JP2007057904A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着ユニットをレールにより引き出し可能な画像形成装置において、装置内部における定着ユニットの位置決めを精度良く行うことができると共に、定着ユニット周辺の省スペース化、及び装置の製造コストの抑制を実現できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 定着ユニット１５は、レール３０ａ、３０ｂが取り付けられており、装置本体１（図示せず）からの引き出しが可能となっている。定着ユニット１５には、レール３０ａ、３０ｂと平行な方向に溝部３７が形成され、装置本体１（図示せず）への収容時には、定着ユニット１５は、溝部３７を通じて装置本体フレーム３３に設けられる位置決めピン３６に摺動可能に支持されて、位置決めされる。また、装置本体フレーム３３に定着ユニットが押し当てられることによっても位置決めされる。定着ユニット１５が引き出されると、定着ユニット１５は、レール３０ａ、３０ｂに支持されるようになる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、装置本体内部に設けられる定着ユニットを装置本体外部に引き出し可能に設けた場合の画像形成装置の構造に関する。

従来の画像形成装置の構成を図５に示す。１００は画像形成装置であり、ここでは一例としてデジタル複合機を示している。画像形成装置１００では、コピー動作を行う場合、複合機本体１内の画像形成部２において、帯電ユニット３により時計回り（図の矢印方向）に回転する感光体ドラム４が一様に帯電され、画像読取部５で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）８からのレーザビームにより感光体ドラム４上に静電潜像が形成され、現像ユニット７により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット７へのトナーの供給はトナーコンテナ６から行われる。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム４に向けて、用紙９が給紙機構１０から給紙ローラ１１、用紙搬送路１２及びレジストローラ対１３を経由して画像形成部２に搬送され、この画像形成部２において転写ローラ１４により感光体ドラム４の表面に形成されたトナー像が用紙９に転写される。そして、トナー像が転写された用紙９は感光体ドラム４から分離され、定着ユニット１５に搬送されてトナー像が定着される。トナー像が用紙に転写された後に感光体ドラム４の表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置１６により除去される。

定着ユニット１５を通過した用紙９は、分岐部材１７において搬送方向が複数方向に振り分けられる。用紙の片面のみに画像を形成する場合は、用紙９はそのまま画像面が上向き（以下、フェイスアップという）の状態で側面排出ローラ対１８を通過して側面排出口２５から用紙排出トレイ１９上に排出されるか、或いは分岐部材１７によって用紙搬送路２０に振り分けられ、搬送ローラ対２１を経て胴内排出ローラ対２２より画像面を下向き（以下、フェイスダウンという）にして胴内排出トレイ２３上に排出される。用紙搬送路２０、搬送ローラ対２１及び胴内排出ローラ対２２は、用紙の搬送方向を切り換えるスイッチバック装置としても機能する。

一方、用紙の両面に画像を形成する場合は、定着ユニット１５を通過した用紙９は分岐部材１７で用紙搬送路２０に振り分けられる。そして、用紙後端部が分岐部材１７を通過した後、搬送ローラ対２１及び胴内排出ローラ対２２を逆回転させて搬送方向を切り換えた後、分岐部材１７において今度は両面印字経路２４に振り分けられ、画像の形成されていない面を上に向けて画像形成部２へ再搬送される。再搬送された用紙９は、画像形成部２において次の画像が形成され、定着部１５に搬送されてトナー像が定着された後、側面排出ローラ対１８或いは胴内排出ローラ対２２より装置外部に排出される。

また、図示しないが、感光体ドラム４の表面の残留電荷を除去する除電装置がクリーニング装置１６の下流側に設けられている。さらに、給紙機構１０は、装置本体１に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１０ｄとから構成され、これらは用紙搬送路１２を介して感光体ドラム４及び現像ユニット７等からなる画像形成部２に繋がっている。

上記のような画像形成装置においては、定着ユニットが装置本体内に固定された据え置き型のものもあるが、メンテナンスや部品交換等の利便性を考慮して、定着ユニット単体を装置本体から着脱可能に構成しているものも多く存在する。

