JP2023168018A - Unit fixing structure, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Images
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Abstract
Description
本発明は、装置本体に対してユニットを着脱可能に固定するユニット固定構造と、当該固定構造を有する定着装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a unit fixing structure for removably fixing a unit to an apparatus main body, and a fixing device and an image forming apparatus having the fixing structure.
画像形成装置の定着ユニットは、一般的に、故障時のユニット交換やメンテナンス等のため、マシン本体に対して着脱可能に固定される。定着ユニットの固定は、マシン本体に対する定着ユニットの位置決めと締結(ネジ止め)で行われる。 2. Description of the Related Art A fixing unit of an image forming apparatus is generally removably fixed to a machine body for purposes such as replacing the unit in the event of a failure or for maintenance. The fixing unit is fixed by positioning and fastening (screwing) the fixing unit to the machine body.
この位置決めと締結を同一部材で行うと部材の構造が複雑化・大型化する。そこで、位置決めと締結は別部材で行う場合が多い。 If this positioning and fastening are performed using the same member, the structure of the member will become complicated and large. Therefore, positioning and fastening are often performed using separate members.
すなわち、マシン本体に配設された突起部(位置決めピン)を定着ユニットの位置決め孔に挿入することで定着ユニットを位置決めする。また、定着ユニットの挿通孔にネジを差込み、ネジ先端をマシン本体のネジ孔に締付けることで定着ユニットを締結する。 That is, the fixing unit is positioned by inserting a protrusion (locating pin) provided on the machine body into a positioning hole of the fixing unit. Further, the fixing unit is fastened by inserting a screw into the insertion hole of the fixing unit and tightening the tip of the screw into the screw hole of the machine body.
定着ユニットをネジでマシン本体に締結する際、誤ってネジを脱落することがある。定着ユニットの周囲は部品が密集して狭い隙間が多い。このような狭い隙間にネジが脱落すると、ネジの回収に時間がかかる。 When fastening the fixing unit to the machine body with screws, the screws may fall off by mistake. The parts around the fixing unit are crowded and there are many narrow gaps. If a screw falls into such a narrow gap, it takes time to recover the screw.
従来、例えば特許文献1(特開2011‐107334号公報)のように、ネジの脱落防止用にネジ受け凹部を形成したものがある。すなわち、ネジの通し孔の上側にネジ受け凹部を形成し、下側に位置決め凹部を形成している。しかしながら、位置決め凹部とネジ受け凹部を別々に形成すると、構造的に複雑化してスペースも取る。 Conventionally, there is a device in which a screw receiving recess is formed to prevent the screw from falling off, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-107334). That is, a screw receiving recess is formed above the screw through hole, and a positioning recess is formed below. However, if the positioning recess and the screw receiving recess are formed separately, the structure becomes complicated and takes up space.
そこで本発明は、ユニット固定構造を簡略化して省スペース化することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to simplify the unit fixing structure and save space.
前記課題を解決するため、本発明のユニット固定構造は、装置本体に対してユニットを着脱可能に固定するユニット固定構造であって、前記装置本体に配設された突起部を前記ユニットの位置決め孔に挿入することで前記ユニットを位置決めし、当該位置決め状態で前記ユニットを締結部材によって前記装置本体に固定するユニット固定構造において、前記締結部材を挿入するための挿通孔が前記ユニットに形成され、当該挿通孔の下方に前記位置決め孔が形成され、当該位置決め孔から突出した前記突起部に、前記締結部材の受止部が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the unit fixing structure of the present invention is a unit fixing structure that removably fixes a unit to an apparatus main body, the protrusion provided on the apparatus main body being connected to a positioning hole of the unit. In the unit fixing structure, the unit is positioned by inserting the unit into the device body, and in the positioned state, the unit is fixed to the device main body by a fastening member, an insertion hole for inserting the fastening member is formed in the unit; The positioning hole is formed below the insertion hole, and the receiving portion of the fastening member is formed on the protrusion projecting from the positioning hole.
本発明によれば、ユニット固定構造を簡略化して省スペース化することができる。 According to the present invention, the unit fixing structure can be simplified and space can be saved.
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。なお、各図面において同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the accompanying drawings. Note that components such as members and components having the same function or shape in each drawing are given the same reference numerals as far as possible to distinguish them, and the description thereof will be omitted once it has been described.
(●画像形成装置)
図1は、画像形成装置1の一実施形態であるカラープリンタの断面を示す概略構成図である。本カラープリンタは、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式であるが、本実施形態はこの方式に限らない。また、プリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
(Image forming device)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a cross section of a color printer, which is an embodiment of an image forming apparatus 1. As shown in FIG. Although this color printer is of a tandem type in which image forming units that form a plurality of color images are arranged side by side along the extending direction of the belt, the present embodiment is not limited to this type. Furthermore, it is possible to target not only printers but also copying machines, facsimile machines, and the like.
