヤ支持軸４６に対して、第１ギヤ支持軸４６まわりに相対回転可能である。つまり、第１ギヤ４２は、第１ギヤ支持軸４６を介して、左側壁２５Ｌ（現像カートリッジ筐体２４）に回転自在に支持されている。

第２ギヤ４３に関し、アジテータ軸３１Ａ（図１参照）の左端部が、左側壁２５Ｌから左側へ露出されている。第２ギヤ４３の円中心部分に、アジテータ軸３１Ａの左端部が挿通されている。この状態で、第２ギヤ４３は、アジテータ軸３１Ａに固定されており、アジテータ軸３１Ａと共回りする。つまり、第２ギヤ４３は、アジテータ３１に連結されている。そして、第２ギヤ４３は、アジテータ軸３１Ａを介して、左側壁２５Ｌ（現像カートリッジ筐体２４）に回転自在に支持されている。

第３ギヤ４４に関し、現像ローラ３３の現像ローラ軸３３Ａ（図１参照）の左端部が、左側壁２５Ｌから左側へ露出されている。第３ギヤ４４の円中心部分に、現像ローラ軸３３Ａの左端部が挿通されている。この状態で、第３ギヤ４４は、現像ローラ軸３３Ａに固定されており、現像ローラ軸３３Ａ（つまり現像ローラ３３）と共回りする。
第４ギヤ４５に関し、供給ローラ３２の供給ローラ軸３２Ａ（図１参照）の左端部が、左側壁２５Ｌから左側へ露出されている。第４ギヤ４５の円中心部分に、供給ローラ軸３２Ａの左端部が挿通されている。この状態で、第４ギヤ４５は、供給ローラ軸３２Ａに固定されており、供給ローラ軸３２Ａ（つまり供給ローラ３２）と共回りする。

第１ギヤ４２および第２ギヤ４３に関し、上述したベルト４７が設けられている。ベルト４７は、その内周面に凹凸（歯）が形成された、いわゆる歯付きのエンドレスベルトである。ベルト４７は、ゴムなどの可撓性を有する材料で形成されている。ベルト４７は、第１ギヤ４２の左側部分（巻回部分）と第２ギヤ４３との間に巻回されている（図３も参照）。この状態において、ベルト４７の歯は、第１ギヤ４２（詳しくは左側部分（巻回部分））および第２ギヤ４３のそれぞれのギヤ歯に噛合している。

そして、第３ギヤ４４のギヤ歯は、第１ギヤ４２（詳しくはベルト４７から離れた右側部分（噛合部分））のギヤ歯に対して後側から噛合しており、第４ギヤ４５のギヤ歯は、第１ギヤ４２（詳しくはベルト４７から離れた右側部分（噛合部分））のギヤ歯に対して下側から噛合している（図３も参照）。なお、第３ギヤ４４と第４ギヤ４５とは噛合していない。
ここで、本体ケーシング２（図１参照）には、図示しないモータの出力部が設けられており、プロセスカートリッジ１３が本体ケーシング２に装着された状態において、モータの出力部が、第１ギヤ４２に連結される。この状態でモータ（図示せず）が駆動されると、モータが発生する駆動力が、モータの出力部から第１ギヤ４２に伝達され、第１ギヤ４２が左側面視で時計回りに回転する。これに伴い、第１ギヤ４２に噛合する第３ギヤ４４および第４ギヤ４５に、第１ギヤ４２から駆動力が伝達され、第３ギヤ４４および第４ギヤ４５が左側面視で反時計回りに回転する。これにより、第３ギヤ４４から駆動力が伝達されて現像ローラ３３（図１参照）が左側面視で反時計回りに回転し、第４ギヤ４５から駆動力が伝達されて供給ローラ３２（図１参照）が左側面視で反時計回りに回転する。

また、モータの出力部（図示せず）から第１ギヤ４２に伝達された駆動力は、ベルト４７によって、第２ギヤ４３にも伝達され、これにより、第２ギヤ４３が回転する。その結果、第２ギヤ４３から駆動力が伝達されてアジテータ３１が回転する。このとき、ベルト４７は、左側面視で時計回りに周回移動し、第２ギヤ４３およびアジテータ３１も左側面視で時計回りに回転する。

