JP2005077615A

JP2005077615A - 画像形成装置

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Publication number: JP2005077615A
Application number: JP2003306495A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ninomiya; 二宮賢治
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2023-08-29
Also published as: JP4447870B2

Abstract

【課題】プロセスカートリッジ方式の画像形成装置について、プロセスカートリッジの押し込み機能と、定着部におけるジャム処理性を共に損なうことなく、１つの開閉カバーの小さな開閉動作で、プロセスカートリッジの出し入れとジャム処理を可能とする。
【解決手段】定着ニップ部を形成する第１と第２の定着部材と、第１と第２の定着部材を圧接させる手段と、圧接を解除する手段を備えた定着手段１１と、プロセスカートリッジＢを着脱可能に装着する手段と、プロセスカートリッジを出し入れ可能に開閉する開閉カバー１４と、開閉カバーの開き動作に追従して定着手段の圧接解除手段で第１と第２の定着部材の圧接を解除させ、開閉カバーの閉まり動作に追従して定着手段の圧接手段で第１と第２の定着部材を圧接解除状態から圧接させつつ、プロセスカートリッジを起動位置への移動させることを共に行う連動手段５３と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロセスカートリッジ方式で、また記録媒体上に形成担持させた未定着像を、定着ニップ部を形成する第１と第２の定着部材を有する定着装置に通紙して画像形成物（コピー、プリント）を出力する、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

ここで、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体等の像担持体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと像担持体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と像担持体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。

１）プロセスカートリッジについて
従来、例えば、転写式電子写真プロセスを用いた電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という）は、一様に帯電させた像担持体（以下、感光体ドラムという）に選択的な露光を行うことで該感光体ドラム上に潜像を形成し、この潜像を現像剤（トナー）で顕像化し、該顕像（トナー像）を記録媒体に転写し、該転写像を記録媒体に定着することで画像記録を行う。ここで、像の転写を終えた感光体ドラムはクリーニング手段で残留トナーを除去された後に帯電手段で一様に帯電され、再び露光に始まる像形成プロセスが施される。

このような画像形成装置では、現像剤の補給や各プロセス手段（帯電手段、現像手段、クリーニング手段等）の調整・清掃・交換等のメンテナンスが必要となるが、これらメンテナンスは専門のサービスマンによらなければならなかった。

そこで、感光体ドラム及び該感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。

このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。

このような、プロセスカートリッジを用いた画像形成装置で良好な画像を得るためには、画像形成装置内の所定の位置にプロセスカートリッジを正しく装着し、各種電気接点や駆動伝達部などのインターフェース部が正しく接続されていることが必要である。

そこで、プロセスカートリッジに感光体ドラムの軸線上に位置決めボスを設け、画像形成装置本体に前記ボスに対応してボスを案内して位置決めするガイド溝を設けてこれをカートリッジ着脱ガイドとし、また、画像形成装置本体の固設部材にプロセスカートリッジを当接してボスを中心とする回り止めとし、更に画像形成装置本体の有する開閉カバーに画像形成装置本体内に装着されたプロセスカートリッジを装着方向へ付勢するためのばねを設けたものが考案・実用化されている。

または、開閉カバーの内側にプロセスカートリッジの外形にならった裏カバーを固定し、開閉カバーを閉じることでプロセスカートリッジを正規の位置へ押し込むようになされたものもある。

さらに、特許文献１で提案されているように、押し込み機構を別途備える構成なども考えられている。

２）定着装置について
記録媒体上に形成担持させた未定着像を定着させる定着装置としては熱ローラ方式の加熱装置が広く使用されている。またフィルム加熱方式の加熱装置も実用に供されている。

熱ローラ方式の加熱装置は、ハロゲンヒータ等の加熱体（発熱体）を内包し、該加熱体で加熱されて所定の定着温度に加熱温調維持される熱ローラ（定着ローラ）と、該熱ローラと並行に配列されて該熱ローラと相互圧接する弾性加圧ローラとを基本構成とし、該ローラ対を回転させ、該ローラ対の相互圧接部である定着ニップ部（加熱ニップ部）に画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被加熱材としての記録材を導入して挟持搬送させて熱ローラの熱と、定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を記録材面に加熱加圧定着させるものである。

フィルム加熱方式の加熱装置は例えば特許文献２〜５等で知られている。これは加圧手段で互いに圧接させた加熱手段と対向手段との間に耐熱フィルムを挟ませて走行させ、耐熱フィルムを挟んで加熱手段と対向手段とで形成される圧接ニップ部の耐熱フィルムと対向手段との間に被加熱材としての記録媒体を導入して耐熱フィルムに密着させて耐熱フィルムと一緒にニップ部を通過させることで加熱手段の熱を耐熱フィルムを介して記録媒体に与えて加熱する装置であり、熱源及びフィルムとして低熱容量の部材を用いて、熱ローラ方式の加熱装置との対比において格段にオンデマンドタイプの加熱装置を構成することができる。

特許文献３に記載のフィルム加熱方式の加熱装置は、耐熱フィルムとしてチューブ型（円筒状、エンドレス状）のものを使用し、これを対向部材としての加圧ローラで回転駆動する、所謂、加圧ローラ駆動方式・テンションレスタイプの装置ある。

