JP2018146701A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ユニット装着部に対する定着ユニットの位置ずれを抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置1は、画像形成部3と、定着部4と、フレーム部2aとを備える。画像形成部3は、用紙Sにトナー画像を形成する。定着部4は、用紙Sにトナー画像を定着させる。フレーム部2aは、画像形成部3及び定着部4を支持する。定着部4は、用紙Sを加熱及び加圧する定着ニップNを含む定着ユニット40と、定着ニップNのニップ圧を変更するニップ圧変更部4aとを有する。定着ユニット40は、当て部91を有する。フレーム部2aは、定着ユニット40が装着されるユニット装着部27と、定着ユニット40がユニット装着部27に装着されると、当て部91が接触する受け部92とを有する。【選択図】図6
Description
本発明は、画像形成装置に関する。
特許文献1に記載の画像形成装置は、フレーム部と、定着部とを備える。定着部は、トナー画像を用紙に定着させる。詳しくは、定着部は、定着ユニットと、ニップ圧切り替え部とを有する。定着ユニットは、ヒートローラーと、プレスローラーと、定着フレームとを有する。定着フレームは、ヒートローラー及びプレスローラーを支持する。ヒートローラーとプレスローラーとは、定着ニップを形成する。用紙は、定着ニップを通過する際に加熱及び加圧される。ニップ圧切り替え部は、プレスローラーを付勢して定着ニップのニップ圧を変更する。
フレーム部は、定着部を支持する。詳しくは、フレーム部は、センターフレームと、左右のサイドフレームとを有する。左右のサイドフレームは、上下方向に沿って延びる。センターフレームは、左右のサイドフレームの間に架設されて、水平方向に沿って延びる。センターフレームの下方、かつ、左右のサイドフレームの間には、ユニット装着部が形成される。ユニット装着部には、定着ユニットが装着される。定着ユニットがユニット装着部に装着された後に、定着フレームは、例えば、ビスのような固定部材によってセンターフレームに固定される。
しかしながら、特許文献1に記載の画像形成装置では、例えば、定着ニップのニップ圧を変更する際に、ユニット装着部に対して定着フレーム(定着ユニット)が位置ずれして、定着部で生じる駆動音が増大する場合があり、定着フレームの位置ずれについては改善の余地がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユニット装着部に対する定着ユニットの位置ずれを抑制することができる画像形成装置を提供することにある。
本発明に係る画像形成装置は、画像形成部と、定着部と、フレーム部とを備える。前記画像形成装置は、記録媒体にトナー画像を形成する。前記定着部は、前記記録媒体にトナー画像を定着させる。前記フレーム部は、前記画像形成部及び前記定着部を支持する。前記定着部は、定着ユニットと、ニップ圧変更部とを有する。前記定着ユニットは、前記記録媒体を加熱及び加圧する定着ニップを含む。前記ニップ圧変更部は、前記定着ニップのニップ圧を変更する。前記定着ユニットは、当て部を有する。前記フレーム部は、ユニット装着部と、受け部とを有する。前記ユニット装着部には、前記定着ユニットが装着される。前記定着ユニットが前記ユニット装着部に装着されると、前記受け部に、前記当て部が接触する。
本発明の画像形成装置によれば、ユニット装着部に対する定着ユニットの位置ずれを抑制することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。なお、図中、同一、又は相当部分については、同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置1を示す斜視図である。図1に示すように、本実施形態の画像形成装置1は、印刷機である。なお、画像形成装置1は、複合機であってもよい。複合機は、例えば、複写機能、印刷機能、及びファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する。
画像形成装置1は、筐体2と、操作パネル8とを備える。筐体2は、矩形の箱状に形成される。筐体2の上端部には、操作パネル8が配置される。