図1に示すように、画像形成装置1の中心部には、像担持体である感光体20Y、20C、20M、20Bkが並設されている。各感光体20Y、20C、20M、20Bkは、それぞれイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)に対応する画像を形成可能である。なお、これら画像形成手段は現像剤(トナー)色の違い以外はそれぞれ同一の構成であるため、以下の説明では参照符号におけるY、C、M及びBkの添え字を適宜省略して説明する。 As shown in FIG. 1, in the center of the image forming apparatus 1, photoreceptors 20Y, 20C, 20M, and 20Bk, which are image carriers, are arranged side by side. Each of the photoreceptors 20Y, 20C, 20M, and 20Bk can form images corresponding to yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk), respectively. Note that these image forming means have the same configuration except for the difference in developer (toner) color, so in the following description, the suffixes Y, C, M, and Bk in the reference numerals will be omitted as appropriate.
各感光体20の周りに、帯電部材30、現像装置40及びクリーニング手段50が設けられている。この感光体20は時計回りに回転駆動し、感光体20の表面には帯電部材30が圧接されていて、この帯電部材30は、感光体20の回転駆動に伴い従動回転する。 A charging member 30 , a developing device 40 , and a cleaning means 50 are provided around each photoreceptor 20 . The photoreceptor 20 is rotated clockwise, and a charging member 30 is pressed against the surface of the photoreceptor 20, and the charging member 30 rotates as the photoreceptor 20 rotates.
また、この帯電部材30には、高圧電源により所定のバイアス電圧が印加され、回転駆動する感光体20の表面を一様に帯電できる。なお、これら感光体20、帯電部材30、現像装置40及びクリーニング手段50は、各々画像形成装置1から着脱自在に配置されている。 Further, a predetermined bias voltage is applied to the charging member 30 by a high-voltage power supply, so that the surface of the photoreceptor 20 that is rotationally driven can be uniformly charged. Note that the photoreceptor 20, the charging member 30, the developing device 40, and the cleaning means 50 are each arranged to be detachable from the image forming apparatus 1.
4つの感光体20の斜め下方には、これらに平行して露光装置8が設けられている。この露光装置8は、光源、ポリゴンミラー、f-θレンズ、反射ミラーなどの構成部材を有する。 An exposure device 8 is provided diagonally below the four photoreceptors 20 and in parallel therewith. This exposure device 8 has constituent members such as a light source, a polygon mirror, an f-theta lens, and a reflecting mirror.
露光装置8は、各色トナーの画像データに応じて形成された画像情報に基づいて、帯電部材30により帯電させられた各感光体20を露光し、それぞれの感光体20上に静電潜像を作り出す。この露光装置8を用いて感光体20上に形成された静電潜像は、感光体20の回転により現像装置40を通るときに各色トナーが付与されることで現像され、顕像化される。 The exposure device 8 exposes each photoreceptor 20 charged by the charging member 30 to light based on image information formed according to image data of each color toner, and forms an electrostatic latent image on each photoreceptor 20. produce. The electrostatic latent image formed on the photoconductor 20 using the exposure device 8 is developed and visualized by applying toner of each color when the photoconductor 20 rotates and passes through the development device 40. .
なお、画像形成装置1の内部の上方には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナーが充填されたトナーボトル9Y、9C、9M及び9Bkが配置されている。これらトナーボトル9Y、9C、9M及び9Bkから図示しない搬送経路を介して、所定の補給量のトナーがそれぞれ各色の現像装置40Y、40C、40M及び40Bkに補給される。 Note that toner bottles 9Y, 9C, 9M, and 9Bk filled with yellow, cyan, magenta, and black toners are arranged above the interior of the image forming apparatus 1. A predetermined amount of toner is replenished from these toner bottles 9Y, 9C, 9M, and 9Bk to the respective color developing devices 40Y, 40C, 40M, and 40Bk via a transport path (not shown).
さらに、各画像形成手段の感光体20に対向して、中間転写体として構成された無端ベルト状の中間転写ベルト11が配置され、この中間転写ベルト11の表面には各感光体20が当接している。中間転写ベルト11は、複数の支持ローラ(例えば、支持ローラ72,73など)に巻き掛けられて構成されている。 Furthermore, an endless belt-shaped intermediate transfer belt 11 configured as an intermediate transfer member is arranged opposite to the photoreceptor 20 of each image forming means, and each photoreceptor 20 is in contact with the surface of this intermediate transfer belt 11. ing. The intermediate transfer belt 11 is configured to be wound around a plurality of support rollers (for example, support rollers 72, 73, etc.).
図示した例では、支持ローラ73が、図示しない駆動源としての駆動モータと連結されており、この駆動モータの駆動によって中間転写ベルト11は図中反時計回りに回転移動し、これに伴って従動回転可能な支持ローラ73も回転する。また、中間転写ベルト11の内側には、ベルトを挟んで感光体20に対向して位置する一次転写ローラ12が配置されている。 In the illustrated example, the support roller 73 is connected to a drive motor as a drive source (not illustrated), and the intermediate transfer belt 11 is rotated counterclockwise in the figure by the drive of this drive motor, and accordingly, the intermediate transfer belt 11 is moved counterclockwise in the figure. The rotatable support roller 73 also rotates. Further, a primary transfer roller 12 is arranged inside the intermediate transfer belt 11 and is positioned opposite to the photoreceptor 20 with the belt interposed therebetween.