従来、特許文献４に記載されているように、定着装置部におけるジャム処理性を向上させるため、加圧ローラと耐熱フィルムのニップを解除させる機構を付与している。

定着装置部におけるジャム処理に関し、電子写真プロセス上、給紙部、潜像画像形成部、転写部、定着部、排紙部、の順序で画像形成されるため、給紙部とカートリッジ取り出し部とは異なる位置、多くは反対側に位置する装置側面に開閉扉を設けて、定着部へアクセス可能とさせている。通常、給紙部を前面側からアクセス可能とするため、定着部は、背面側となり背面カバーと定着ニップを解除するレバーを連動させるなどの構成をとっていた。
特開２０００−２９３０８７号公報特開昭６３−３１３１８２号公報特開平４−４４０７５号公報特開平８−３２８４０６号公報特開平４−４４０８３号公報

１）プロセスカートリッジについて
しかしながら、上記プロセスカートリッジの押し込み機構に関する従来例（特許文献４）では、カートリッジ押し込み部材をカートリッジ取り出しのための開閉カバー内側に備え、押し込み部材は開閉カバーの内側から、本体内部へ出っ張らせてカートリッジまでとどかせるようにすることで押し込み可能としている。そのため、カートリッジの取り出しや、ジャム処理用に開閉カバーを開くのだが、その開き量に関し、押し込み部材がカートリッジの取り出し軌跡の外へ逃げた位置になるまで、開閉カバー大きく開く必要が生じる。そのため、装置の設置にあたり、開閉カバーを開くための大きな空間の確保が不可欠となる。

また、押し込み機構を別途備えることで、さらに、開閉カバーが大型化と、高コスト化につながっていた。

２）定着装置に関して、
上記定着装置のジャム処理機構に関する従来例（特許文献５）では、ジャム処理にあたり、複数の方向からジャム処理を行う必要性が生じ、複数のカバーの開閉機構を備える必要性がある。ジャム処理時、ユーザーは、その複数のカバーを開閉する必要性が生じ、装置の設置にあたっては、それらのカバーを開くことができるように、前後左右にスペースを取って、設置しなければならなかった。

そこで、本発明の目的は、プロセスカートリッジ方式で、また記録媒体上に形成担持させた未定着像を、定着ニップ部を形成する第１と第２の定着部材を有する定着装置に通紙して画像形成物を出力する画像形成装置について、着脱可能なプロセスカートリッジの押し込み機能と、定着部におけるジャム処理性を共に損なうことなく、１つの開閉カバーの小さな開閉動作で、プロセスカートリッジの出し入れ、および、ジャム処理を可能とすることである。

また本発明の目的は、カートリッジ取り出しおよび、ジャム処理と、給紙部へのシート材の供給を略同方向より、実施可能とすることである。

本発明は、下記の構成を特徴とする画像形成装置である。

（１）定着ニップ部を形成する第１と第２の定着部材と、前記第１と第２の定着部材を圧接させる圧接手段と、圧接を解除する圧接解除手段を備えた定着手段と、
プロセスカートリッジを着脱可能に装着する装着手段と、
前記プロセスカートリッジを出し入れ可能に開閉する開閉カバーと、
前記開閉カバーの開き動作に追従して前記圧接解除手段で前記第１と第２の定着部材の圧接を解除させ、前記開閉カバーの閉まり動作に追従して前記圧接手段で前記第１と第２の定着部材を圧接解除状態から圧接させつつ、プロセスカートリッジを起動位置への移動させることを共に行う連動手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。

（２）前記開閉カバーは装置より排出されたシート材を積載する積載手段を兼ねることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記開閉カバーは鋭角な開き角で、前記プロセスカートリッジを出し入れ可能に開閉することを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。

（４）前記開閉カバーの開き口と略同方向から、装置内部へシート材を供給するために積載可能な給紙積載手段へシート材を供給する供給口を備えることを特徴とする（１）から（３）の何れかに記載の画像形成装置。

上記の本発明の画像形成装置は、開閉カバーの開き動作のみで、定着圧解除ができ、カートリッジの取り外しと、機内のジャム紙の取り出しができる。

また、カートリッジの装着にあたり、開閉カバーを閉める動作のみで、カートリッジを規定位置まで押し込むことができ、カートリッジの装着不良を防止できる。

さらに、ジャム処理とカートリッジ交換が開閉カバーの開閉のみで可能で、その開き角が鋭角で小さいため、上側空間においてもスペースを必要としない。

開閉カバーの開き口と略同方向から、装置内部へシート材を供給するために積載可能な給紙積載手段へシート材を供給する供給口を備える、すなわち、排紙トレイの開閉方向が給紙方向と同じ正面側にあることで、装置背面で処理が不要となり、ジャム処理等におけるアクセサビリティーを低下させることなく、棚のような壁で囲まれた場所に設置を可能とすることができ、製品全体のユーザビリティーを向上させることができる。

