JP2018036414A - 装着体の装着構造及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態の画像形成装置10は、図1に示されるように、用紙Pを搬送するロール対13を含む搬送部12と、搬送部12により搬送される用紙PにトナーTを用いてトナー像Gを形成する画像形成部14と、トナー像Gを加熱して用紙Pにトナー像Gを定着する定着装置30と、制御部20と、を有している。ここで、定着装置30は、装着体の一例である。
次に、本実施形態の画像形成動作について、図1を参照しつつ説明する。
次に、本実施形態の装着構造の要部構成について図を用いて説明する。ここで、図2は画像形成装置10の本固定部100及び仮固定部300の斜視図である。図3は、本固定部100の動作を説明する図である((A)解除状態、(B)固定状態)。図4は、定着装置30の外観斜視図である。図5は、定着装置30の側面図である。図6は、装置本体10A及び定着装置30の装着部分の平面図である。図7は、装置本体10A及び定着装置30の装着部分の側面断面図(図6のA−A断面図)である。図8は、装置本体10A及び定着装置30の装着部分の側面断面図(図6のB−B断面図)である。図9は、装置本体10A及び定着装置30の装着部分の側面断面図(図6のC−C断面図)である。図10は、装置本体10A及び定着装置30の装着部分の側面断面図(図6のD−D断面図)である。
画像形成装置10を構成する装置本体10Aにおいて、定着装置30との装着部分について説明する。
図2及び図6に示されるように、本実施形態の装置本体10Aは、装置本体10Aの構造体であるフレーム130と、フレーム130に設けられ、かつ定着装置30を固定するための本固定部100と、定着ベルト32を加熱するための電磁誘導加熱装置200と、有している。また、装置本体10Aは、装置本体10Aと定着装置30とを電気的に接続するための端子部160と、定着ベルト32及び加圧ロール34を回転駆動させるためのギア列180と、ニップ部Nにおける加圧状態を調整するためのギア列170と、を有している。
フレーム130は、金属板を組み合わせて形成した装置本体10Aの構造体である。このフレーム130には、定着装置30を固定し、また定着装置30を作動させるための部品が収容されている。
図2に示されるように、第6構造面130FのZ側の端部であって、定着装置30のY方向略中央に対応する位置には、定着装置30を固定するための本固定部100が設けられている。この本固定部100は、第6構造面130Fに設けられた支持部103と、支持部103に対し軸方向に移動可動に支持される移動軸102と、移動軸102を移動させるための操作部101と、操作部101の回転を規制するストッパ104と、を有している。ここで、移動軸102は、軸部の一例である。
図6及び10に示されるように、第2構造面130Bには定着ベルト32を加熱するための電磁誘導加熱装置200が設けられている。電磁誘導加熱装置200は、定着ベルト32を電磁誘導により加熱するための励磁コイル250が収容されているコイル収容部201と、コイル収容部201を装着方向(X方向)に移動可能に支持する支持台204と、を有している。また電磁誘導加熱装置200は、コイル収容部201のZ方向の両端に設けられた接触部202と、接触部202と第2構造面130Bとを接続するねじ205と、コイル収容部201を定着ベルト32側に押圧するためのばね206と、を有している。ここで、電磁誘導加熱装置200は、押し付け部材の一例である。
図8に示されるように、−Z側の第1構造面130Aには、端子部160が設けられている。この端子部160は、装置本体10Aと定着装置30とを電気的に接続するためのものである。詳しくは、端子部160に後述する端子部62が挿入される。詳細は後述する。
第1構造面130Aと第2構造面130Bとの間には開口が存在し、この開口には定着ベルト32及び加圧ロール34を回転駆動させるためのギア列180が設けられている(図9参照)。このギア列180は図示しない駆動モータにより回転駆動される。これらのギア列180のうち、定着装置30側の後述する作動ギア80と係合するギアを駆動ギア180Aと称する。
本実施形態の定着装置30は、筐体31と、定着ベルト32と、加圧ロール34と、仮固定部300を含んで構成されている。以下、定着装置30が有する各構成について説明する。
筐体31は、図4に示されるように、Z方向を長手方向とする箱状に形成されており、Y側及び−Y側の図示しない壁に用紙Pが通過可能な開口部が設けられている。
図4に示されるように、筐体31の−Y側の両端部には、定着装置30を装置本体10Aに固定するための2つの仮固定部300がそれぞれ設けられている。詳しくは、仮固定部300と装置本体10Aの立設部120とによって定着装置30が固定されるのである。この仮固定部300は、−Z側に設けられた左仮固定部300Aと、Z側に設けられた右仮固定部300Bと、を有する。ここで、仮固定部300及び立設部120は、第1規制部の一例である。
