JP2006053508A - 画像形成装置及び定着ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】
定着ユニットの取替えを容易に行える構成でありながら、より小型化を図ることのできる画像形成装置、及び定着ユニットを提供する。
【解決手段】
加熱ローラ１１０及び加圧ローラ１２０を備える定着ユニットをシート排出トレイ５２の下方に近接して配設することで装置の小型化を図るとともに、シート排出トレイ５２の一部を着脱自在なトレイ部材５４で構成する。トレイ部材５４等を矢印Ｇ方向に取り外すことにより、シート排出トレイ５２の筐体２内部に突出した部分が取り除かれて定着ユニット交換のためのスペースが確保され、リアカバー６０が開放されたときに生じる開口から定着ユニットが挿抜可能となる。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、画像形成装置及び定着ユニットに関する。

レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、レーザダイオード等を含む発光部から射出される光ビームにより、一様に帯電された感光体表面を露光して静電潜像を形成し、静電潜像をトナーにより可視化した後、当該可視像を記録用紙等の記録媒体上に転写することにより、記録媒体上に可視像を形成する。

しかし、単に転写された後の画像は静電気力や分散力により記録媒体に付着しているにすぎず、そのままでは容易に記録媒体から剥がれてしまうため、加熱等の処理により可視像を記録媒体上に固定させる定着処理を行う必要がある。

熱定着を行う定着装置は一般的に定着ローラとしての加熱ローラ及び加圧ローラを備えており、当該加熱ローラと加圧ローラとの間を記録媒体等の記録媒体が通過する際に、加熱により半融・合体したトナー等の現像材が記録媒体中に浸透して定着される。加熱ローラは、内部にハロゲンランプ等の熱源を備えており、当該ハロゲンランプの故障などは画像形成装置としての機能を喪失させる致命的なものであるため、定着装置は取替え容易な構造としておく必要があり、前記加熱ローラや加圧ローラなどを一体とした定着ユニットとして、故障の際に容易に取替えができるようにしている（例えば特許文献１参照）。

特開平８−３０５２０５号公報

特開平７−２１００２３号公報

一般家庭でプリンタを使用するユーザにとって、例えば本棚等の余り広くないスペースにプリンタを設置することができれば便利であるから、レーザプリンタ等の画像形成装置の小型化の要請は相当に強い。しかしながら、上記したように定着ユニットを取替え容易とするためには、取替えの際に当該定着ユニットが通過可能なスペースを確保する必要があり（例えば特許文献２の図８参照）、これは一定以上の装置の小型化（特に高さを低くすること）を困難にする方向に働く。

本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであって、定着ユニットの取替えを容易に行える構成でありながら、より小型化を図ることのできる画像形成装置、及び定着ユニットを提供することを目的としている。

上記の問題点を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、表面にトナー画像が形成される像担持体を備えるプロセスカートリッジと、前記像担持体を露光走査する走査ユニットと、像担持体から記録媒体に転写されたトナー画像を定着する定着ローラが回動可能に支持されている定着ユニットとが、上面および四つの側面を有する筐体内に配され、前記筐体は、その上面に筐体内方へ凹んだシート排出トレイが形成されるとともに、定着ローラの回動軸と直交する方向にある正面側側面および背面側側面のうち定着ユニットに近い背面側側面に定着ユニットを取り出すための開口が設けられ、前記定着ユニットは、前記シート排出トレイ下方に近接し、前記開口から見てシート排出トレイの凹みと干渉する位置に配され、前記シート排出トレイは、前記定着ユニットと干渉する部分が着脱自在となっているトレイ部材を備え、前記定着ユニットは、前記トレイ部材が取り外されることにより前記シート排出トレイと干渉することなく前記開口に臨み当該開口から挿抜可能となることを特徴としている。

本発明の画像形成装置では、筐体上面に凹みとして形成されるシート排出トレイが定着ユニットと干渉する部分を着脱自在なトレイ部材にて構成し、当該トレイ部材が取り外されることにより、定着ユニットが干渉されることなく開口から挿抜可能となる。このような構成とすることで、シート排出トレイと定着ユニットとを近接させて配設し、画像形成装置の小型化を図りながら、定着ユニットの取替えを容易に行うことができる。

ここで、前記トレイ部材も前記背面側側面の開口から取り外し自在に設けられている構成とすれば、定着ユニットの取替えに際して作業箇所を集約でき、より定着ユニットの取替えが容易となる。もっともトレイ部材はシート排出トレイ上側から着脱する構成としてもよい。なお、前記筐体は、定着ユニットの挿抜のための背面側側面の開口を塞ぐ揺動自在なカバーを備える構成とすることが通常であるが、このカバーも必須というわけではない。

なお、前記筐体内における前記定着ユニットよりも記録媒体搬送方向下流側であって前記背面側側面の開口から露出する位置には、記録媒体搬送路を形成する内側ガイド部材が配されている構成とすることができる。この内側ガイド部材は、定着ユニットを通過した記録媒体をシート排出トレイへと導く記録媒体搬送路を形成するものであり、当該内側ガイド部材も前記開口から挿抜自在とすることができる。

