JP2016075752A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユニットの着脱操作によって挿抜される電気コネクタの挿抜性を向上させ、電気コネクタ間のこじりを防止して電気接点の接点信頼性低下を防止し得る画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録材に画像を形成する装置本体１０１に対して一方向から着脱可能のユニット３０を有し、装置本体１０１とユニット３０には、装置本体１０１に対するユニット３０の着脱操作によって互いに挿抜される一対の電気コネクタ３２０，１４０が設けられている画像形成装置において、ユニット３０に、一方の電気コネクタ３２０を移動可能に支持する支持機構２００が設けられ、装置本体１０１に、ユニット３０を装置本体１０１に装着する移動過程で、一方の電気コネクタ３２０に設けた被案内部３４１を案内し、前記一方の電気コネクタ３２０を他方の電気コネクタ１２０に位置合わせするガイド部材１５０が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、装置本体に着脱されるユニットを備えた画像形成装置に関し、特にユニットの着脱操作によって電気コネクタが挿抜される構造の画像形成装置に関する。

従来のこの種の画像形成装置としては、たとえば特許文献１に記載のようなものが知られている。
すなわち、定着ローラや加圧ローラの定期交換や、紙詰まりの処理等の必要から、装置本体に対して定着ユニットが、ユーザによって着脱可能に構成されている。そして、装置本体と定着ユニットには、電気コネクタの挿抜操作を省略するために、定着ユニットの着脱操作によって互いに挿抜される一対の電気コネクタが設けられていた。
各電気コネクタは、装置本体及び定着ユニットに対して、それぞれのコネクタ支持部が動かないように固定されていた。

特開２００９−２１７１３１号公報

しかしながら、定着ユニットの着脱操作によって各電気コネクタをスムースに挿抜させるためには、装置本体の電気コネクタのコネクタ支持部及び定着ユニットの電気コネクタのコネクタ支持部の寸法公差を厳しくする管理する必要があった。その結果、部品の大幅なコストアップや調整組み等の複雑な作業が生じていた。
また、各電気コネクタのコネクタ支持部の寸法を厳しく管理したとしても、ユーザが定着ユニットを少し傾けて装置本体に装着してしまう場合がある。そうなると、ガタが少ない分だけ、逆に、定着ユニット側の電気コネクタが装置本体側の電気コネクタに対して挿し込み位置がずれてこじり易くなり、その結果、定着ユニットが所定の位置まで装着されない装着ミスが生じるおそれもあった。
特に、定着ユニットの場合、面状ヒータ、サーミスタ、サーモスイッチ、センサ等の複数の部品に給電を行うために接続端子数が多く、接続端子数に比例して、電気コネクタの大きさと着脱力も大きくなる。この接続端子数は、近年の定着ユニットの高機能化に伴い増える傾向にあり、こじりが生じやすくなっている。

また、電気コネクタが定着ユニットの長手方向の一端部に設けられている場合、電気コネクタと反対側の端部は所定位置まで装着され、電気コネクタが設けられた側の端部は、コネクタ間のこじりによって、所定位置まで装着されなくなるおそれがある。
また、こじりが生じた状態で、ユーザが定着ユニットを無理に装置本体に対して押し込もうとすると、定着ユニットにモーメントが作用するので、コネクタの接続端子に過度の力がかかり、電気接点の接触信頼性が低下するおそれがある。

特許文献１では、装置本体に定着ユニットが正しく装着されたかどうかを検知する検知手段を設け、装着ミスを防止することが提案されているが、接触状態を検知するだけで、コネクタ間のこじりを防止するものではなかった。
したがって、装置本体と定着ユニットの各電気コネクタ間の挿し込み位置がずれていた場合には、最終的に合致するまで、定着ユニットの着脱操作を繰り返し強いることになり、ユーザにストレスを与える可能性がある。

本発明の目的は、ユニットの着脱操作によって挿抜される電気コネクタの挿抜性を向上させ、電気コネクタ間のこじりを防止して電気接点の接点信頼性低下を防止し得る画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、記録材に画像を形成する装置本体に対して一方向から着脱可能のユニットを有し、
前記装置本体とユニットには、前記装置本体に対する前記ユニットの着脱操作によって互いに挿抜される一対の電気コネクタが設けられている画像形成装置において、
前記装置本体とユニットのうちの一方に、一方の電気コネクタを移動可能に支持する支持機構が設けられ、
前記装置本体と前記ユニットのうちの他方に、前記ユニットを前記装置本体に装着する移動過程で、前記一方の電気コネクタに設けた被案内部を案内し、前記一方の電気コネクタを他方の電気コネクタに位置合わせするガイド部材が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、装置本体に対するユニットの着脱操作によって挿抜される電気コネクタの挿抜性が向上すると共に、電気コネクタ間のこじりが防止され、電気接点の接点信頼性向上を図ることができ、ひいてはユーザビリティ向上を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の定着ユニットの装着途中でのコネクタ接続状態を示すもので、（Ａ）はガイド部材を透過した状態で示す側面図、（Ｂ）は斜視図。 図１の定着ユニットを示すもので、（Ａ）は外観斜視図、（Ｂ）は主断面図。 （Ａ）は図２の定着ユニットの加熱装置と圧接ローラ近傍の斜視図、（Ｂ）は電装部の配線状態を示す図。 図１の定着ユニットと装置本体の分離状態を示すもので、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は側面図。 （Ａ）はユニット側コネクタ近傍の概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の部分破断側面図。 （Ａ）は画像形成装置の定着ユニット装着部と定着ユニットを示す斜視図、（Ｂ）は本体フレームの部分拡大斜視図、（Ｃ）は本体側コネクタ近傍の概略斜視図。 （Ａ）は図２の定着ユニットを装置本体に装着する直前の状態を示す斜視図、（Ｂ）は装着途中の状態を示す部分拡大図、（Ｃ）は（Ｂ）のユニット側コネクタと本体側コネクタの関係を示す部分斜視図。 （Ａ）は定着ユニットの装着完了直前のユニット側コネクタとガイド部材との係合関係を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のコネクタ接続部の断面図。 定着ユニットの装着完了位置でのコネクタ接続状態を、ガイド部材を透過して示す図である。 本発明が適用される画像形成装置の一例を示す概略断面図。