図１は本発明に従う画像形成装置の外観斜視模型図、図２は図１の（２）−（２）線部分における断面模型図、図３はプロセスカートリッジの外観斜視模型図である。

本例の画像形成装置は転写方式電子写真プロセス利用、プロセスカートリッジ方式、のレーザプリンタである。Ａはプリンタ本体（画像形成装置本体）、Ｂはプロセスカートリッジである。プロセスカートリッジＢはプリント排紙トレイを兼用させたプリンタ上面パネル１４を開閉カバーとして、この開閉カバー１４を図１の２点鎖線示のようにプリンタ本体Ａとのヒンジ部Ｐを中心に斜め上向きに開き起こしてプリンタ上面を開放することでプリンタ本体Ａ内に着脱される。

本実施例のカートリッジＢは、感光体ドラムを回転可能に支持し、クリーニング手段、帯電手段が組み込まれたクリーニングユニットと、現像手段とトナー溜めを組み込んだ現像ユニットから成り、現像ユニットは現像手段の現像剤担持体（現像ローラ）が感光体ドラムに対し所定の間隔をあけて平行に対向できるように、クリーニングユニットに対し回動可能に支持され現像ローラと感光体ドラムとの間に間隔保持スぺーサを配置し、その間隔を保持するために所定の加圧力が与えられている。

（１）プリント動作
図２により本実施例のプリンタの作像機構とプリント動作を説明する。カートリッジＢは後述する装着手段によりプリンタ本体Ａ内の所定の装着位置に位置決めされて装着されている状態にある。このカートリッジＢは、上記のように感光体ドラム１と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段が組み込まれているが、帯電手段、現像手段、クリーニング手段は図には省略した。該カートリッジＢはプリンタ本体Ａ内の所定の装着位置に位置決めされて装着された状態において、プリンタ本体ＡとカートリッジＢの相互の各種電気接点や駆動伝達部などのインターフェース部が正しく接続化する。また、感光体ドラム１の外部露出面がプリンタ本体Ａ側の転写ローラ１０に所定の押圧力で当接した状態になっている。その感光体ドラム１と転写ローラ１０との当接部が転写ニップ部Ｔである。

本レーザプリンタにおいては、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の外部情報機器から送信された情報基に不図示のビデオコントローラボード（画像信号作成手段）が画像信号を作成する。そしてこのビデオコントローラボードで作成された画像信号に応じたレーザ光Ｌをレーザスキャナユニット２が出力し、そのレーザ光ＬをカートリッジＢ内で、帯電手段で一様に帯電されて時計方向に回転している感光体ドラム１上に照射して、感光体ドラム１上に順次静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、カートリッジＢ内の現像手段（不図示）から供給されるトナーによって順次顕画化される。

３はプリンタ本体Ａ内の下部に配設した給紙トレイである。この給紙トレイ３内にはプリンタ本体Ａの前面パネル４に開口させた給紙口５より記録媒体としての記録材（転写材）Ｓが供給されて積載収納される。

給紙トレイ３内に積載収納されている記録材Ｓが反時計方向に１回転する半月状の給紙ローラ６と、これに対向する分離パッド７によって最上位の記録材から１枚ずつ順次に上行シートパス８へ給紙され、搬送ローラ対９に中継ぎされて転写ニップ部Ｔへ送り出される。この場合、記録材Ｓは感光体ドラム１上のトナー像と位置を合わせるタイミングで給紙トレイ３内からピックアップされ、搬送ローラ対９より転写ニップ部Ｔへ搬送される。記録材Ｓは転写ニップ部Ｔを挟持搬送されていく間に、転写ローラ１０に印加される転写バイアスによって感光体ドラム１上のトナー像の静電転写を順次に受ける。

転写ニップ部Ｔを出て感光体ドラム１から分離された記録材Ｓは更に上方搬送されて定着ユニット（定着装置）１１の定着ニップ部Ｎに導入される。そして該定着ニップ部Ｎを挟持搬送されてトナー像の加熱加圧定着を受ける。定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｓは更に上方搬送されて、排紙ローラ対１２に中継ぎされて、排紙口１３（図１）から、排紙トレイを兼用させているプリンタ上面パネル１４上に排出され、印字面を下向で積載される。

１５は排紙トレイ延長部であり、プリンタ本体Ａ側に固定して配設してある。排紙トレイ兼用のプリンタ上面パネル１４がプリンタ本体Ａに閉じ込まれた状態において、プリンタ上面パネル１４側の排紙トレイと一連となる。

（２）開閉カバー１４
本実施例のプリンタはプリント排紙トレイを兼用させたプリンタ上面パネル１４を開閉カバーとして、この開閉カバー１４の後辺側をプリンタ本体Ａの背面パネル１６の上辺側にヒンジ部Ｐで連結して、該ヒンジ部Ｐを中心に開閉自在にしてある。カートリッジＢは、上記の開閉カバー１４を図１の２点鎖線示のようにプリンタ本体とのヒンジ部Ｐを中心に斜め上向きに開き起こしてプリンタ上面側を開放することでプリンタ本体Ａ内に着脱される。本実施例においては、この開閉カバー１４の開閉角度は後述する連動手段５４との関係において約４０°の鋭角な角度に規定している。これについては後述する。