また、左側壁２５Ｌにおいて、トナー収容室２９（図１参照）に相当する（換言すればトナー収容室２９を区画する）部分には、トナー収容室２９に連通する貫通穴４８が形成されており、この貫通穴４８は、左側壁２５Ｌに設けられた略透明の窓４９によって隙間なく塞がれている。詳しくは、貫通穴４８および窓４９は、左側壁２５Ｌにおいて第１ギヤ４２、第２ギヤ４３およびベルト４７に囲まれる領域５０に設けられている。窓４９を介してトナー収容室２９内を把握することができる。なお、この窓４９は、図示されていないが、現像カートリッジ筐体２４における右側の側壁２５にも設けられている。これらの窓４９は、左右方向に対向している。

ここで、窓４９に関し、このレーザプリンタ１には、図４に示すように、検知部５１と、突出部材の一例としての導光部材５３とが設けられている。なお、図４では、説明の便宜上、プロセスカートリッジ１３において現像カートリッジ１６以外の部材が省略されている。
３．検知部および導光部材
検知部５１は、本体ケーシング２に設けられており、光センサ５２と、光センサ５２に電気的に接続されたＣＰＵ（図示せず）と含んでいる。

光センサ５２は、検出光を発する発光素子５４と、発光素子５４が発した検出光を受ける受光素子５５とを含んでいる。発光素子５４および受光素子５５は、現像カートリッジ１６を左右方向から挟むように、本体ケーシング２に配置されている。詳しくは、発光素子５４は、本体ケーシング２において現像カートリッジ１６の左側壁２５Ｌに対向する壁（本体壁２Ａ）に設けられ、受光素子５５は、本体ケーシング２において現像カートリッジ１６の右側の側壁２５に対向する壁（図示せず）に設けられている。

導光部材５３は、現像カートリッジ筐体２４に設けられている。なお、導光部材５３は、図４以外では図示されていない。導光部材５３は、現像カートリッジ筐体２４の左側壁２５Ｌにおける窓４９の周辺（詳しくは上述した領域５０）に配置されて現像カートリッジ筐体２４の外側（左側）へ向かって突出する例えば略透明の中空体である。導光部材５３は、その中空部分５３Ａに、薄板状の反射部材５８を２つ備えている。２つの反射部材５８のうち、一方の反射部材５８Ａは、中空部分５３Ａの前側において斜め右側後方に傾斜するように配置されており、他方の反射部材５８Ｂは、中空部分５３Ａの後側において斜め右側後方に傾斜するように配置されている。そして、２つの反射部材５８Ａ，Ｂにおいて互いに近い面には、鏡５９が設けられている。他方の反射部材５８Ｂの鏡５９は、現像カートリッジ１６の左側壁２５Ｌの窓４９に対して左側にずれた位置にある。

そして、現像カートリッジ１６が本体ケーシング２に装着された状態において、一方の反射部材５８Ａの鏡５９は、光センサ５２の発光素子５４に対して右側にずれた位置にある。
なお、このような導光部材５３は、現像カートリッジ１６の右側の側壁２５に設けられていてもよい。

ここで、発光素子５４から発せられた検出光は、図示した１点鎖線で示すように、右側へ進んでから導光部材５３の中空部分５３Ａ内に入る。この検出光は、中空部分５３Ａにおいて、一方の反射部材５８Ａの鏡５９で反射されることによって、その進行方向が他方の反射部材５８Ｂの鏡５９（図４では後側）へ向けられる。ついで、この検出光は、他方の反射部材５８Ｂの鏡５９で反射されることによって、その進行方向が左側壁２５Ｌの窓４９（つまり右側）へ向けられて導光部材５３の外に出る。ここで、中空部分５３Ａは、検出光の通過経路の一例をなしている。そして、導光部材５３の外に出た検出光は、左側壁２５Ｌの窓４９を通過して、トナー収容室２９に入射される。トナー収容室２９に入射された検出光は、右側へ進み、現像カートリッジ１６の右側の側壁２５の窓４９（図示せず）を通過してトナー収容室２９から出射され、受光素子５５に受けられる。