例えば、特許文献１においては、ユーザ若しくは専門のサービスマンが、定着ユニットを簡単、且つ迅速に着脱できるように、画像形成装置本体の左右フレーム前側に画像形成装置の左右方向を向いたピンを突設し、定着ユニットの長手方向両側の下方部に、前述のピンに対して半径方向から外嵌する切り抜きを設けると共に、画像形成装置本体の左右各フレームの水平部に位置決めピンを突設し、定着ユニットの長手方向両側の下方部に、前述の位置決めピンに対して軸方向から外嵌する孔を設けた定着ユニットの取り付け装置が提案されている。

また、特許文献２においては、ユーザ自身が容易に定着ユニットの交換を行えるように、定着ユニットの側に枢着された揺動アームを、画像形成装置本体の側に設けられた係合部に係合させ、又は離脱させるだけで、極く簡単に定着ユニットを画像形成装置本体に対して着脱できる画像形成装置を提案している。

しかしながら、特許文献１や特許文献２の画像形成装置においては、画像形成装置本体から定着ユニットを着脱するために、他の部品を装置本体から取り外す等の必要があり、必ずしもユーザ自身が容易に定着ユニットを装置本体から着脱できるとは言えない。また、特許文献２においては、定着ユニットを着脱するに当たって前面カバーを取り外す構成が示されているが、この場合、広いスペースが必要となる等の問題もある。

この点を考慮して、例えば、図５における定着ユニット１５を装置本体１から用紙搬送方向に対し平行（図５の左方向）に引き出す方式にすることが考えられる。このような構成の定着ユニットを図６に示す。図６において、定着ユニット１５は２本のレール３０ａ、３０ｂ上に配置されており、レール３０ａ、３０ｂは、装置本体１側のレールガイド（図示せず）に沿って水平方向（矢印ＡＡ′方向）に摺動自在に構成されている。

上記の構成によれば、定着ユニットが耐用年数に達したり、或いは故障したりした場合に、ユーザは、装置本体から定着ユニットを引き出すことによって、定着ユニットを容易に交換可能となる。また、定着ユニット周辺に用紙がジャムした場合の用紙の除去も容易に行える。

