JP2015072337A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置本体に対して着脱可能な定着ユニットの装置本体に対する良好な位置決め状態を形成することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置本体に着脱可能に構成され、記録媒体に形成された現像剤像の定着処理を行うための定着ユニット９と、定着ユニット９に当接することにより、定着ユニット９を装置本体における装着位置に位置決めする位置決め部１０、１１と、定着ユニット９に対して第１の方向において第１の隙間を有して配置される第１の部品と、を備える画像形成装置において、第１の方向において、定着ユニット９に対して第１の隙間よりも狭い隙間で対向し、定着ユニット９が装置本体に対して第１の方向に相対移動した場合に、定着ユニット９が第１の部品と接触するのを抑制すべく、定着ユニット９に当接することが可能な規制部８を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。詳しくは電子写真プロセスにおける定着プロセスを担う定着手段の画像形成装置本体内の位置決め手段及びその位置決め形状、画像形成装置枠体構成に関する。

複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式を採用した画像形成装置において、電子写真プロセスにおける定着プロセスを担う定着手段を、ユーザによる交換に対応させるべく定着ユニットとして装置本体に対し着脱可能に構成したものが知られている。そして、定着手段を装置本体に対して位置決めするための構成として、装置本体に対する定着手段の挿抜方向において定着手段を拘束するための手段や形状等が種々提案されている。
定着ユニットは、画像形成装置を構成する部品の総重量において大部分を占めるものであり、装置本体の枠体部材に複数箇所でビス締結されることで、装置の強度を高める部材としての役割も果たすことができる。しかし、ユーザによる定着ユニットの交換を前提とした機種では、サービス性を考慮した結果、ビス締めによる固定を廃止し、抜け止め部材を設けて定着ユニットを位置決めする構成とすることがある。この構成においては、定着ユニットが大きな外力を受けて定着手段の挿入方向と逆方向に力がかかったときに、抜け止め部材の破損が懸念される。特許文献１には、そのような抜け止め部材の破損防止を目的として、衝撃発生時に定着ユニットが挿抜方向と逆側に飛び出すような方向に反力を受ける受け面の断面形状が提案されている。

特開２０１０−８５４４９号公報

しかしながら、製品輸送時の落下・振動等の衝撃により、定着ユニットには、位置決め箇所以外の箇所において挿抜方向とは異なる方向、例えば、装置高さ方向やメディア幅方向に大きな外力が生じることがある。特許文献１で提案された技術では、上記のような衝撃により定着ユニットが挿抜方向とは異なる方向に動いた際に、定着ユニットの動きを十分に規制することが困難である。定着ユニットの近傍には、例えば、定着ユニットの装着の有無を検知するための接触型のセンサなどの部品が配置されており、このような部品が上記衝撃によって定着ユニットと衝突し、破損してしまう懸念がある。

本発明の目的は、装置本体に対して着脱可能な定着ユニットの装置本体に対する良好な位置決め状態を形成することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成され、記録媒体に形成された現像剤像の定着処理を行うための定着ユニットと、
前記装置本体に設けられ、前記定着ユニットに当接することにより、前記定着ユニットを前記装置本体における装着位置に位置決めする位置決め部と、
前記装置本体に設けられ、前記定着ユニットに対して第１の方向において第１の隙間を有して配置される第１の部品と、
を備える画像形成装置において、
前記第１の方向において、前記定着ユニットに対して前記第１の隙間よりも狭い隙間で対向し、前記定着ユニットが前記装置本体に対して前記第１の方向に相対移動した場合に、前記定着ユニットが前記第１の部品と接触するのを抑制すべく、前記定着ユニットに当接することが可能な規制部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、装置本体に対して着脱可能な定着ユニットの装置本体に対する良好な位置決め状態を形成することができる。

本発明の実施例に係る画像形成装置の枠体構成を示す模式的斜視図 図１のＣ矢視図 図１のＤ矢視図 クリアランス規制手段を示す模式図 定着ユニット有無検知手段の構成を示す模式図 定着ユニット周辺の構成を示す模式的側面図 定着ユニット有無検知手段の構成を示す模式的側面図 定着ユニット抜け止めレバーの構成を示す模式的斜視図 定着ユニット周辺の構成を示す模式的斜視図 本発明の実施例に係る画像形成装置の模式的断面図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施例）
ここで、画像形成装置（電子写真画像形成装置）とは、電子写真画像形成プロセスを用いて現像剤（トナー）により記録媒体に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタなど）、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサー、及び、それら複合機（マルチファンクションプリンタ）などが含まれる。また、記録媒体とは、画像を形成される物であって、例えば、記録シート、ＯＨＰシート等である。