詳しくは、トナー収容室２９において、左側壁２５Ｌの窓４９よりも上方までトナーが収容されていると、左側壁２５Ｌの窓４９まで到達した検出光は、その進行が窓４９においてトナーによって遮られ、トナー収容室２９に入射されない。そのため、この検出光は受光素子５５に受けられず、これによって、検知部５１(詳しくは上述したＣＰＵ）が、トナー収容室２９に所定量のトナーが収容されてことを検知する。一方、トナー収容室２９のトナーの量が所定量まで減少して、トナーが左側壁２５Ｌの窓４９付近に存在しないと、左側壁２５Ｌの窓４９まで到達した検出光は、トナー収容室２９に入射されて、上述したように受光素子５５に受けられるので、これによって、検知部５１が、トナー収容室２９のトナーの量が所定量まで減少したことを検知する。

このように、この検出光は、トナー収容室２９のトナーの量を検出する。なお、上述したように検出光が受光素子５５に受けられるか否かに限らず、受光素子５５に受けられた検出光の光量によってトナー収容室２９のトナーの量が検出されてもよい。
４．カッタ
図５は、レーザプリンタの縦断面を背面から見た図であって、現像カートリッジの左側面周辺を抜き出して示している。

上述した検知部５１によるトナー量の検知に関連して、本体ケーシング２の本体壁２Ａには、図５に示す切断部材の一例としてのカッタ６０が設けられている。なお、図５では、検知部５１が省略されている。
カッタ６０は、中空円筒状の筒部６０Ａと、筒部６０Ａの右端の上端から右側へ延びた後に斜め左側下方へ折れ曲るフック部６０Ｂとを一体的に有している。筒部６０Ａの内周面には、ねじ部が形成されている。フック部６０Ｂにおいて斜め左側下方へ折れ曲った部分の左端部および右端部には、刃６２が形成されている。そして、カッタ６０の上端には、左右方向に延びつつ上向きに突出するキー６１が形成されている。キー６１は、本体壁２Ａに設けられたキー溝（図示せず）に遊嵌されている。

カッタ６０に関し、本体ケーシング２の本体壁２Ａには、アクチュエータ６３が設けられている。カッタ６０およびアクチュエータ６３は、解消機構の一例を構成する。アクチュエータ６３は、図示しないモータと、左右方向に延びる中心軸を有する円柱状のギヤ６４とを含んでいる。ギヤ６４の外周面には、このモータ（図示せず）の出力軸に設けられた出力ギヤ（図示せず）に噛合するギヤ歯が形成されている。ギヤ６４の右端面には、その円中心部分から右側へ延びるねじ６５が一体的に設けられている。

ここで、カッタ６０において、筒部６０Ａがギヤ６４のねじ６５に外嵌されており、筒部６０Ａの内周面のねじ部とねじ６５とが噛合している。この状態において、アクチュエータ６３（詳しくは上述した図示しないモータ）が作動すると、ギヤ６４が、その中心軸まわりに正回転または逆回転する。これに伴ってギヤ６４のねじ６５も回転する。ここで、上述したようにカッタ６０のキー６１が本体壁２Ａのキー溝（図示せず）に遊嵌されているので、カッタ６０は、ねじ６５と共回りすることなく、ねじ６５の回転に伴って左右へ移動する。

以下では、左側へ移動しきったときのカッタ６０の位置を第１位置とする（図示点線で示したカッタ６０を参照）。そして、右側へ移動しきったときのカッタ６０の位置を第２位置とする（図示実線で示したカッタ６０を参照）。このように、アクチュエータ６３は、カッタ６０を第１位置と第２位置との間で移動させる。本体壁２Ａには、収納部の一例としての窪み６６が設けられており、第２位置にあるカッタ６０は、窪み６６に収納される。カッタ６０が第２位置にある状態で、カッタ６０の右側の刃６２がベルト４７（詳しくは図２に示すようにベルト４７において第１ギヤ４２の上端と第２ギヤ４３の上端とをつなぐ上側連結部４７Ａ）に対して左側にずれて配置されている。