しかしながら、上記のように定着ユニットを、レールを用いて画像形成装置本体から引き出したり、画像形成装置本体に挿入したりする構成とした場合、定着ユニットを画像形成装置に収容した際の定着ユニットの位置決めは、定着ユニットに取り付けられるレールの位置で決定するのが一般的である。この場合、スライドレール等の市販のレールを用いて、レールを精度良く組み付ける必要があるために、装置の組み付けコストが高くなるという問題があった。また、精度の良い市販のレールを用いる必要があるために、市販レールのサイズで定着ユニット周辺のサイズが決まってしまい、定着ユニット周辺をコンパクトに形成できないといった問題があった。
実開平３−９８４６５号公報 特開平１１−１０９８３０号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、定着ユニットをレールにより引き出し可能な画像形成装置において、装置内部における定着ユニットの位置決めを精度良く行うことができると共に、定着ユニット周辺の省スペース化、及び装置の製造コストの抑制を実現できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、装置本体内部の定着ユニットに取り付けられるレールと、該レールを摺動可能に支持するレールガイドと、を備え、前記レールガイドに沿って、前記定着ユニットの装置本体外部への引き出し操作、及び装置本体内部への挿入操作を可能とした画像形成装置において、前記装置本体内部には、前記定着ユニットが前記装置本体内部に収容されている時に、前記定着ユニットを位置決めして支持する位置決め支持部材が設けられ、前記定着ユニットは、前記引き出し操作、及び前記挿入操作の際に、前記位置決め支持部材に支持される第１の位置と、前記レールに支持される第２の位置とに切り換えて支持されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記定着ユニットの左右の側面には、前記レールと平行な溝部が形成され、前記位置決め支持部材は、前記溝部と係合し、前記定着ユニットを摺動可能に支持して前記定着ユニットの上下方向の位置決めを行う第１の部材と、前記定着ユニットを挿入した際に前記定着ユニットの一部が押し当てられて、前記定着ユニットの摺動方向の位置決めを行う第２の部材と、から成ることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記第１の部材はピン部材であり、前記第２の部材は装置本体フレームであることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、定着ユニットが画像形成装置内部に収容される時の定着ユニットの位置決めは、レールではなく装置本体内部の設けられる位置決め支持部材を用いて行うために、定着ユニットに取り付けるレールを精度良く組み立てることなく、位置決めを正確に行うことが可能となる。そして、市販レールを用いて定着ユニットにレールを精度良く組み付ける必要がなくなるために、レール組み付け時のコストを抑制できると共に、市販レールを必ずしも使用する必要がなく、市販レールのサイズによって定着ユニット周辺のサイズが決定されることがなくなり、定着ユニット周辺の省スペース化が可能となる。一方で、定着ユニットの画像形成装置本体から引き出す操作、及び画像形成装置に挿入する操作は、レールを用いて行える構成を維持しているので、ユーザ自身が容易に定着ユニットの交換作業やジャム処理を行うことができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、定着ユニットを装置本体に収容する際に、定着ユニットの位置を正確に決めることができ、更に、定着ユニットの装置本体からの引き出し操作、及び装置本体への挿入操作の際に、定着ユニットを支持する部材を切り換えることができる構造を、簡易な構成で実現できる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の画像形成装置において、定着ユニットの位置決めを行う部材の一部に、画像形成装置本体のフレームを用いる構造のため、部品点数が減少し、構造が簡易になると共にコスト削減にもつながる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の定着ユニットとその周辺の構成を示す概略斜視図である。なお、従来例の図６と共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。また、図１は図６の反対側から定着ユニット１５を見た状態を示している。

図１に示すように、定着ユニット１５の左右両端の下部側には、レール３０ａ、３０ｂが取り付けられており、このレール３０ａ、３０ｂにより定着ユニット１５は、図１に示すＡ方向への引き出し操作と、Ａ'方向への挿入操作とが可能となっている。なお、図１は、定着ユニット１５が画像形成装置本体１の内部に収容された状態を示している。

図１において、３１は搬送ガイド部材を示しており、搬送ガイド部材３１は、定着ユニット１５を通過した用紙を用紙搬送路２０（図５参照）、両面印字経路２４（図５参照）、或いは外装カバー（図示せず）に設けられた側面排出口２５（図５参照）に案内する役割を果たす。本実施形態においては、定着ユニット１５を引き出す際に、搬送ガイド部材３１も一緒に引き出される構成となっている。

次に、定着ユニット１５が、画像形成装置本体１の内部に収容されている状態について詳細に説明する。定着ユニット１５が画像形成装置本体１に収容される場合、用紙搬送時のジャムの原因とならない等の理由のために、定着ユニット１５は、その上下方向、長手方向、長手方向と直交する方向（定着ユニット１５の摺動方向）のそれぞれの方向について、正確に位置決めされた状態で固定される必要がある。

そして、本実施形態の画像形成装置においては、ユーザ自身が定着ユニット１５を引き出して部品の交換等を行う構成としているために、部品交換等が終了し、ユーザが定着ユニット１５を再び画像形成装置本体１に押し込んだ場合に、各方向の位置決めが容易にできる構成とする必要がある。本実施形態の画像形成装置は、この点も考慮して各方向の位置決めができる構成としている。

まず、定着ユニット１５の上下方向の位置決めについて説明する。定着ユニット１５の左右の側面（図１における紙面手前側の側面が右に該当）には、レール３０ａ、３０ｂと平行な方向にコの字状の溝が掘られた溝部３７が形成されている。一方、左右に設けられる装置本体フレーム３３には、円柱状の位置決めピン３６が、定着ユニット１５側に向けて突出した状態で設けられている。なお、図１においては、定着ユニット１５の左側面に形成される溝部３７、左側の装置本体フレーム３３、それに設けられる位置決めピン３６は省略されているが、右側部分と同様の構成である。