また、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体ドラムと、この電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電装置、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つを一体的にカートリッジ化したものである。そして、このプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に構成されている。また、本実施例に係る画像形成装置では、記録媒体に形成された現像剤像の定着処理を行うための定着手段が、定着ユニットとして装置本体に対して着脱可能に構成されている。以下の説明において、画像形成装置本体（以下、「装置本体」という）とは、装置本体の構成から少なくともプロセスカートリッジ及び定着ユニットを除いた装置構成部分のことである。
＜画像形成装置の構成＞
図１０を参照して、本発明の実施例に係る画像形成装置について説明する。図１０は、本実施例に係る画像形成装置の構成を示す模式的断面図である。

図１０に示すように、本実施例に係る画像形成装置Ａは、プロセスカートリッジＢにお
いて帯電手段により帯電された感光体１０７を露光手段１００が露光することにより、感光体１０７の表面に静電潜像が形成される。感光体１０７に形成された静電潜像が、プロセスカートリッジＢに設けられた現像手段により現像されることにより、感光体１０７の表面に現像剤による画像（現像剤像）が形成される。

記録媒体積載手段１０３ａに収納された記録媒体１０２は、ピックアップローラ１０３ｂ、フィードローラ１０３ｃ、リタードローラ１０３ｃにより１枚ずつ分離給送される。給送された記録媒体１０２は、給紙搬送路１０９に沿ってプロセスカートリッジＢの感光体１０７と転写手段としての転写ローラ１０４とが対向する転写部に搬送される。転写部に搬送された記録媒体１０２は、感光体１０７上に形成された画像が転写され、搬送ガイド１０３ｆに沿って定着手段１０５へと搬送される。駆動ローラ（加圧ローラ）１０５ａと定着回転体（定着ローラ）１０５ｂからなる定着手段１０５は、通過する記録媒体１０２に熱及び圧力を印加し、転写画像を記録媒体１０２に定着させる。画像が定着された記録媒体１０２は、排出ローラ１０３ｄにより排出部１０６に排出される。１０８は、記録媒体１０２の両面に画像を形成する際に用いられる両面搬送路である。

＜定着ユニットの支持構成＞
図１〜図９を参照して、本実施例に係る画像形成装置における定着ユニット９の支持構成について説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置における枠体構成を示す模式的斜視図である。図２は、本実施例に係る画像形成装置における枠体構成の模式的正面図（図１のＣ矢視図）であり、通紙方向下流側から見た定着ユニット９の位置決め箇所を示す説明図である。図３は、本実施例に係る画像形成装置における枠体構成の模式的背面図（図１のＤ矢視図）であり、通紙方向上流側から見た定着ユニット９の位置決め箇所を示す説明図である。図４は、本実施例におけるクリアランス規制手段を示す模式図（図２の突き当て部１２周辺を拡大して示した図）である。図５は、定着ユニット有無検知手段の構成を示す模式図（図３の定着ユニット有無検知手段７部の拡大図）である。図６は、定着ユニット９周辺の構成を示す模式的側面図である。図７は、定着ユニット有無検知手段の構成を示す模式的側面図である。図８は、定着ユニット抜け止めレバーの構成を示す模式的斜視図である。図９は、定着ユニット９周辺の構成を示す模式的斜視図である。

図１〜図３に示すように、定着ユニット９を支持する枠体（フレーム）構成は、一方のサイドフレームである第１枠体構成部材１と、他方のサイドフレームである第２枠体構成部材２が、ベースフレームである第３枠体構成部材３にそれぞれ直立支持されている。第１枠体構成部材１と第２枠体構成部材２は、互いに平行に配置され、両者の間を延びる第１補強部材５及び第２補強部材４の一方の端部が第１枠体構成部材１、他方の端部が第２枠体構成部材２に結合・支持されている。第１補強部材５には露光手段６が支持され、その下方において、定着ユニット９が第２補強部材４に支持される。