通常、カッタ６０は、第２位置にある。しかし、検知部５１が、上述したように、トナー収容室２９のトナーの量が所定量まで減少したことを検知すると、アクチュエータ６３が作動し、カッタ６０は、窪み６６からはみ出て第１位置まで移動し、すぐさま第２位置に戻る。詳しくは、カッタ６０が第１位置へ移動する途中において、カッタ６０の右側の刃６２がベルト４７の上側連結部４７Ａに接触し、上側連結部４７Ａを切断し始める。そして、カッタ６０が第１位置まで移動すると、カッタ６０の右側の刃６２が上側連結部４７Ａを完全に切断する。つまり、カッタ６０が第１位置においてベルト４７を切断する。これにより、ベルト４７が第１ギヤ４２と第２ギヤ４３との間に巻回されなくなり、ベルト４７による第１ギヤ４２から第２ギヤ４３への駆動力伝達状態（図２参照）が解消される。なお、カッタ６０が第１位置まで移動したにもかかわらずベルト４７（上側連結部４７Ａ）が完全に切断されなかった場合、ベルト４７は、カッタ６０が第１位置から第２位置まで戻る間に、カッタ６０の左側の刃６２によって切断される。

このように、第１位置は、ベルト４７に接触する位置であり、第２位置は、ベルト４７から離間する位置である。
５．作用効果
（１）この現像カートリッジ１６では、図２に示すように、現像カートリッジ筐体２４に回転自在に支持され、駆動力が伝達される第１ギヤ４２と、現像カートリッジ筐体２４に回転自在に支持され、アジテータ３１に連結された第２ギヤ４３との間に無端状のベルト４７が巻回されている。このベルト４７が第１ギヤ４２から第２ギヤ４３へ駆動力を伝達することによって、アジテータ３１に、トナー収容室２９（図１参照）のトナーを攪拌するための駆動力が伝達される。

そして、このように第１ギヤ４２と第２ギヤ４３との間にベルト４７を巻回することによって第１ギヤ４２から第２ギヤ４３へ駆動力を伝達する場合には、第１ギヤ４２と第２ギヤ４３との軸間距離が変更されても、ベルト４７だけを変更すれば、第１ギヤ４２および第２ギヤ４３は引き続き使用できる。
この結果、他機種の現像カートリッジ１６においても第１ギヤ４２および第２ギヤ４３を共通で使用できる。
（２）第１ギヤ４２は、第２ギヤ４３を介してアジテータ３１に駆動力を伝達するだけでなく、現像ローラ３３および供給ローラ３２にも駆動力を伝達することができる。

そして、第１ギヤ４２から駆動力が伝達されることによって現像ローラ３３および供給ローラ３２が回転するので、供給ローラ３２から現像ローラ３３にトナーを供給し、現像ローラ３３にトナーを担持させることができる（図１参照）。これにより、現像ローラ３３に担持されたトナーによって静電潜像を可視像化し、画像形成を達成することができる。
（３）第１ギヤ４２と第２ギヤ４３との間に無端状のベルト４７を巻回する場合には、第１ギヤ４２と第２ギヤ４３との間に別のギヤを配置して第１ギヤ４２から第２ギヤ４３へ駆動力を伝達する場合に比べて、現像カートリッジ筐体２４の左側壁２５Ｌにおいて第１ギヤ４２、第２ギヤ４３およびベルト４７に囲まれる領域５０に比較的大きなフリースペースを確保することができる。これにより、この領域５０に、検出光を通過させる窓４９を配置することができる。つまり、窓４９の配置に関し、設計の自由度を増大させることができる。
（４）また、図４に示すように、この領域５０に、現像カートリッジ筐体２４の外側へ向かって突出する導光部材５３を配置することができる。つまり、導光部材５３の配置に関し、設計の自由度を増大させることができる。
（５）詳しくは、領域５０には、検出光を反射させる２つの反射部材５８と、反射部材５８が反射させた検出光を通過させる通過経路（中空部分５３Ａ）といった複数の部品を含む導光部材５３を配置することができる。なお、この実施例では、導光部材５３の中空部分５３Ａを通過経路としたが、通過経路を中空部分５３Ａとは別に設け、この通過経路を、中空部分５３Ａに配置してもよい。
（６）このレーザプリンタ１では、検知部５１によって、トナー収容室２９のトナーの量が所定量まで減少したことが検知されると、図５に示すように、カッタ６０およびアクチェータ６３が作動して、ベルト４７による第１ギヤ４２から第２ギヤ４３への駆動力伝達状態を解消する。