また、図１では、定着ユニット１５と装置本体フレーム３３の関係がわかり易いように便宜上、図１のＢで示される部分（破線で囲まれる部分）については、装置本体フレーム３３が透明であるように描いている。実際の装置本体フレーム３３と位置決めピン３６との関係は、図２に示すような関係となっており、位置決めピン３６は、装置本体フレーム３３から定着ユニット１５側に向けて突出している。ここで、図２は図１における装置本体フレーム３３を裏面側から見た図である。

位置決めピン３６は、定着ユニット１５に設けられる溝部３７に係合し、定着ユニット１５を支持している。位置決めピン３６は、溝部３７に対して嵌り込んだ状態となっており、上下に移動できないように規制されている。このため、定着ユニット１５の上下方向の位置は規制される。従って、定着ユニット１５に形成される溝部３７と、装置本体フレーム３３に設けられる位置決めピン３６の位置を正確な位置に設けておけば、定着ユニット１５の上下方向の位置決めは正確に行える。

なお、本実施形態では、位置決めピン３６の形状を円柱状としているがこれに限定される趣旨ではなく、例えば、直方体状等の他の形状でも構わない。また、溝部３７の形状もコの字状に限定される趣旨ではなく、他の形状でも構わない。

次に、定着ユニット１５の長手方向の位置決めについて説明する。本実施形態においては、上述のように、定着ユニット１５には、その左右両端の下部側にレール３０ａ、３０ｂが設けられており、定着ユニット１５が画像形成装置本体１の内部に収容される際には、レール３０ａ、３０ｂがレールガイド（図示せず）に取り付けられる構成となっている。そして、レールガイドは装置本体フレーム３３に取り付けられているために、定着ユニット１５に設けられるレール３０ａ、３０ｂがレールガイドに支持されると、定着ユニット１５の長手方向への移動は規制される。従って、定着ユニット１５の長手方向の位置決めを正確に行うことが可能となる。

次に、定着ユニット１５の長手方向と直交する方向（定着ユニット１５の摺動方向）の位置決めについて説明する。本実施形態においては、定着ユニット１５を画像形成装置本体１の外部から内部へと押し込んでいった際に、定着ユニット１５の背面側の一部１５ａが装置本体フレーム３３の一部３３ａに押し当てられるように構成されている。このため、この定着ユニット１５が装置本体フレーム３３に押し当てられる位置を正確に調整しておくことで、定着ユニット１５の長手方向と直交する方向の位置決めを正確に行うことが可能となる。

なお、図１においては、右側の装置本体フレーム３３についてのみ示しているが、左側の装置本体フレーム３３についても同様である。また、本実施形態においては、定着ユニット１５の背面側の一部１５ａを装置本体フレーム３３の一部３３ａに押し当てて位置決めする構成としているがこれに限定される趣旨ではない。例えば、定着ユニット１５の側面から突出する部分を装置本体フレーム３３の一部に押し当てて、位置決めする等の構成としても構わない。

以上に説明した構成で、画像形成装置における定着ユニット１５の位置決めを行うために、装置本体１から定着ユニット１５を引き出して、定着ユニット１５の部品交換等を行った後に、定着ユニット１５を画像形成装置本体１の内部に押し込む際に、ユーザ自身が容易に位置決め可能となる。

定着ユニット１５の各方向の位置決めが行われた後は、定着ユニット１５は固定された状態で画像形成装置本体１の内部に保持される。この固定はロックレバー３４によって行われる。なお、図１においては、右側のロックレバー３４のみ示しているが、左側にもロックレバー３４が設けられている。ロックレバー３４は、フック状に形成されており、定着ユニット１５が画像形成装置本体１の内部に完全に挿入されると、装置本体フレーム３３から、突出する円柱状のロックピン３５（図２参照）と係合するように構成されている。このため、定着ユニット１５が固定される。