この一次転写ローラ12に高圧電源から一次転写バイアスが印加され、現像装置40により顕像化されたトナー像が中間転写ベルト11に一次転写される。なお、一次転写されずに感光体20上に残された一次転写残トナーは、感光体20による次の画像形成動作に備えるためにクリーニング手段50により除去され、感光体20上におけるトナーは完全に除去される。 A primary transfer bias is applied to the primary transfer roller 12 from a high-voltage power source, and the toner image developed by the developing device 40 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 11 . Note that the primary transfer residual toner remaining on the photoreceptor 20 without being primarily transferred is removed by the cleaning means 50 in preparation for the next image forming operation by the photoreceptor 20, and the toner on the photoreceptor 20 is completely removed. removed.
さらに、中間転写ベルト11の駆動方向下流側に、二次転写装置としての二次転写ローラ5が設けられている。この二次転写ローラ5は、中間転写ベルト11を挟んで支持ローラ72と対向しており、二次転写ローラ5と支持ローラ72とで中間転写ベルト11を介して二次転写ニップ部を形成している。 Furthermore, a secondary transfer roller 5 as a secondary transfer device is provided downstream of the intermediate transfer belt 11 in the driving direction. The secondary transfer roller 5 faces a support roller 72 with the intermediate transfer belt 11 in between, and the secondary transfer roller 5 and the support roller 72 form a secondary transfer nip portion with the intermediate transfer belt 11 in between. ing.
また、画像形成装置1は、記録材である用紙Sの積載部としてのシート給紙装置61、給送ローラ3に加え、レジストローラ対4などを備える。さらに、二次転写ローラ5から見て用紙Sの搬送方向下流側には、定着装置100及び排紙ローラ対7が設けられている。
The image forming apparatus 1 also includes a
続いて、画像形成動作について説明する。まず、感光体20が駆動源により時計回りに回転駆動され、このとき感光体20表面に図示しない除電装置からの光が照射されて表面電位が初期化される。 Next, the image forming operation will be explained. First, the photoreceptor 20 is rotated clockwise by a drive source, and at this time, the surface of the photoreceptor 20 is irradiated with light from a static eliminator (not shown) to initialize the surface potential.
次に、感光体20の表面は、帯電部材30によって所定の極性に一様に帯電される。次いで、感光体20表面には露光装置8からのレーザ光が照射され、これによって感光体20表面に静電潜像が形成される。 Next, the surface of the photoreceptor 20 is uniformly charged to a predetermined polarity by the charging member 30. Next, the surface of the photoreceptor 20 is irradiated with laser light from the exposure device 8, thereby forming an electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 20.
このとき各感光体20に露光される画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各トナー色情報に分解した単色の画像情報である。そして、感光体20上に形成された静電潜像は、現像装置40を通る際に現像装置40からの各色トナー(現像剤)が付与され、顕像化されたトナー像として可視化される。 The image information exposed to each photoreceptor 20 at this time is monochrome image information obtained by separating a desired full-color image into toner color information of yellow, cyan, magenta, and black. The electrostatic latent image formed on the photoreceptor 20 is applied with each color toner (developer) from the developing device 40 when passing through the developing device 40, and is visualized as a developed toner image.
また、中間転写ベルト11は、図中反時計回りに走行駆動させられる一方、一次転写ローラ12には、感光体20上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加される。これにより、感光体20と中間転写ベルト11との間に転写電界が形成され、感光体20上のトナー像が、その感光体20と同期して回転駆動される中間転写ベルト11上に静電的に一次転写される。このようにして、一次転写される各色トナー像は、中間転写ベルト11の搬送方向上流側から逐次タイミングを併せて中間転写ベルト11上に重ね合わされ、所望のフルカラー画像が形成される。 Further, while the intermediate transfer belt 11 is driven to run counterclockwise in the figure, a primary transfer voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity of the toner image formed on the photoreceptor 20 is applied to the primary transfer roller 12. be done. As a result, a transfer electric field is formed between the photoreceptor 20 and the intermediate transfer belt 11, and the toner image on the photoreceptor 20 is electrostatically transferred onto the intermediate transfer belt 11, which is rotated in synchronization with the photoreceptor 20. primary transfer. In this way, the primary transferred toner images of each color are sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 11 at the same timing from the upstream side in the conveyance direction of the intermediate transfer belt 11, thereby forming a desired full-color image.