（３）プロセスカートリッジＢの装着手段
図４により、カートリッジＢをプリンタ本体Ａに対して着脱可能に装着する装着手段を説明する。

カートリッジＢにはその長手方向の左右側面にそれぞれ外方に突出させてガイドピン１ａを具備させてある。この左右のガイドピン１ａはカートリッジＢ内の感光体ドラム１の回転軸線と同軸としてある。

また、プリンタ本体Ａの左右パネルの内面側にはそれぞれ対称にカートリッジガイド２０を具備させてある。

その左右のカートリッジガイド２０はそれぞれ、プリンタ本体の上方から下方に向かい且つ少し後方に傾斜させたガイドピンガイド溝部２１と、このガイドピンガイド溝部２１の下端部からプリンタ本体後方に延長させて連設したガイドピン位置決め溝部２２と、ガイドピン位置決め用のＶ字型の付勢バネ２３と、該付勢バネ２３を保持するボス２４等を具備している。

プリンタ本体Ａに対するカートリッジＢの装着は、プリンタ本体上面の開閉カバー１４を開き操作してプリンタ本体上面を開放状態にする。そして、カートリッジＢを手で持ってプリンタ本体上面の開放口からプリンタ本体内に入れて、プロセスカートリッジ左右側のガイドピン１ａをそれぞれプリンタ本体内左右側のカートリッジガイド２０のガイドピンガイド溝部２１の上端部に係合させる。カートリッジＢをそのままガイドピンガイド溝部２１の案内でプリンタ本体内下方に、ガイドピン１ａがガイドピンガイド溝部２１の下端底面に受け止められるまで下ろす。

この状態から更にカートリッジＢをガイドピン位置決め溝部２２に沿ってプリンタ本体内後方に、Ｖ字型付勢バネ２３のガイドピン１ａに対する押し戻し方向の付勢力に抗して押し動かす。この押し動かしによりガイドピン１ａがＶ字型付勢バネ２３の押し戻し方向付勢力作用支点ａを越えると、今度はガイドピン１ａにはＶ字型付勢バネ２３によりプリンタ本体内後方への積極的な押し動かし力が作用してガイドピン１ａがガイドピン位置決め溝部２２のガイドピン受け凹部（位置決め部）２２ａに落ち込む。これによりカートリッジＢがプリンタ本体Ａ内に所定に位置決めされて装着された状態になり、プリンタ本体ＡとカートリッジＢの相互の各種電気接点や駆動伝達部などのインターフェース部が正しく接続化する。また、感光体ドラム１の外部露出面がプリンタ本体Ａ側の転写ローラ１０に所定の押圧力で当接した状態になっている。次いで開閉カバー１４を閉じ操作してプリンタ本体上面を閉鎖状態にする。

上記において、カートリッジＢをガイドピン位置決め溝部２２に沿ってプリンタ本体内後方に、Ｖ字型付勢バネ２３のガイドピン１ａに対する押し戻し方向の付勢力に抗してＶ字型付勢バネ２３の押し戻し方向付勢力作用死点ａを越えるまで押し動かす操作は本実施例においては開閉カバー１４の閉じ動作と連携する連動手段５３で自動的になされる。これについては後述する。

なお、図には省略したけれども、カートリッジＢには感光体ドラム１の転写ローラ１０に対する対向面部分を開閉するドラムカバーを配設してあり、そのドラムカバーはカートリッジＢがプリンタ本体Ａ内から取り外されている状態にあるときは閉じ状態にあって感光体ドラム面を防護している。カートリッジＢのプリンタ本体Ａ内への装着移動に連動して自動的に開き動作してプリンタ本体Ａ内に所定に位置決めされて装着された状態では完全に開いて感光体ドラム１が転写ローラ１０に所定に当接した状態になる。

カートリッジＢのプリンタ本体Ａ内からの取り出しは上記の装着操作手順と逆手順となる。

（４）定着ユニット１１
図５は定着ユニット１１部分の外観斜視模型図、図６は加熱ユニット部分と加圧ローラ部分の横断面模型図、図７は圧接状態時(定着ニップ部加圧状態時)の定着ユニット側面部、図８は圧接解除状態時(定着ニップ部加圧解除状態時)の定着ユニット側面部である。

本実施例における定着ユニット１１は、特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報に開示のように、耐熱フィルムとしてチューブ型（円筒状、エンドレス状）のものを使用し、これを対向部材としての加圧ローラで回転駆動する、所謂，加圧ローラ駆動方式・テンションレスタイプの加熱装置である。

主として図６において、３１は第1の定着部材としての加熱ユニット、３２は第２の定着部材としての弾性加圧ローラであり、この両者３１・３２の圧接により定着ニップ部Ｎを形成させている。

加熱ユニット３１は、可撓性部材としての円筒状の耐熱フィルム（定着フィルム、以下フィルムと記す）３３、加熱体としてのセラミックヒータ（以下、ヒータと記す）３４、該ヒータ３４を断熱支持する耐熱材料製のホルダ３５、鉄などの金属で構成された加圧用剛性ステイ３６、フィルム寄り移動規制手段としてのフランジ部材３７（図５、図７、図８）等の組み立て体である。