以下に、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
まず、図１０を参照して、本発明が適用される画像形成装置の全体構成について、概略的に説明する。
この画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー画
像を形成するフルカラーレーザービームプリンタである。画像形成装置１００は、トナー画像を形成して記録材Ｓに転写するプロセスカートリッジ７を備えた画像形成部７０、記録材Ｓを画像形成部７０に給送し搬送する給送搬送部８０と、を備えている。さらに、記録材Ｓに転写されたトナー画像を定着する定着ユニット３０及びトナー画像が定着された記録材を排出する排紙部４０を備えている。画像形成部７０は、図中、装置中央に設けられ、正面に向かって右手下方から右手上方にかけて給送搬送部８０が位置し、右手最上方に、本発明が適用される定着ユニット３０が配置されている。

画像形成部７０は、水平方向に配列された４つのプロセスカートリッジ７と、各プロセスカートリッジ７の感光体ドラム１に露光をする４つのスキャナユニット３と、を備えている。これら４つのプロセスカートリッジ７及びスキャナユニット３については、図中、各構成部分の符号の数字にａ，ｂ，ｃ，ｄを添え字として付加しているが、同一の構成なので、以下の説明では、ａ，ｂ，ｃ，ｄの添え字の無い数字のみを付して総括的に説明する。

各プロセスカートリッジ７は感光体ドラム１を備えており、各感光体ドラム１は、駆動手段（不図示）によって、図中、時計回りに回転駆動される。各感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２と、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４と、が設けられている。この帯電装置２と現像装置４の間から、スキャナユニット３から画像情報に基づいてレーザービームが照射され、感光体ドラム１上の静電潜像が形成される。また、プロセスカートリッジ７には、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６が設けられている。

上記スキャナユニット３は、感光体ドラム１の図中下方向に配置され、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９に照射される。
一方、プロセスカートリッジ７に対してスキャナユニット３と反対側には、各プロセスカートリッジ７の感光体ドラム１上のトナー像を、重ねて転写する中間転写ベルト１１を備えた中間転写装置５が設けられている。

中間転写装置５は、感光体ドラム１に対向した転写ローラ１２と、２軸のローラにて水平方向に支持される中間転写ベルト１１で構成される。中間転写ベルト１１の端部には、搬送路を介して２次転写ローラ２１が所定の圧にて当接配置される。また、中間転写装置５には、中間転写ベルト１１表面に残ったトナー（以下「廃トナー」）を除去するクリーニング装置８、クリーニング装置８から排出された廃トナーを搬送する廃トナー搬送装置２９と回収容器１０が設けられている。
給送搬送部８０は、記録材Ｓを給送する給紙部１６を備えている。この給紙部１６は、画像形成部７０に記録材Ｓを給紙搬送するものであり、複数枚の記録材Ｓが給紙カセット１７に収納されている。給紙ローラ１８は給紙カセット１７内の記録材Ｓを１枚毎分離給送し、その搬送方向下流には、記録材Ｓを搬送する搬送ローラ対１９とレジストローラ対２０が配置される。

次に、画像形成動作について説明する。
まず、各プロセスカートリッジ７が、印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて各感光体ドラム１が、時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ７に対応するスキャナユニット３が順次駆動される。この駆動により、帯電装置２は感光体ドラム１の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット３は、その感光体ドラム１周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム１周面上に静電潜像を形成する。現像装置４内の現像ローラは、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体
ドラム１周面上にトナー像を形成（現像）する。

給紙部１６より給送された記録材Ｓは、搬送ローラ対１９にて搬送され、レジストローラ対２０にて搬送方向に対する傾きが補正されて搬送される。
各感光体ドラム１のトナー像は、各感光体ドラム１と転写ローラ１２との間に形成される電界によって、中間転写ベルト１１上に順次転写される。その後、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１と２次転写ローラ２１間に形成された電界により、搬送されてきた記録材Ｓ上に転写される。
４色のトナー像を転写された記録材Ｓは定着ユニット３０に搬入され、定着ユニット３０で記録材上のトナー像が加熱定着された後、排紙ローラ対３１，３２によって搬送される。そして排紙ローラ対３１，３２から排出直後に、除電部材（不図示）にて一部除電をされた後、排紙部４０に排出される。

［定着ユニットの構成］
次に、図２及び図３を参照して、定着ユニット３０について説明する。
この定着ユニット３０は、図２（Ｂ）に示すように、加熱回転体としての加熱装置３０２と、加熱装置３０２に圧接される加圧回転体である圧接ローラ３０３とを有し、トナー像を有する記録材Ｓを加熱しながら狭持搬送して定着を行うものである。加熱装置３０２と圧接ローラ３０３のニップ部に対して記録材搬送方向上流側に入口ガイド３１７が、下流側に出口ガイド３１８が設けられ、出口ガイド３１８のさらに下流側に搬送ローラ３０４が配置されている。記録材Sの搬送方向は、下から上に向けて搬送されるもので、加熱
装置３０２と圧接ローラ３０３は前後に配置され、圧接ローラ３０３が後カバー３５３により覆われ、加熱装置３０２が前カバー３５４によって覆われている。

上記加熱装置３０２は、面状発熱体である面状ヒータ３０５、この面状ヒータ３０５を支持するヒータ支持部材３０６、加圧ステー３０８、およびこれら部材を内包するフィルム３０９にて構成される。フィルム３０９の両端部にはフィルム規制部材３１０があり、フィルム３０９の長手方向の移動を規制し、かつ、フィルム３０９の内周をガイドしている。
フィルム規制部材３１０は、ばね部材などの加圧部材３０７により付勢され（図３（Ａ）参照）、加圧ステー３０８を介して、ヒータ支持部材３０６に支持される面状ヒータ３０５を付勢し、フィルム３０９と圧接ローラ３０３にてニップ部を形成する。
未定着トナー画像を担持した記録材Ｓは、加熱装置３０２と圧接ローラ３０３のニップ部に搬送されると、熱と圧力によってトナーが記録材Ｓに固着し、その後、上記したとおり、搬送ローラ３０４から排紙部４０（図１０参照）へと搬送される。
また、圧接ローラ３０３の端部には、図３(Ａ)に示すように、ギヤ等の駆動力伝達部材３１１が連結されており、画像形成装置１００の駆動源（不図示）と連結して駆動力が伝達される。フィルム３０９は圧接ローラ３０３の駆動により従動回転する。