操作パネル8は、表示部81と入力部82とを有する。表示部81は、ディスプレーを含む。ディスプレーは、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)、又は有機ELD(Electro Luminescence Display)を含む。入力部82は、ハードキーを含む。なお、表示部81は、タッチパネル機能を含み得る。表示部81がタッチパネル機能を含む場合に、入力部82は、表示部81と一体化し得る。
図1において、表示部81が向く方向を前方とし、前後方向を規定する。また、画像形成装置1の正面に向かって左手側を左方とし、左右方向を規定する。また、前後方向、及び左右方向と直交する方向を上下方向と規定する。
次に、図2を参照して、画像形成装置1の構成について説明する。図2は、画像形成装置1の構成を示す図である。図2に示すように、画像形成装置1は、画像形成部3と、定着部4と、給紙部6と、排出部7とを更に備える。筐体2は、画像形成部3と、定着部4と、給紙部6とを内部に収容する。
給紙部6は、給紙カセット60を有する。給紙カセット60は、筐体2の下部に配置される。給紙カセット60は、筐体2の下部から着脱可能である。給紙カセット60には、複数の用紙Sが載置され得る。給紙カセット60は、画像形成部3に向かって用紙Sを供給する。
用紙Sは、本発明の記録媒体の一例である。用紙Sは、例えば、普通紙、コピー紙、再生紙、薄紙、厚紙、光沢紙、又はOHP(Overhead Projector)用紙である。用紙Sは、所定の搬送経路に沿って、給紙部6から排出部7まで搬送される。
画像形成部3は、用紙Sにトナー画像を形成する。画像形成部3は、像担持体31と、帯電部32と、露光部33と、現像部34と、転写部35とを有する。帯電部32は、像担持体31の外周面を所定電位に帯電させる。露光部33は、帯電された像担持体31の外周面に向かってレーザー光を照射する。この結果、像担持体31の外周面に、画像データに基づく静電潜像が形成される。現像部34は、像担持体31の外周面にトナーを供給する。この結果、静電潜像がトナー画像として現像される。像担持体31と転写部35とは、転写ニップを形成する。用紙Sが転写ニップを通過する際に、像担持体31から用紙Sにトナー画像が転写される。
定着部4は、用紙Sの搬送経路において、画像形成部3の下流側に配置される。定着部4は、用紙Sに転写されたトナー画像を用紙Sに定着させる。排出部7は、用紙Sの搬送経路において、定着部4の下流側に配置される。排出部7には、トナー画像が定着された用紙Sが排出される。
次に、図3を参照して、定着部4の構成について説明する。図3は、定着部4の構成を示す図である。図3に示すように、定着部4は、定着ユニット40と、ニップ圧変更部4aとを有する。
ニップ圧変更部4aは、シャフト4bと、カム4cとを有する。シャフト4bは、左右方向に沿って延びる。シャフト4bは、回転可能に軸支される。カム4cは、シャフト4bの一方側及び他方側の端部に配置される。詳しくは、カム4cは、嵌合穴4dを有する。嵌合穴4dには、シャフト4bに形成された嵌合部4eが嵌合される。この結果、カム4cがシャフト4bと一体に回転する。また、シャフト4bの一端には、接続ギヤ4fが固定される。シャフト4bは、接続ギヤ4fを介して筐体2に備えられた駆動源に連結され、駆動源から伝達される動力によって回転駆動する。
定着ユニット40は、図2を参照して説明した筐体2に着脱可能に構成される。定着ユニット40は、定着フレーム41と、ヒートローラー42と、プレスローラー44と、定着ニップ形成部50とを有する。
ヒートローラー42は、左右方向に延びる円筒状に形成される。ヒートローラー42は、例えば、芯材と、芯材に周設された弾性層と、弾性層を被覆する離型層とを有する。芯材は、例えば、アルミニウムや鉄のような金属から形成される。弾性層は、例えば、シリコンゴムから形成される。離型層は、例えば、PFA(ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂)のようなフッ素樹脂から形成される。