定着ユニット９は、上述した定着手段としての駆動ローラ１０５ａ及び定着回転体１０５ｂと、これらを回転可能に支持するフレーム（ハウジング）１０５ｃとが一体化され、装置本体に対して着脱可能に構成されている。

＜高さ方向の位置決め＞
定着ユニット９は、装置本体に対して図１の矢印Ｃ方向に挿入され、装置本体に対して４箇所で装置高さ方向に位置決めされて装着される。図２に示すように、定着ユニット９は、挿入方向上流側（前方）の左右両端部、具体的には、第１枠体構成部材１側の第１位置決め部１０（１箇所目）と、第２枠体構成部材２側の第２位置決め部１１（２箇所目）において装置本体に対し位置決めされている。また、図３に示すように、挿入方向下流側（後方）の左右両端部、具体的には、第１枠体構成部材１側の第３位置決め部１４（３箇所目）と、第２枠体構成部材２側の第４位置決め部１５（４箇所目）において装置本体に
対し位置決めされている。

各位置決め部は、挿入方向に突出する定着ユニット９の凸部が、装置本体側の凹部または孔部に嵌合する構成、あるいは、挿入方向とは逆方向に突出する装置本体側の凸部が定着ユニット９の凹部または孔部に嵌合する構成となっている。これら凸部と凹部または孔部は、装置高さ方向の寸法が略同じに設定されており、嵌合状態において装置高さ方向の相対移動を互いに規制する構成となっている。なお、ここで示す位置決め部の構成は、あくまで一例であり、当該構成に限定されるものではない。

詳しくは、図９に示すように、定着ユニット９が装置本体に対してｅ方向に挿入されていくと、第３位置決め部１４として、定着ユニット９のフレーム１０５ｃに設けられた凸部が第２補強部材４に設けられた孔部に嵌合する（点線部）。また、第２位置決め部１１として、定着ユニット９のフレーム１０５ｃに設けられた孔部に、第２枠体構成部材２に設けられた凸部が嵌合する（点線部）。以上のようにして、第２枠体構成部材２側において、定着ユニット９が装置本体に対して装置高さ方向に位置決めされる。図示を省略するが、第１枠体構成部材１側の位置決め（第１位置決め部１０及び第４位置決め部１５）についても同様に構成されている。

＜記録媒体幅方向の位置決め＞
図３に示すように、挿入方向と逆方向に突出する第２補強部材４の凸部が、定着ユニット９の孔部に嵌合することにより（位置決め部１６）、画像形成装置内を搬送される記録媒体の幅方向において定着ユニット９が装置本体に対し位置決めされる。これら凸部と孔部は、装置幅方向の寸法が略同じに設定されており、嵌合状態において装置幅方向の相対移動を互いに規制する構成となっている。ここで、装置幅方向と記録媒体の幅方向は同じである。なお、ここで示す位置決め部の構成は、あくまで一例であり、当該構成に限定されるものではない。

＜挿抜方向の位置決め＞
図２、図８、図９を参照して、定着ユニット９の挿抜方向における装置本体に対する位置決め構成について説明する。

定着ユニット９は、挿抜方向のうち挿入方向（図１の矢印Ｃ方向）において、装置本体に対して４つの面で位置決めされる。まず、第１位置決め部１０及び第２位置決め部１１において、定着ユニット９のフレーム１０５ｃの孔部の周りの面が、それぞれ第１枠体構成部材１及び第２枠体構成部材２の面と、挿入方向に当接する。また、定着ユニット９のフレーム１０５ｃに設けられた突き当て部１２、１３が、第１補強部材５の面８０と、挿入方向に当接する。これにより、定着ユニット９は、装置本体に対し挿入方向への移動が規制される。

定着ユニット９は、挿抜方向のうち抜き方向（図１の矢印Ｄ方向）においては、抜け止めレバー２３により位置決めされる構成となっている。定着ユニット９は、上記各面が当接状態になった後、抜け止めレバー２３が回動されることにより、抜け止めレバー２３の凸部２３ａが第２枠体構成部材２の孔部２４に入り込み、孔部２４の縁に設けられた係止面２４ａに対して抜き方向に対向する状態となる。定着ユニット９が装置本体に対して抜き方向に移動しようとすると、抜け止めレバー２３の凸部２３ａが係止面２４ａに突き当たることにより、同方向への定着ユニット９の移動が規制されることになる。この抜け止め構成は、図示を省略するが、第１枠体構成部材１側においても左右対称に同様の構成が設けられている。