フィルム３３は、伝熱性を高めて熱容量を小さくし、クイックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚は１００μｍ以下、好ましくは１０〜５０μｍ程度の耐熱性のあるＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰの単層、あるいはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ，ＰＥＳ，ＰＰＳ等の外周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等を混合コーティングした複合層フィルムを使用できる。

ヒータ３４は横長の低熱容量の線状加熱体であり、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等のセラミック基盤であるヒータ基盤上に、発熱抵抗体として、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料を厚み１０〜３０μｍ、幅０．８〜３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工・焼成し、その上にオーバコート層（保護層）としてガラスやフッ素樹脂などをコートしてある。このヒータ３４はホルダ３５の外側に長手に沿って設けた溝に嵌め込んで接着して固定支持させてある。該ヒータ３４は、通電発熱抵抗体に対する給電により該通電発熱抵抗体が長手全長にわたって発熱することで速やかに昇温し、その昇温が温度検知素子で検知されて制御系にフィードバックされて、像加熱時、この温度検知素子の温度が所定の設定温度に維持されるように発熱抵抗体への通電がコントロールされる。

ホルダ３５は記録材通紙方向に交差する方向を長手とする横断面略半円弧状樋型の耐熱性・断熱性の部材であり、円筒状フィルム３３はヒータ３４を含むこのホルダ３５に対して周長に余裕をもってルーズに外嵌している。ホルダ３５はフィルム３３のバックアップ、定着ニップ部Ｎの加圧、ヒータ３４の支持、フィルム３３の回転時の搬送安定性を図る役目をする。

加圧用剛性ステイ３６はホルダ３５の内側に挿通され、その両端部がそれぞれホルダ３５の両端部から外方に突出する。フランジ部材３７はホルダ３５の両側において加圧用剛性ステイ３６の両端部に嵌着させてあり、フィルム３３の端部を受け止めてフィルム３３の寄り移動運動を規制する。

加圧ローラ３２は軸部材としての鉄やアルミ等の金属軸３８と、該金属軸３８の外回りにほぼ同心に設けられたシリコンゴム等の弾性ローラ部３９とを有し、金属軸３８の両端部を定着ユニットフレーム（筐体）の左右側板４０間に軸受部材４１を介して回転自由に保持させて配設してある。

加熱ユニット３１はその両端部側のフランジ部材３７をそれぞれ定着ユニットフレームの左右側板４０に設けたスリット４２（図７、図８）にスライド移動自由に係合させて定着ユニットフレームの左右側板４０間に配設してある。スリット４２は加圧ローラ３２に向かう方向としてあり、従って、加熱ユニット３１はその全体がスリット４２に案内されて加圧ローラ３２に接近する方向と離れる方向とに移動する自由度がある。

４３と４４は定着ユニットフレームの左右側にそれぞれ配設した、加熱ユニット３１と加圧ローラ３２を圧接させる圧接（加圧）手段としての加圧板と加圧バネである。加圧板４３はそれぞれ加熱ユニット３１の両端部側のフランジ部材３７の位置に対応しており、その一端部側に設けたフック部４３ａ（図７・図８）を定着ユニットフレームの左右側に設けた係合孔部４５に係合させてこの係合部を支点（ヒンジ部）４６にして揺動自由である。加圧バネ４４は引っ張りコイルバネであり、それぞれ加圧板４３の長手ほぼ中央部において該加圧板４３と定着ユニットフレームとの間に張設してある。自由状態において、加圧板４３はそれぞれ加圧バネ４４の引っ張り力で上記の支点４６を中心に定着ユニットフレームに対して閉じ込み方向に回動付勢され、加熱ユニット３１の両端部側のフランジ部材３７がそれぞれ加圧板４３の上記の回動付勢力で押圧される。その押圧力が加圧用剛性ステイ３６およびホルダ３５に作用して加熱ユニット３１の全体が加圧ローラ３２の方向に移動付勢されて、ヒータ３４と加圧ローラ３２とが加圧ローラ３２の弾性ローラ部３９の弾性に抗してフィルム３３を挟んで圧接して所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。

加圧ローラ３２は不図示の駆動機構により図６において矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ３２の回転駆動により、定着ニップ部Ｎにおいて該加圧ローラ３２とフィルム３３の外面との摩擦力でフィルム３３に回転力が作用する。その結果、フィルム３３がその内面が定着ニップ部Ｎにおいてヒータ３４の下面に密着して摺動しながら矢示の時計方向にホルダ３５の外回りを回転する。フィルム３３は、加圧ローラ３２の回転周速度にほぼ対応した周速度をもった回転状態となる。定着ニップ部Ｎにおけるヒータ３４の下面とフィルム３３の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるために定着ニップ部Ｎのヒータ３４の外面とフィルム３３の内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑材を介在させる。

