JP2009053563A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、大きくて重いユニットを確実に保持することができ、装置本体を大型化させること無く、ユニット交換時に誤装着することなく確実に操作できる把手を備えたユニットを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、開閉カバー１０２と、開閉カバー１０２を開けて画像形成装置本体に着脱できる定着ユニット３０と、定着ユニット３０に設けられた可倒式のハンドル５０、６０と、定着ユニット３０を画像形成装置本体に係止するためのロックレバー５１、６１と、ロックレバー５１、６１が係止位置にあるときは、ハンドル５０、６０を倒して定着ユニット３０を収納位置に移動することを許容し、ロックレバー５１、６１が係止位置にないときは、ハンドル５０、６０を倒して収納位置に移動することを規制し、ハンドル５０、６０が起きた状態で開閉カバー１０２は閉まらないことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、着脱式のユニットを備えた電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真方式を採る画像形成装置に備えられた定着ユニットがある。定着ユニットは、定着ローラをヒーター等の加熱手段で加熱し、定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧ローラとの間にシートを挟んで加圧しながらこれを搬送し、シート上の未定着状態のトナー像を加熱溶融してシートに固着させる。

定着ローラや加圧ローラは、高温に加熱され、大きな圧力で圧接して使用されるため、ローラのゴム層や表層が劣化し、定期的に定着ユニットを交換する必要がある。

そこで、操作性の良い着脱機構を備えた定着ユニットとして、固定用のロック機構と着脱のための把手を兼ねたものが提案されている（特許文献１、図９参照）。

また、重くて大きな定着ユニットをしっかりと保持できるように、大きな固定式の把手を備えた定着装置が提案されている（特許文献２、図１０参照）。

特開２００３−２４１６１５号公報 特開２００４−２５８５０５号公報（図２）

上記の従来技術は、それぞれの画像形成装置において必要とされる性能を満たすものであるが、別の画像形成装置に適用しようとするとなると課題が出てくる。

とりわけ、昨今の、高速プリント可能で高画質、かつ本体の小型化を要求されるような画像形成装置においては、画像の光沢度を上げるために、大きな加圧力を有する定着機構を備える必要があるために、定着ユニットが重く、大きくなる場合がある。

この場合、特許文献１に記載されるようなロック機構と把手を兼ねたタイプでは、重い定着ユニットをしっかりと保持できないという課題がある。

また、特許文献２に示されているような大きな固定式の把手を有する定着ユニットは、着脱時にしっかり保持できるものの、把手が大きいために装置本体が小型化し難いという課題がある。

そこで本発明は、大きくて重いユニットを確実に保持することができ、装置本体を大型化させること無く、ユニット交換時に誤装着することなく確実に操作できる把手を備えたユニットを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、画像形成装置本体に対して開閉可能なカバーと、前記カバーを開けた状態で前記画像形成装置本体に着脱できるユニットと、前記ユニットに対して回動可能に設けられた可倒式のハンドルと、前記ユニットを前記画像形成装置本体に係止するための係止手段と、を有し、前記係止手段が係止位置にあるときは、前記ハンドルを倒して収納位置に移動することを許容し、前記係止手段が係止位置にないときは、前記ハンドルを倒して収納位置に移動することを規制し、前記ハンドルが起きた状態では前記カバーを閉じることができないことを特徴とする。

本発明によれば、大きくて重いユニットを確実に保持することができ、装置本体を大型化させること無く、ユニット交換時に誤装着することなく確実に操作できる。

[第一実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態の画像形成装置の構成図である。

（画像形成装置）
図１は本実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の構成図である。図１に示すように、画像形成装置Ａは、電子写真式のフルカラーレーザープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）である。

