JP2019081646A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定ユニットにおけるシート幅方向の一側端部に対する他側端部の位置を調整可能な位置調整機構を備えた画像形成装置において、装置全体のコスト増加を抑制しつつ定着ユニットの支持剛性を向上する。【解決手段】定着ユニット４０の前側端部及び後側端部をそれぞれ支持す前端支持部材１２１及び後端支持部材１２２を備えている。そして、位置調整機構１５０は、前端支持部材１２１を本体フレーム１００に対して回動可能に軸支する軸部１１１ａと、一端部が本体フレーム１００に回動可能に軸支され、他端部が前端支持部材１２１に対して回動可能に軸支された調整用ビーム部１３０と、調整用ビーム部１３０に設けられて該調整用ビーム部１３０の長さを調整可能な長さ調整機構とを有している。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来より、電子写真方式の画像形成装置に搭載されて、シート（用紙やＯＨＰシート等）に担持されたトナーを加熱及び加圧して該シートに定着させる定着ユニットは知られている。

この定着ユニットは、加熱手段により加熱される定着ローラーと、定着ローラーに対して圧接された加圧ローラーと、両ローラーを収容するハウジングとを有している。定着ローラーと加圧ローラーとの間にはシートが通過する定着ニップ部が形成されている。シートの搬送方向と定着ニップ部が延びる方向（シート搬送方向と直交する方向）との直角度が悪いと、シートに形成される画像が傾いたり、シートに皺が発生したりする等の不具合が生じる。

この問題を解決するべく、特許文献１に示すものでは、定着ユニットにおけるシート搬送方向に直交するシート幅方向の一側端部に対する他側端部の位置を調整可能な位置調整機構を備えるようにしている。これにより、定着ニップ部の延びる方向を微調整して上記直角度を確保できる。

上記位置調整機構は、定着ユニットのハウジングの他側端部を支持するガイド部材（支持部材）を有している。ガイド部材は、画像形成装置本体のフレームに固定されている。ガイド部材には階段部が設けられており、ハウジングの他側端部を支持する段の位置を調整することでその高さを調整可能になっている。

特開２００８−２７３６４６号公報

しかし、従来の画像形成装置では、定着ユニット（所定ユニット）の端部の位置を調整する目的だけに位置調整機構を設ける必要があり、コスト増加を招くという問題がある。

また、従来の画像形成装置では、所定ユニットの他側端部がガイド部材を介して本体フレームに固定されているので、所定ユニットの他側端部を本体フレームに直接固定した場合に比べてその支持剛性が低下するという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所定ユニットにおけるシート幅方向の一側端部に対する他側端部の位置を調整可能な位置調整機構を備えた画像形成装置において、装置全体の低コスト化を図りつつ定着ユニットのシート搬送方向に対する直角度を向上させることにある。

本発明に係る画像形成装置は、互いの間をシートが通過する一対のローラーを有する所定ユニットと、該所定ユニットが組み付けられる本体フレームと、該所定ユニットにおけるシート搬送方向に直交する方向の一側端部に対する他側端部の位置を調整可能な位置調整機構とを備えている。

そして、上記所定ユニットの上記一側端部及び他側端部をそれぞれ支持する一側支持部材及び他側支持部材をさらに備え、上記位置調整機構は、上記他側支持部材を、上記本体フレームに対して回動可能に軸支する軸支部と、一端が上記本体フレームに軸支され、他端に軸支された調整用ビーム部と、上記調整用ビーム部に設けられて該調整用ビーム部の長さを調整可能な長さ調整機構とを有していて、当該長さ調整機構により上記補強ビームの長さを調整することで、上記他側支持部材が上記軸支部を支点に回動して、上記所定ユニットの上記一側端部に対する他側端部の位置を調整可能に構成されている。

本発明によれば、画像形成装置全体の低コスト化を図りつつ定着ユニットのシート搬送方向に対する直角度を向上させることができる。また、調整用ビーム部が本体フレームの補強ビームとして機能するので、本体フレームの強度を高めるために、別途、補強部材を設ける必要がない。よって、画像形成装置の補強に要するコストを抑えることができる。

