JP4483267B2 - ユニットの着脱機構 - Google Patents

Description

この発明は、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に用いられるユニットの着脱機構に関し、特に装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットの着脱機構に関するものである。

実開平７−２６８５２号公報

従来、この種の電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置としては、メンテナンス性等を向上させるため、感光体ドラムを含む画像形成ユニットや、定着装置からなる定着ユニットなどを、装置本体に対して着脱自在に構成したものがある。

かかる画像形成装置において、画像形成ユニットや定着ユニット等を、装置本体に対して着脱自在とする技術としては、例えば、実開平７−２６８５２号公報等に開示されているものがある

この実開平７−２６８５２号公報に係る電子写真記録装置は、感光ドラムと、該感光ドラムの表面に静電気を帯びさせる帯電手段と、光の照射により該感光ドラムの表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該感光ドラムに形成された静電潜像にトナーを付着させトナー像を形成させる現像手段と、用紙搬送ユニットから送られる用紙に該トナー像を転写させる転写手段と、用紙上の転写された該トナー像を溶融し定着させる定着手段と、トナー像を定着させた該用紙を装置外部に排出する排出手段とを備えた電子写真記録装置において、前記静電潜像形成手段を支持し支点部を中心に回動し開放可能な上部カバーと、前記感光ドラムと前記現像手段とから構成される現像装置を支持し該支点部を中心に回動し開放可能な現像装置支持手段とを備えるように構成したものである。

また、この実開平７−２６８５２号公報に係る電子写真記録装置は、前記現像装置支持手段は前記現像装置を接離（着脱）可能に支持し、前記現像装置支持手段の開閉において、閉鎖中は該現像装置を分離可能に支持し、開放中は該現像装置を分離不能に支持する接離（着脱）手段を備える構成をも含んでいる。

更に説明すると、上記実開平７−２６８５２号公報に係る電子写真記録装置は、図１２に示すように、着脱自在な現像装置等のユニット1000を固定する際、ドライバー等のツールを使用せずに着脱を行うために、着脱手段として回転自在に設けられたレバー1001を用いるように構成されている。また、上記現像装置等のユニット1000を固定する着脱手段としてのレバー1001は、支点1002を中心にして、ユニット1000を固定する方向に回転するように、支点1002に巻き掛けられたバネ1003によって付勢されている。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記実開平７−２６８５２号公報に係る電子写真記録装置の場合には、図１２に示すように、構成が簡単であるが、レバー1001の回転によって、ユニット1000の固定及び解除を行うため、ユニット1000の固定力が作用する方向と、レバー1001の回転する方向を、同方向にしなければならないという問題点を有している。

しかも、上記実開平７−２６８５２号公報に係る電子写真記録装置の場合には、現像装置等のユニット1000を固定するレバー1001が、当該ユニット1000を固定する方向に回転するようにスプリング1003で付勢されているため、ユニット1000を取り外すには、バネ1003の付勢力に抗してレバー1001を回転させる必要があり、固定力以上の操作力を必要とし、操作性が低下するという問題点を有している。

さらに、上記実開平７−２６８５２号公報に係る電子写真記録装置の場合には、現像装置等のユニット1000を固定するためのレバー1001の回転力作用方向が一方向であるため、ユニット1000を取り外す際に、レバー1001をバネ1003の付勢力に抗して回転させた位置で、当該レバー1001を定置させる機構を設けないと、ユニット1000を取り外すために、レバー1001から手を離すと、レバー1001が固定方向に回動してしまい、操作性が悪いという問題点を有している。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で、ユニットの固定力作用方向と、レバーの回転方向とを異なった方向に設定することにより、ユニットの操作力を固定力よりも小さく設定することができるとともに、ユニットの取り外し位置でレバーを固定することができ、操作性に優れたユニットの着脱機構を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットを、装置本体に着脱するためのユニットの着脱機構において、
前記装置本体の所定位置にユニットを固定するための係合部を有するレバー部材と、当該レバー部材の係合部と相対的に係合することによって、ユニットを固定する係合部材とを備え、
前記レバー部材には、その係合部の中間位置に突起を設けるとともに、当該レバー部材を固定方向に回転させた際、当該レバー部材の係合部が係合部材と最初に当接する位置に、傾斜した接触面を設け、
前記レバー部材を回転自在に且つその回転中心が前記ユニットの着脱方向に沿ってスライド自在となるように構成するとともに、前記係合部材がレバー部材の係合部の中間位置に設けた突起に係合した状態で、レバー部材に回転力が作用しない中立位置となり、前記係合部材がレバー部材の係合部の中間位置を越えた状態では、当該レバー部材を固定方向あるいは解除方向に回転させる付勢力を作用させる付勢手段を設けたことを特徴とするユニットの着脱機構である。