仮固定部300は、筐体31から−Y側に延びる支持部302と、支持部302に移動可動に支持される突出部304と、突出部304を移動させるための解除部301と、突出部304が支持部302に対して突出するように押圧するばね303と、を有している。
受け部310は、筐体31のY方向の略中央であって、−Z側端部に設けられた箱体である。この受け部310は、筐体31の金属製のフレーム35に支持されている(図7参照)。この受け部310はX側の端面が、本固定部100の移動軸102と接触可能に形成されている。ここで、本固定部100及び受け部310は、第2規制部の一例である。
突起部320は、図5に示されるように、支持部302の延長部302Aから−X側に突出形成された円錐状の突起であって、左仮固定部300A及び右仮固定部300Bにそれぞれ設けられている。この突起部320は、定着装置30が装置本体10Aに装着された場合に突起部320に対応する位置に設けられた固定穴132に嵌るものである。突起部320が固定穴132に嵌ることにより、筐体31(定着装置30)のY方向への移動が規制される。ここで突起部320及び固定穴132は第3規制部の一例である。
先端部321は、図8に示されるように、筐体31のフレーム35の一部であって、−X側に突出する金属板の先端部分である。この先端部321は、定着装置30が装置本体10Aに装着された場合に先端部321に対応する位置に設けられた挟み込み部133に嵌るものである。先端部321が挟み込み部133に嵌ることにより、筐体31(定着装置30)のY方向への移動が規制される。ここで先端部321及び挟み込み部133は第3規制部の一例である。
配線接続部60は、定着装置30を作動させるために必要な電力を受給するとともに、定着装置30が有するセンサ等からの信号を送出するためのものである。この配線接続部60は、X方向に移動可能に設けられている。ここで、配線接続部60は、接続部の一例である。
加圧ロール34は、用紙Pの搬送経路L(図1参照)に対して定着ベルト32側とは反対側(−X側)にZ方向を軸方向として、該軸周りに回転可能に配置されている。本実施形態では、一例として、定着装置30における用紙Pの搬送方向がY方向に沿っており、用紙Pの搬送方向と直交する幅方向がZ方向となっている。
定着ベルト32は、無端状のベルトであって、用紙Pの搬送経路L(図1参照)に対してトナー像G側(−X側)に、Z方向を軸方向として該軸周りに回転可能に配置されている。また、定着ベルト32は、幅方向の両端部とニップ部N以外では他の部材と接触することがないように、張力を付与せず支持されている。ここで、定着ベルト32の構成としては、例えば、基材層上に、電磁誘導により発熱する金属発熱層と、弾性層と、表面離型層とがこの順で有するものが挙げられる。そして、金属発熱層では、電磁誘導加熱装置200からの交流磁界が厚さ方向に通過することにより、渦電流が発生し、加熱される。これにより、定着ベルト32は発熱するのである。
以上、本実施形態の定着ベルト32は、電磁誘導加熱装置200により加熱され、回転しながら用紙P及び用紙Pに形成されたトナー像G(トナーT)を加熱して、トナー像Gを用紙Pに定着するようになっている。
次に本実施形態の定着装置30を装置本体10Aに装着する方法について説明する。まず、作業者は、画像形成装置10の側面(X側の面)にある図示しない扉を開放し、装置本体10Aと向き合う。そして、以下の順に操作を行う。
まず、作業者は本固定部100の操作部101が固定状態である場合、操作部101を解除状態にするとともに、−Z側に移動させて、移動軸102を−Z側に収納させる。すると移動軸のZ側の端部は第5構造面130Eよりも−Z側に位置することになり、定着装置30が挿入可能な状態となる。
仮固定状態において、作業者は本固定部100の操作部101をZ側に移動させて、移動軸102をZ側に突出させる。すると移動軸102の突出部分は受け部310と対向する。なお、操作部101のZ側への移動に際し、操作部101は解除状態にあるので、受け部310との対向部分には移動軸102の平坦面102Bが位置している。つまり、上述のとおり、移動軸102と受け部310との間には1mmの隙間が存在するため、移動軸102は受け部310に接触することなくZ側に移動する。
まず、作業者は、本固定状態において、本固定部100の操作部101を解除状態とする。すると、移動軸102が回転し、受け部310と対向する部分は、円筒面102Aから平坦面102Bに移行する。これにより、本固定状態から仮固定状態となる。
操作部101を解除状態としたことにより、移動軸102と受け部310との間には1mmの隙間が生じるため、作業者は操作部101を−Z側に移動させることができる。操作部101の−Z側への移動により、移動軸のZ側の端部は第5構造面130Eよりも−Z側に位置することになり、定着装置30が取り外し可能な状態となる。