プリンタＡは、プリンタの筐体を構成するプリンタ本体（画像形成装置本体）１００の下部にシート供給装置２０を有している。シート供給装置２０において、シート供給カセット２１に収納された記録媒体としての記録紙等のシートＳは、ピックアップローラ２２が図中反時計方向へ回転してカセット２１から送出される。送出されたシートＳは、給送ローラ２３とリタードローラ２４を通じてレジストローラ対２５に１枚づつ分離給送される。分離給送されたシートＳは、レジストローラ対２５により所定のタイミングをもって２次転写部１７に搬送される。

プリンタ本体１００内においてシート供給装置２０の上部には画像形成部８を有している。画像形成部８において、略水平方向にイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色に対応した、像担持体としてのドラム型の４個の電子写真感光体（以下、感光体ドラムという）１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有している。感光体ドラム１は、不図示の駆動手段によって、図中時計回りに回転するようになっている。

感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、スキャナユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配設されている。さらに、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、クリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが配設されている。

帯電装置２は、感光体ドラム１の外周面（表面）を均一に帯電する。この感光体ドラム１表面の帯電面にスキャナユニット３により各色の画像情報に基づいてレーザービームを照射することによって感光体ドラム１の帯電面に静電潜像を形成する。そして、現像装置４によりイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー（現像剤）を感光体ドラム１の静電潜像に付着させて静電潜像をトナー像（現像像）として現像する。

ここで、感光体ドラム１、帯電装置２、現像装置４、及びクリーニング装置６は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを形成している。このカートリッジ７はプリンタ本体１００に取り外し可能に装着されている。

感光体ドラム１の対向部には、それぞれの感光体ドラム１に中間転写ベルト１１が接するように中間転写装置１０を配設してある。中間転写ベルト１１は、所定の体積固有抵抗を持たせた、薄肉のフィルム状部材で形成してある。この中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と、従動ローラ１３、１４、の３本のローラに掛け渡されて、図の反時計回りに回転する。

中間転写ベルト１１の内側には、４個の感光体ドラム１にそれぞれ対向して中間転写ベルト１１の内面に当接する１次転写ローラ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを並設してある。１次転写ローラ１５は、中間転写ベルト１１内面と当接している１次転写部においてイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー像を感光体ドラム１表面から中間転写ベルト１１表面に転写する。

トナー像が転写された感光体ドラム１表面は、クリーニング装置６により転写残トナーの除去を受けて清浄面化され、繰り返して次の画像形成に供される。

中間転写装置１０の駆動ローラ１２と対向する位置には、２次転写ローラ１６が配設され、中間転写ベルト１１表面に所定の圧力で圧接されて２次転写部１７を形成している。２次転写ローラ１６は、２次転写部１７においてイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー像を中間転写ベルト１１表面からシートＳ面に転写する。

２次転写部１７においてトナー像の転写を受けたシートＳは、搬送ガイド１８を通って定着装置（定着ユニット）３０へ搬送導入され、トナー像の加熱・加圧定着処理を受ける。

定着装置３０を通ったシートＳは、搬送ガイド２８を通じて排出ローラ対２９に搬送される。そしてこの排出ローラ対２９によりプリンタ本体１００の上部に設けられたシート排出トレイ１０１上に排出される。

（定着ユニット３０）
図２は定着ユニット３０の正面断面図である。図２に示すように、定着ユニット３０は、ユニットの骨格を成す定着フレーム４０と、外側を覆うケーシング４１、４２で構成され、内側に定着ローラ３１とこれに圧接される加圧ローラ３２とを有し、それぞれの内部にはハロゲンヒーター３３、３４を有する。

定着ユニット３０の出口側には、画像形成済みのシートＳを下流側へ更に搬送するための搬送ローラ対３５を有する。またシートを搬送するためのガイドとして、定着入口ガイド３６、３７、定着出口ガイド３８、３９を有する。

定着ローラ３１は、内側から順に、金属製の円筒状の芯金３１ａ、耐熱性のシリコンゴムからなる弾性層３１ｂと、その表面にＰＦＡ等のフッ素系樹脂からなる離型層３１ｃとを有している。