ヒートローラー42は、所定の駆動源から伝達される動力によって回転する駆動ローラーである。ヒートローラー42の右側端部には、定着ギヤ42aが固定される。また、定着フレーム41の右側面部には、定着ギヤ42aに噛合する定着駆動入力ギヤ41aが設けられる。定着駆動入力ギヤ41aは、駆動源に連結された駆動ギヤ22aに噛合する。駆動源は、例えば、モーターである。また、ヒートローラー42の内部には、熱源43が収容される。熱源43は、ハロゲンヒーター、又はセラミックヒーターのようなヒーターである。熱源43は、通電されると周囲に熱を放射する。熱源43が熱を放射することによって、ヒートローラー42の外表面が加熱される。
プレスローラー44は、左右方向に延びる円筒状に形成される。プレスローラー44は、例えば、ヒートローラー42と同様に、芯材と、芯材に周設された弾性層と、弾性層を被覆する離型層とを有する。プレスローラー44は、プレスローラー44の左右の各端部側に配置された軸受45によって軸支される。プレスローラー44は、ヒートローラー42の回転に従動する従動ローラーである。
定着フレーム41は、箱状に形成される。定着フレーム41は、ヒートローラー42と、プレスローラー44とを内部に収容する。定着フレーム41は、被係合部46と、フォルダー収容部47と、フレーム側バネ受け部48とを有する。
被係合部46は、定着フレーム41の後端側の左右両端部に形成される。被係合部46は、上端に頂部を有する半円弧状に形成される。フォルダー収容部47は、定着フレーム41の前端側の左右両端部に形成される。フォルダー収容部47は、挿通穴47aを有する。挿通穴47aは、フォルダー収容部47の底部(下側端部)を貫通する。フレーム側バネ受け部48は、各フォルダー収容部47の後側に形成される。フレーム側バネ受け部48は、例えば、円柱状に突部を含む。
定着ニップ形成部50は、加圧部材51と、第1バネ55aと、第2バネ55bと、バネフォルダー56とを有する。加圧部材51は、定着フレーム41の左右両側の端部に配置される。バネフォルダー56は、加圧部材51の前側下方に配置される。
バネフォルダー56は、定着フレーム41のフォルダー収容部47の内部に、上下動可能に収容される。バネフォルダー56は、フォルダー収容部47の挿通穴47aに挿通される。バネフォルダー56は、有底の筒形状を有する。バネフォルダー56の下端部は、ニップ圧変更部4aのカム4cと接触する。また、バネフォルダー56は、係止突起57と、フォルダー側バネ受け部58とを有する。
係止突起57は、バネフォルダー56の筒形状の上部外周面に形成される。係止突起57は、バネフォルダー56がフォルダー収容部47から下方に脱落することを防止する。フォルダー側バネ受け部58は、バネフォルダー56の筒形状の内部に形成される。フォルダー側バネ受け部58は、例えば、円柱状の突部を含む。
加圧部材51は、例えば、板材である。加圧部材51は、例えば、略L字状に形成される。加圧部材51は、前後方向の中央部で屈曲する屈曲部51aを有する。加圧部材51は、係合部52と、保持部53と、第1バネ受け部54aと、第2バネ受け部54bとを更に有する。
係合部52は、加圧部材51の後端部に形成される。係合部52は、定着フレーム41の被係合部46と係合する。この結果、加圧部材51は、定着フレーム41に支持される。係合部52は、半円弧状に形成される。この結果、加圧部材51は、係合部52を中心に揺動可能に支持される。
保持部53は、屈曲部51aと係合部52との間に形成される。保持部53は、半円弧状に形成される。保持部53は、プレスローラー44の軸受45を保持する。この結果、プレスローラー44が定着フレーム41に支持される。
第1バネ受け部54aは、加圧部材51の前端部に形成される。第1バネ受け部54aとフォルダー側バネ受け部58との間には、コイル状の第1バネ55aが配置される。
第2バネ受け部54bは、屈曲部51aと第1バネ受け部54aとの間に形成される。第2バネ受け部54bとフレーム側バネ受け部48との間には、コイル状の第2バネ55bが配置される。第2バネ55bは、加圧部材51を上方に付勢する。したがって、加圧部材51がプレスローラー44をヒートローラー42側に加圧する。この結果、プレスローラー44がヒートローラー42に圧接し、ヒートローラー42とプレスローラー44との間に定着ニップNが形成される。用紙Sは、定着ニップNを通過する際に、加熱及び加圧される。この結果、用紙Sにトナー画像が定着する。