また、請求項２に記載された発明は、装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットを、装置本体に着脱するためのユニットの着脱機構において、
前記装置本体の所定位置にユニットを固定するための係合部を有するレバー部材と、当該レバー部材の係合部と相対的に係合することによって、ユニットを固定する係合部材とを備え、
前記レバー部材を回転自在とし、当該レバー部材を固定方向あるいは解除方向に回転させる付勢力を作用させる付勢手段を設けるとともに、当該レバー部材の回転中心が前記付勢手段による付勢力の作用する方向と交差する方向にスライド自在となるように構成し、
前記レバー部材を係合が解除される方向に回転させることにより、前記回転軸が前記付勢力の作用する方向よりも解除方向に移動し、当該レバー部材を固定する方向に回転することにより、当該回転軸が当該付勢力の作用する方向に対して前記解除方向と反対の位置に移動することを特徴とするユニットの着脱機構である。

又、請求項３に記載された発明は、前記レバー部材によるユニットの固定力は、当該ユニットに作用する外乱操作力よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のユニットの着脱機構である。

更に、請求項４に記載された発明は、前記レバー部材は、装置本体側に設けられ、前記係合部材は、ユニット側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のユニットの着脱機構である。

また、請求項５に記載された発明は、前記レバー部材は、ユニット側に設けられ、前記係合部材は、装置本体側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のユニットの着脱機構である。

さらに、請求項６に記載された発明は、前記レバー部材の回転中心部は、長穴形状に形成されているとともに、回転中心軸が装置本体側に固定配置されていることを特徴とする請求項４に記載のユニットの着脱機構である。

また、請求項７に記載された発明は、前記レバー部材の回転中心部は軸であり、装置本体側のレバー支持部は、ユニットの固定方向と反対側に開放されたＵ溝であることを特徴とする請求項４に記載のユニットの着脱機構である。

さらに、請求項８に記載された発明は、前記レバー部材がユニットに固定された位置では、当該レバー部材がＵ溝から抜けるのを防止するストッパー部材を設けたことを特徴とする請求項７に記載のユニットの着脱機構である。

又、請求項９に記載された発明は、前記ユニットへの固定力の作用方向は、当該ユニットの駆動部に加わる駆動力の作用方向と略一致していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のユニットの着脱機構である。

更に、請求項１０に記載された発明は、前記ユニットの駆動部に加わる駆動力の反力が作用する方向は、前記ユニットに複数設けられた支持座面の間を通るように、装置本体側とユニット側のギアを配置したことを特徴とする請求項９に記載のユニットの着脱機構である。

また、請求項１１に記載された発明は、前記ユニットへの固定力の作用方向は、当該ユニットの自重方向と略一致していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のユニットの着脱機構である。

さらに、請求項１２に記載された発明は、前記レバー部材は、当該レバー部材がユニットの着脱位置にある際に、当該ユニットの着脱時に開閉する装置本体のカバー部材の閉じる動作に伴なって、ユニットを固定する方向に回転することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のユニットの着脱機構である。

又、請求項１３に記載された発明は、前記ユニットは、定着装置であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のユニットの着脱機構である。