図１は、実施形態における画像形成装置の内部構造を示す概略図である。 図２は、画像形成装置の本体フレームを示す斜視図である。 図３は、本体フレームへの定着ユニットの組付け手順を説明するための説明図である。 図４は、本体フレームに定着ユニットを組付けた状態を示す斜視図である。 図５は、定着ユニットの前側端部の位置調整機構を拡大して示す斜視図である。 図６は、位置調整機構から定着ユニットの前端支持部材を取り外した状態を示す斜視図である。 図７は、前端支持部材を画像形成装置の外方側から見た斜視図である。 図８は、前端支持部材を画像形成装置の内方側から見た斜視図である。 図９は、長さ調整機構を備えた調整用ビーム部を示す斜視図である。 図１０は、図９のＸ−Ｘ線断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態》
図１は、本実施形態における画像形成装置１を示している。画像形成装置１は、本実施形態ではモノクロレーザープリンターからなる。

この画像形成装置１は、給紙部１０、作像部２０、定着ユニット４０、排紙部５０、及び筐体６０を有している。給紙部１０から排紙部５０に至る用紙搬送路Ｔには、シートＰを挟持して搬送する複数の搬送ローラー対１１〜１３が配置されている。以下の説明において、前側、後側は、図１の紙面垂直方向の手前側、奥側を意味し、左側、右側は、画像形成装置１を前側から見たときの左側、右側を意味する。画像形成装置１の前後方向は、シート搬送方向に直交するシート幅方向に相当する。

上記給紙部１０は、筐体６０内の下部に配置されている。給紙部１０は、シート状のシートＰが収容される給紙カセット１０ａと、該給紙カセット１０ａ内のシートＰを取り出して該カセット外に送り出すためのピックアップローラー１０ｂとを有している。給紙カセット１０ａよりカセット外に送り出されたシートＰは、搬送ローラー対１１を介して作像部２０に供給される。

作像部２０は、感光体ドラム２１、帯電器２３、露光装置２５、現像装置２７、転写器２８、クリーニング装置２９、及びトナーコンテナ（図示省略）を有している。作像部２０では、帯電器２３によって感光体ドラム２１の周面を帯電させた後、露光装置２５によって感光体ドラム２１の表面に原稿画像データ（例えば、外部端末より受信した原稿画像の画像データ）に基づくレーザー光を照射することで静電潜像を形成する。感光体ドラム２１の表面に形成（担持）された静電潜像は、現像装置２７によりトナー像として現像される。現像装置２７によって現像されたトナー像は、転写器２８によって、給紙部１０から供給されるシートＰに対して転写される。該転写後のシートＰは、転写器２８の転写ローラー２８ａと感光体ドラム２１とよって定着ユニット４０に供給される。尚、転写器２８によってシートＰに転写されずに感光体ドラム２１の周面に残った残トナーはクリーニング装置２９によって除去される。

定着ユニット４０は、加熱ローラー４１と、該加熱ローラー４１に対して所定の圧接荷重で圧接される加圧ローラー４２とを有している。加熱ローラー４１の内側には加熱手段であるハロゲンランプ（図示省略）が配置されている。このハロゲンランプから発せられた熱により加熱ローラー４１の周面が加熱される。

定着ユニット４０は、上記作像部２０より供給されるシートＰを加熱ローラー４１及び加圧ローラー４２間で加圧及び加熱することにより、当該シートＰにトナー像を定着させる。そして、定着ユニット４０にてトナー像が定着されたシートＰは、両ローラー４１，４２により下流側へと送り出される。この送り出されたシートＰは、用紙搬送路Ｔに沿って設けられた複数の搬送ローラー対１２，１３によって、筐体６０の上面に形成された排紙部５０に排出される。

図２は、画像形成装置１の本体フレーム１００を示す斜視図である。本体フレーム１００は、下部フレーム１１０と上部フレーム１２０とで構成されている。下部フレーム１１０の上端部は左右方向に長い矩形枠状をなしている。この矩形枠は、前後方向に間隔を空けて並ぶ前側フレーム１１１及び後側フレーム１１２を含んでいる。前側フレーム１１１及び後側フレーム１１２は左右方向に水平に延びている。

上部フレーム１２０は、前側フレーム１１１及び後側フレーム１１２の右側端部に連結された前端支持部材１２１及び後端支持部材１２２を有している。前端支持部材１２１及び後端支持部材１２２はそれぞれ、定着ユニット４０の前側端部及び後側端部を支持する。後端支持部材１２２が一側支持部材に相当し、前端支持部材１２１が他側支持部材に相当する。