これにより、第２ギヤ４３が連結されたアジテータ３１（図２参照）には、トナー収容室２９（図１参照）のトナーを攪拌するための駆動力が伝達されなくなるので、トナー収容室２９のトナーの量が所定量まで減少した後にアジテータ３１の駆動を停止することができる。ここで、トナー収容室２９のトナーの量が所定量まで減少したときには、トナー収容室２９のトナーが劣化している場合があり、このようなトナーが感光ドラム１８（図１参照）に供給されると、感光ドラム１８が損傷するおそれがある。しかし、トナー収容室２９のトナーの量が所定量まで減少するとアジテータ３１の駆動が停止されるので、トナー収容室２９の劣化したトナーが感光ドラム１８に供給されなくなり、劣化したトナーによる感光ドラム１８の損傷を防止することができる。そして、トナー収容室２９における劣化したトナーがアジテータ３１に攪拌されて画像形成に用いられることを防止することができる。

なお、アジテータ３１の駆動が停止された場合には、現像室３０（図１参照）の供給ローラ３２および現像ローラ３３にあるトナーがなくなるまで画像形成が行われた後、ユーザに対してトナーエンプティが報知される。現像室３０にあるトナーがなくなったか否かについては、たとえば、アジテータ３１の駆動停止後からの画像形成枚数によって判断される。
（７）ベルト４７による第１ギヤ４２から第２ギヤ４３への駆動力伝達状態の解消に関し、具体的には、アクチュエータ６３がカッタ６０を第１位置（図示点線で示したカッタ６０を参照）に移動させてベルト４７に接触させることにより、カッタ６０が第１位置においてベルト４７を切断する。これにより、ベルト４７による第１ギヤ４２から第２ギヤ４３への駆動力伝達状態を確実に解消することができる。
（８）ベルト４７から離間する第２位置（図示実線で示したカッタ６０を参照）にあるカッタ６０は、窪み６６に収納されるので、第２位置にあるカッタ６０がレーザプリンタ１における周囲の部品に干渉することを防止できる。
６．変形例
（１）変形例１
図６は、図３に変形例１を適用した図である。

上記した実施形態では、ベルト４７を歯付きベルトとしたが、歯がついてないベルトであってもよい。その場合、図６に示すように、第１ギヤ４２（図３参照）の代わりに第１プーリ７０が設けられ、第２ギヤ４３（図３参照）の代わりに第２プーリ７１が設けられる。第１プーリ７０および第２プーリ７１のそれぞれの外周面は、全周に亘って凹んでいる。ここで、第１プーリ７０の外周面の凹みを第１凹み７０Ａといい、第２プーリ７１の外周面の凹みを第１凹み７１Ａという。なお、第１プーリ７０において、第１凹み７０Ａは、第１プーリ７０の左側に設けられており、第１プーリ７０の右側の外周面には、ギヤ歯が形成され（点線部分参照）、このギヤ歯には、上述したように第３ギヤ４４および第４ギヤ４５の各ギヤ歯が噛合している。

上述したように歯が付いていないベルト４７は、第１プーリ７０と第２プーリ７１との間に巻回されており、第１プーリ７０の第１凹み７０Ａおよび第２プーリ７１の第２凹み７１Ａのそれぞれに嵌め込まれている。
さらに、ベルト４７には、無端状で可撓性を有するチェーンも含まれ、その場合、第１ギヤ４２および第２ギヤ４３（図３参照）は、スプロケットの態様をなしている。
（２）変形例２
図７は、図５に変形例２を適用した図である。

変形例２では、カッタ６０（図５参照）の代わりに、図７に示す離脱部材６７が設けられている。つまり、変形例２では、離脱部材６７およびアクチュエータ６３が、解消機構の一例を構成する。
離脱部材６７は、左右方向に延びる略円筒形状であり、その内周面には、ねじ部が形成されている。そして、離脱部材６７の右端面には、略Ｖ字状の凹み６８が形成されている。また、離脱部材６７の上端には、カッタ６０と同様に、本体壁２Ａのキー溝（図示せず）に遊嵌されるキー６１が形成されている。