上記面状ヒータ３０５を支持するヒータ支持部材３０６には、図３（Ｂ）に示すように、温度検出手段であるサーミスタ３１４及びサーモスイッチ３１５が設けられている。サーミスタ３１４は面状ヒータ３０５の発熱温度制御を行うとともに、ニップ部の温度を最適化する。サーモスイッチ３１５は面状ヒータ３０５の異常昇温時に給電を遮断する。これらの電気部品への配線用の電線が定着ユニット３０のユニット側コネクタ３２０に結線されている。

次に、図２（Ａ）を参照して定着ユニット３０の外装構成について説明する。
外装構成は、定着ユニット３０の前後を覆う前カバー３５４及び後カバー３５３と、定着ユニット３０の長手方向の端部を覆う第１端部カバー３５１及び第２端部カバー３５２とを備えている。この定着ユニット３０の長手方向一端部である第２端部カバー３５２に
は、支持機構２００を介して、ユニット側コネクタ３２０が移動可能に支持されている。

また、第１端部カバー３５１及び第２端部カバー３５２の端面には、それぞれ定着ユニット３０の長手方向に外向きに突出する位置決めピン３３０が設けられている。図２（Ａ）では、第２端部カバー３５２側の位置決めピン３３０のみが示されているが、第１端部カバー３５１にも設けられている。
また、第１端部カバー３５１と第２端部カバー３５２の、後面側には、定着ユニット３０を把持するためのハンドル３５７，３５８が設けられている。
上記支持機構２００及びユニット側コネクタ３２０、さらにハンドル３５７，３５８については、後述する。

［定着ユニットの着脱機構］
次に、図６を参照して、上記定着ユニット３０の装置本体１０１に対する着脱機構の概略構成について説明する。
定着ユニット３０は、装置本体１０１に対して一方向に抜き差しすることにより着脱可能となっている。ここで、定着ユニット３０の着脱方向をＹ、着脱方向Ｙに対して直交する一つの方向を第一の方向Ｘ、着脱方向Ｙ及び第一の方向Ｘに直交する第二の方向をＺとする。この例では、着脱方向Ｙをは前後方向とすると、第一の方向Ｘは左右方向、第二の方向Ｚは上下方向である。
着脱時の定着ユニット３０の姿勢は、その長手方向を第一の方向Ｘに合わせ、装置本体１０１に対して着脱方向Ｙに移動させる。定着ユニット３０の長手方向とは、上記した加熱装置３０２及び圧接ローラ３０３の軸方向である。また、定着ユニット３０によって搬送される記録材Ｓの搬送方向は第二の方向Ｚであり、定着ユニット３０の着脱方向Ｙは、記録材Ｓの搬送方向に対して直交方向である。
装置本体１０１には、定着ユニット３０の着脱方向Ｙと直交する第一の方向Ｘの両端部、すなわち定着ユニット３０の長手方向両端部を支持する一対の着脱ガイドとしての本体フレーム１１０，１２０が設けられている。本体フレーム１１０，１２０は、着脱方向Ｙに沿って、互いに平行に配置され、定着ユニット３０を着脱する際には、定着ユニット３０は、第一の方向Ｘへの移動が規制されつつ着脱方向Ｙに案内される。

装置本体１０１と定着ユニット３０には、定着ユニット３０の着脱操作によって互いに挿抜される一対の電気コネクタとして、本体側コネクタ１４０およびユニット側コネクタ３２０が設けられている。
一方の電気コネクタであるユニット側コネクタ３２０は、定着ユニット３０の長手方向一方の端部である第２端部カバー３５２に、支持機構２００を介して移動可能に支持されている。他方の本体側コネクタ１４０は、装置本体１０１の一方の第２本体フレーム１２０の近傍に設けられている。また、第２本体フレーム１２０には、ユニット側コネクタ３２０を本体側コネクタ１４０に位置合わせするためのガイド部材１５０が取り付けられている。
ガイド部材１５０は、定着ユニット３０を装置本体１０１に装着する移動過程で、ユニット側コネクタ３２０に設けられた被案内部としてのガイドリブ３４１を介して、ユニット側コネクタ３２０を本体側コネクタ１４０に位置合わせするものである。ガイド部材１５０には、ガイドリブ３４１が係合するガイド溝１５１が設けられている。

［ユニット側コネクタ３２０の構成］
ユニット側コネクタ３２０は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベース部３２３と、ベース部３２３からリブ状に突出する凸状端子台３２２と、ベース部３２３から凸状端子台３２２を取り囲むように伸びるハウジング３２４とを備えている。凸状端子台３２２は、ハウジング内に配置されるもので、その外面には、配線数に応じた数のピン状の電気接点３２１が配置されている。
ハウジング３２４の中心軸線Ｎ２方向に見た開口形状は角丸長方形状で、短辺を第一の方向Ｘに合わせ、長辺が第一の方向Ｘと直交する面上に位置するように縦長に配置されている。ハウジング３２４の付け根部には、中心軸線Ｎ２に対して直角に張り出す固定片３２５，３２５が設けられている。
ベース部３２３には、先に説明した図３（Ｂ）に示すように、サーミスタ、サーモスイッチ、面状ヒータ等の束線と、不図示の紙位置検知センサ等、定着ユニット３０に装備されたセンサ類の束線３２６が接続されている。