プリント命令信号に基づいて、あるいは画像定着すべき未定着トナー画像を支持した記録材Ｓの先端が定着ユニット１１の手前側に配設したセンサー（不図示）に検知された時の信号に基づいて、加圧ローラ３２の回転駆動が開始され、ヒータ３４への電力供給がなされてヒータ３４の昇温が開始される。加熱ローラ３２の回転によるフィルム３３の回転周速度が定常化し、ヒータ３４の温度が所定に立ち上がった状態において、定着ニップ部Ｎのフィルム３３と加圧ローラ３２との間に被加熱材としての画像定着すべき記録材Ｓが入口ガイド４７に案内されて導入されてフィルム３３と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されることによりヒータ３４の熱がフィルム３３を介して記録材Ｓに付与され未定着トナー画像が記録材Ｓ面に加熱定着されるものである。定着ニップ部Ｎを通った記録材Ｓはフィルム３３の面から分離して出口ガイド４８に案内されて排紙ローラ対１２に中継ぎされて、排紙口１３（図１）から、排紙トレイを兼用させたプリンタ上面パネル１４上に排出され、印字面を下向で積載される。

５１は圧接解除手段(定着ニップ部加圧解除手段)としてのカム部材であり、定着ユニットフレームの左右側で、加圧板４３の揺動支点４６側とは反対側において定着ユニットフレームに設けた軸受部４９（図７、図８）に軸部５２を回動自由に軸受させて配設してある。

上記のカム部材５１が、図７のように、そのカム隆起部５１ａが加圧板４３から非接触に逃げている回転角姿勢にあるときは加圧バネ４４の力は加圧板４３を介して加圧ユニット３１に十分に作用して定着ユニット１１は圧接状態 (定着ニップ部加圧状態)に保持される。

カム部材５１が、図８のように、そのカム隆起部５１ａが加圧板４３に対向して加圧板４３を加圧バネ４４に対向した回転角姿勢にあるときは加圧板４３が支点４６を中心に定着ユニットフレームから開き方向に回動保持されて加圧板４３から加圧ユニット３１のフランジ部材３７に作用する加圧力が解除もしくは減圧されて、定着ユニット１１は圧接解除状態 (定着ニップ部加圧解除状態：加圧ローラ３２から加圧ユニット３１が離間した状態あるいは圧接力が減圧された状態)に保持される。

（５）連動手段
本発明は、前記の開閉カバー１４の開き動作に追従して前記定着手段１１の圧接解除手段５１で前記第１と第２の定着部材３１・３２の圧接を解除させ、前記開閉カバー１４の閉まり動作に追従して前記定着手段１１の圧接手段４３・４４で前記第１と第２の定着部材３１・３２を圧接解除状態から圧接させつつ、カートリッジＢを起動位置（装置内部の定位置）への移動させることを共に行う連動手段５３を有することに特徴がある。

本実施例において該連動手段５３は、定着ユニット１１の定着ニップ部Ｎの圧を解除し、開閉カバー１４とリンクし、カートリッジＢの押し込み部１ｂまで伸びる腕部を備えた連動レバー部材である。開閉カバー１４を閉めることで、該開閉カバー１４とリンクした連動手段としての連動レバー部材６３の先端部の押圧部５５が、カートリッジＢの押し込み部（ボス）１ｂを押し、位置決め部のＶ字型付勢バネ２３の付勢力に逆らって、位置決め手段２２ａ（図４）まで押し込み動作をする。それにより、カートリッジＢが規定位置に装着される。開閉カバー１４をあけることで、圧解除手段が定着ニップ部Ｎの解除動作をする。

連動手段としての連動レバー部材５３は、図５のように、定着ユニット１１の左右側（定着ユニット１１の長手方向における両端側）においてそれぞれ前記のカム部材５１の軸部５２に一端部を一体に接続して設けてある。そして、該連動レバー部材５３の腕部に長手に沿って設けたスライド溝部（長穴部）５４に開閉カバー１４の内側に設けたボス１４ａ（図２、図９、図１０）をスライド可能に係合させると共に軸部５２側とは反対側の自由端部にカートリッジＢの押し込み部１ｂを押す押圧部５５を備えたものである。

次に、図９を用いて、連動レバー部材５３が開閉カバー１４の開閉に定着ニップ圧解除機構が連携する動作を説明する。実線で描かれている状態（ｃ）は、連動レバー部材５３が最も上側へ回転した状態における、開閉カバー１４、加圧板４３、加圧バネ４４、加熱ユニット３１の位置を示している。２点破線で描かれている状態（ａ）は、図２で示されている状態と同じで、開閉カバー１４が閉じた時の連動レバー部材５３と、加圧板４３を示している。もう一方の２点破線で描かれている状態（ｂ）は、開閉カバー１４の取り外し時の位置を示す。

開閉カバー１４を状態（ａ）から状態（ｃ）へおよそ５０°開くことにより、開閉カバー１４上のボス１４ａが連動レバー部材５３のスライド溝５４をスライドしながら上側に持ち上げ、連動レバー部材５３は軸５２を揺動の支点とし上側に回転する。軸５２の先端にあるカム部材５１は同時に図７の回転角位置から図８の回転角位置へ回転する。それにより、定着ユニット１１の定着ニップ部Ｎの加圧が解除される。

このとき、加圧バネ４４のバネ圧は、支点を支点４６とし、加圧板４３により、カム５１に作用してる。連動レバー部材５の最大開き角（状態（ａ）に対しおよそ１１５°）となっている状態（ｃ）で、連動レバー部材５３が位置を保持できるように、加圧板４３と平行に接触するストレート面５１ｂ（図７・図８）をカム部材５１の隆起部５１ａが備えている。