この発明によれば、簡単な構成で、ユニットの固定力作用方向と、レバーの揺動方向とを異なった方向に設定することにより、ユニットの固定力よりも操作力を小さく設定することができるとともに、ユニットの取り外し位置でレバーを固定することができ、操作性に優れたユニットの着脱機構を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２及び図３はこの発明の実施の形態１に係るユニットの着脱機構を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。

このフルカラープリンタ01は、図２及び図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持体）11, 12, 13, 14を有する画像形成ユニット1, 2, 3, 4と、これら感光体ドラム11, 12, 13, 14に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）21, 22, 23, 24と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33, 34を照射する図２に示すレーザ光学ユニット03（露光装置）と、現像装置41, 42, 43, 44と、上記４つの感光体ドラム11, 12, 13, 14のうちの２つの感光体ドラム11, 12に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）51及び他の２つの感光体ドラム13, 14に接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）52と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）53と、この二次中間転写ドラム53に接触する転写ロール（転写部材）60とで、その主要部が構成されている。

感光体ドラム11, 12, 13, 14は、図３に示すように、共通の接平面M を有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52は、各回転軸が該感光体ドラム11, 12, 13, 14軸に対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム53は、該感光体ドラム11, 12, 13, 14と回転軸が平行であるように配置されている。

各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされて図２に示すレーザ光学ユニット03に入力される。このレーザ光学ユニット03では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33, 34が変調され、対応する色の感光体ドラム11, 12, 13, 14に照射される。

上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14としては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラム（像担持体）が用いられ、これらの感光体ドラム11, 12, 13, 14は、例えば、95ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール21, 22, 23, 24に、約-840ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約-300Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。

その後、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面には、露光装置としてのレーザ光学ユニット03によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザ光31, 32, 33, 34が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム11, 12, 13, 14は、レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は-60 Ｖ以下程度にまで除電される。

また、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置41, 42, 43, 44によって現像され、感光体ドラム11, 12, 13, 14上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。

この実施の形態では、現像装置41, 42, 43, 44として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、一成分現像方式や非接触型の現像方式など、他の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。

現像装置41, 42, 43, 44には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置41, 42, 43, 44は、図２に示すトナーカートリッジ04Y ，04M ，04C ，04K からトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー404 で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール401 の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール401 に現像剤を搬送するパドル403 によって、当該現像ロール401 の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材402 によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、30〜50ｇ／ｍ² であり、また、このとき現像ロール401 上に存在するトナーの帯電量は、概ね-20 〜35μＣ／g 程度である。

上記現像装置41, 42, 43, 44で使用されるトナーとしては、次式で規定される形状係数ＭＬＳ２が１００〜１４０、例えば、ＭＬＳ２＝１３０程度のもので、平均粒径が３μｍ〜１０μｍの所謂" 球形トナー" が用いられる。
ＭＬＳ２＝｛（トナー粒子の絶対最大長）×２）｝
／｛（トナー粒子の投影面積）×π×１／４×１００｝

上記現像ロール401 上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム11, 12, 13, 14と接触している。この現像ロール401 にAC＋DCの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール401 上のトナーを感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、この現像バイアス電圧はACが4 ｋＨｚ、1.5 ｋＶppで、ＤＣが-230Ｖ程度である。

次に、上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ （Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム11, 12上に形成されたイエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム51上に、感光体ドラム13, 14上に形成されたシアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム52上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム51上には、感光体ドラム11または12のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム11及び12の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム52上にも、感光体ドラム13,14 から同様な単色像と二重色像が形成される。

上記第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 上に感光体ドラム11,12,13,14 からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+250〜500 Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位は、+380Ｖ程度が望ましい。

この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52は、例えば、外径が42ｍｍに形成され、抵抗値は１０⁸ Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０² 〜１０³ Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム51, 52の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μｍの高離型層（Ｒ＝105 〜109 Ω）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝105 〜109 Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。

このように第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム53上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム53上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック （Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。

この二次中間転写ドラム53上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+600〜1200Ｖ程度である。この表面電位は、感光体ドラム11, 12, 13, 14から第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位が+380Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム53の表面電位は、+880Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位差は、+500Ｖ程度に設定することが望ましい。