［支持機構２００の構成］
次に、上記ユニット側コネクタ３２０の支持機構２００について、主として、図４を参照し、必要に応じて図５を用いて詳細に説明する。
支持機構２００は、ユニット側コネクタ３２０を保持するコネクタホルダ３４０と、コネクタホルダ３４０を移動可能に支持するホルダ支持部２１０とを備えている。すなわち、ユニット側コネクタ３２０は、コネクタホルダ３４０内に保持された状態で、コネクタホルダ３４０と共にホルダ支持部２１０に移動可能に支持されている。
ホルダ支持部２１０は、連結部２１５を介して（図５参照）、所定距離だけ離間して第２端部カバー３５２の端面３５２ａに固定されている。ホルダ支持部２１０は、摺動面２１１と、摺動面２１１を取り囲む支持壁２１２と、支持壁２１２から摺動面２１１側に突出する支持片２１３と、を備えた構成となっている。
摺動面２１１は、定着ユニット３０を着脱する際に、定着ユニット３０の長手方向を第一の方向Ｘに合致させたとして、第一の方向Ｘと直交する平坦面である。この摺動面２１１に沿って、コネクタホルダ３４０は、着脱方向Ｙに対して平行移動可能で、かつ傾動可能に支持される。コネクタホルダ３４０の平行移動方向は、第二の方向Ｚ（図中、上下方向）への平行移動であり、傾動方向は摺動面２１１に沿った前傾、後傾運動である。
第２端部カバー３５２の端面３５２ａも定着ユニット３０の第一の方向Ｘに対して直交する面であり、第２本体フレーム１２０の内側面に接し、ホルダ支持部２１０は、第２本体フレーム１２０を隔てて外側に配置される。連結部２１５は、第２本体フレーム１２０との干渉を避けるように、第２本体フレーム１２０の上方を通っている。

［コネクタホルダ３４０の構成］
コネクタホルダ３４０は、図５に示すように、摺動面２１１に向かって開いたキャップ形状の中空部材で、ユニット側コネクタ３２０のベース部３２３に被着されるホルダ本体３４３と、摺動面２１１に摺動自在に接触するスライド部３４２と、を備えている。スライド部３４２は、ホルダ本体３４３の摺動面２１１側の開口端縁からフランジ状に張り出している。
ホルダ本体３４３は、逆Ｄ字形状の端板部３４４と、端板部３４４の周縁から摺動面２１１に向かって筒状に延びる断面逆Ｄ字形状の筒状部３４５と、を備えている。この筒状部３４５の直線的な前壁３４６には、ユニット側コネクタ３２０のハウジング３２４を露出させるための切欠き３４７が設けられている。
この切欠き３４７の上下両側縁にユニット側コネクタ３２０の一対の固定片３２５，３２５が係合する係止溝３４８，３４８が設けられている。この係止溝３４８，３４８に固定片３２５，３２５を挿し込むことで、ユニット側コネクタ３２０にホルダ本体３４３が一体的に組み付けられる。固定片３２５，３２５が固定された状態で、ホルダ本体３４３の前壁３４６からハウジング３２４が前方に突出する。

また、コネクタホルダ３４０の端板部３４４には、コネクタホルダ３４０に保持されたユニット側コネクタ３２０の中心軸線Ｎ２と平行に直線状に延びる突起形状部としてのガイドリブ３４１が設けられている。このガイドリブ３４１は、ガイド部材１５０に案内される被案内部であり、ガイド部材１５０に設けられたガイド溝１５１に係合する。この例では、ガイドリブ３４１は端板部３４４の全長に亘って延びている。
スライド部３４２は、ホルダ本体３４３の筒状部３４５の前壁３４６を除いてＵ字を横倒しにした形状に取り囲むように設けられている。スライド部３４２は、摺動面２１１に対して摺動自在に接触すると共に、スライド部３４２の摺動面２１１と反対側の面が支持片２１３に摺動自在に接触し、スライド部３４２が、摺動面２１１と支持片２１３とによって挟まれている。

［ホルダ支持部２１０の構成］
一方、ホルダ支持部２１０の摺動面２１１は、スライド部３４２の外周よりも所定寸法広い逆Ｄ字形状の面であり、摺動面２１１の周縁が、逆Ｄ字形状の支持壁２１２によって取り囲まれている。
この支持壁２１２の直線状の前端部は、ユニット側コネクタ３２０のハウジング３２４が突出する部分であり、所定幅だけ切り欠かれているが、その上下両端部には抜け止め用の係合壁２１６が部分的に設けられている。
支持片２１３は、支持壁２１２の後部、上部前端及び下部前端部の３か所に設けられ、前記スライド部３４２を部分的に３点で支持している。上部前端を支持する支持片を上支持片２１３ａ、下部前端を支持する支持片を下支持片２１３ｂとすると、上部支持片２１３ａと下部支持片２１３ｂはＬ字形状で、前記係合壁２１６に被さる係合片２１３ｄ，２１３ｅが設けられている。このように、コネクタホルダ３４０は、その外周部に設けられたスライド部３４２が、ホルダ支持部２１０の支持片２１３内面に引っ掛かるように係合し、ユニット側コネクタ３２０を支持した状態で第２端部カバー３５２に対し移動可能に支持される。

コネクタホルダ３４０の移動範囲は、支持壁２１２によって規制される範囲内で、第二の方向Ｚ及び着脱方向Ｙに二次元的に移動可能となっており、これにより、着脱方向Ｙに対して第二の方向（上下方向）Ｚへの平行移動及び傾動可能としている。すなわち、前端と後端の第二の方向（上下方向）への移動を自由とすることで、前傾、後傾可能となっている。
したがって、支持機構２００によって支持されるユニット側コネクタ３２０の中心軸線Ｎ２は、定着ユニット３０の着脱方向Ｙと平行の摺動面２１１と平行の仮想面上にて、着脱方向Ｙに対して第二の方向（上下方向）Ｚに平行移動及び傾動可能となる。
もっとも、コネクタホルダ３４０を着脱方向Ｙに対して平行移動可能で、かつ傾動可能に支持する支持機構としては、上記した支持機構２００に限定されるものではない。上下方向の平行運動のみを許容する支持部と、第一の方向Ｘと平行の軸回りに回転運動を許容する支持部の組み合わせ等によっても実現可能である。