前端支持部材１２１の上端部と後端支持部材１２２の上端部とは前後方向に延びる水平連結フレーム１２３によって連結されている。また、前端支持部材１２１の下部と後端支持部材１２２の下部とは、前後方向に延びる縦連結フレーム１２５によって連結されている。

図３に示すように、本体フレーム１００内の右側端部には、前端支持部材１２１と後端支持部材１２２と縦連結フレーム１２５とに囲まれた収容空間Ａが設けられている。収容空間Ａには定着ユニット４０が収容される。定着ユニット４０は、加熱ローラー４１及び加圧ローラー４２を内部に収容する矩形箱状の定着ハウジング４３を有している。

定着ハウジング４３の長手方向の両端面にはそれぞれ一対のピン部４３ａが突設されている。一対のピン部４３ａは、この両端面における同じ高さ位置に互いに間隔を空けて形成されている。定着ユニット４０を本体フレーム１００に組み付ける際には、定着ハウジング４３の長手方向を前後方向に一致させる。そして、定着ハウジング４３の両端面に形成された上記一対のピン部４３ａを、前端支持部材１２１及び後端支持部材１２２の互いの内側面に形成された溝部Ｍ（図３では前端支持部材１２１に形成された溝部Ｍのみを示す）に挿入する。この状態で定着ハウジング４３を溝部Ｍに沿ってスライド移動させて行き、一方のピン部４３ａが溝部の端部に当接したところで定着ユニット４０の組み付けが完了する（図４参照）。

次に、前端支持部材１２１及び後端支持部材１２２について説明する。後端支持部材１２２は、本体フレーム１００に対して位置決めピンを介して位置調整不能に固定されている。したがって、定着ユニット４０の後側端部は、後端支持部材１２２によって位置調整不能に固定される。一方、前端支持部材１２１は位置調整機構１５０を介して本体フレーム１００に連結されている。位置調整機構１５０により前端支持部材１２１の位置を調整することで、定着ユニット４０の後側端部（一側端部）に対する前側端部（他側端部）の位置を調整可能になっている。

図５及び図６に示すように、位置調整機構１５０は、前端支持部材１２１を本体フレーム１００に対して回動可能に軸支する軸部１１１ａ（軸支部の一例）と、長さを調整可能な調整用ビーム部１３０とを有している。

調整用ビーム部１３０は、一端部が本体フレーム１００に対し軸部１１１ｂを介して回動可能に軸支され、他端部が前端支持部材１２１に対し軸部１２１ｄを介して回動可能に軸支されている。そして、作業者が調整用ビーム部１３０の長さを調整することで、前端支持部材１２１が軸部１１１ｂを支点に回動して、定着ユニット４０の後側端部に対する前側端部の位置（高さ位置及び左右位置）を調整可能になっている。

図７及び図８に示すように、前端支持部材１２１は全体視で偏平矩形状をなしている。前端支持部材１２１は、その長手方向を略上下方向に向けて本体フレーム１００に組み付けられる。前端支持部材１２１の下側の角部には、本体フレーム１００に設けられた軸部１１１a(図６参照)に回動可能に嵌合する円孔１２１ｂが形成されている。軸部１１１ａは、前側フレーム１１１の前側面から前側に突出する円柱状をなしている。
前端支持部材１２１の上部にはさらに長孔１２１ｃが設けられている。長孔１２１ｃには、本体フレーム１００に設けられた軸部１２４ａが嵌挿される。長孔１２１ｃは、円孔１２１ｂを中心とする円弧線に沿う方向に延びている。上記軸部１２４ａ（図５及び図６参照）は、上記水平連結フレーム１２３から延びる垂下板１２４の下端部に突設されている。軸部１２４ａは、円柱状をなしていて垂下板１２４ａから前側に突出している。軸部１２４ａに対して長孔１２１ｃは、上記円弧方向に僅かに移動可能になっている。長孔１２１ｃの長さは、例えば軸部１２４ａの直径の１．５倍以上、２.０倍以下とされている。

図９及び図１０に示すように、調整用ビーム部１３０は、ビーム本体部１３１と、ビーム本体部１３１に取付けられて長手方向にスライド可能なスライド部１３２とを有している。