また、前記トレイ部材は、前記筐体上面に設けられたトレイ部材設置開口部に挿嵌されて前記シート排出トレイの凹みの一部を形成するとともに、前記内側ガイド部材と一体的に形成されており、前記トレイ部材及び前記内側ガイド部材が前記背面側側面の開口から一体的に外部に取り出された場合に、前記定着ユニットが前記背面側側面の開口に臨む構成とすると定着ユニットの取替え作業に便宜であるが、内側ガイド部材は必ずしもトレイ部材と一体でなくてもよいし、トレイ部材を取り外した後、シート排出トレイの上側から着脱する構成とすることも可能である。なお、後述する実施例で説明するように、内側ガイド部材とともに記録媒体搬送路を形成する外側ガイド部材を別体として設けてもよい。この外側ガイド部材は、前記した背面側側面の開口を塞ぐカバーと連動して揺動するようにすれば定着ユニットの取替えに便宜であるし、当該カバーと一体成型することもできる。

なお、前記トレイ部材は、前記筐体上面に設けられたトレイ部材設置開口部に挿嵌されて前記シート排出トレイの凹みの一部を形成し、その記録媒体搬送方向下流側端部上側の高さが、それよりも記録媒体搬送方向下流側にある前記トレイ部材設置開口部のトレイ部材側端部上側の高さよりも高い構成とすることが好ましい。この構成では、シート排出口から排紙される記録媒体の排紙方向先端が、トレイ部材と筐体上面の開口部との境目部分に引っ掛かるといった事態の発生が防止でき、スムーズな排紙に寄与する。なお、トレイ部材の記録媒体搬送方向下流側端部上側、及びトップカバーのトレイ部材側端部上側とは、排紙される記録媒体から見た上側での意味である。例えば後述するリブが設けられていない場合には、それぞれの上側表面と考えることができる。後述するリブが記録媒体搬送方向に平行な向きに設けられている場合には、当該リブの上側の高さと考えられる。従ってリブを設ける場合、リブの根元部分の高さはトップカバー側の方が高いがリブの上端はトップカバー側の方が低いような構成も含まれる。

また、前記トレイ部材は、前記筐体上面に設けられたトレイ部材設置開口部に挿嵌されて前記シート排出トレイの凹みの一部を形成し、その記録媒体搬送方向下流側先端部上面が、前記トレイ部材設置開口部のトレイ部材側端部下面にもぐりこんで当接するように設けられる構成とすることが好ましい。定着ユニットは百℃以上まで昇温することがあり、記録媒体として記録紙を用いた場合など、定着により発生する水蒸気がシート排出トレイ側に漏れ出ることを防止できるからである。なお、上記定着ユニットの昇温と関連して、トレイ部材を、例えばＰＣ−ＡＢＳ（ポリカーボネートとＡＢＳのアロイ）等の耐熱性樹脂で成型すること、少なくとも定着ユニットに近接する前記シート排出トレイの凹みを構成する部分を耐熱性樹脂で構成することが好ましい。シート排出トレイの一部をトレイ部材で構成することは、高価な耐熱性樹脂の使用量を必要最小限に減少させるという製造コスト削減の効果もある。さらに、前述したように、前記シート排出トレイ上には、記録媒体搬送方向と平行な向きに複数のリブが設けられている構成とすれば、記録媒体排紙の際のシート排出トレイ上の摩擦抵抗の軽減により、これもスムーズな排紙に寄与することとなる。

なお、前記定着ローラは、加熱ローラ及び当該加熱ローラと対向して設けられる加圧ローラを含み、前記定着ユニットは、前記加熱ローラの上部を覆うとともに当該加熱ローラを回動可能に支持するユニットカバーを備え、前記加圧ローラは、一端が前記ユニットカバーに支持された支持部材により回動可能に軸支されることにより、当該加圧ローラの下方が前記ユニットカバーに覆われることなく露出されている構成とすることが好ましい。

この構成では、ユニットカバーで加圧ローラ側全体を覆わないようにしているため、定着ユニットの小型化を介して画像形成装置の小型化に寄与する。なお、従来定着ユニットの加圧ローラ下部に設けられていたカバーについては、画像形成装置本体側に設ける構成とすることが可能である。

なお、前記定着ユニットは、一端が前記ユニットカバーに係止され他端が前記支持部材に係止された弾性体を備え、当該弾性体の復元力により前記加圧ローラが前記加熱ローラ側へと付勢される構成とすることができる。この構成では、加圧ローラ下部から付勢するための機構を設ける必要がない。ここで、前記ユニットカバーは、前記弾性体により加熱ローラ側へと付勢される支持部材を、前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間のニップ幅を一定とすべく当接停止させるストッパ部を備えている構成とすることが好ましい。加圧ローラを加熱ローラ側に付勢する際に、定着強度を保つためには両ローラ間のニップ幅を確保する必要があるが、記録媒体の材質等によっては、ニップ幅が広すぎる場合に記録媒体のカール等の問題が生じる可能性がある。この構成では、ストッパ部の作用によりニップ幅が所定以上に広くなることが防止されるため、加圧ローラを構成するシリコーンゴム等の硬度にバラツキが生じても、特に硬度が低下した場合にニップ幅が広くなりすぎることが防止でき、加圧ローラの歩留まりの向上により製造コスト削減の効果が得られる。

また、前記支持部材の一端が前記ユニットカバーに軸支されるとともに、前記弾性体は、前記加圧ローラを支持する回動軸からみて、前記支持部材の前記一端とは逆側に係止される構成とすることができ、前記支持部材の、前記ユニットカバーに軸支される一端と逆側の他端は、前記背面側側面の開口に向けて突出し、ユーザが押し下げ操作可能な位置に設けられている構成とすることが好ましい。この構成によると、定着ユニットで紙詰まりなどが発生した場合でも、支持部材を押し下げ操作することによって両ローラ間の押圧力を弱めることができ、容易に記録媒体を除去することができる。