本実施形態の画像形成装置1は、カム4cを回転させることによって、バネフォルダー56を押し上げる。バネフォルダー56が押し上げられると、第1バネ55aは、加圧部材51をより強く上方に付勢する。したがって、加圧部材51は、プレスローラー44をヒートローラー42へ向けてより強く加圧する。この結果、プレスローラー44がヒートローラー42に対してより強く圧接し、定着ニップNのニップ圧が高められる。また、本実施形態の画像形成装置1は、カム4cを更に回転させることによって、ニップ圧を解除する。詳しくは、カム4cが更に回転すると、第1バネ55aの付勢力によって、バネフォルダー56が押し下げられる。この結果、加圧部材51の前端部が係合部52を中心に揺動して、プレスローラー44がヒートローラー42から離れる方向に移動する。
次に、図4を参照して、定着ユニット40を支持するフレーム部2aの構成について説明する。図4は、定着ユニット40を支持するフレーム部2aを示す図である。図4に示すように、フレーム部2aは、左フレーム21と、右フレーム22と、本体フレーム23と、左ガイド部24と、右ガイド部25と、ユニット装着部27と、固定部材29とを有する。
左フレーム21及び右フレーム22は、板状に形成される。左フレーム21は、右フレーム22に対向するように配置される。本体フレーム23は、左フレーム21と右フレーム22との間に架設される。本体フレーム23は、図2を参照して説明した画像形成部3と、図3を参照して説明した定着ユニット40とを支持する。また、本体フレーム23には、用紙Sの搬送経路を形成する搬送ユニット等が取り付けられる。
左フレーム21には、左ガイド部24と、接続部26とが取り付けられる。左ガイド部24は、左フレーム21の下端部の内側に配置される。また、左ガイド部24は、案内溝28を有する。案内溝28は、左ガイド部24の下端部の内側に形成される。案内溝28は、前後方向に沿って延びる。接続部26は、左ガイド部24の上端側に配置される。接続部26は、例えば、駆動源に接続される大径部26aと、図3を参照して説明したシャフト4bの接続ギヤ4fに接続される小径部26bとを含むギヤである。なお、小径部26bから接続ギヤ4fに動力が伝達される際に、接続ギヤ4fには、定着ユニット40を前方に向かって押す方向の力が作用する。
右フレーム22の下端部の内側には、右ガイド部25が取り付けられる。右ガイド部25の上端部には、シャフト4bの軸支部が配置される。また、右ガイド部25は、案内溝28を有する。案内溝28は、右ガイド部25の下端部の内側に形成される。案内溝28は、前後方向に沿って延びる。左ガイド部24及び右ガイド部25の案内溝28は、図2を参照して説明した給紙カセット60を筐体2に着脱する際に、給紙カセット60を前後方向に案内する。また、右フレーム22には、図3を参照して説明した駆動ギヤ22aが配される。なお、駆動ギヤ22aから定着駆動入力ギヤ41aを介して定着ギヤ42aに動力が伝達される際に、定着駆動入力ギヤ41aには、定着ユニット40を前方に向かって押す方向の力が作用する。
ユニット装着部27は、左フレーム21と右フレーム22との間、かつ、本体フレーム23の下方に形成される。ユニット装着部27には、筐体2の後側から定着ユニット40が装着される。定着ユニット40は、ユニット装着部27に配置された後、固定部材29によって本体フレーム23に固定される。固定部材29は、例えば、ビスである。
次に、図5及び図6を参照して、定着ユニット40及び右ガイド部25の構成について更に説明する。図5は、定着ユニット40と右ガイド部25とを示す図である。図6は、図5の移動規制部9の近傍を示す図である。
図5に示すように、定着ユニット40と右ガイド部25とによって、移動規制部9が形成される。本実施形態において、移動規制部9は、定着ユニット40の後端側に位置する。図6に示すように、移動規制部9は、当て部91と、受け部92とを有する。当て部91は、定着フレーム41に形成される。当て部91は、定着フレーム41の外表面から外側に向かって突出する。本実施形態において、当て部91は、定着フレーム41の後端部の底面側に形成される。
受け部92は、右ガイド部25に形成される。受け部92は、右ガイド部25の外表面から外側に向かって突出する。本実施形態において、受け部92は、右ガイド部25の後端部の上面側に形成される。当て部91は、定着ユニット40がユニット装着部27に配置された際に、受け部92に接触する。