一方、画像形成される用紙Sは、シート給紙装置61に積載された用紙束から給送ローラ3などの搬送部材によってレジストローラ対4まで一枚ごとに分離されて給送される。その際、搬送された用紙Sの先端は、回転駆動を開始していないレジストローラ対4のニップ部に突き当たり、ループを形成し、用紙Sのレジストレーションが行われる。その後、中間転写ベルト11上に担持されたフルカラートナー像とのタイミングを図って、レジストローラ対4の回転駆動が開始され、支持ローラ72と二次転写ローラ5で構成される二次転写ニップ部に向けて用紙Sが送出される。
On the other hand, the sheets S on which images are to be formed are separated and fed one by one from a stack of sheets stacked on the
本実施形態では、二次転写ローラ5に中間転写ベルト11表面におけるトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これにより中間転写ベルト11表面に形成されたフルカラートナー像が用紙S上に一括して転写される。次に、トナー像を転写された用紙Sは定着装置100まで搬送され、定着装置100を通過するときに熱と圧力を加えられ、永久画像としてトナー像が用紙Sに定着される。
In the present embodiment, a transfer voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity of the toner image on the surface of the intermediate transfer belt 11 is applied to the secondary transfer roller 5, so that the full-color toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 11 is transferred to the sheet S. It is transferred all at once on top. Next, the paper S onto which the toner image has been transferred is conveyed to the
そして、用紙Sは、排紙ローラ対7を介して排紙トレイ17などの用紙排出部に排出され、画像形成動作が完了する。なお、二次転写ニップ部で転写されずに中間転写ベルト11上に残留した残留トナーは、中間転写ベルトクリーニング手段13により取り除かれ回収される。 Then, the paper S is discharged to a paper discharge section such as a paper discharge tray 17 via the paper discharge roller pair 7, and the image forming operation is completed. Note that residual toner remaining on the intermediate transfer belt 11 without being transferred at the secondary transfer nip portion is removed and collected by the intermediate transfer belt cleaning means 13.
以上の説明は、用紙S上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、感光体20のいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2色又は3色の画像を形成したりすることもできる。また、本実施形態のプリンタを用いてモノクロ印刷をする場合には、感光体20Bk上にのみ静電潜像を形成して同手段によって現像して用紙Sに転写し、定着装置100で定着すればよい。
The above description is about the image forming operation when forming a full-color image on the paper S. It can also be formed. Further, when performing monochrome printing using the printer of this embodiment, an electrostatic latent image is formed only on the photoreceptor 20Bk, developed by the same means, transferred to the paper S, and fixed by the fixing
(●ユニット固定構造)
図2は、図1の定着装置100をユニット化した定着ユニット100aを、画像形成装置1の本体1aに対して着脱可能に固定するユニット固定構造を示すものである。図2(a)(b)が従来のユニット固定構造を示す図であり、(c)(d)が本実施形態のユニット固定構造を示す図である。
(Unit fixed structure)
FIG. 2 shows a unit fixing structure for detachably fixing a
図2の定着ユニット100aはユニットの一部のみを示すもので、図示例は定着ユニット100aの長手方向両端にあるブラケット部を図示している。このユニット固定構造では、画像形成装置1の本体1aに対して、定着装置100のユニット100aが着脱可能に固定される。
The fixing
従来、本体1aの側面には円柱状の2つの突起部60、61が左右に離れて配設されている。これら突起部60、61によってユニット100aの位置決めを行う。
Conventionally, two
本体1aの側面には、さらに、突起部60、61の近傍に2つのネジ孔62、63が形成されている。このネジ孔62、63に、後述する締結部材としての2本のネジB1、B2をネジ込むことで、ユニット100aを本体1aの側面に締結・固定する。
Further, two
一方、ユニット100aには、前記2つの突起部60、61を挿入可能な位置決め孔64、65が形成されている。突起部60、61を位置決め孔64、65にそれぞれ挿入(嵌合)することで、本体1aに対してユニット100aを位置決めすることができる。一方(右側)の位置決め孔64は突起部60の外径に対応した円形であるが、他方(左側)の位置決め孔65は横長楕円状に形成されている。これは、横長楕円状によって、位置決め孔65に挿入される突起部61の左右方向の位置誤差を許容するためである。
On the other hand, positioning holes 64 and 65 into which the two
位置決め孔64、65の近傍に、2本のネジB1、B2を挿通するための挿通孔67、68が形成されている。これら挿通孔67、68は、ネジB1、B2の外径に対応した丸穴であり、ネジ径との干渉を回避するためネジ径より1~2mm程度大きめに形成するのがよい。 Insertion holes 67 and 68 for inserting two screws B1 and B2 are formed near the positioning holes 64 and 65. These insertion holes 67 and 68 are round holes corresponding to the outer diameters of the screws B1 and B2, and are preferably formed approximately 1 to 2 mm larger than the screw diameters to avoid interference with the screw diameters.
図2(a)(b)の従来のユニット固定構造では、ネジB1、B2を挿通孔67、68に挿通する際に脱落すると、ネジが機内に入り込み、その回収に手間が掛かっていた。ネジを回収せずに放置すると、他部品を傷付けて異常画像、シート搬送不良、部品破損などの問題を引き起こすことがある。 In the conventional unit fixing structure shown in FIGS. 2(a) and 2(b), if the screws B1 and B2 fall out when inserted into the insertion holes 67 and 68, the screws enter the machine and it takes time and effort to recover them. If the screws are left uncollected, they may damage other parts and cause problems such as abnormal images, poor sheet conveyance, and damaged parts.