ビーム本体部１３１の基端部には円孔１３１ｂが形成されている。円孔１３１ｂは、本体フレーム１００に設けられた軸部１１１ｂ（図５参照）に回動可能に嵌合されている。軸部１１１ｂは、本体フレーム１００の前側フレーム１１１から前側に突出する円柱軸であって上記軸部１１１ａよりも左側に設けられている。ビーム本体部１３１の基端部よりも先端側の部分はレール部１３１ａとされている。レール部１３１ａは、ビーム本体部１３１の厚さ方向の一側に開放する断面コ字状に形成されている。

一方、スライド部１３２の基端部にも円孔１３２ａが形成されている。円孔１３２ａは、前端支持部材１２１に設けられた軸部１２１ｄに回動可能に嵌合している。軸部１２１ｄは円孔１２１ｂよりも上側に設けられている。スライド部１３２の基端部よりも先端側の部分は、断面コ字状に形成されていて上記ビーム本体部１３１のレール部１３１ａに外側から嵌装されている。スライド部１３２における互いに対向する一対の側板の内側面は、レール部１３１ａにおける互いに対向する一対の側板の外側面に当接している。そうして、スライド部１３２は、レール部１３１ａに沿って長手方向にスライド可能になっている。スライド部１３２の基板部には、長手方向に間隔を空けて並ぶ複数（本実施形態では例えば３つ）の螺子孔１３２ｂが形成されている。各螺子孔１３２ｂにはセットスクリュー１３３（螺子部材の一例）が螺子込まれている。各セットスクリュー１３３を締め付けることで、セットスクリュー１３３の先端部がレール部１３１ａの基板部に押し付けられる。これにより、スライド部１３２がレール部１３１ａに対して移動不能に拘束される。一方、セットスクリュー１３３を緩めるとその先端部がレール部１３１ａの基版部から離れる。この結果、レール部１３１ａに対するスライド部１３２の拘束が解除され、レール部１３１ａが長手方向にスライド可能になる。そうして、このスライド部１３２とセットスクリュー１３３とによって長さ調整機構が構成されている。

以上のように構成された画像形成装置１によれば、定着ユニット４０の前側端部及び後側端部を支持する前端支持部材１２１及び後端支持部材１２２を備えている。そして、位置調整機構１５０は、前端支持部材１２１を本体フレーム１００に対して回動可能に軸支する軸部１１１ａと、一端部が本体フレーム１００に回動可能に軸支され、他端部が前端支持部材１２１に対して回動可能に軸支された調整用ビーム部１３０と、調整用ビーム部１３０に設けられて該調整用ビーム部１３０の長さを調整可能な長さ調整機構（スライド部１３２及びセットスクリュー１３３）とを有していて、当該長さ調整機構により調整用ビーム部１３０の長さを調整することで、前端支持部材１２１が軸部１１１ａを支点に回動して、定着ユニット４０の後側端部に対する前側端部の位置を調整可能に構成されている。

この構成によれば、セットスクリュー１３３を緩めて調整用ビーム部１３０の長さを変えるだけで定着ユニット４０の後側端部に対する前側端部の位置（高さ位置及び左右位置）を微調整することができる。これにより、加熱ローラー４１及び加圧ローラー４２間に形成される定着ニップ部の延びる方向を、シート搬送方向に対して直角になるように調整することができる。よって、シートに形成される画像が傾いたり、シートに皺が発生したりする等の不具合を防止できる。

上述した定着ユニット４０の前側端部の位置調整作業（つまり前端支持部材１２１の位置調整作業）が完了した後は、前端支持部材１２１を縦連結フレーム１２５（図６参照）にボルト等で締結すればよい。

これにより、前端支持部材１２１が本体フレーム１００の一部として機能するので、定着ユニット４０を高い支持剛性で本体フレーム１００にしっかりと支持させることができる。

そして、本実施形態では、前端支持部材１２１の位置調整機構１５０の一部を構成する調整用ビーム部１３０が本体フレーム１００の補強ビームとしても機能するので、本体フレーム１００の強度向上に必要な補強構造を別途設ける必要がない。よって、画像形成装置全体の低コスト化を図ることができる。