なお、前記画像形成装置は、前記定着ユニットの下部に記録媒体を積層給紙する給紙カセットを備え、当該給紙カセットから給紙された記録媒体は、当該給紙カセット上側で前記プロセスカートリッジ下側に設けられた記録媒体搬送路に沿って搬送される構成とすることができる。このように、いわゆるＳ字型搬送路とすることにより、画像形成装置の設置スペースが狭い場合にも対処することが可能となる。

ここで、前記給紙カセットは、前記筐体における正面側側面から挿抜される構成とすれば記録紙等の記録媒体を給紙カセットに収納する際の操作性が向上する。さらに、前記筐体は、正面側側面にも開口が設けられており、前記プロセスカートリッジは、前記正面側側面の開口から取り外し自在に配される構成とすれば、トナー切れなどによりプロセスカートリッジを交換する際の作業に便宜である。

なお、本発明に係る定着ユニットは、画像形成装置に備えられ、記録媒体上に転写されたトナー画像を定着する定着ユニットにおいて、トナー画像が転写された記録媒体を加熱定着する加熱ローラ及び当該加熱ローラに対向して設けられ記録媒体を前記加熱ローラ側へと押圧する加圧ローラを備え、前記加熱ローラの長手方向両端が、当該加熱ローラの少なくとも一部を覆うユニットカバーに回動可能に支持されるとともに、前記加圧ローラは、全体が前記ユニットカバーに覆われることなく開放されており、その長手方向両端が、端部が前記ユニットカバーに回動可能に支持された一対の支持部材に回動可能に軸支されるとともに、一端が前記加圧ローラの回動軸から見て前記端部と逆側に係止され他端が前記ユニットカバーに係止された弾性体の復元力により、前記加熱ローラ側へと付勢されることを特徴としている。

この構成により、加圧ローラ下部に付勢のための機構を設ける必要がなく、ユニットカバーで加圧ローラの全体を覆う必要がないため、定着ユニットの小型化を介して画像形成装置の小型化を図ることができる。なお、前記ユニットカバーは、前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間のニップ幅を一定とすべく前記支持部材を所定の位置で当接停止させるストッパ部を備えていることが好ましいのは前述した通りである。

本発明の画像形成装置及び定着ユニットによると、画像形成装置の小型化を図りながら、定着ユニットの取替えを容易に行うことができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（１）レーザプリンタの全体構成
図１は、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の外観を表す斜視図である。同図のレーザプリンタ１は、上面となるトップカバー１８、及び四つの側面２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ（側面２ｃ及び２ｄは図１では見えない位置にある。）を有する筐体２を備えており、トップカバー１８が筐体２の内方に凹んでシート排出トレイ５２が形成されている。筐体２の下部には、記録紙等の記録媒体を複数枚収納可能な給紙カセット６が、筐体２の正面側側面２ａから挿抜自在に設けられている。なお正面側側面２ａには、記録媒体を個別にセットする手差しトレイ部１１が設けられているとともに、開閉可能なフロントカバー１６が設けられている。

以下、図２を参照して、レーザプリンタ１の構成をさらに詳細に説明する。図２は、側面２ｄ側から見たレーザプリンタ１の概略側断面図である。なお、定着ユニット１００は、分かりやすくするため簡略化して示している。レーザプリンタ１は、上面のトップカバー１８、正面側側面２ａに設けられるフロントカバー１６、及び背面側側面２ｃに設けられるリアカバー６０等が備えられる筐体２内に、記録媒体としての記録紙等（図中記録媒体搬送路が仮想線Ｐで表されている。）を給紙するための給紙部３や、給紙された記録媒体上に可視像であるトナー画像を形成するプロセスカートリッジ４、記録媒体上に形成されたトナー画像を記録媒体上に定着させる定着ユニット１００、定着ユニット１００を通過した記録媒体を排紙する排紙部２００などを備えている。なお、本明細書では、筐体２の四つの側面２ａ〜２ｄの中で、定着ユニット１００に備えられる定着ローラ（後述）の回転軸に直交する方向前後の側面のうち、定着ユニット１００に近い側の側面（図２の左側側面）を背面側側面２ｃ、逆側を正面側側面２ａとする。

給紙部３は、給紙カセット６と、給紙カセット６内に積層された記録媒体のシート搬送方向先端側（正面側）端部の上方に設けられた給紙ローラ７、８及び給紙パット９とを含む。給紙部３には、給紙カセット６から給紙された記録媒体を反転させてプロセスカートリッジ４の下部へと搬送する記録媒体搬送路である給紙パス１０が形成されており、給紙部３には、給紙パス１０に臨むレジストローラ対１２を備えている。なお、給紙パス１０には、給紙カセット６内の記録媒体の他、手差しトレイ部１１に手差しにてセットされた記録媒体（記録紙等）も給紙されるが、いずれの場合も一旦レジストローラ対１２にて停止した後、プロセスカートリッジ４における画像形成タイミングに合わせてプロセスカートリッジ４の画像形成部へと供給される。