次に、画像形成装置本体１の内部から定着ユニット１５を引き出す操作について説明する。画像形成装置本体１からの定着ユニット１５の引き出しは、引き出しレバー３２を図１のＡ方向に引っ張ることになされる。用紙搬送ガイド３１に取り付けられる引き出しレバー３２は、棒状部材３８が取り付けられており、引き出しレバー３２を引っ張ると、引き出しレバー３２と棒状部材３８とが、共に図１における矢印Ｃの方向に回動するように構成されている。

そして、棒状部材３８の両端部にはロックレバー３４が取り付けられているために、引き出しレバー３２を引っ張ることによって、ロックレバー３４が回動し、ロックピン３５から離れる。このため、定着ユニット１５が固定状態から開放され、定着ユニット１５の引き出しが可能となる。

図３は、画像形成装置本体１から定着ユニット１５が引き出される途中の状態を示した概略斜視図である。図３においても、図中のＢで示す部分（斜線で囲まれる部分）は、定着ユニット１５と装置本体フレーム３３の関係がわかり易いように、便宜上、装置本体フレーム３３が透明であるように描いている。

画像形成装置本体１から定着ユニット１５が引き出される場合、初期においては、定着ユニット１５は、位置決めピン３６に支えられた状態で（この位置を第１の位置という。）、溝部３７を位置決めピン３６に摺動させながら、図のＡ方向へ移動される。この際、定着ユニット１５に取り付けられるレール３０ａ、３０ｂも同時に移動するが、定着ユニット１５を支えているのは、位置決めピン３６である。

そして、定着ユニット１５の引き出し操作の途中で、溝部３７と位置決めピン３６の係合が終了する（図３の状態）。この時、定着ユニット１５はレール３０ａ、３０ｂに支持されるようになり（この位置を第２の位置という。）、このまま定着ユニット１５は画像形成装置本体１から引き出されることになる。なお、溝部３７の溝の方向とレール３０ａ、３０ｂの方向は、平行に設けられているために、定着ユニット１５の支持が位置決めピン３６からレール３０ａ、３０ｂへと移行する過程はスムーズに行われる。

一方、定着ユニット１５を画像形成装置本体１に挿入する際には、定着ユニット１５は挿入の初期ではレール３０ａ、３０ｂに支持されている（第２の位置）が、更に押し込んでいくと、定着ユニット１５の溝部３７が装置本体フレーム３３に設けられる位置決めピン３６と係合するようになり、定着ユニット１５は位置決めピン３６に支持されるようになる（第１の位置）。そして、最終的に定着ユニット１５が装置本体フレーム３３に押し当てられることにより、定着ユニット１５が位置決めされる。

以上のように構成しているために、定着ユニット１５の位置決めをレール３０ａ、３０ｂの組み立て精度によらずに行うことが可能となり、従来のように精度の要求から市販の汎用レールを使用する必要がなくなる。このため、レール３０ａ、３０ｂに必要とされるコストの抑制が可能となり、更に、レール３０ａ、３０ｂのサイズに設計の自由度が生じるために、定着ユニット１５周辺を省スペース化することも可能となる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、本実施形態においては、定着ユニット１５が画像形成装置に収容される際の、定着ユニット１５の上下方向の位置決め及び定着ユニット１５の支持を定着ユニット１５に溝部３７を設け、溝部３７と係合する位置決めピン３６を装置本体フレーム３３に形成する構成で達成しているが、図４に示すように、装置本体フレーム３３側に溝部３９を形成して、定着ユニット１５の左右の側面にピン部材（図示せず）を形成する構成等としても構わない。

また、定着ユニット１５の長手方向と直交する方向の位置決めについて、本実施形態では装置本体フレーム３３を用いて行っているが、定着ユニット１５に押し当てられる部材を装置本体フレーム３３と別に設ける構成等としても構わない。