そこで本実施形態では、図2(c)(d)に示すように、位置決め用の突起部70にネジの受止部70aを形成している。すなわち、ネジB1、B2を挿通する挿通孔67、68の下方において突起部70を外側(図2(c)の手前側)に突出させると共に、当該突起部70を上方に開口した断面U字状に形成している。ここでいう「U字状」は、中央部が周辺部よりも低い形状を意味する。したがって、深さが浅い所謂皿状もU字状に含まれる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 2(c) and 2(d), a
突起部70を挿入(貫通)するための位置決め孔69も、図2(d)に示すように上方に開口したU字状に形成されている。突起部70を断面U字状に形成したり、位置決め孔69をU字状に形成したりすることは、加工上、比較的容易である。したがって、ユニット100aの位置決め精度も出しやすい。
The
突起部70のU字状の幅、高さ及び突起部70の軸線方向長さは、ネジB1、B2の大きさや視認性、周辺部品との位置関係に応じて適宜最適化することが好ましい。また、ユニット100aのフレーム材料として、加工容易な板金を採用することも可能である。このように、設計レイアウト上の自由度を高めることができる。
It is preferable that the width and height of the U-shape of the
ネジB1、B2の落下防止部材を専用部品として追加した場合、部品点数アップによるコストアップや組立性の悪化を招く。これに対して本実施形態は、ユニット100aの位置決めに不可欠な突起部70を利用してネジB1、B2の受止部70aを構成しているので、部品点数アップやコストアップ等の問題は生じない。また、挿通孔67、68と位置決め孔69を別々にしたことで、ユニット100aの小型化が可能である。
If the fall prevention members for the screws B1 and B2 are added as special parts, the increase in the number of parts will increase the cost and deteriorate the ease of assembly. On the other hand, in this embodiment, the
図2(d)に示すように、右側の位置決め孔69の右側の横幅W1は、ユニット100aが左右方向にガタつかない程度に、突起部70の右側の横幅W2よりも僅かに広く形成されている(W2<W1)。また、位置決め孔69の水平部分の高さH1も、ユニット100aが上下方向にガタつかない程度に、突起部70の水平部分の高さH2よりも僅かに広く形成されている(H2<H1)。このように、位置決め孔69の右側角部における嵌め合い公差を小さくすることで、ユニット100aの上下・左右方向のガタつきを防止することができる。
As shown in FIG. 2(d), the width W1 on the right side of the
これに対して、右側の位置決め孔69の左側の横幅など他の部分は、突起部70を位置決め孔69に挿入する際の寸法のばらつきによる干渉を回避するために、突起部70の左側の横幅よりも余裕をもたせて広く形成されている。これにより、突起部70を位置決め孔69に挿入し易くなる。
On the other hand, other parts, such as the width of the left side of the
一方、図2(d)の左側の位置決め孔69の左右の横幅W1’は、突起部70を位置決め孔69に挿入する際の寸法のばらつきによる干渉を回避するために、突起部70の左右の横幅W2’よりも余裕をもたせて広く形成されている。また、位置決め孔69の水平部分の高さH1’は、ユニット100aが上下方向にガタつかない程度に、突起部70の水平部分の高さH2’よりも僅かに広く形成されている(H2’<H1’)。
On the other hand, the left and right widths W1' of the
図2(d)は右側の位置決め孔69と突起部70を基準にしてユニット100aを位置決めする場合であるが、左側の位置決め孔69を基準にしてユニット100aを位置決めすることも可能である。その場合は、左右いずれかの横幅W1’を突起部70の横幅W2’よりも僅かに広く形成する(W2’<W1’)。また、図2(d)は突起部70の右側の横幅W1を基準にした場合であるが、突起部70の左側の横幅を基準にすることも可能である。
Although FIG. 2D shows a case in which the
図3は、図2(d)の突起部70を実際の形状にして示すものである。突起部70と位置決め孔69の右側の一組で、図2(d)のようにユニット100aの水平方向と垂直方向を位置決めすることができる。また、突起部70と位置決め孔69の左側の他の一組で、ユニット100aの垂直方向の位置決めをすることができる。
FIG. 3 shows the actual shape of the
挿通孔67、68の下側に、ユニット100aの位置決め孔(図2(d)の位置決め孔69)から外側に突出した突起部70が位置している。突起部70は上方に開口した断面U字状に形成されている。
A
突起部70のU字状の内側に凹状の受止部70aが形成される。当該受止部70aに、挿通孔67、68から脱落したネジB1、B2を受止めて収容することができる。
A
(●樹脂カバー)
図4は、ユニット100aの装置本体1aとは反対側の外側面に、カバー部材としての耐熱性の樹脂カバー100bを取付けたものである。定着装置としてのユニット100aは、後述のように熱源82(ハロゲンヒータ)を有する。このため、板金でユニットフレームを構成した場合、当該フレームが熱伝導率の高さから高温となる場合がある。その対応として、火傷しないようにユニット100aのフレーム外側面に耐熱性の樹脂カバーを一体に設けるのが一般的に行われている。