［ハンドル３５７，３５８の構成］
また、定着ユニット３０の第一の方向Ｘの両端部に位置する第１端部カバー３５１と第２端部カバー３５２の、装着方向後方の背面側には、定着ユニット３０を把持するためのハンドル３５７，３５８が設けられている。ハンドル３５７，３５８は、上下に延びるグリップ部３５７ａ，３５８ａと、グリップ部３５７ａ，３５８ａの上下両端から前方に屈曲する上下一対の脚部３５７ｂ，３５７ｂ；３５８ｂ、３５８ｂとを有している。この脚部３５７ｂ，３５８ｂが、それぞれ第1端部カバー３５１及び第２端部カバー３５２の後
側面に固定されている。
ハンドル３５７，３５８の第二の方向（上下方向）Ｚの中心は、ホルダ支持部２１０の摺動面２１１の第二の方向（上下方向）Ｚの中心とほぼ同一高さに設定されている。摺動面２１１に沿ってコネクタホルダ３４０は上下方向に所定量移動可能となっているものの、ハンドル３５７，３５８の高さ方向中心は、ユニット側コネクタ３２０の高さ方向中心にほぼ等しい。両者の高さが揃っていることにより、ユーザが定着ユニット３０を装置本体１０１内に装着し、本体側コネクタ１４０と接続しようとハンドル３５７，３５８に加えられた力が、ユニット側コネクタ３２０に対して無駄なく真っ直ぐ伝えられる。

［装置本体の定着ユニット装着部の構成］
次に、図４及び図６を用いて、装置本体１０１の定着ユニット装着部の構成について、より詳細に説明する。
装置本体１０１に設けられた第１本体フレーム１１０及び第２本体フレーム１２０の上端形状は、前方が低く、後方が高い二段形状となっている。すなわち、着脱方向（前後方向）Ｙに水平に延びる前方水平部１１６，１２６と、前方水平部１１６，１２６より一段高い後方水平部１１５，１２５と、前方水平部１１６，１２６の後端から後方水平部１１５，１２５の前端を結ぶ中間傾斜部１１４，１２４と、を備えている。中間傾斜部１１４，１２４は、前方水平部１１６，１２６の後端から後方に向かって斜め上方に延びている。

定着ユニット３０は、前方水平部１１６，１２６の範囲に装着されるもので、定着ユニット３０の前端部は中間傾斜部１１４，１２４の手前に位置する。定着ユニット３０の第１端部カバー３５１及び第２端部カバー３５２の端面には、たとえば、第１本体フレーム１１０及び第２本体フレーム１２０の前方水平部１１６，１２６に係合する係合部３３２を設け、前方水平部１１６，１２６に係合するように構成される。
また、前方水平部１１６，１２６の前端部には、定着ユニット３０の着脱方向Ｙの装着位置を位置決めするユニット位置決め部としての位置決め溝１１１，１２１が設けられている。そして、定着ユニット３０の両端部には位置決め溝１１１，１２１に係合する係合部としての位置決めピン３３０が設けられている。この位置決め溝１１１，１２１は、入口が前方に向かって開いており、その挿し込み方向の奥端部には、下方に窪んだ凹部１１３，１２３が設けられ、位置決めピン３３０が嵌り込むことで位置決めされるようになっている。
位置決め溝１１１，１２１の下側縁は入口から奥に向かって徐々に高くなるように傾斜する傾斜部１１２，１２２が設けられ、この傾斜部１１２，１２２の頂部から、凹部１１３，１２３に嵌り込むようになっている。

［本体側コネクタ１２０の構成］
第２本体フレーム１２０の外側には、図６（Ｃ）に示すように、ユニット側コネクタ３２０が挿抜される本体側コネクタ１４０が設けられている。この本体側コネクタ１４０は、ガイド部材１５０に設けられたコネクタ取付部としての取付板部１５４に固定されている。
本体側コネクタ１４０は、ベース部１４３と、ベース部１４３から突出する凹状端子台１４２と、ベース部１４３から凹状端子台１４２を取り囲むように伸びるハウジング１４４とを備えている。そして、凹状端子台１４２はハウジング内に配置されるもので、ユニット側コネクタ３２０の凸状端子台３２２が嵌合する嵌合穴１４２ａが設けられ、嵌合穴２４２ａの内周面に、配線数に応じた数の電気接点１４１が配置されている。ハウジング１４４は角丸長方形状で、長手方向を上下方向に合わせて配置されている。ハウジング１４４の付け根部には、第二の方向Ｚに延びる固定板１４５が設けられている。

［ガイド部材１５０の構成］
次に、上記ガイド部材１５０の構成について、主として図４を参照して詳細に説明する。
このガイド部材１５０は、第２本体フレーム１２０の外側面から外方に向かって直角に張り出す矩形状の取付板部１５４と、取付板部１５４の外側縁から直角に屈曲し、着脱方向Ｙに沿って延びるガイド板部１５５と、を備えている。ガイド板部１５５は、第２本体フレーム１２０の外側面と平行に、装着される定着ユニット３０に向かって前方に延びており、ガイド板部１５５の下側縁と取付板部１５４の下側縁は、矩形状の下補強板部１５６によって一体的に連結されている。

さらに、下補強板部１５６の第２本体フレーム１２０側の側縁と、取付板部１５４の第２本体フレーム１２０側の側縁には、それぞれ下方及び後方に向かって直角に張り出すＬ字形状の固定片１５７が設けられている。この固定片１５７により、ガイド部材１５０が第２本体フレーム１２０に対して固定されている。また、取付板部１５４の上端縁は、上補強板部１５８によって、固定片１５７の上端縁と一体的に連結されている。
ガイド部材１５０の取付板部１５４の位置は、第２本体フレーム１２０の中間傾斜部１２４の途中に位置しており、取付板部１５４には、中間傾斜部１２４に達した位置から中間傾斜部１２４に沿って上方に傾斜して延びる切欠き部１５９が設けられている。