開閉カバー１４を取り外す場合は、これよりさらに反時計回りに回転させた、状態（ｂ）まで開くことで、ボス１４ａが連動レバー部材５３のスライド溝５４の先にある取付けフック５４ａを抜けるため、外すことができるようになる。

このように、連動レバー部材５３の最大開閉位置（状態（ｃ））で一端停止可能とし、さらにそれより開く（状態（ｂ））ことで、連動レバー部材５３から開閉カバー１４のボス１４ａがはずれように開閉カバー１４を回転可能にすることで、逆に開閉カバー１４を組みつける際、時工具等を用いて連動レバー部材５３を保持せずに開閉カバー１４を回転させて抜けとめのフック５４ａを乗り越えるだけで、組み付けが可能となる。

図１０、図１１を用いて、連動レバー部材５３と開閉カバー１４と連携において、開閉カバー１４を閉めることで、カートリッジＢを規定位置へ押し込む動作について説明する。

図１０において、実線で描かれている状態（ｄ）は、カートリッジＢがカートリッジガイド２０にガイドされるガイドピン１ａがＶ字型付勢バネ２３を乗り越える手前で止まった状態で、カム部材５１は、加圧板４３より隙間αをもって離間しており、それにより、加圧バネ４４のバネ力で加熱ユニット３１は加圧ローラ３２と圧接している。連動レバー部材５３の先端押圧部５５はカートリッジＢの押し込みボス１ｂに接している。

状態（ｄ）から、開閉カバー１４を矢印Ｆ方向へ閉じると、開閉カバー１４のボス１４ａが連動レバー部材５３のスライド溝５４を押し下げ、連動レバー部材５３の先端押圧部５５がカートリッジＢの押し込みボス１ｂを押すことになる。カートリッジＢはガイドピン１ａがカートリッジガイド部２２に沿って、Ｖ字型付勢バネ２３のバネ力に逆らって付勢バネ２３を持ち上げ、図中の左側へ移動し、位置決め部２２ａに落ち込む。そのように、カートリッジＢが規定位置へ位置決め固定された状態が状態（ｅ）である。

図１１は、図１０におけるガイドピン１ａ回りの詳細図で、ガイドピン１ａがＶ字型付勢バネ２３のバネ力に逆らって位置決め部２２ａへ到達するまでの軌跡を示している。

ラインＬ１は、ガイドピン１ａの上端の軌跡で、ラインＬ２は中心の軌跡である。ガイドピン１ａの位置から、２点破線の円１ａ（１）までの間は、ガイドピン１ａがＶ字型付勢バネ２３によって付勢される際に、右側、即ち、カートリッジＢが外れる側に力を受ける区間である。前記の区間より、図中の左側にある２点破線の円１ａ（２）、１ａ（３）は、図中の左側に力を受ける区間で、即ち、位置決め部２２ａへガイドピン１ａが付勢される区間である。円１ａ（１）の位置を境界として、Ｖ字型付勢バネ２３による付勢方向が変わる。そのため、カートリッジＢは、ガイドピン１ａがこの円１ａ（１）を超えて押し込まれれば、それ以降は、Ｖ字型付勢バネ２３のバネ力で、位置決め部２２ａへ落ち込む。

そのため、図１０のカートリッジＢのガイドピン１ａが位置決め部２２ａに装着されている状態（ｅ）における、連動レバー部材５３の先端押圧部５５とカートリッジＢの押し込みボス１ｂとの間は隙間βを持たせることができるようになる。それにより、部品のバラツキを吸収でき、カートリッジＢが装着された状態で、押し込みボス１ｂが連動レバー部材５３の先端押圧部５５押されたままにならないため、クリープによる変形も生じなくなる。

図１２に、プリンタの設置状態を示す。図中左側の背面側と下側、上側に壁があり、図中の右側（プリンタ正面側）のみが何もないような場所を示す。これは、例えば、多段の棚の上に本体右側部を正面としてプリンタ本体Ａが置かれた状態である。

図中右側より、矢印Ｇの範囲（およそ４０°）で開閉カバー１４を開閉することで、プロセススカートリッジＢは出し入れができる。そして、ジャムとなった紙Ｓ´は、カートリッジＢを取り出した後、同じ方向から取り出し可能となっている。即ち、定着圧解除機構が図中右側に開閉する開閉カバー１４と連動するため、ジャム処理時に図中の左側面側を開閉する必要がない。また、給紙トレイ３のアクセスのおいても、給紙束Ｓ１を、図中の右側から供給可能となるため、図中の左側に壁がある場所に設置が可能となのである。

なお、給紙口部５において、フタ等を取付ける際も、図中の右側より、開閉可能とすることで、右側からだけのアクセスを損なうことなくフタの取り付けができることは、容易に推測可能である。さらに、給紙トレイ３自体の着脱、および、開閉も右側から可能であることは、給紙部とそれにつながる搬送パスが左奥にあるため実施可能であることが、容易に推測できる。