その他、本発明は図５に示したようなデジタル複合機に限らず、タンデム方式のカラー画像形成装置や、アナログ方式のモノクロ複写機、或いはファクシミリ、レーザプリンタ等、他のタイプの画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、装置本体内部の定着ユニットに取り付けられるレールと、レールを摺動可能に支持するレールガイドと、を備え、レールガイドに沿って、定着ユニットの装置本体外部への引き出し操作、及び装置本体内部への挿入操作を可能とした画像形成装置において、装置本体内部には、定着ユニットが装置本体内部に収容されている時に、定着ユニットを位置決めして支持する位置決め支持部材が設けられ、定着ユニットは、引き出し操作、及び挿入操作の際に、位置決め支持部材に支持される第１の位置と、前記レールに支持される第２の位置とに切り換えて支持されることとする。

これにより、定着ユニットが画像形成装置内部に収容される時の定着ユニットの位置決めは、レールではなく装置本体内部の設けられる位置決め支持部材を用いて行うこととなり、定着ユニットに取り付けるレールを精度良く組み立てることなく、位置決めを正確に行うことが可能となる。また、定着ユニットに取り付けるレールを精度良く組み立てる必要がなくなるために、レールの組み付けに必要なコストを抑制できる。更に、精度の良い市販のレールを使用する必要がなくなるために、市販レールのサイズによって定着ユニット周辺のサイズが決定されることがなくなり、定着ユニット周辺の省スペース化が可能となる。

また、定着ユニットの左右の側面には、レールと平行な溝部が形成され、位置決め支持部材は、溝部と係合し、定着ユニットを摺動可能に支持して定着ユニットの上下方向の位置決めを行う第１の部材と、定着ユニットを挿入した際に定着ユニットの一部が押し当てられて、定着ユニットの摺動方向の位置決めを行う第２の部材と、から成ることとする。

これにより、定着ユニットを装置本体に収容する際に、定着ユニットの位置を正確に決めることができ、更に、定着ユニットの装置本体からの引き出し操作、及び装置本体への挿入操作の際に、定着ユニットを支持する部材を切り換えることができる構造を、簡易な構成で実現できる。

また、第１の部材はピン部材で、第２の部材は装置本体フレームであることとするため、部品点数を少なくでき、更にコストダウンを図れる。

は、本実施形態における定着ユニットと、その周辺の構成を示す概略斜視図である。 は、装置本体フレームを定着ユニット側から見た状態を示す斜視図である。 は、定着ユニットが引き出される途中の定着ユニットと、その周辺の構成を示す概略斜視図である。 は、本発明の変形例を説明するための説明図である。 は、従来の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 は、従来の画像形成装置において定着ユニットを装置本体から引き出し可能とした構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ 装置本体
１５ 定着ユニット
３０ａ、３０ｂ レール
３３ 装置本体フレーム（位置決め支持部材、第２の部材）
３６ 位置決めピン （位置決め支持部材、第１の部材）
３７ 溝部
１００ 画像形成装置

Claims (3)

1. 装置本体内部の定着ユニットに取り付けられるレールと、該レールを摺動可能に支持するレールガイドと、を備え、
   前記レールガイドに沿って、前記定着ユニットの装置本体外部への引き出し操作、及び装置本体内部への挿入操作を可能とした画像形成装置において、
   前記装置本体内部には、前記定着ユニットが前記装置本体内部に収容されている時に、前記定着ユニットを位置決めして支持する位置決め支持部材が設けられ、
   前記定着ユニットは、前記引き出し操作、及び前記挿入操作の際に、前記位置決め支持部材に支持される第１の位置と、前記レールに支持される第２の位置とに切り換えて支持されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着ユニットの左右の側面には、前記レールと平行な溝部が形成され、
   前記位置決め支持部材は、前記溝部と係合し、前記定着ユニットを摺動可能に支持して前記定着ユニットの上下方向の位置決めを行う第１の部材と、前記定着ユニットを挿入した際に前記定着ユニットの一部が押し当てられて、前記定着ユニットの摺動方向の位置決めを行う第２の部材と、から成ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の部材はピン部材であり、前記第２の部材は装置本体フレームであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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