＜クリアランス規制手段＞
図２、図４、図５を参照して、クリアランス規制手段について説明する。第１補強部材５に、定着ユニット９の挿入方向とは逆方向に突出するクリアランス規制部８が設けられている。クリアランス規制部８は、定着ユニット９が装置本体に装着されて挿抜方向に位置決めされた状態において、突き当て部１２、１３に対して装置幅方向（記録媒体幅方向）及び装置高さ方向に所定のクリアランスａ、ｂを有して隣接するように構成されている。

＜定着ユニット有無検知手段＞
図５〜図７を参照して、定着ユニット有無検知手段について説明する。図５及び図６は、定着ユニット９が装置本体内の所定の装着位置に収納された状態を示しており、定着ユニット有無検知手段７が定着ユニット９有りを検知した状態を示している。定着ユニット有無検知手段７は、発光部と受光部とを備えた透過型センサ１７を有している。定着ユニット９が定位置に収納されると、定着ユニット９に押されることで検知レバー１８が回動支点２２を中心に回転し、透過型センサ１７における発光部と受光部の間の光の授受が遮られる状態となる。これにより定着ユニット９が装置本体における定位置（装着位置）に有ることを検知する。

検知レバー１８は、不図示の付勢手段によって回動支点２２を中心にｄの方向に付勢されている。したがって、定着ユニット９が装着位置になく、検知レバー１８に働く付勢力に抗する力が検知レバー１８に働いていない、あるいは上記付勢力より小さい場合、検知レバー１８は、透過型センサ１７における光の授受を遮る位置から退避することになる。なお、定着ユニット有無検知手段７としては、ここで挙げた透過型センサ１７に限定されない。例えば、定着ユニット９による押圧量を管理するプッシュ式スイッチ等も適用可能でありその種類は問わない。

図５に示すように、本実施例に係る画像形成装置は、定着ユニット９とその近傍の部品との間には装置幅方向においてクリアランスｃ１、ｃ２（第１の隙間）が確保された構成となっている。

＜本実施例の優れた点＞
本実施例に係る画像形成装置は、クリアランス規制部８と突き当て部１２、１３と装置幅方向におけるクリアランスａが、定着ユニット９とその近傍の部品とクリアランスｃ１、ｃ２のいずれよりも小さく設定されている。

クリアランスａの大きさは、例えば、装置の落下等によって装置に大きな外力が生じて、通常の使用で想定される程度を超えて定着ユニット９が装置本体内で移動したような場合において、定着ユニット９と近傍の部品との接触を抑制し得る範囲で設定される。すなわち、上記想定を超えた定着ユニット９の相対移動が生じた場合において、クリアランス規制部８が突き当て部１２、１３と突き当たることにより、それ以上の装置幅方向の定着ユニット９の相対移動を抑制することができるように設定される。同様に、クリアランスｂについても、装置高さ方向において、定着ユニット９とその近傍の部品との接触を抑制し得る範囲において、定着ユニット９と近傍部品とクリアランス（第２の隙間）よりも大きく設定される。クリアランスａ、ｂの具体的な大きさは、装置の仕様に基づき、フレーム等の変形を考慮して適宜設定される。

本実施例によれば、クリアランス規制部８と突き当て部１２、１３との当接により定着ユニット９の相対移動が規制されることで、定着ユニット９とその近傍の部品との接触による装置部品の損傷を防止することができる。また、定着ユニット９とその近傍の部品との接触を完全に防ぐことができない大きさの相対移動が生じた場合であっても、最初にクリアランス規制部８が突き当て部１２、１３と接触することで衝撃が吸収され、装置部品
の損傷を最小限に留めることができる。