(●Resin cover)
FIG. 4 shows a
一方、前述したように位置決め孔69をU字状にした場合、位置決め孔69を大きくするほどフレームの剛性は低下する。そこで、本実施形態は図4のように、フレームの剛性を担保するために、突起部70と位置決め孔69をL字状にした。L字状であればU字状よりもフレーム剛性を高めることができるので、位置決め孔69の大きさ等の設計上の自由度を高めることができる。
On the other hand, when the
突起部70を単にL字状にした場合、突起部70の横方向が開いているのでネジが脱落する可能性がある。そこで、樹脂カバー100bの内面に、上下方向に延びたI字状の凸部71を形成することにした。
If the
I字状の凸部71とL字状の突起部70によって、全体として上方に開口したU字状の受止部70aを形成することができる。凸部71と突起部70の内側に形成された受止部70aに、挿通孔67から落下したネジB1を収容することができる。図4は一方のネジB1のための受止部70aを示しているが、反対側のネジB2の受止部70aも同様に構成することができる。本実施形態により、ネジの脱落を防止しつつ、小型化や板金の選択を可能にするなど、設計レイアウトの自由度を高めることができる。
The I-shaped
樹脂カバー100bの凸部71をI字状からU字状に変更して当該U字状の凸部のみでネジの受止部を構成することも可能である。しかし、そうすると樹脂カバー100bの樹脂材料の使用量アップによるコストアップを招く。また、受止部を有しない突起部70を別の位置に配設しなければならなくなるので、ユニット100aの小型化が困難になる。
It is also possible to change the
(●定着装置)
以下、図1の定着装置100の構成を図5と図6を参照して説明する。図5は、本実施形態の一実施形態に係る定着装置を示す概略構成図、図6はニップ形成部材の分解斜視図である。定着装置100は、回転可能な無端状の定着ベルト81と、定着ベルト81を加熱する熱源82(ハロゲンヒータ)と、定着ベルト81の外周面に当接する加圧部材である加圧ローラ83とを備える。
(Fixing device)
The configuration of the fixing
定着ベルト81内には、定着ベルト81の内面と摺動シートを介して間接的に摺動するニップ形成部材86が設けられている。このニップ形成部材86は、定着ベルト81を介して対向する加圧ローラ83とともにニップ部Nを形成する。
A
図5ではニップ部Nが平坦形状であるが、凹形状やその他の形状であってもよい。ニップ部Nが凹形状である場合、記録材先端の排出方向が加圧ローラ83寄りになり、分離性が向上するのでジャムの発生が抑制される。
Although the nip portion N has a flat shape in FIG. 5, it may have a concave shape or other shapes. When the nip portion N has a concave shape, the discharge direction of the leading edge of the recording material is closer to the
定着ベルト81は、ニッケルやSUSなどの金属ベルトやポリイミドなどの樹脂材料を用いた無端ベルト、又はフィルムを用いることができる。定着ベルト81の表層は、PFA又はPTFE層などの離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。
The fixing
定着ベルト81の基材とPFA又はPTFE層の間には、シリコーンゴム層などで形成された弾性層があることが望ましい。シリコーンゴム層がない場合、熱容量が小さくなり、定着性が向上する。
It is desirable that there is an elastic layer formed of a silicone rubber layer or the like between the base material of the fixing
しかし、未定着画像を押し潰して定着させる際、ベルト表面の微小な凹凸が画像に転写され、画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ(ユズ肌画像)が残るおそれがある。これを改善するにはシリコーンゴム層を100μm以上設ければよく、シリコーンゴム層の変形により、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像を改善できる。 However, when crushing and fixing an unfixed image, minute irregularities on the belt surface are transferred to the image, and there is a risk that citron skin-like gloss unevenness (citron skin image) may remain in solid areas of the image. To improve this, it is sufficient to provide a silicone rubber layer with a thickness of 100 μm or more, and the deformation of the silicone rubber layer absorbs minute irregularities and improves the citron skin image.