本実施形態の画像形成装置1では、定着ユニット40の当て部91が筐体2の後方から右ガイド部25の受け部92に接触した状態で、定着ユニット40が本体フレーム23に固定される。したがって、図3を参照して説明したヒートローラー42及びプレスローラー44の駆動時に発生する定着ユニット40の振動を抑制でき、ひいては、定着ユニット40の駆動音を抑制することができる。また、定着ニップNのニップ圧を変更する際に、ニップ圧変更部4aから作用する応力によって、定着ユニット40がユニット装着部27に対して位置ずれすることを抑制できる。この結果、定着ユニット40がユニット装着部27に対して位置ずれしたことに起因する定着ユニット40の駆動音の増大を抑制することができる。なお、画像形成装置1が移動規制部9を備えない場合、定着ユニット40は、典型的には、図3を参照して説明したカム4cの回転によって、ユニット装着部27に対して前方に位置ずれする可能性がある。
次に、図7を参照して、移動規制部9の構成について更に説明する。図7は、移動規制部9を示す図である。図7に示すように、受け部92は、左右方向に所定の幅を有する凹部として形成される。一方、当て部91は、例えば、定着ユニット40が対応可能な画像形成装置1の仕様に対応する特定の形状に形成される。本実施形態において、当て部91は、受け部92に挿入可能な突部として形成される。
本実施形態の画像形成装置1では、画像形成装置1の仕様に対応しない(互換性が無い)定着ユニットをユニット装着部27に配置した際に、例えば、当て部91を受け部92に挿入できず、当て部91が所定の位置に配置される。この結果、画像形成装置1と互換性が無い定着ユニットは、ユニット装着部27に配置することができない。よって、画像形成装置1と互換性が無い定着ユニットが、ユニット装着部27に誤って装着されることを防止することができる。
以上、図1から図7を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置1について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
例えば、本発明の実施形態では、当て部91が定着フレーム41の後端部の底面側に形成され、受け部92が右ガイド部25の後端部の上面側に形成されていたが、本発明はこれに限定されない。当て部91は、定着フレーム41に形成され、受け部92は、定着ユニット40がユニット装着部27に配置された際に、当て部91を所定の位置に配置させ得る位置に形成されればよい。したがって、受け部92は、フレーム部2aの右ガイド部25以外の位置に形成されてもよい。
また、本発明の実施形態では、画像形成装置1の右側にのみ移動規制部9が形成されたが、本発明はこれに限定されない。例えば、移動規制部9は、画像形成装置1の左右両側に形成され得る。
また、本発明の実施形態では、当て部91が突部として形成され、受け部92が凹部として形成されたが、本発明はこれに限定されない。当て部91と受け部92とは、定着ユニット40と画像形成装置1とが互換性を有する場合に、整合する形状であればよい。詳しくは、固定部材29によって、定着ユニット40を本体フレーム23に固定可能な位置に定着ユニット40を配置させることができる形状であればよい。換言すると、定着ユニット40をユニット装着部27に配置させることができる形状であればよい。
図8は、本発明の他の実施形態の移動規制部9を示す図である。図8に示すように、他の実施形態の移動規制部9において、当て部91は、凹部として形成され、受け部92は、突部として形成される。図8に示す移動規制部9によっても、図7を参照して説明した移動規制部9と同様の作用、効果を発揮することができる。
続いて、図9(a)及び図9(b)を参照して、画像形成装置1との互換性を有しない定着ユニットについて説明する。図9(a)及び図9(b)は、当て部91が受け部92に整合しない状態を示す図である。ここで、図7に示す受け部92を備えた画像形成装置1の仕様は、図8に示す受け部92を備えた画像形成装置1の仕様と異なる。