給紙カセット６は、プロセスカートリッジ４及び定着ユニット１００の下部に配され、筐体２の正面側側面から挿抜可能に装着されている。この給紙カセット６内には、用紙押圧板１３及びばね１４が設けられている。用紙押圧板１３は、記録媒体を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ７等から遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部が上下方向に移動可能とされている。また、ばね１４は、用紙押圧板１３における給紙ローラ７等に近い方の端部の裏面を、上方向に付勢するように設けられている。そのため、用紙押圧板１３は、記録媒体の積層量が増えるに従って、給紙ローラ７等に対して遠い方の端部を支点として、ばね１４の付勢力に抗して下向きに揺動される。

給紙ローラ８及び給紙パット９は、互いに対向して配設され、給紙パット９の裏側に設けられるばね１５によって、給紙パット９が給紙ローラ８に向かって押圧されている。用紙押圧板１３上に積層された中で最上位にある記録媒体は、用紙押圧板１３の裏側からばね１４によって給紙ローラ７に当接して押圧されており、当該最上位の記録媒体が給紙ローラ７により給紙され、給紙ローラ８と給紙パット９とで挟まれた後、給紙ローラ８が回転することにより、給紙ローラ８及び給紙パット９とで１枚毎に分離されながら、給紙パス１０に向かって給紙される。

給紙カセット６、あるいは手差しトレイ部１１から給紙された記録媒体は、給紙ローラ７等の上方部に配置されたレジストローラ対１２に送られる。レジストローラ対１２は、給紙された記録媒体をレジスト後に、プロセスカートリッジ４内の画像形成位置（感光体ドラム３７と転写ローラ３９との接触位置）へと搬送する。なお、筐体２の正面側側面２ａにはフロントカバー１６が設けられている。フロントカバー１６は筐体２に対して開閉自在に設けられており、フロントカバー１６が開放状態となった際に現れる開口からプロセスカートリッジ４の挿抜交換が可能な構成となっている。

プロセスカートリッジ４の上部に設けられる走査ユニット２６は、不図示のレーザ発光部、高速回転駆動されるポリゴンミラー２９、第１走査レンズ（ｆθレンズ）３０、第２走査レンズ（シリンドリカルレンズ）３１、折り返しミラー３２及び３３などを備えており、レーザ発光部から射出される画像情報に基づいて変調された光ビームを、一点鎖線で示すように、ポリゴンミラー２９、第１走査レンズ３０、折り返しミラー３２、第２走査レンズ３１、折り返しミラー３３の順に通過あるいは反射させて、プロセスカートリッジ４内の感光体ドラム３７の表面上を露光走査させている。

プロセスカートリッジ４は、ドラムカートリッジ３５及び現像カートリッジ３６を含んでいる。ドラムカートリッジ３５内には、感光体ドラム３７、帯電器３８及び転写ローラ３９などを備えている。プロセスカートリッジ４は、前記したように、フロントカバー１６を開放した際の開口から筐体２内部に着脱自在とされている。現像カートリッジ３６は、ドラムカートリッジ３５に対して着脱自在に装着されており、現像ローラ４０、層厚規制ブレード４１、供給ローラ４２、トナーホッパー４３などを備えている。

トナーホッパー４３内のトナーは、回転軸４４により支持されるアジテータ４５の矢印方向への回転により攪拌され、トナーホッパー４３の側部に開口されたトナー供給口４６から放出される。トナー供給口４６の側方位置に前記供給ローラ４２が回転可能に配設されており、また、この供給ローラ４２に対向して、現像ローラ４０が回転可能に配されている。なお、供給ローラ４２と現像ローラ４０とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。

現像ローラ４０は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。なお、現像ローラ４０には、現像バイアスが印加されるように構成されている。また、現像ローラ４０の近傍には、層厚規制ブレード４１が配されている。この層厚規制ブレード４１は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部を備えており、現像ローラ４０の近くにおいて現像カートリッジ３６に支持されて、押圧部がブレード本体の弾性力によって現像ローラ４０上に圧接されるように構成されている。

トナー供給口４６から放出されるトナーは、供給ローラ４２の回転により、現像ローラ４０に供給され、この時、供給ローラ４２と現像ローラ４０との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ４０上に供給されたトナーは、現像ローラ４０の回転に伴って、層厚規制ブレード４１の押圧部と現像ローラ４０との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ４０上に担持される。

感光体ドラム３７は、現像ローラ４０の側方位置において、その現像ローラ４０と対向するような状態で、ドラムカートリッジ３５において、矢印方向（時計方向）に回転可能に支持されている。この感光体ドラム３７は、ドラム本体が接地され、その表面がポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。

帯電器３８は、感光体ドラム３７の左斜め方向上方に、所定間隔を隔てて対向配置されている。この帯電器３８は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム３７の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。

転写ローラ３９は、感光体ドラム３７の下方において、感光体ドラム３７に対向配置され、ドラムカートリッジ３５に矢印方向（反時計方向）に回転可能に支持されている。この転写ローラ３９は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、転写時には、転写バイアスが印加されるように構成されている。

感光体ドラム３７の表面は、当該感光体ドラム３７の回転に伴ない、まず、帯電器３８によって一様に正極性に帯電される。次いで、走査ユニット２６からのレーザビームにより露光されて静電潜像が形成される。その後、現像ローラ４０と対向し、現像ローラ４０上に担持されかつ正帯電されているトナーが感光体ドラム３７に対向して接触する時に、現像ローラ４０に印加される現像バイアスにより、感光体ドラム３７の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光体ドラム３７の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによってトナー画像が形成される（反転現像）。