このように、本体側コネクタ１４０の固定板１４５を、取付板部１５４に固定することにより、その中心軸線Ｎ１を着脱方向Ｙに対して平行に位置決めしている。また、取付板部１５４の着脱方向Ｙの位置は、第２本体フレーム１２０の位置決め溝１２１の凹部１２３を基準にして、所定位置に位置決めされている。また、本体側コネクタ１４０の中心軸線Ｎ１の第一の方向Ｘの位置は、第２本体フレーム１２０及びガイド板部１５５を基準にして位置決めされている。さらに、中心軸線Ｎ１を中心とする回転方向の傾きについては、中心軸Ｎ１方向に見たハウジング１４４の矩形状の開口形状の縦辺を第二の方向Ｚ（上下方向）に平行に、短辺を第一の方向Ｘと平行になるように位置決めされている。

一方、ガイド板部１５５には、コネクタホルダ３４０の被案内部であるガイドリブ３４１が係合するガイド溝１５１が設けられている。ガイド溝１５１は、ガイド板部１５５のユニット側コネクタ３２０と対峙する側が開いており、定着ユニット３０の着脱方向Ｙに平行に設けられている。また、ガイド溝１５１は、取付板部１５４に取り付けられる本体側コネクタ１４０の中心軸線Ｎ１と、第二の方向Ｚの高さ位置が同一となるように設定されている。
さらに、ガイド溝１５１の入口側（図中右側）の端部には、入口を上下に広げる方向の誘導傾斜部１５２を有し、その誘導傾斜部１５２は、装着方向に前進するに従い幅が狭くなり、途中から一定の幅となるように形成されている。
このガイド溝１５１に、定着ユニット３０を装置本体１０１に装着する移動過程でコネクタホルダ３４０に設けられたガイドリブ３４１が係合し、ユニット側コネクタ３２０が本体側コネクタ１４０に合致するように位置合わせされる。
また、本体側コネクタ１４０は、第２本体フレーム１２０と、ガイド部材１５０の取付板部１５４及びガイド板部１５５の間に配置されることから、ガイド部材１５０は、本体側コネクタ１４０の保護カバーを兼ねる構成となる。すなわち、ガイド部材１５０により、ユーザが不用意に本体側コネクタ１４０に触れることを防止することができる。

［装着動作］
次に、図７，図１、図８及び図９を参照し、装置本体１０１への定着ユニット３０の装着動作について説明する。
図７（Ａ）は、定着ユニット３０が装置本体１０１に装着される直前の状態を示す図である。
定着ユニット３０を装置本体１０１に近づけると、最初に、定着ユニット３０のコネクタホルダ３４０のガイドリブ３４１の装着方向前端部が、装置本体１０１のガイド部材１５０のガイド溝１５１の誘導傾斜部１５２に接触する。図示例では、自由状態ではコネクタホルダ３４０は自重によって摺動面２１１の下端に位置していることを想定している。定着ユニット３０が、第１本体フレーム１１０及び第２本体フレーム１２０によって、第二の方向Ｚの位置が所定高さに案内されると、ガイドリブ３４１の前端がガイド溝１５１より低くなり、下側の誘導傾斜部１５２に当接する。もっとも、摺動面２１１との摩擦によって、コネクタホルダ３４０の高さは下端とは限られない。ガイドリブ３４１の前端が上側に誘導傾斜部１５２に当接する場合も想定されるし、誘導傾斜部１５２に当接しない
場合もあり得る。コネクタホルダ３４０が取り得る姿勢は支持壁２１２とスライド部３４２と隙間によって決まり、ガイドリブ３４１の先端位置の可動範囲も自ずと決まるので、受け入れ可能な範囲で誘導傾斜部１５２の入口の幅が設定される。

図７（Ｂ）は、定着ユニット３０を装置本体１０１に装着する際に、定着ユニット３０の第２端部カバー３５２の位置決めピン３３０が、第２本体フレーム１２０の位置決め溝１２１に接触を始めた状態を示す図である。図示しないが、第１端部カバー３５１の位置決めピン３３０と第１本体フレーム１１０の位置決め溝１１１との位置関係も同様である。このとき、コネクタホルダ３４０のガイドリブ３４１の先端はガイド部材１５０のガイド溝１５１の誘導傾斜部１５２を登り切り、一定幅となっているガイド溝１５１に拘束される。
この状態で、コネクタホルダ３４０に保持されたユニット側コネクタ３２０の姿勢は、定着ユニット３０の姿勢にかかわらず、装置本体１０１のガイド部材１５０により規制される。

すなわち、ユニット側コネクタ３２０の第一の方向Ｘの位置は、第１本体フレーム１１０及び第２本体フレーム１２０の内側面に接触する定着ユニット３０の第１端部カバー３５１と第２端部カバー３５２の端面の位置でほぼ定まる。さらに、ガイド部材１５０のガイド板部１５５にホルダ本体３４３の端板部３４４が接触することにより、ガイド板部１５５を基準に位置決めされる。
本体側コネクタ１４０の第一の方向Ｘの位置についても、ガイド部材１５０のガイド板部３５０に対して所定位置に位置決めされている。したがって、ユニット側コネクタ３２０と本体側コネクタ３２０の第一の方向Ｘの位置は、同じガイド板部３５０を基準にして、精度よく位置決めされることになる。
一方、第二の方向（上下方向）Ｚについては、ガイド溝１５１にガイドリブ３４１が係合することにより、ユニット側コネクタ３２０は、ガイド部材１５０に対して、第二の方向（上下方向）Ｚの高さ位置が定まる。さらに着脱方向Ｙに対する傾きについても、傾斜角をゼロに規制された状態で案内される。
これにより、ユニット側コネクタ３２０の中心軸線Ｎ２が本体側コネクタ１４０の中心軸線Ｎ１と同一線上に位置合わせされ、各ハウジング３２４，１４４の開口部が嵌合位置に合致した状態となる（図７（Ｃ）参照）。
この状態で、ユーザが、定着ユニット３０を、さらに装置本体１０１内に押し込むと、位置決めピン３３０が第１本体フレーム１１０及び第２本体フレーム１２０の傾斜部１１２、１２２に沿って上方に持ち上げられ、定着ユニット３０は前傾することになる。一方、ユニット側コネクタ３２０はコネクタホルダ３４０に支持されたままガイド部材１５０のガイド溝１５１に沿って平行に移動し、定着ユニット３０に対しては、摺動面２１１上で相対的にコネクタホルダ３４０の前方が持ち上がる方向に移動する。
このように、定着ユニット３０の前後の傾きは、摺動面２１１上でのコネクタホルダの傾動によって吸収される。したがって、本体側コネクタ１４０の中心軸線Ｎ１とユニット側コネクタ３２０の中心軸線Ｎ２が同一線上に保持され、各ハウジング１４４，３２４の先端面も平行に保たれ、互いに衝突することなく軸方向に嵌合を開始する。