加圧ローラ３２も定着ローラ３１と同様に、芯金３２ａ、弾性層３２ｂ、離型層３２ｃとを有している。加圧ローラ３２は、加圧バネ（不図示）によって定着ローラ３１に対して所定の圧力で圧接され、弾性層３１ａ、３２ａがつぶれることにより定着ニップＮを形成している。

定着ユニット３０は、装置本体１００に設けられた定着取り付け台９０に着脱可能に取り付けられている。画像形成装置本体１００の側面に開閉可能に取り付けられた開閉カバー１０２を開放することにより、定着ユニット３０にアクセスできる。

図３は定着取り付け台９０に定着ユニット３０を取り付けた状態を示す図である。図４は定着ユニット３０を取り外した状態を示す図である。

長手方向両端部のハンドル５０、６０は、ユニット着脱のための把手であり、定着フレーム４０に対して回動可能に取り付けられた可倒式の把手である。ハンドル５０、６０は、図３に示すように倒して収納したり、図４に示すように起こしてユーザーが保持できる。

定着ユニット３０は、重量が約５０Ｎと重いため、ユニット着脱時にユーザーが落としたりしないようにしっかりと保持できなくてはならない。そのため、ハンドル５０、６０は、定着ユニット３０の高さを一杯に使って上下幅（Ｈ）を約８５ｍｍとし、幅寸法（Ｗ）も約４０ｍｍとし、手のひら全体でつかめるように十分なサイズを確保している。また、ハンドル５０、６０は、本体に装着された状態では図３のように定着ユニット３０の外観面より飛び出さないように収納される。

また、定着ユニット３０を定着取り付け台９０に固定（係止）するための固定手段（係止手段）として、ロックレバー５１、６１が定着フレーム４０に回動可能に取り付けられている。

（プリンタの動作）
次にプリンタの動作について説明する。

プリンタがプリント信号を受けると、シート供給装置２０によりシートＳが１枚づつ分離給送され、レジストローラ対２５のニップ直後に設けられたレジストセンサー２６によりシートＳの先端が検知された時点でシート給送が一時停止される。一方で、プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄも順次駆動され、それぞれに各色トナー像を形成すると共に順次中間転写ベルト１１上に転写することにより４色のトナー像の重ね合せが完了する。そしてこの中間転写ベルト１１上のトナー像のタイミングに合わせてシート給送が再開され、２次転写部１７でトナー像がシートＳに転写される。

その後シートＳは搬送ガイド１８にその先端を沿わせて上方向に搬送され、定着装置３０へと導かれ、加熱された定着ローラ３１および加圧ローラ３２にニップされることによりトナー像の定着が行なわれる。定着ニップを抜けたシートＳは搬送ローラ３５、３７により定着ユニット３０から搬出され、搬送ガイド２８に導かれて排出ローラ対２９によってシート排出トレイ１０１上へと排出、積載される。

定着ユニット３０は、プリンタ本体よりも早い時期に寿命を迎えるために交換が必要となることがある。具体的には、プリント枚数が所定の枚数（例えば１０万ページ）を超えると、定着ローラ３１や加圧ローラ３２の離型層３１ｃ、３２ｃが磨耗してきて離型性が低下してトナーが付着しやすくなる。また、弾性層３１ａ、３２ａが劣化してローラ硬度が低下してきたりして、定着性能に影響が出る場合がある。また、故障などの場合も定着ユニット３０を交換する場合がある。

（定着ユニット３０の着脱操作）
定着ユニット３０の着脱操作について説明する。

ロックレバー５１は、定着フレーム４０に取り付けられたロック軸４５に対して止め輪４６で回動可能に取り付けられている。図３は定着取り付け台９０（不図示）に対してロックされた位置を示しており、定着取り付け台９０の嵌合穴９１にフック部５１ｂがフックされることによって固定されている。