次に仮固定状態において、作業者は仮固定部300を操作して、定着装置30と装置本体10Aとの仮固定状態を解除する。具体的には、作業者は、−Z側の解除部301をZ側に操作し、Z側の解除部301を−Z側に操作して、固定孔121に挿入されている突出部304を、支持部302に収納させる。これにより、定着装置30のX方向への移動が可能となる。そして、定着装置30を装置本体10Aから取り外す。
次に、本実施形態の定着装置30の定着動作について説明する。本実施形態の定着動作では、制御部20が電磁誘導加熱装置200を制御して、定着ベルト32を加熱させるとともに、定着ベルト32を回転させることで行われる。なお、本実施形態の定着装置30では、画像形成動作に用いられる用紙Pの種類に応じたニップ状態となるように、カム72が駆動制御される。また、画像形成装置10の待機時、紙ジャム時等の場合は、ニップ解除状態となるように、カム72が駆動制御されるようになっている。なお、これらのニップ状態とニップ解除状態との切り替え(カム72の駆動制御)は、例えば、使用者が、図示しない入力手段に、画像形成動作の際に使用する用紙Pの種類等を入力することで、当該用紙Pの種類等に関するデータが送られた制御部20により、搬送部12による用紙Pの搬送前に行われる。そして、画像形成部14によりトナー像Gが形成されて、搬送部12により搬送される用紙Pは、ニップ部Nでトナー像Gが定着されて、定着動作が終了する。
次に、本実施形態の作用効果について、比較例並びに本固定部100及び仮固定部300の配置を踏まえた上で説明する。
まず、比較例として、従来の画像形成装置における定着装置30の固定には、つまみねじが使用されていた。具体的に、比較例においては、本固定部100を備えておらず、本実施形態の仮固定部300の位置に設けられたつまみねじを装置本体10Aにねじ込むことにより、定着装置30が固定されるものであった。
そこで、本発明では、つまみねじをピンを差し込む方式の仮固定部300とするとともに、Z方向の一端(−Z側)に本固定部100を設けたのである。ここで、本固定部100及び仮固定部300の配置について説明する。
また、図10に示されるように、D−D線の断面を観察すると、電磁誘導加熱装置200のコイル収容部201を定着ベルト32側に押圧するばね206は、Y方向において、本固定部100と左仮固定部300Aとの間(E−E線とF−F線との間)に設けられている。さらに詳しくは、ばね206は、Y方向において、左仮固定部300A(F−F線)よりも本固定部100(E−E線)寄りに設けられている。なお、ばね206のY方向の位置は配線接続部60のY方向中央部(H−H線上)と同じである。
以上、比較例並びに本固定部100及び仮固定部300の配置を踏まえた本実施形態の効果は以下のとおりである。
(1)仮固定部と本固定部とを設けた効果
定着装置30では、定着装置30を作動させるために必要な電力を受給するとともに、定着装置30が有するセンサ等からの信号を送出するために配線接続部60が設けられている。本実施形態の定着装置30のように着脱されるユニットを電気的に接続する場合、端子接続時の角度の自由が利くドロワコネクタを採用している。そして、ドロワコネクタである配線接続部60については、端子の接続を確実にすべく上下(Y方向)両端にばね66を設け、装置本体10A側の端子部160に配線接続部60側の端子部62を押圧するのである。このばね66の押圧力が高いほど、端子部160と端子部62との接続は確実となるが、一方、定着装置30を装置本体10Aに対して挿入する際の抵抗力となる。
上述のとおり、本実施形態では、Y方向において、本固定部100と左仮固定部300Aとの間(E−E線とF−F線との間)に、定着装置30と装置本体10Aとの接続部分の作用点が位置するように形成されている。作用点として、具体的には、以下のものがある。
作用点B:電磁誘導加熱装置200のばね206の押圧力の発生位置
作用点C:作動系の動力の入力部である入力ギア70における出力ギア170Aとの接触位置
作用点D:駆動系の動力の入力部である作動ギア80における駆動ギア180Aとの接触位置
上述のとおり、仮固定部300は、突出部304が装置本体10Aに設けられた固定孔121に挿入されることにより、固定されるものである。ここで、固定孔121のX方向の幅は、突出部304の外径にほぼ等しいものの公差が存在し、また、Y方向の長さは突出部304の外径の1.2〜1.5倍程の長さである(図7参照)。したがって、フレーム35の変形を考慮すると、仮固定部300においてX方向に対する位置決め精度は、移動軸102の円筒面102Aを押し付けて固定する本固定部100に比べて低い。
作用点E:定着ベルト32と加圧ロール34とで形成されるニップ部Nの加圧力の発生位置