図9(a)に示すように、図7を参照して説明した当て部91を備える定着ユニット40を、図8を参照して説明した受け部92を備えるフレーム部2a(右ガイド部25)のユニット装着部27に装着しようとすると、当て部91が受け部92に整合しない。詳しくは、突状の当て部91の先端部と突状の受け部92の先端部とが衝突し、定着ユニット40をユニット装着部27に配置することができない。この結果、画像形成装置1と互換性が無い定着ユニットが、ユニット装着部27に誤って装着されることが防止される。
一方、図9(b)に示すように、図8を参照して説明した当て部91を備える定着ユニット40を、図7を参照して説明した受け部92を備えるフレーム部2a(右ガイド部25)のユニット装着部27に装着しようとすると、当て部91が受け部92に整合しない。詳しくは、凹部として形成された当て部91を凹部として形成された受け部92内に挿入できず、当て部91と受け部92とが衝突して、定着ユニット40をユニット装着部27に配置することができない。
なお、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本発明は、画像形成装置に関するものであり、定着ユニットのようなユニットの取り付けに有用である。
1 画像形成装置
2 筐体
2a フレーム部
3 画像形成部
4 定着部
4a ニップ圧変更部
27 ユニット装着部
40 定着ユニット
91 当て部
92 受け部
N 定着ニップ
S 用紙
2 筐体
2a フレーム部
3 画像形成部
4 定着部
4a ニップ圧変更部
27 ユニット装着部
40 定着ユニット
91 当て部
92 受け部
N 定着ニップ
S 用紙
Claims (8)
- 記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体にトナー画像を定着させる定着部と、
前記画像形成部及び前記定着部を支持するフレーム部と
を備える画像形成装置であって、
前記定着部は、前記記録媒体を加熱及び加圧する定着ニップを含む定着ユニットと、前記定着ニップのニップ圧を変更するニップ圧変更部とを有し、
前記定着ユニットは、当て部を有し、
前記フレーム部は、
前記定着ユニットが装着されるユニット装着部と、
前記定着ユニットが前記ユニット装着部に装着されると、前記当て部が接触する受け部と
を有する、画像形成装置。 - 前記当て部は、凹部であり、
前記受け部は、突部である、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記当て部は、突部であり、
前記受け部は、凹部である、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記当て部は、前記受け部と整合する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記定着ユニットが前記ユニット装着部に装着されると、前記当て部と前記受け部とが嵌合する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記定着ユニットは、前記定着ニップを形成するローラー対と、前記ローラー対を回転駆動する駆動入力ギヤとを有し、
前記ニップ圧変更部は、前記定着ユニットに回転可能に支持された回転軸と、前記回転軸に固定されたカム部材と、前記回転軸を回転駆動する接続ギヤとを有し、
前記フレーム部は、前記駆動入力ギヤに噛合して動力を伝達する駆動ギヤと、前記接続ギヤと噛合して動力を伝達する接続部とを有し、
前記定着ユニットには、前記駆動ギアから前記駆動入力ギヤに動力が伝達される際、及び前記接続部から前記接続ギヤに動力が伝達される際に、前記当て部を前記受け部に向かって付勢する力が作用する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記駆動入力ギヤは、前記定着ユニットの長手方向の一端側に設けられ、
前記接続ギヤは、前記定着ユニットの一端側とは逆の他端側に設けられる、請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記定着ユニットは、前記ユニット装着部に装着された後に、前記定着ユニットの上端部が前記フレーム部に固定され、
前記当て部は、前記定着ユニットの下端部に形成される、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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