ここで、離脱部材６７がギヤ６４のねじ６５に外嵌されており、離脱部材６７の内周面のねじ部とねじ６５とが噛合している。この状態において、アクチュエータ６３（詳しくは上述した図示しないモータ）が作動すると、アクチュエータ６３は、カッタ６０（図５参照）の場合と同様に、離脱部材６７を、ベルト４７に接触する第１位置（図示点線で示した離脱部材６７を参照）と、ベルト４７から離間する第２位置（図示実線で示した離脱部材６７を参照）との間で左右に移動させる。ここで、離脱部材６７の第１位置と第２位置との間での移動方向（左右方向）は、ベルト４７の周回移動方向と直交する方向である。

通常、離脱部材６７は、カッタ６０の場合と同様に、第２位置にあり、窪み６６に収納されている。しかし、検知部５１が、上述したように、トナー収容室２９のトナーの量が所定量まで減少したことを検知すると、アクチュエータ６３が作動し、離脱部材６７は、窪み６６からはみ出て第１位置まで移動し、すぐさま第２位置に戻る。詳しくは、カッタ６０が第１位置へ移動する途中において、離脱部材６７が、凹み６８の周辺においてベルト４７の上側連結部４７Ａに接触し、上側連結部４７Ａを右側へ押し始める。そして、離脱部材６７が第１位置まで移動すると、離脱部材６７は、上側連結部４７Ａをさらに右側へ押し、これに伴ってベルト４７が第１ギヤ４２および第２ギヤ４３（図２参照）の少なくともいずれか一方から離脱する（図示点線で示したベルト４７を参照）。これにより、ベルト４７が第１ギヤ４２と第２ギヤ４３との間に巻回されなくなる。

このように、アクチュエータ６３が離脱部材６７を第１位置に移動させてベルト４７に接触させることにより、離脱部材６７が第１位置においてベルト４７を第１ギヤ４２および第２ギヤ４３の少なくともいずれか一方から離脱させるので、ベルト４７による第１ギヤ４２から第２ギヤ４３への駆動力伝達状態（図２参照）を確実に解消することができる。
（３）変形例３
上記した実施形態では、モノクロプリンタを例示したが、たとえば、本発明は、カラープリンタに適用することもできる。

また、スキャナユニット１２が発生させるレーザによって感光ドラム１８を露光させたが、スキャナユニット１２の代わりに、ＬＥＤを用いて感光ドラム１８を露光させでもよい。
（４）変形例４
上述したトナー収容室２９のトナーの量の検知は、検知部５１によって行われるのに限らず、たとえば、画像形成枚数に応じて行われてもよい。
（５）変形例５
上述した実施形態では、図２に示すように、第１ギヤ４２と第２ギヤ４３との間にベルト４７を巻回しているが、現像カートリッジ１６に、第１ギヤ４２に噛合するギヤを新たに設けて、このギヤと第２ギヤ４３との間にベルト４７を巻回してもよい。

また、第１ギヤ４２と第３ギヤ４４との間、および、第１ギヤ４２と第４ギヤ４５との間に、中継ギヤをそれぞれ介在させてもよい。この場合、第１ギヤ４２と第３ギヤ４４との間の中継ギヤを介して第１ギヤ４２から第３ギヤ４４に駆動力が伝達され、第１ギヤ４２と第４ギヤ４５との間の中継ギヤを介して第１ギヤ４２から第４ギヤ４５に駆動力が伝達される。

本発明の画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの構成を模式的に示す側断面図である。 現像カートリッジの左側面図である。 現像カートリッジの平面図であって、現像カートリッジの左側面周辺を抜き出して示している。 レーザプリンタの平面図であって、現像カートリッジの左側面周辺を抜き出して示している。 レーザプリンタの縦断面を背面から見た図であって、現像カートリッジの左側面周辺を抜き出して示している。 図３に変形例１を適用した図である。 図５に変形例２を適用した図である。

符号の説明

１ プリンタ
１６ 現像カートリッジ
２４ 現像カートリッジ筐体
２５Ｌ 左側壁
２９ トナー収容室
３１ アジテータ
３２ 供給ローラ
３３ 現像ローラ
４２ 第１ギヤ
４３ 第２ギヤ
４７ ベルト
４９ 窓
５０ 領域
５１ 検知部
５３ 導光部材
５３Ａ 中空部分
５８ 反射部材
６０ カッタ
６３ アクチュエータ
６６ 窪み
６７ 脱離部材