本発明では、定着装置30の垂直方向(Y方向)を規制する第3規制部の例として、突起部320及び固定穴132、並びに先端部321及び挟み込み部133が設けられている。定着装置30の突起部320が装置本体10Aの固定穴132に挿入されることにより、また、定着装置30の先端部321が装置本体10Aの挟み込み部133に挟まれることにより、定着装置30は、Y方向への移動が規制される。そして、仮固定部300及び本固定部100によりX方向の移動が規制されるので、本実施形態によれば、装置本体10Aに対する定着装置30の位置が定まる。なお、本実施形態では、Z方向に対しては外から力を受けることはない。そのため、Z方向の位置決め精度については、X方向及びY方向程の精度を要求されない。
本実施形態では、本固定部100の移動軸102に円筒面102Aと平坦面102Bが設けられている。そして、この移動軸102を軸方向(Z方向)に移動するように、詳しくは、移動軸102は支持部103から突出又は収納が可能に形成されている。そして、操作部101を固定状態に操作した場合、円筒面102Aは受け部310に接触し、操作部101を解除状態に操作した場合、平坦面102Bと受け部310との間には隙間が生じるように形成されている。
以上、作業者は、片手により本固定を行うことができる。
本実施形態では、定着装置30の長手方向(Z方向)の片側のみに本固定部100を形成したが、これに限らず、両側に形成してもよい。また、本実施形態では、仮固定部300の突出部304の突出方向、及び本固定部100の移動軸102の突出方向はZ方向を向いているが、これに限らない。装置本体10Aに対して定着装置30を固定可能であれば、例えば、突出部304や移動軸102がY方向に突出するように形成してもよい。
10A 装置本体
14 画像形成部
30 定着装置(装着体の一例)
60 配線接続部(接続部の一例)
70 入力ギア(入力部の一例)
80 作動ギア(入力部の一例)
100 本固定部(第2規制部の一例)
102 移動軸(軸部の一例)
120 立設部(第1規制部の一例)
132 固定穴(第3規制部の一例)
133 挟み込み部(第3規制部の一例)
200 電磁誘導加熱装置(押し付け部材の一例)
300 仮固定部(第1規制部の一例)
310 受け部(第2規制部の一例)
320 突起部(第3規制部の一例)
321 先端部(第3規制部の一例)
G トナー像
N ニップ部
P 用紙
Claims (9)
- 装置本体に対して装着可能な装着体と、
前記装着体の装着方向の先端側に設けられ、前記装置本体とを接続する接続部と、
前記装着体の前記装着方向の移動を後方側から規制する第1規制部と、
前記装着方向の直交方向において前記第1規制部よりも前記接続部に近い位置に設けられ、前記装着体の移動を規制する第2規制部と、を有する装着体の装着構造。 - 前記装着体の前記直交方向における前記第1規制部側に、前記装着体の前記直交方向の移動を規制する第3規制部を備えた請求項1記載の装着体の装着構造。
- 前記第2規制部は、前記装置本体から前記装着体に向けて突出可能な軸部を備え、
前記軸部は、
回転前に前記装着体に接触しない面と、
回転後に前記装着体を押圧する円筒面と、を有する請求項1又は2記載の装着体の装着構造。 - 前記直交方向において、前記接続部は前記第1規制部と前記第2規制部との間に設けられた請求項1〜3の何れか1項に記載の装着体の装着構造。
- 前記接続部は前記第2規制部に対する前記装着方向の延長線上に設けられた請求項1〜4の何れか1項に記載の装着体の装着構造。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の装着体の装着構造において、
前記装着体は定着装置であり、
前記接続部は前記装置本体と前記定着装置とを電気的に接続する画像形成装置。 - 前記定着装置において、前記定着装置への動力が入力される入力部を備え、
前記直交方向において、前記入力部は前記第1規制部と前記第2規制部との間に設けられた請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記定着装置において、前記定着装置への動力が入力される入力部を備え、
前記入力部は前記第2規制部に対する前記装着方向の延長線上に設けられた請求項6又は7に記載の画像形成装置。 - 前記定着装置を前記装置本体から装着方向と反対の方向に押し付けるための押し付け部材と、
前記定着装置において、前記定着装置への動力が入力される入力部と、を備え、
前記直交方向において、前記接続部による反力、前記押し付け部材の押圧力及び前記入力部が受ける反力を合わせた合力が、前記第1規制部と前記第2規制部との間に作用する請求項6〜8の何れか1項に記載の画像形成装置。
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