また、開閉カバー１４の開閉角度は、組み付け時は、およそ５０°、カートリッジ取り出し時はそれより１０°小さい４０°（矢印Ｇ）としている。そのため、ユーザーが通常使用で開閉する開閉カバー１４の角度はその４０°ですむ。また、通常使用においては、連動レバー部材５３のスライド溝５４を動く開閉カバー１４のボス１４ａは、外し時の位置まで移動しない。そのため、開閉動作によるショックをボスの抜け止め部が受けない。よって、ビス等によって強固に固定する必要性がなく、スナップフィットのフック５４ａによる外れ防止で十分機能がみたされる。さらに、開閉カバー１４の裏側は、従来付加されているプロセスカートリッジを押し込むための突起部がなく、開閉カバー１４（排紙トレイ）の強度上の必要最小限の厚みのみとすることができているため、矢印Ｇの範囲の鋭角（４０°）ですむ。そのため、従来より低い高さの棚の中に収めることができる。

以上説明したように、開閉カバー１４（排紙トレイ）の開き動作のみで、定着圧解除ができ、カートリッジＢの取り外しと、機内のジャム紙の取り出しができる。

また、カートリッジの装着にあたり、開閉カバー１４の閉める動作のみで、カートリッジＢを規定位置まで押し込むことができ、カートリッジＢの装着不良を防止できる。尚、連動レバー部材６３の押圧部５５は、カートリッジＢの長手方向において一端側と、他端側に設けられた押し込み部１ｂを押圧して、カートリッジＢを規定位置まで押し込む。即ち、長手方向において、溝部２２にガイドされるガイドピン１ａに近いところを押圧するので、カートリッジＢをプリンタ本体Ａ内にスムーズに装着させることができる。

さらに、ジャム処理とカートリッジ交換が開閉カバー１４の開閉のみで可能で、その開き角が鋭角で小さいため、上側空間においてもスペースを必要としない。

開閉カバー１４の開閉方向が給紙方向と同じ正面側にあるため、背面で処理が不要となり、ジャム処理等におけるアクセサビリティーを低下させることなく、棚のような壁で囲まれた場所に設置を可能とすることができ、製品全体のユーザビリティーを向上させることができる。
［その他］
１）定着手段は、上述の実施例ではフィルム加熱方式・加圧ローラ駆動方式の加熱装置を例示したが、これに限られるものではなく、定着ニップ部を形成する第１と第２の定着部材を有している、フィルム加熱方式、熱ローラ方式、電磁誘導加熱方式など他の装置構成・加熱方式の加熱装置を用いることができる。

２）画像形成装置の作像プロセスも電子写真プロセスに限られるものではなく、静電記録プロセスや磁気記録プロセスなど他の作像原理・プロセスとすることができる。

３）またプロセスカートリッジの構成も実施例のものに限られるものではないことは勿論である。

以上、本発明の様々な例と実施例が示され説明されたが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるのではなく、本願特許請求の範囲に全て述べられた様々の修正と変更に及ぶことが理解されるであろう。

実施例の画像形成装置の外観斜視模型図である。図１の（２）−（２）線部分における断面模型図である。プロセスカートリッジの外観斜視模型図である。プロセスカートリッジをプリンタ本体に対して着脱可能に装着する装着手段の説明図である。定着ユニット部分の外観斜視模型図である。定着ユニットにおける加熱ユニット部分と加圧ローラ部分の横断面模型図である。圧接状態時(定着ニップ部加圧状態時)の定着ユニット側面部の模型図である。圧接解除状態時(定着ニップ部加圧解除状態時)の定着ユニット側面部の模型図である。定着ユニットと開閉カバーの連動関係の説明図である。プロセスカートリッジの装着動作の説明図（その１）である。プロセスカートリッジの装着動作の説明図（その２）である。画像形成装置の設置状態の説明図である。

符号の説明

Ａ・・プリンタ本体、Ｂ・・プロセスカートリッジ、１ａ・・ガイドピン、１１・・定着ユニット（定着手段）、１４・・排紙トレイ兼用の開閉カバー、２０・・カートリッジガイド、３１・・加熱ユニット（第１の定着部材）、３２・・加圧ローラ（第２の定着部材）、４３・・加圧板、４４・・加圧バネ、５３・・連動レバー部材（連動手段）

Claims

定着ニップ部を形成する第１と第２の定着部材と、前記第１と第２の定着部材を圧接させる圧接手段と、圧接を解除する圧接解除手段を備えた定着手段と、
プロセスカートリッジを着脱可能に装着する装着手段と、
前記プロセスカートリッジを出し入れ可能に開閉する開閉カバーと、
前記開閉カバーの開き動作に追従して前記圧接解除手段で前記第１と第２の定着部材の圧接を解除させ、前記開閉カバーの閉まり動作に追従して前記圧接手段で前記第１と第２の定着部材を圧接解除状態から圧接させつつ、プロセスカートリッジを起動位置への移動させることを共に行う連動手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記開閉カバーは装置より排出されたシート材を積載する積載手段を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記開閉カバーは鋭角な開き角で、前記プロセスカートリッジを出し入れ可能に開閉す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。
前記開閉カバーの開き口と略同方向から、装置内部へシート材を供給するために積載可能な給紙積載手段へシート材を供給する供給口を備えることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。