その後、感光体ドラム３７の表面上に担持されたトナー画像は、記録媒体が感光体ドラム３７と転写ローラ３９との間を通る間に、転写ローラ３９に印加される転写バイアスによって、記録媒体に転写される。
定着ユニット１００は、給紙カセット６の上部、プロセスカートリッジ４の側方であって、プロセスカートリッジ４よりも記録媒体搬送方向下流側に配設される。本実施の形態の定着ユニット１００として、後述する本発明の定着ユニットが備えられる。定着ユニット１００は、定着ローラとして、内部にヒータを備える加熱ローラ１１０、加熱ローラ１１０と対向して設けられ加熱ローラを押圧するように付勢された加圧ローラ１２０を含んでいる。

加熱ローラ１１０は金属筒状をなし、例えばハロゲンランプからなるヒータを内装しており、そのヒータによって加熱されるように構成されている。また、加圧ローラ１２０は、この加熱ローラ１１０を押圧した状態で、加熱ローラ１１０に従動して回転される。定着ユニット１００の構成については後に詳細に説明する。

定着ユニット１００においては、プロセスカートリッジ４において記録媒体上に転写された可視像であるトナー画像を、当該記録媒体が加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０との間を通過する間に熱定着させ、その後、記録媒体を排紙部２００に形成される記録媒体搬送路である排紙パス５０へと送出するようにしている。

排紙部２００は、排紙パス５０を構成する内側ガイド部材５１と外側ガイド部材６２、記録媒体をトップカバー１８に設けられたシート排出トレイ５２上へと排出する排出口に設けられる排紙ローラ対のうち、下側の排紙ローラ５３、上側の排紙ローラ５５、さらにシート排出トレイ５２の一部を構成する部分を備えたトレイ部材５４を含んでいる。排紙パス５０を構成する外側ガイド部材６２は、筐体２の背面側側面に設けられるリアカバー６０の開閉と連動するように構成されており、ヒンジ６１を介して揺動自在に取り付けられたリアカバー６０を開放状態とした場合に、それに連動して外側ガイド部材６２上部が背面側へと揺動する。このようにして、リアカバー６０の開放により、筐体２の背面側側面２ｃに形成される開口から排紙パス５０が臨むように構成されている。なおリアカバー６０には定着ユニット１００からの熱を放出するための放熱孔６０ａが穿設されている。これにより、定着ユニット１００から発せられる熱が上昇しながら放熱孔６０ａを通過し、そこから、それよりも上部に設けられたリアカバー６０と筐体２との間の隙間を通過して外部に放出されるため、筐体２内部に熱がこもることが抑制される。

シート排出トレイ５２は、平面視略矩形板状をなし、背面側端部が筐体２内部へと凹んで凹部が形成されるとともに、背面側端部から正面側へ向けて徐々に上方に傾斜する構成となっている。本実施の形態では、シート排出トレイ５２の背面側端部から徐々に上方へと傾斜する途中部分までがトレイ部材５４により構成されており、トレイ部材５４の正面側（記録媒体搬送方向先端側）先端部の上面が、トップカバー１８のトレイ部材５４側端部の下面と当接するように構成している。シート排出トレイ５２等の構成の詳細については後述する。

定着ユニット１００を通過し、排紙パス５０へと送られた記録媒体は、内側ガイド部材５１及び外側ガイド部材６２により用紙進行方向が反転されて、排紙ローラ対へと送られ、当該排紙ローラ対（５３及び５５）を介して、シート排出トレイ５２上に正面側に向かって排紙される。

（２）定着ユニット１００の詳細構成
次に本実施の形態の定着ユニット１００の構成について詳細に説明する。図３は、定着ユニット１００の構成について説明するための斜視図である。なお、説明のためユニットカバー１３０の端部を切断している。本実施の形態の定着ユニット１００は、内部にハロゲンランプ１１１等の加熱手段（ヒータ）を備える加熱ローラ１１０と、加熱ローラ１１０に対向して設けられ、加熱ローラ１１０の下方から加熱ローラ１１０表面を押圧する加圧ローラ１２０とを備えている。

そして、加熱ローラ１１０の上部がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂を成型したユニットカバー１３０により覆われているとともに、加圧ローラ１２０側はユニットカバー１３０に覆われることなく開放された構成となっており、これによって、定着ユニット１００の小型化を介して画像形成装置全体の小型化を図る構成となっている。なお、加圧ローラ１２０は、その一端の支持部１４０がユニットカバー１３０に設けられた支持軸１３１と掛合し、ユニットカバー１３０に対して回動可能に支持された支持部材としての支持レバー１５０に回動可能に軸支されている。支持レバー１５０には、加圧ローラ１２０の回動軸１２１から見て支持部１４０とは反対側（記録媒体搬送方向先端側）において、一端がユニットカバー１３０に係止した弾性体としてのバネ１６０が係止している。

加圧ローラ１２０は、バネ１６０の復元力により加熱ローラ１１０側へと付勢されており、このため、加圧ローラ１２０の下部に付勢手段を設ける必要がなく、加圧ローラ１２０をユニットカバー１３０にて覆う必要がなくなっている。
さらに、支持レバー１５０の記録媒体搬送方向先端側に取っ手１７０が設けられている。ユーザは、定着ユニット１００で紙詰まり等が発生した場合に、リアカバー６０を開放状態として取っ手１７０を押し下げることにより、容易に対応することができる。