図１（Ａ）,（Ｂ）は、定着ユニット３０のユニット側コネクタ３２０内の電気接点３
２１と、本体側コネクタ１４０内の電気接点１４１が接触した直後の状態を示すユニット側コネクタ３２０と本体側コネクタ１４０近傍の概略断面図である。
コネクタホルダ３４０は、図１（Ａ）に示すように、ガイドリブ３４１の大半がガイド部材１５０のガイド溝１５１に規制されている。この状態では、例えば、図１（Ａ）に示すように、ユーザにより第二の方向（上下）Ｚに定着ユニット３０を回すような力を加えられたとしても、定着ユニット３０に対するユニット側コネクタ３２０の相対位置及び姿勢は、ガイド溝１５１に規制される。
この結果、ユニット側コネクタ３２０の中心軸線Ｎ２が本体側コネクタ１４０の中心軸線Ｎ１に合致した状態に維持され、コネクタホルダ３４０が、定着ユニット３０に対して、相対的に上下に傾く姿勢となるだけである。
したがって、コネクタホルダ３４０に支持されたユニット側コネクタ３２０の電気接点３２１は変位しないため、電気接点３２１にユーザによる第二の方向Ｙ（上下方向）の力が伝わることはない。また、ユニット側コネクタ３２０と本体側コネクタ１４０も同様に規制され、両者がこじられることなく移動するので、ユーザが不要な力を加えることなく装着作業を続けることができる。
また、コネクタホルダ３４０がホルダ支持部２１０に対して相対的に傾いても、コネクタホルダ３４０のスライド部３４２の後部が、支持壁２１２の後面に部分的に当接し、押し込み力を十分に伝達することができる。特に、スライド部３４２の後縁の前後角部は円弧状に丸みが付けられているのでスムースに移動し、支持壁との当接面も角に対して接触幅が広く、支持壁２１２に加わる力を分散することができる。

図８（Ａ）、（Ｂ）は定着ユニットの装着完了直前の状態を示している。
この状態では、位置決めピン３３０が位置決め溝１１１，１２１の傾斜面１１２，１２２の頂部附近に位置し、ユニット側コネクタ３２０と本体側コネクタ１４０は、まだ、完全には嵌合しておらず、嵌合代を若干残した状態となっている。
以上の動作を経て、最終的に、定着ユニット３０の位置決めピン３３０が、図９に示すように、第１本体フレーム１１０及び第２本体フレーム１２０の各位置決め溝１１１，１２１の奥端に突き当たって凹部１１３，１２３に嵌りこみ、位置決めされる。この状態では、ユニット側コネクタ３２０と本体側コネクタ１４０の各ハウジング１４４，３２４がほぼ全長に亘って嵌合された状態となる。
以上、定着ユニット３０を装置本体１０１に装着する過程を説明したが、定着ユニット３０を装置本体１０１から取り外す際にも、ユニット側コネクタ３２０はガイド部材１５０およびコネクタホルダ３４０により姿勢を規制される。そのため、定着ユニット３０の取り外し時にも、ユニット側コネクタ３２０の電気接点３２１に過度の力がかかることはない。取り外す際には、支持壁２１２の前端部に設けられた係合壁２１６にスライド部３４２の前端部が係合し、抜け止めが図られる。

以上のように、本発明では、ユニット側コネクタ３２０が本体側コネクタ１４０嵌合を開始する前に、ユニット側コネクタ３２０の中心軸線Ｎ２が本体側コネクタ１４０の中心軸線Ｎ１と位置合わせされる。そして、定着ユニット３０の装着過程において、ユーザにより、定着ユニット３０を上下に回転させるような力が加えられても、ユニット側コネクタ３２０が定着ユニット３０に対して相対的に移動して本体側コネクタ１４０との心ずれが吸収される。
したがって、定着ユニット３０の姿勢によらず、理想的な装着軌跡で、ユニット側コネクタ３２０を本体側コネクタ１４０に接続することができ、各コネクタの電気接点に過度の力がかかることを抑えることができる。その結果、定着ユニット３０の着脱操作を繰り返しても、電気的な接続状態の信頼性低下を防止することができ、接点信頼性の低下を防止することができる。
さらに、ユーザの操作のやり方によらず、ユニット側コネクタ３２０と本体側コネクタ１４０との衝突、こじりが生じることが無いので、定着ユニット３０の挿抜負荷が小さく、ユーザの装着ミスを防止することができ、ユーザビリティ向上につながる。
このように、ユニット側コネクタ３２０を移動可能とするという簡易な構成でユーザの装着ミスを防止することができ、低コストで信頼性の高いユニット着脱機構及び画像形成装置を提供することができる。