また、定着ベルト81の内部には、ニップ部Nを支持するための支持部材87(ステー)が設けられている。これにより、加圧ローラ83の圧力によるニップ形成部材86の撓みが防止され、軸方向で均一なニップ幅が得られる。
Furthermore, a support member 87 (stay) for supporting the nip portion N is provided inside the fixing
この支持部材87は、両端部で保持部材88(フランジ)に保持固定され、位置決めされている。さらに、熱源82と支持部材87の間に反射部材89が設けられており、熱源82からの輻射熱により支持部材87が加熱されることによる無駄なエネルギー消費を抑制している。
This
反射部材89を設ける代わりに、支持部材87の表面に断熱処理又は鏡面処理を行っても同様の効果を得ることができる。なお、熱源82は、図示したハロゲンヒータでもよいが、IH、抵抗発熱体、又はカーボンヒータなどであってもよい。
Instead of providing the
加圧ローラ83は、芯金84と弾性ゴム層85とを有し、離型性を得るために表面に離型層(PFA又はPTFE層)が設けてある。加圧ローラ83は、画像形成装置1に設けられたモータなどの駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。
The
また、加圧ローラ83はスプリングなどにより定着ベルト81側に押し付けられ、弾性ゴム層85が押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有する。加圧ローラ83は中空のローラであってもよく、加圧ローラ83の内部にハロゲンヒータなどの加熱源を有してもよい。
Further, the
弾性ゴム層85はソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ83内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト81の熱が奪われにくくなるので、より望ましい。
The
加圧ローラ83が駆動源により回転すると、ニップ部Nで定着ベルト81に駆動力が伝達されることにより、定着ベルト81が連れ回り回転する。定着ベルト81は、ニップ部Nで挟み込まれて回転し、ニップ部N以外では両端部で保持部材88(フランジ)にガイドされ、走行する。上記のような構成により、安価で、ウォームアップの速い定着装置を実現することができる。
When the
(●ニップ形成部材)
図6は、本実施形態の一実施形態に係るニップ形成部材の分解斜視図である。本構成は上記の非通紙領域の過昇温を低減することを目的とし、熱源の削減(ハロゲンヒータを2本に削減)と、遮光部材90の代用機能を有する。そのため、遮光部材90及びそれを駆動させる駆動部が不要となり、大幅なコスト削減ができる。
(Nip forming member)
FIG. 6 is an exploded perspective view of the nip forming member according to one embodiment of the present embodiment. This configuration is aimed at reducing the excessive temperature rise in the non-sheet passing area, and has the function of reducing the number of heat sources (reducing the number of halogen heaters to two) and substituting the light shielding member 90. Therefore, the light shielding member 90 and the drive unit that drives it are not required, and costs can be significantly reduced.
ニップ形成部材86は、図6に示すように、第1の熱移動手段としての均熱部材66と、この均熱部材66に備わる摺動シート67とを備える。そして、定着ベルト81が回転する際、この摺動シート67に対し定着ベルト81が摺動することで、定着ベルト81に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト81への摩擦力による負荷が軽減される。
As shown in FIG. 6, the
均熱部材66は、熱伝導率の高い材料、例えば銅からなり、定着ベルト81の長手方向に亘って形成される。そして、定着ベルト81の非通紙部に過剰に蓄積する熱を吸熱し、長手方向へ熱を移動させることができる。
The
図6に示すように、ニップ形成部材86は、第1断熱部材77aと、第2断熱部材77bと、第1吸熱部材76と、第2吸熱部材75とを有する。第1断熱部材77aは、均熱部材66より熱伝導率の低い、例えば樹脂からなり、定着ベルト81の長手方向に部分的に延在し、均熱部材66と第2吸熱部材75の間で、第1吸熱部材76が存しない位置に配置されている。
As shown in FIG. 6, the
第1断熱部材77aを有することで、定着ベルト81の熱を過剰に吸収することを回避する。その結果、通紙部での温度落ち込みを防げる。また、ウォームアップ時間の短縮や消費電力の削減を図れる。
By having the first
第2断熱部材77bは、均熱部材66より熱伝導率の低い、例えば樹脂からなり、均熱部材66と第1吸熱部材76の間に設けられる。第2断熱部材77bを設けることにより、均熱部材66から第1吸熱部材76を介する第2吸熱部材75への熱移動量を減らすことができる。
The second
なお、第2断熱部材77bは、厚くしすぎると、定着ベルト81に蓄積された熱が第2吸熱部材75に移動しなくなるため、非通紙部温度上昇が発生し易くなる。そのため、第2断熱部材77bの厚みや長さは、発生する非通紙部温度上昇の大きさに応じて最適化する必要があるが、その厚みは第1断熱部材77aの厚みより小さい。
Note that if the second
第2吸熱部材75は、第1断熱部材77a及び第2断熱部材77bよりも熱伝導率の大きい材料で構成されている。第2吸熱部材75は定着ベルト81の長手方向に延在し、第1断熱部材77a及び第1吸熱部材76に当接して配置されている。
The second
第1吸熱部材76も、第1断熱部材77a及び第2断熱部材77bよりも熱伝導率の大きい材料から成り、定着ベルト81の長手方向に部分的に延在し、第2断熱部材77bと第2吸熱部材75の間に配置されている。特に、第1吸熱部材76は、定着ベルト81の中央領域以外に対応する位置、すなわち、定着ベルト81の非通紙部温度上昇の発生位置に対応して設けられる。
The first
なお、本実施形態では、第1吸熱部材76は、非通紙領域に対応して設けられているが、この態様に限定されない。例えば、第1吸熱部材76の長手方向で通紙領域に対応する位置まで、第1吸熱部材76を延伸して設けてもよい。
Note that in this embodiment, the first
均熱部材66は、その長手方向への熱移動を促進して、定着ベルト81を均熱化し、非通紙部温度上昇を抑える機能を有する。これに対し、第1吸熱部材76,第2吸熱部材75は、厚み方向への熱移動を促進し、熱を吸収する役割を有する。
The
すなわち、第1吸熱部材76,第2吸熱部材75は、均熱部材66の熱容量不足を補うものである。したがって、特に第2吸熱部材75は大きい熱容量を有するか、又は放熱量を高めるために大きい表面積を有することが望ましい。