さらに、ユニットカバー１３０には、支持レバー１５０を、バネ１６０の復元力に抗して一定の位置で当接停止させるストッパ部１８０と、加熱ローラ１１０に近接するようにリブ２１０とが設けられており、それぞれが一体的に形成されている。このようにストッパ部１８０が設けられることにより、加圧ローラ１２０が必要以上に加熱ローラ１１０側へと押圧され、トナー画像が形成された記録媒体の定着処理を行うに際してのニップ幅が広くなりすぎることが防止される。図４は定着ユニット１００の側面のカバーを除いて側面から見た図であるが、同図に示される当接位置１９０にて支持レバー１５０が当接停止する構成である。

通常、加圧ローラ１２０にはシリコーンゴム等の弾性体が用いられており、特に量産時にもニップ幅を適切に保つために、加圧ローラ１２０の硬度のバラツキを抑制する必要がある。しかし、上記のようにストッパ部１８０を設けることにより、多少加圧ローラ１２０の硬度が低下しているような場合であっても適切なニップ幅とすることができ、即ち加圧ローラ１２０の硬度にバラツキがあっても使用可能となり、加圧ローラ１２０の歩留まりを上げることができるため、これによって画像形成装置の製造コストの削減に寄与する。

（３）排紙部２００の詳細構成
以上に説明したような定着ユニット１００を通過した記録媒体は、排紙部２００へと搬送される。次に排紙部２００の構成について詳細に説明する。図２に示されるように本実施の形態のレーザプリンタ１においては、シート排出トレイ５２の下方近傍に定着ユニット１００が配されており、そのままの状態では、リアカバー６０を開放状態としても、トップカバー１８に凹部として形成されたシート排出トレイ５２と定着ユニット１００とが干渉するため、定着ユニット１００を交換することはできない。

そこで本実施の形態では、シート排出トレイ５２の背面側の一部を着脱自在なトレイ部材５４にて構成し、トレイ部材５４を取り外したときに定着ユニット１００の挿抜交換のための空間が確保される構成としている。図５はトップカバー１８の上面図であるが、シート排出トレイ５２の排出口側（図中実線で示された部分より背面側側面２ｃ側）がトレイ部材５４により構成されている。なお、シート排出トレイ５２の全体には、記録媒体搬送方向と平行に複数のリブ１８２及び５８２が設けられている。同図では、トップカバー１８側に設けられたリブを１８２で表し、トレイ部材５４に設けられたリブを５８２で表している。このようにリブを設けることで、記録媒体排紙の際の摩擦抵抗の軽減を図り、排紙がスムーズに行われるようにしている。

図６は、本実施の形態におけるトレイ部材５４の構成について説明するための斜視図である。本実施の形態では、シート排出トレイ５２の一部を構成するトレイ部材５４と記録媒体搬送経路を形成する内側ガイド部材５１とが一体的に成型されている。また、トレイ部材５４の正面側（記録媒体搬送方向下流側）先端部には突出部５４１が設けられている。図７は、図５におけるＡ−Ａ線断面矢視拡大図である。同図に示されるように、トレイ部材５４はトップカバー１８に設けられた開口に挿嵌された際の、トレイ部材５４の記録媒体搬送方向下流側端部上側（リブ５８２の端部上側）は、トップカバー１８に設けられたトレイ部材設置開口のトレイ部材５４側端部上側（リブ１８２の端部上側）の高さよりも高い。

このように、トレイ部材５４とトップカバー１８の当接部分に段差５４２が設けられることにより、排出口から排紙される記録媒体の先端がトップカバー１８とトレイ部材５４との境界部分で引っ掛かることが防止され、排紙がスムーズとなる。同図では段差５４２が視覚できるようにしているが、実際には、段差５４２の大きさは、これほど大きくなくても実用上は充分である。

また、トレイ部材５４をトップカバー１８に設けられたトレイ部材設置開口に挿嵌した際に、突出部５４１の上面がトップカバー１８のトレイ部材５４側端部１８１の下面にもぐりこんで当接する構成となっている。このような構成とすることにより、記録媒体の一例として記録紙を定着した場合に発生する水蒸気がシート排出トレイ５２上に漏れ出ることが抑制できる。

なお、トレイ部材５４など定着ユニット１００に近接して配される部材、特にトレイ部材５４においてシート排出トレイ５２の凹部を形成する部分は耐熱性樹脂を用いて成型することが好ましい。定着ユニット１００は百℃以上まで昇温することがあるためである。耐熱性樹脂の一例として、ＰＣ−ＡＢＳ（ポリカーボネートとＡＢＳとのアロイ）を用いることができるが、材料はこれに限定されず、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等を用いることもできる。一部の部材のみ耐熱性樹脂を用いるようにすると、用いる耐熱性樹脂の量を減少させることができ、製造コスト削減の効果も得られる。

なお、本実施の形態では、シート排出トレイ５２上にリブを設けているが、リブを設けない場合、トレイ部材５４とトップカバー１８の境界部分においては、トレイ部材５４の表面よりもトップカバー１８の表面の方を低くすることで同様の効果が得られる。