図５に示すように、ユーザーがつまみ部５１ａを保持して矢印Ａ１方向に約９０度回転させることによってこのロックは解除される。反対側のロックレバー６１も同様である。

（ロックレバー５１とハンドル５０との関係）
次に、ロックレバー５１とハンドル５０との関係を説明する。なお、ロックレバー６１とハンドル６０との関係も同様であるので、説明は省略する。

図６はユニット３０がロックされた状態である。図６に示すように、ロックレバー５１が切り欠き５０ａに対向する係止位置にあるときは、ロックレバー５１がハンドル５０の切り欠き５０ａに嵌まり、ハンドル５０を倒して定着ユニット３０を収納位置に移動することが許容される。ハンドル５０が完全に倒れて収納位置に収納された際、フック部５１ｂが嵌合穴９１に嵌合した状態でロックレバー５１の回動が規制され、定着ユニット３０がロックされる。

ロックレバー５１が係止位置にないときは、ロックレバー５１とハンドル５０が干渉し、ハンドル５０を倒して収納位置に移動することが規制される。このため、ハンドル５０が倒れきらずに浮き上がった状態となる。これにより、開閉カバー（外装カバー）１０２とハンドル５０が干渉して開閉カバー１０２が閉まらなくなる。この構成により、ユーザーがロックを忘れたり、ロックが不完全なまま作業を終了したりすることを防止できる。

図７は定着ユニット３０のロックを解除して、ユニットの着脱ができる状態を示した図である。ロック状態から、ハンドル５０を定着フレーム４０の側面に当たるまで完全に起こして、ロックレバー５１をロック解除位置（図７に示す位置）まで回動する。この状態で、ハンドル５０の下部回転中心近くに設けられた切り欠き５０ｂに、ロックレバー５１の嵌合部５１ｃが勘合して、ハンドル５０は矢印Ａ２方向には倒れることなく、直立した状態で固定される。反対側のハンドル６０も同様である。このため、ユーザーがハンドル５０、６０を両手で持って定着ユニット３０の着脱を行なう際に、ハンドル５０、６０がふらふらすることなく、安定して保持することができる。

（効果）
以上説明したように、定着ユニット着脱用のハンドル５０、６０を可倒式とした。このため、ユーザーがしっかりと保持できるような大きなサイズのハンドル５０、６０であっても、定着ユニット装着後にはユニット内に収めることができ、本体サイズを小さくすることができる。

また、定着ユニット３０が正しくロックされていないと、ハンドル５０、６０が収納されずに開閉カバー１０２が閉まらなくなるため、定着ユニット３０の誤装着を防止することができる。

さらに、定着ユニット３０を取り外した状態では、ハンドル５０、６０が直立して固定されるため、定着ユニット３０をしっかりと保持することができる。

[第二実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複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。

図８は本実施形態の画像形成装置であるプリンタ１１０のシート搬送方向に沿った断面図である。

プリンタ１１０は、設置面積を小さくできるように、画像形成部を縦方向に配置したものであり、下方にシート供給装置２０配し、その上方に４色分のプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄを縦方向に順次配設してあり、定着ユニット１２０は最上部に位置する。

シート供給装置２０から供給されたシートＳは、転写ベルト１３０に静電吸着されて上方に搬送され、プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄによって、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックと順次トナー像が転写されていく。そして、定着ユニット１２０へと搬送されて加熱および加圧されることによりトナー像がシートＳ上に定着され、本体上部のシート排出トレイ１１２上に排出、積載される。

定着ユニット１２０は、装置本体の定着取り付け台１１３に略鉛直方向に着脱可能に取り付けられている。定着ユニット１２０は、装置本体の外装を兼ねる開閉カバー１１１を開けた状態（破線位置１１１ａ）で、鉛直上方向（矢印Ａ３方向）に取り外し可能となる。