That is, the first
これら吸熱部材、断熱部材、及び曲げ部66b,66cとで、摺動シート67の摺動方向で端部領域を挟持し、摺動シート67をより強固に固定できる。また、通紙部での温度落ち込みを防げる。さらに、ウォームアップ時間の短縮や消費電力の削減を図れる。
The heat absorbing member, the heat insulating member, and the
続いて、本実施形態の特徴的な構成について説明する。一般的に、摺動シート67は定着ベルト81の耐久性を向上させるため、低摩擦特性の材料で構成するとともに、潤滑剤を塗布することが多い。潤滑剤は低粘度の材料が使用されるが、流動性が高いため定着ベルト81から流れ出やすく、摺動負荷(トルク)が増加する問題がある。
Next, the characteristic configuration of this embodiment will be explained. Generally, in order to improve the durability of the fixing
また、摺動シート67に塗布された潤滑剤は、長手方向のニップ偏差や摺動シート67の織り目方向などにより、一方向に流れる傾向がある。ここでニップ偏差とは、加圧時の静的荷重偏差や片側駆動方式による駆動時の動的荷重偏差によって生じる圧の偏りである。
Furthermore, the lubricant applied to the sliding
潤滑剤が摺動シート67の長手方向で部分的に枯渇すると、長手方向における定着ベルト81の線速変動(定着ベルト81と摺動シート67の摩擦変動)が生じ、記録材にシワといった搬送不良が生じる。さらに、定着ベルト81の寄り速度も増加するので、定着ベルト81の端面への負荷が増大し、寿命が低下するという問題もある。
When the lubricant is partially depleted in the longitudinal direction of the sliding
以上、実施形態を用いて本実施形態を詳細に説明した。この実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して使用できる。例えば、本発明の固定構造を適用するユニットは、定着ユニット100aに限定されるものではない。本発明の固定構造は、装置本体に固定されるあらゆる種類のユニットに適用可能である。また締結部材はネジに限られない。例えばネジに代えてボルトを使用してもよい。
This embodiment has been described above in detail using the embodiments. This embodiment is an example, and various changes can be made without departing from the scope of the invention. For example, the unit to which the fixing structure of the present invention is applied is not limited to the
また、定着装置100及び画像形成装置1としては、本実施形態を適用可能であれば任意な構成を採用可能である。画像形成装置1としては複写機あるいはプリンタに限らず、ファクシミリや複数の機能を備える複合機であってもよい。
Further, as the fixing
1:画像形成装置 1a:装置本体
3:給送ローラ 4:レジストローラ対
5:二次転写ローラ 7:排紙ローラ対
8:露光装置 9Y、9M、9C、9Bk:トナーボトル
11:中間転写ベルト 12Y、12M、12C、12Bk:一次転写ローラ
13:中間転写ベルトクリーニング手段 17:排紙トレイ
20Y、20M、20C、20Bk:感光体 30Y、30M、30C、30Bk:帯電部材
40Y、40M、40C、40Bk:現像装置 50Y、50M、50C、50Bk:クリーニング手段
61:シート給紙装置 62、63:ネジ孔
64、65:位置決め孔 66:均熱部材
66a:当接部 66b、66c:曲げ部
66d:保持部 67:摺動シート
67a:開口部 68:凸部
70:突起部 70a:受止部
71:凸部 72、73:支持ローラ
74:摺動シート 75:第2吸熱部材
76:第1吸熱部材 77a:第1断熱部材
77b:第2断熱部材 81:定着ベルト
82:熱源 83:加圧ローラ
84:芯金 85:弾性ゴム層
86:ニップ形成部材 87:支持部材
88:保持部材 89:反射部材
90:遮光部材 100:定着装置
100a:定着ユニット 100b:樹脂カバー
B1、B2:ネジ N:ニップ部
S:用紙(記録材) t:織り目
1: Image forming device 1a: Apparatus main body 3: Feeding roller 4: Registration roller pair 5: Secondary transfer roller 7: Paper ejection roller pair 8: Exposure device 9Y, 9M, 9C, 9Bk: Toner bottle 11: Intermediate transfer belt 12Y, 12M, 12C, 12Bk: Primary transfer roller 13: Intermediate transfer belt cleaning means 17: Paper ejection tray
20Y, 20M, 20C, 20Bk: Photoreceptor 30Y, 30M, 30C, 30Bk: Charging member
40Y, 40M, 40C, 40Bk: Developing device 50Y, 50M, 50C, 50Bk: Cleaning means 61:
Claims (7)
前記締結部材を挿入するための挿通孔が前記ユニットに形成され、当該挿通孔の下方に前記位置決め孔が形成され、当該位置決め孔から突出した前記突起部に、前記締結部材の受止部が形成されていることを特徴とするユニット固定構造。 A unit fixing structure that removably fixes a unit to a device body, the unit is positioned by inserting a protrusion provided on the device body into a positioning hole of the unit, and the unit is in the positioned state. In a unit fixing structure in which the unit is fixed to the device main body by a fastening member,
An insertion hole for inserting the fastening member is formed in the unit, the positioning hole is formed below the insertion hole, and a receiving part for the fastening member is formed in the protrusion projecting from the positioning hole. A unit fixed structure characterized by:
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