また、図８に示されるように、リアカバー６０を開放状態とした場合に背面側側面にできる開口からトレイ部材５４及び内側ガイド部材５１を一体的に取り外すことが可能となっており、これらを取り外した際に同じ開口から定着ユニット１００を取り外すことができるように構成されている。図８は、背面側側面２ｃ側から見たレーザプリンタ１の斜視図である。前記した定着ユニット１００の昇温に対処するための放熱孔６０ａがリアカバー６０の五箇所に穿設されている。以下、トレイ部材５４の取り外し、及び定着ユニット１００の取り外しについて具体的に説明する。

図８に示されるように、定着ユニット１００を交換する際には、ユーザがまずリアカバー６０を開放する。なお、本実施の形態では、リアカバー６０の開放と連動して外側ガイド部材６２が背面側へと揺動される。より具体的には、リアカバー６０の同図右側端部に設けられた板状の案内部材６３に設けられた長孔６４に、外側ガイド部材６２の右側端部に設けられた板状の部材６５に設けられた突起６６が滑合されている。リアカバー６０が開放され長孔６４がより背面側へと移動するにつれて長孔６４内を突起６６が滑動することにより、外側ガイド部材６２も徐々に背面側へと揺動し、定着ユニット１００の取り外しのための開口が形成される。なお、図８にも示されるように、ユーザは、このように開口が形成された状態で取っ手１７０を下方向に押し下げることが可能となっており、定着ユニット１００にて紙詰まり等が発生した場合に容易に対処できる

図９は、リアカバー６０を開放した状態にてトップカバー１８の一部を切り欠いた斜視図である。同図に示されるように、内側ガイド部材５１と一体となったトレイ部材５４がネジ５６ａ及び５６ｂ（不図示図６参照）にて筐体２内部に締着されており、このネジ５６ａ及び５６ｂを外すことにより、トレイ部材５４をリアカバー６０を開放した開口から取り外すことが可能となる。

図１０はトレイ部材５４を取り外した状態を示す斜視図である。同図に示されるように、内側ガイド部材５１及びトレイ部材５４が矢印Ｇ方向に取り外されることにより、ユニットカバー１３０と一体的に形成されたリブ２１０が露出し、リアカバー６０側から定着ユニット１００の全体が通過可能な空間が形成される。定着ユニット１００はユーザが段部７０上を摺動させながら矢印Ｈ方向に取り外すことが可能となっており、これによって定着ユニット１００の挿抜交換を容易に行うことができる。なお、トレイ部材５４の突出部５４１は、図７に示されるようにトップカバー１８の下面にもぐりこんで配されているため、トレイ部材５４等を背面側側面２ｃの開口から取り外す際の引っ掛かりは生じない。

以上に説明したように、本発明の画像形成装置によると、着脱自在なトレイ部材５４によりシート排出トレイ５２の凹部の一部を構成し、当該トレイ部材５４を取り外した場合に定着ユニット１００の挿抜交換のための空間が確保される構成としているので、定着ユニット１００をシート排出トレイ５２下方に近接して配することができ、もって装置の小型化（特に高さを低くすること）を図りながら、定着ユニット１００の挿抜交換も容易に行うことが可能とされている。

（変形例）
以上、本発明の種々の実施の形態について説明したが、本発明の内容が上記実施の形態において説明された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を実施することができる。

（１）上記実施の形態では、シート排出トレイ５２の一部を構成するトレイ部材５４と、内側ガイド部材５１とを一体的に形成するようにしたが、これらは別体として構成することも可能である。
（２）また、上記実施の形態では、リアカバー６０と外側ガイド部材６２とを別体として構成し、リアカバー６０の開放と連動して外側ガイド部材６２も背面側へと揺動する構成としたが、外側ガイド部材６２はリアカバー６０と一体成型とすることもできる。

本発明は、例えば、記録紙等の記録媒体上に転写されたトナー画像を定着ユニットにて定着させる画像形成装置、及び当該画像形成装置に備えられる定着ユニット等に適用することができる。

本発明の一適用対象である画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの外観を表す斜視図である。 レーザプリンタ１の概略側断面図である。 定着ユニット１００の構成について説明するための斜視図である。 定着ユニット１００を側面から見た図である。 トップカバー１８の上面図である。 トレイ部材５４の構成について説明するための斜視図である。 トレイ部材５４をトップカバー１８に装着した際の両者の境界部分の拡大断面図である。 リアカバー６０を開放状態とした場合に筐体２の背面側側面にできる開口を示す図である。 トレイ部材５４の筐体２内部での取付け状態を示す一部切り欠き斜視図である。 定着ユニット１００の取り外しについて説明するための斜視図である。

符号の説明

２ 筐体
１６ フロントカバー
１８ トップカバー
５１ 内側ガイド部材
５４ トレイ部材
５４１ 突出部
５４２ 段差
５６ａ、５６ｂ ネジ
６０ リアカバー
６０ａ 放熱孔
６２ 外側ガイド部材
７０ 段部
１００ 定着ユニット
１１０ 加熱ローラ
１２０ 加圧ローラ
１３０ ユニットカバー
１４０ 支持部
１５０ 支持レバー
１６０ バネ
１７０ 取っ手
１８０ ストッパ部
１９０ 当接位置
２００ 排紙部
２１０ リブ

Claims (20)