クリアランス規制手段を設ける位置や数については、特に限定されるものではないが、本実施例のように、定着ユニット９の上方の部位であって装置幅方向の少なくとも両端部付近に設けることが好ましい。上述したように、定着ユニットのユーザ交換を前提にした機種においては、ビス等の締結手段を廃止して工具不要で交換可能な構成が採用されることがある。具体的には、定着ユニットの挿抜方向の位置決めを、部品同士を突き当てる構成のみで行い、さらに、挿抜性も考慮して、装置高さ方向や紙幅方向の位置決めを定着ユニットの下部のみで部品同士の嵌合により行うことがある。しかし、そのような構成においては、定着ユニット上部の位置決めが突き当て構成のみとなるため、例えば、製品輸送時等における落下・振動等により大きな外力が生じた際に、装置本体内で定着ユニットが大きく動き易い。定着ユニットは画像形成装置の構成において装置重量の大部分を占める構成であり、その移動により近傍の部品に与える衝撃・ダメージは大きい。本実施例のように定着ユニット上部において、装置高さ方向及び装置幅方向の相対移動を規制するように構成することで、定着ユニットの移動（装置内での揺れ）を効果的に抑制することができ、近傍部品の破損を効果的に抑制することができる。

クリアランス規制手段による移動の規制方向についても、特に限定されるものではない。本実施例では、定着ユニット９の挿抜方向に直交する装置高さ方向及び装置幅方向（搬送される記録媒体の幅方向）としているが、定着ユニットの移動を効果的に抑制することができる方向であれば、上記以外の方向で移動を規制するようにしてもよい。

本実施例では、クリアランス規制部８が、本発明における第１の規制部と第２の規制部の両方を兼ねる構成としたが、例えば、クリアランス規制部を２種類設けて、一方を第１の規制部、他方を第２の規制部として別々に構成してもよい。

１…第１枠体構成部材、２…第２枠体構成部材、３…第３枠体構成部材、４…第２補強部材、５…第１補強部材、６…露光手段、７…定着ユニット有無検知手段（第１の部品）、８…クリアランス規制部（規制部）、９…定着ユニット、１０、１１、１４、１５、１６…位置決め部、１２、１３…突き当て部（位置決め部）

Claims (10)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成され、記録媒体に形成された現像剤像の定着処理を行うための定着ユニットと、
   前記装置本体に設けられ、前記定着ユニットに当接することにより、前記定着ユニットを前記装置本体における装着位置に位置決めする位置決め部と、
   前記装置本体に設けられ、前記定着ユニットに対して第１の方向において第１の隙間を有して配置される第１の部品と、
   を備える画像形成装置において、
   前記第１の方向において、前記定着ユニットに対して前記第１の隙間よりも狭い隙間で対向し、前記定着ユニットが前記装置本体に対して前記第１の方向に相対移動した場合に、前記定着ユニットが前記第１の部品と接触するのを抑制すべく、前記定着ユニットに当接することが可能な規制部を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記規制部が前記定着ユニットに対向する隙間は、前記定着ユニットが前記装置本体に対して前記第１の方向に相対移動した場合に、少なくとも前記定着ユニットが前記第１の部品と接触する前に、前記規制部が前記定着ユニットに当接することできる大きさで設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記装置本体は、前記定着ユニットに対して前記第１の方向と異なる第２の方向において第２の隙間を有して配置される第２の部品を有し、
   前記規制部は、前記第２の方向において、前記定着ユニットに対して前記第２の隙間よりも狭い隙間で対向し、前記定着ユニットが前記装置本体に対して前記第２の方向に相対移動した場合に、前記定着ユニットが前記第２の部品と接触するのを抑制すべく、前記定着ユニットに当接することが可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記規制部が前記定着ユニットに対向する隙間は、前記定着ユニットが前記装置本体に対して前記第２の方向に相対移動した場合に、少なくとも前記定着ユニットが前記第２の部品と接触する前に、前記規制部が前記定着ユニットに当接することできる大きさで設けられている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１の方向と前記第２の方向は、互いに直交することを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記第１の方向は、前記装置本体に対する前記定着ユニットの挿抜方向に直交する方向であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１の方向は、記録媒体の幅方向に平行な方向であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記第１の方向は、前記装置本体の高さ方向であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記位置決め部は、前記定着ユニットの下方の部位に当接することにより、前記定着ユニットを前記装着位置に位置決めしており、
   前記規制部は、前記定着ユニットが前記装置本体に対して相対移動した場合に、前記定着ユニットの上方の部位に当接することが可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記規制部は、少なくとも記録媒体の幅方向における両端部の２箇所において、前記定着ユニットが前記装置本体に対して相対移動した場合に、前記定着ユニットに当接することが可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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