さらに本実施形態では、後端支持部材１２２は、本体フレーム１００に対して位置調整不能に固定されている。

この構成によれば、前端支持部材１２１及び後端支持部材１２２の双方を位置調整可能に構成した場合に比べて部品点数を削減して低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態において、前端支持部材１２１には、軸部１１１ａを中心とする円弧線に沿って延びる長孔１２１ｃが形成され、本体フレーム１００には、長孔１２１ｃ内に嵌挿される円柱状の軸部１２４ａが突設されている。

この構成によれば、軸部１２４ａが長孔１２１ｃ内に嵌挿されているので、前端支持部材１２１を軸部１１１ａ回りに回動可能に構成しつつ前端支持部材１２１の上部を軸部１２４ａによって強固に支持することができる。

また、本実施形態では、調整用ビーム部１３０の長さを調整するための長さ調整機構は、スライド部１３２と、スライド部１３２に形成された螺子孔１３２ｂと、該螺子孔１３２ｂに螺子込まれて先端部がビーム本体部１３１に当接するセットスクリュー１３３とで構成されている。

この構成によれば、安価な構成により調整用ビーム部１３０の長さを容易に調整することができる。

《他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、所定ユニットの一例として定着ユニットを例に挙げて説明したが、これに限ったものではない。すなわち、所定ユニットは、互いの間をシートが通過する一対のローラーを有するユニットであれば如何なる構成であってもよい。

上記実施形態において、定着ユニット４０が搭載される画像形成装置１がプリンターである例について説明したが、これに限ったものではない。すなわち、画像形成装置１は、複写機、ファクシミリー、又は複合機（ＭＦＰ）等であってもよい。

以上説明したように、本発明は画像形成装置について有用であり、特に、複写機、プリンター、ファクシミリー、又は複合機（ＭＦＰ）について有用である。

Ｐ ：シート
１ ：画像形成装置
４０ ：定着ユニット（所定ユニット）
４１ ：加熱ローラー（ローラー）
４２ ：加圧ローラー（ローラー）
１００ ：本体フレーム
１２１ ：前端支持部材（他側支持部材）
１２２ ：後端支持部材（一側支持部材）
１２１ｃ ：長孔
１２１ｄ ：軸部
１３０ ：調整用ビーム部
１３１ ：ビーム本体部
１３２ ：スライド部（位置調整機構）
１３３ ：セットスクリュー（螺子部材、位置調整機構）
１５０ ：位置調整機構

Claims (5)

1. 互いの間をシートが通過する一対のローラーを有する所定ユニットと、該所定ユニットが組み付けられる本体フレームと、該所定ユニットにおけるシート搬送方向に直交する方向の一側端部に対する他側端部の位置を調整可能な位置調整機構とを備えた画像形成装置であって、
   上記所定ユニットの上記一側端部及び他側端部をそれぞれ支持する一側支持部材及び他側支持部材をさらに備え、
   上記位置調整機構は、上記他側支持部材を、上記本体フレームに対して回動可能に軸支する軸支部と、一端部が上記本体フレームに回動可能に軸支され、他端部が上記他側支持部材に対して回動可能に軸支された調整用ビーム部と、上記調整用ビーム部に設けられて該調整用ビーム部の長さを調整可能な長さ調整機構とを有していて、当該長さ調整機構により上記調整用ビーム部の長さを調整することで、上記他側支持部材が上記軸支部を支点に回動して、上記所定ユニットの上記一側端部に対する上記他側端部の位置を調整可能に構成されている、画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   上記一側支持部材は、上記本体フレームに対して位置調整不能に固定されている、画像形成装置。
3. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   上記他側支持部材には、上記軸支部を中心とする円弧線に沿って延びる長孔が形成され、
   上記本体フレームには、上記長孔内に嵌挿される円柱状の軸部が突設されている、画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   上記調整用ビーム部は、ビーム本体部と、該ビーム本体部に装着されて該ビーム本体部の長手方向にスライド可能に構成されたスライド部とを備え、
   上記長さ調整機構は、上記スライド部と、上記スライド部に形成された螺子孔と、該螺子孔に螺子込まれて先端部が上記ビーム本体部に当接する螺子部材とを有している、画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   上記所定ユニットは、シートに対してトナーを加熱及び加圧して定着させる定着ユニットである、画像形成装置。

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