Claims (6)

1. 現像剤を収容する現像剤収容部が設けられた筐体と、
   前記筐体に設けられ、駆動力が伝達されることにより、前記現像剤収容部の現像剤を攪拌する攪拌部材と、
   前記筐体に回転自在に支持され、駆動力が伝達される第１回転体と、
   前記筐体に回転自在に支持され、前記攪拌部材に連結された第２回転体と、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に巻回されることによって、前記第１回転体から前記第２回転体へ駆動力を伝達する無端状の伝達体と、
   現像剤を担持し、前記第１回転体から駆動力が伝達されることによって回転する現像ローラと、
   前記筐体に回転自在に支持され、前記現像ローラに連結された第３ギヤと、
   前記現像ローラに現像剤を供給し、前記第１回転体から駆動力が伝達されることによって回転する供給ローラと、
   前記筐体に回転自在に支持され、前記供給ローラに連結された第４ギヤと
   を備え、
   前記第１回転体は、前記伝達体が巻回される巻回部分と、前記巻回部分から離れて配置され、前記第３ギヤおよび前記第４ギヤが噛合される噛合部分とを備え、
   前記筐体は、前記第１回転体、前記第２回転体および前記伝達体が配置される側壁と、前記側壁において、前記第１回転体、前記第２回転体および前記伝達体に囲まれる領域に設けられ、前記筐体の外側へ向かって突出する突出部材とを備え、
   前記突出部材は、前記現像剤収容部の現像剤の量を検出するための検出光を反射させる反射部材と、前記反射部材が反射させた検出光を通過させる通過経路とを含むことを特徴とする、現像カートリッジ。
2. 前記筐体は、
   前記第１回転体、前記第２回転体および前記伝達体が配置される側壁と、前記側壁において、前記第１回転体、前記第２回転体および前記伝達体に囲まれる領域に設けられ、前記現像剤収容部の現像剤の量を検出するための検出光を通過させる窓とを備えてい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。
3. 現像剤を収容する現像剤収容部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、駆動力が伝達されることにより、前記現像剤収容部の現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記筐体に回転自在に支持され、駆動力が伝達される第１回転体と、前記筐体に回転自在に支持され、前記攪拌部材に連結された第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に巻回されることによって、前記第１回転体から前記第２回転体へ駆動力を伝達する無端状の伝達体とを備える現像カートリッジが着脱自在に装着される画像形成装置であって、
   前記現像剤収容部の現像剤の量が所定量まで減少したことを検知する検知部と、
   前記検知部によって、前記現像剤収容部の現像剤の量が所定量まで減少したことが検知されると、前記伝達体による前記第１回転体から前記第２回転体への駆動力伝達状態を解消する解消機構とを備え、
   前記現像カートリッジは、
   現像剤を担持し、前記第１回転体から駆動力が伝達されることによって回転する現像ローラと、
   前記筐体に回転自在に支持され、前記現像ローラに連結された第３ギヤと、
   前記現像ローラに現像剤を供給し、前記第１回転体から駆動力が伝達されることによって回転する供給ローラと、
   前記筐体に回転自在に支持され、前記供給ローラに連結された第４ギヤと
   を備え、
   前記第１回転体は、前記伝達体が巻回される巻回部分と、前記巻回部分から離れて配置され、前記第３ギヤおよび前記第４ギヤが噛合される噛合部分とを備えていることを特徴とする、画像形成装置。
4. 前記解消機構は、
   前記伝達体に接触する第１位置と、前記伝達体から離間する第２位置との間で移動可能であり、前記第１位置において前記伝達体を切断する切断部材と、
   前記切断部材を、前記第１位置と前記第２位置との間で移動させるアクチュエータとを含むことを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第２位置にある前記切断部材を収納する収納部を備えていることを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記解消機構は、
   前記伝達体に接触する第１位置と、前記伝達体から離間する第２位置との間で移動可能であり、前記第１位置において前記伝達体を前記第１回転体および前記第２回転体の少なくともいずれか一方から離脱させる離脱部材と、
   前記離脱部材を、前記第１位置と前記第２位置との間で移動させるアクチュエータとを含むことを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。

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