1. 表面にトナー画像が形成される像担持体を備えるプロセスカートリッジと、
   前記像担持体を露光走査する走査ユニットと、
   像担持体から記録媒体に転写されたトナー画像を定着する定着ローラが回動可能に支持されている定着ユニットとが、上面および四つの側面を有する筐体内に配され、
   前記筐体は、その上面に筐体内方へ凹んだシート排出トレイが形成されるとともに、定着ローラの回動軸と直交する方向にある正面側側面および背面側側面のうち定着ユニットに近い背面側側面に定着ユニットを取り出すための開口が設けられ、
   前記定着ユニットは、前記シート排出トレイ下方に近接し、前記開口から見てシート排出トレイの凹みと干渉する位置に配され、
   前記シート排出トレイは、前記定着ユニットと干渉する部分が着脱自在となっているトレイ部材を備え、
   前記定着ユニットは、前記トレイ部材が取り外されることにより前記シート排出トレイと干渉することなく前記開口に臨み当該開口から挿抜可能となる
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トレイ部材は、前記背面側側面の開口から取り外し自在に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記筐体は、前記背面側側面の開口を塞ぐ揺動自在なカバーを備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記筐体内における前記定着ユニットよりも記録媒体搬送方向下流側であって前記背面側側面の開口から露出する位置には、記録媒体搬送路を形成する内側ガイド部材が配されている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記内側ガイド部材は、前記背面側側面の開口から挿抜自在に配されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記トレイ部材は、前記筐体上面に設けられたトレイ部材設置開口部に挿嵌されて前記シート排出トレイの凹みの一部を形成するとともに、前記内側ガイド部材と一体的に形成されており、前記トレイ部材及び前記内側ガイド部材が前記背面側側面の開口から一体的に外部に取り出された場合に、前記定着ユニットが前記背面側側面の開口に臨む
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 前記トレイ部材は、前記筐体上面に設けられたトレイ部材設置開口部に挿嵌されて前記シート排出トレイの凹みの一部を形成し、その記録媒体搬送方向下流側端部上側の高さが、それよりも記録媒体搬送方向下流側にある前記トレイ部材設置開口部のトレイ部材側端部上側の高さよりも高い
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記トレイ部材は、前記筐体上面に設けられたトレイ部材設置開口部に挿嵌されて前記シート排出トレイの凹みの一部を形成し、その記録媒体搬送方向下流側先端部上面が、前記トレイ部材設置開口部のトレイ部材側端部下面にもぐりこんで当接している
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記定着ローラは、加熱ローラ及び当該加熱ローラと対向して設けられる加圧ローラを含み、
   前記定着ユニットは、前記加熱ローラの上部を覆うとともに当該加熱ローラを回動可能に支持するユニットカバーを備え、
   前記加圧ローラは、一端が前記ユニットカバーに支持された支持部材により回動可能に軸支されることにより、当該加圧ローラの下方が前記ユニットカバーに覆われることなく露出されている
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記定着ユニットは、一端が前記ユニットカバーに係止され他端が前記支持部材に係止された弾性体を備え、当該弾性体の復元力により前記加圧ローラが前記加熱ローラ側へと付勢される
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記ユニットカバーは、
    前記弾性体により加熱ローラ側へと付勢される支持部材を、前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間のニップ幅を一定とすべく当接停止させるストッパ部を備えている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記支持部材の一端が前記ユニットカバーに軸支されるとともに、前記弾性体は、前記加圧ローラを支持する回動軸からみて、前記支持部材の前記一端とは逆側に係止される
    ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
13. 前記支持部材の、前記ユニットカバーに軸支される一端と逆側の他端は、前記背面側側面の開口に向けて突出し、ユーザが押し下げ操作可能に設けられている
    ことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記トレイ部材の、前記凹みを構成する部分は耐熱性樹脂により成型されている
    ことを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の画像形成装置。
15. 前記シート排出トレイ上には、記録媒体搬送方向と平行な向きに複数のリブが設けられている
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の画像形成装置。
16. 前記画像形成装置は、
    前記定着ユニットの下部に記録媒体を積層給紙する給紙カセットを備え、
    当該給紙カセットから給紙された記録媒体は、当該給紙カセット上側で前記プロセスカートリッジ下側に設けられた記録媒体搬送路に沿って搬送される
    ことを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の画像形成装置。
17. 前記給紙カセットは、
    前記筐体における正面側側面から挿抜される
    ことを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 前記筐体には、正面側側面にも開口が設けられており、
    前記プロセスカートリッジは、
    前記正面側側面の開口から取り外し自在に設けられる
    ことを特徴とする請求項１から１７のいずれかに記載の画像形成装置。
19. 画像形成装置に備えられ、記録媒体上に転写されたトナー画像を定着する定着ユニットにおいて、
    トナー画像が転写された記録媒体を加熱定着する加熱ローラ及び当該加熱ローラに対向して設けられ記録媒体を前記加熱ローラ側へと押圧する加圧ローラを備え、
    前記加熱ローラの長手方向両端が、当該加熱ローラの少なくとも一部を覆うユニットカバーに回動可能に支持されるとともに、
    前記加圧ローラは、全体が前記ユニットカバーに覆われることなく開放されており、その長手方向両端が、端部が前記ユニットカバーに回動可能に支持された一対の支持部材に回動可能に軸支されるとともに、一端が前記加圧ローラの回動軸から見て前記端部と逆側に係止され他端が前記ユニットカバーに係止された弾性体の復元力により、前記加熱ローラ側へと付勢される
    ことを特徴とする定着ユニット。
20. 前記ユニットカバーは、
    前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間のニップ幅を一定とすべく前記支持部材を所定の位置で当接停止させるストッパ部を備えている
    ことを特徴とする請求項１９に記載の定着ユニット。

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