なお、上記実施の形態では、電気コネクタとして、互いに嵌合する嵌合部を備えたドロアコネクタを例示しているが、ドロアコネクタに限定されるものではなく、定着ユニット
の着脱操作によって挿抜される構成であれば、種々の形式のコネクタを適用可能である。
また、上記実施の形態では、本体側コネクタ１４０を固定し、定着ユニット３０にユニット側コネクタ３２０を移動可能に支持する支持機構２００を設けているが、本体側コネクタ１４０を装置本体１０１に対して移動可能に支持する支持機構を設けてもよい。この場合、ユニット側コネクタ３２０を定着ユニット３０に対して固定する。
また、上記実施の形態では、定着ユニット２０の両端部を支持する着脱ガイドとして一対の本体フレーム１１０，１２０を設けているが、着脱ガイドとしては、定着ユニット３０の両端部を支持する構成に限定されない。たとえば、記録材を水平方向に搬送するような定着ユニットの場合には、定着ユニットの下面を支持するような構成でもよい。
また、上記実施の形態では、支持機構２００は、定着ユニット２０を着脱方向と直交する第一の方向Ｘの移動を規制した状態で、着脱方向Ｙに対して第二の方向Ｚに平行移動可能で、かつ傾動可能に支持するようになっているが、このような構成に限定されない。定着ユニット２０の支持機構によっては、定着ユニット３０の第二の方向Ｚへの移動を規制した状態で、着脱方向Ｙに対して、第一の方向Ｘに平行移動可能で、かつ傾動可能に支持するようにしてもよい。また、着脱方向Ｙに対して第一の方向Ｙに平行移動可能で、かつ傾動可能とするだけでなく、第二の方向Ｚについても平行移動可能で、かつ傾動可能とすることができる。
なお、上記実施の形態では、本発明を定着ユニットの着脱機構に適用する場合について説明したが、定着ユニットに限定されるものではなく、たとえば、プロセスカートリッジのユニットや、記録材の給紙ユニット、後処理ユニット等の他の種々のユニットにも適用可能である。
また、上記実施の形態では、画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、電子写真複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置にも適用可能である。

１００ 画像形成装置、
１０１ 装置本体
１１０，１２０ 第１本体フレーム、第２本体フレーム（着脱ガイド）
１１１，１２１ 位置決め溝、１１３，１２３ 凹部
１４０ 本体側コネクタ（電気コネクタ）
１４２ 凹状端子台、１４４ ハウジング、１４５ 固定板
１５０ ガイド部材
１５１ ガイド溝、１５２ 誘導傾斜部、１５３ 取付座部、１５４ 取付板部
２００ 支持機構
２１０ ホルダ支持部、２１１ 摺動面、
２１２ 支持壁、２１３ 支持片、
３０ 定着ユニット
３０２ 加熱装置、３０３ 圧接ローラ
３２０ ユニット側コネクタ
３２２ 凸状端子台、３２４ ハウジング
３３０ 位置決めピン
３４０ コネクタホルダ
３４１ ガイドリブ（被案内部）、３４２ スライド部、３４３ ホルダ本体
３５１ 第１端部カバー、３５２ 第２端部カバー
３５７，３５８ ハンドル
Ｘ 第一の方向
Ｙ 着脱方向
Ｚ 第二の方向
Ｎ１ 中心軸線（本体側コネクタ）、Ｎ２ 中心軸線（ユニット側コネクタ３２０）
Ｓ 記録材

Claims (15)

1. 記録材に画像を形成する装置本体に対して一方向から着脱可能のユニットを有し、
   前記装置本体とユニットには、前記装置本体に対する前記ユニットの着脱操作によって互いに挿抜される一対の電気コネクタが設けられている画像形成装置において、
   前記装置本体とユニットのうちの一方に、一方の電気コネクタを移動可能に支持する支持機構が設けられ、
   前記装置本体と前記ユニットのうちの他方に、前記ユニットを前記装置本体に装着する移動過程で、前記一方の電気コネクタに設けられた被案内部を案内し、前記一方の電気コネクタを他方の電気コネクタに位置合わせするガイド部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記支持機構は、前記一方の電気コネクタを保持するコネクタホルダと、該コネクタホルダを移動可能に支持するホルダ支持部とを備え、前記被案内部はコネクタホルダに設けられている請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ホルダ支持部は、前記コネクタホルダを着脱方向に対して平行移動及び傾動可能に支持する摺動面を備えている請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記コネクタホルダは、前記摺動面に向かって開いた中空部材で、一方の電気コネクタに被着されるホルダ本体と、前記摺動面に摺動自在に接触するスライド部とを備えている請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記被案内部は前記ホルダ本体の端面に設けられている請求項４に記載の画像形成装置。
6. ガイド部材は、前記ホルダ本体の端面が当接するガイド板部を有し、該ガイド板部に前記被案内部が係合する案内部が設けられている請求項５に記載の画像形成装置。
7. ガイド部材には、前記他方の電気コネクタを取り付けるコネクタ取付部が設けられ、ガイド部材が電気コネクタの保護カバーを兼ねる構成である請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記装置本体には、前記ユニットの着脱方向と直交する第一の方向の両端部を支持する一対の着脱ガイドが設けられ、前記一対の電気コネクタは、前記ユニットの一方の端部と、前記装置本体の一方の着脱ガイドの近傍に設けられている請求項１乃至７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
9. 着脱ガイドには、前記ユニットの着脱方向の装着位置を位置決めするユニット位置決め部が設けられ、前記ユニットの両端部には前記ユニット位置決め部に係合する係合部が設けられている請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記ユニットの前記第一の方向の両端部には、前記ユニットを手で持つためのハンドルが設けられ、前記ユニットの着脱方向及び前記第一の方向と直交する方向を第二の方向とすると、前記ハンドルと前記ユニットに設けられる電気コネクタの第二の方向の位置が、ほぼ同じ位置に設けられている請求項８又は９に記載の画像形成装置。
11. 前記支持機構によって移動可能に支持される一方の電気コネクタはユニットに設けられ、前記他方の電気コネクタ及び前記ガイド部材は装置本体に設けられる請求項１乃至１０のいずれかの項に記載の画像形成装置。
12. 前記一対の電気コネクタは、互いに軸方向に嵌合するハウジングを有する請求項１乃至１１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
13. 前記電気コネクタのハウジング内には、互いに嵌合する端子台が設けられている請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記装置本体は記録材にトナー画像を形成する構成で、前記ユニットは記録材上のトナー画像を加熱定着する定着ユニットである請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 定着ユニットは、加熱回転体と加圧回転体とによりトナー像を有する記録材を加熱しながら狭持搬送して定着を行う構成である請求項１４に記載の画像形成装置。