定着ユニット１２０の上面部には、上記第一実施形態の定着ユニット３０と同様に、一対の可倒式のハンドル１２１と、一対のロックレバー１２２等が備えられており、ハンドル１２１を起こしてロックレバー１２２を解除することにより取り外しが可能になる。また、ハンドル１２０とロックレバー１２２との関係は、上記第一実施形態のハンドル５０、６０、ロックレバー５１、６１と同様であり、本構成においても同様な効果を得ることができる。

（効果）
以上説明したように、定着ユニット着脱用のハンドルを可倒式としたため、ユーザーがしっかりと保持できるような大きなサイズのハンドルであっても、定着ユニット装着後にはユニット内に収まるため、本体サイズを小さくすることができる。

また、定着ユニット１２０が正しくロックされていないと、ハンドル１２１が収納されずに開閉カバー１０２が閉まらなくなるため誤装着を防止することができる。

さらに、定着ユニット１２０を取り外した状態では、ハンドル１２１が起立した状態で固定されるため、定着ユニット１２０をしっかりと保持することができる。

第一実施形態の画像形成装置の構成図である。 定着装置の正面断面図である。 定着装置の装着状態を示す斜視図である。 定着装置の非装着状態を示す斜視図である。 ロックレバーを説明する図である。 ハンドルとロックレバーの関係を示す図である。 ハンドルとロックレバーの関係を示す図である。 第二実施形態に係る画像形成装置の正面断面図である。 従来の定着装置の一例を示す図である。 従来の定着装置の一例を示す図である。

符号の説明

Ａ …画像形成装置
Ｎ …定着ニップ
Ｓ …シート
１ …感光体ドラム
２ …帯電装置
３ …スキャナユニット
４ …現像装置
６ …クリーニング装置
７ …プロセスカートリッジ
１０ …中間転写装置
１１ …中間転写ベルト
１２ …駆動ローラ
１３、１４ …従動ローラ
１５ …１次転写ローラ
１６ …２次転写ローラ
１７ …２次転写部
１８ …搬送ガイド
２０ …シート供給装置
２１ …シート供給カセット
２２ …ピックアップローラ
２３ …給送ローラ
２４ …リタードローラ
２８ …搬送ガイド
２９ …排出ローラ対
３０、１２０ …定着ユニット（定着装置）
３１ …定着ローラ
３１ａ、３２ａ …芯金
３１ｂ、３２ｂ …弾性層
３１ｃ、３２ｃ …離型層
３２ …加圧ローラ
３３、３４ …ハロゲンヒーター
３５ …搬送ローラ対
３６、３７ …定着入口ガイド
３８、３９ …定着出口ガイド
４０ …定着フレーム
４１、４２ …ケーシング
４５ …ロック軸
４６ …止め輪
５０、６０、１２１ …ハンドル
５０ａ、５０ｂ …切り欠き
５１、６１、１２２ …ロックレバー
５１ａ …つまみ部
５１ｂ …フック部
５１ｃ …嵌合部
９０ …定着取り付け台
９１ …嵌合穴
１００ …画像形成装置本体
１０１ …シート排出トレイ
１０２、１１１ …開閉カバー
１１０ …プリンタ（画像形成装置）
１１３ …定着取り付け台

Claims (3)

1. 画像形成装置本体に対して開閉可能なカバーと、
   前記カバーを開けた状態で前記画像形成装置本体に着脱できるユニットと、
   前記ユニットに対して回動可能に設けられた可倒式のハンドルと、
   前記ユニットを前記画像形成装置本体に係止するための係止手段と、を有し、
   前記係止手段が係止位置にあるときは、前記ハンドルを倒して収納位置に移動することを許容し、
   前記係止手段が係止位置にないときは、前記ハンドルを倒して収納位置に移動することを規制し、
   前記ハンドルが起きた状態では前記カバーを閉じることができないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記係止手段は、係止位置にないとき、前記ハンドルが起立した状態で固定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ユニットは、トナー像が転写されたシートを加熱および加圧して画像を定着させる定着装置であ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。

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