この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム53は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と同じ42ｍｍに形成され、抵抗値は１０11Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム53も第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０² 〜１０³ Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム53の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μｍの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、二次中間転写ドラム53の抵抗値は、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム53が第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。

次に、上記二次中間転写ドラム53上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール60によって、用紙搬送路を通る転写用紙101 上に３次転写される。この転写用紙101 は、図２に示すように、支点103 を中心にして上方に付勢されたボトムプレート102 を備えた給紙カセット100 から、給紙ローラ104 及びフィードローラ105 とリタードローラ106 によって給紙され、第１及び第２の用紙搬送ローラ107 、108 を経てレジストローラ90を通過し、二次中間転写ドラム53と転写ロール60のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、転写用紙101 上に形成された最終的なトナー像は、定着器06によって熱及び圧力で定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。

ところで、この実施の形態は、装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットを、装置本体に着脱するためのユニットの着脱機構において、前記装置本体の所定位置にユニットを固定するための係合部を有するレバー部材と、当該レバー部材の係合部と相対的に係合することによって、ユニットを固定する係合部材とを備え、前記レバー部材を回転自在に且つその回転中心が所定の方向に沿ってスライド自在となるように構成するとともに、前記係合部材がレバー部材の係合部の中間位置に係合した状態で、レバー部材に回転力が作用しない中立位置となり、前記係合部材がレバー部材の係合部の中間位置を越えた状態では、当該レバー部材を固定方向あるいは解除方向に回転させる付勢力を作用させる付勢手段を設けるように構成したものである。

また、この実施の形態では、前記レバー部材の係合部の中間位置に、突起を設けるように構成されている。

さらに、この実施の形態では、前記レバー部材には、当該レバー部材を固定方向に回転させた際、当該レバー部材の係合部が係合部材と最初に当接する位置に、傾斜した接触面を設けるように構成されている。

又、この実施の形態では、前記レバー部材によるユニットの固定力は、当該ユニットに作用する外乱操作力よりも大きく設定されている。

更に、この実施の形態では、前記レバー部材は、装置本体側に設けられ、前記係合部材は、ユニット側に設けられている。

また、この実施の形態では、前記レバー部材の回転中心部は、長穴形状に形成されているとともに、回転中心軸が装置本体側に固定配置されている。

さらに、この実施の形態では、前記ユニットへの固定力の作用方向は、当該ユニットの駆動部に加わる駆動力の作用方向と略一致するように構成されている。

又、この実施の形態では、前記ユニットの駆動部に加わる駆動力の反力が作用する方向は、前記ユニットに複数設けられた支持座面の間を通るように、装置本体側とユニット側のギアを配置するように構成されている。

更に、この実施の形態では、前記ユニットへの固定力の作用方向は、当該ユニットの自重方向と略一致するように構成されている。

また、この実施の形態では、前記レバー部材は、当該レバー部材がユニットの着脱位置にある際に、当該ユニットの着脱時に開閉する装置本体のカバー部材の閉じる動作に伴なって、ユニットを固定する方向に回転するように構成されている。

すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンタ01は、図２に示すように、定着装置06が一体的にユニット化されており、当該定着ユニット110 は、装置本体111 に対して着脱自在に構成されている。この定着ユニット110 は、図４に示すように、装置本体111 のフロントカバー112 を開くことによって、装置本体111 の上部のフロント側に露出し、上方に着脱可能となっている。また、上記定着ユニット110 は、本実施の形態に係るユニットの着脱機構113 によって、装置本体111 に対して着脱可能に装着されている。そのため、上記装置本体111 の上部のフロント側には、図１に示すように、定着ユニット110 を装着するための複数（図示例では、２つ）の支持座面114 ，115 が設けられており、当該支持座面の一方114 には、定着ユニット110 の底面に設けられたボス116 が嵌合される凹部117 が設けられている。上記２つの支持座面114 ，115 は、定着ユニット110 の幅方向に沿った両端部にそれぞれ配置されている。

上記ユニットの着脱機構113 は、図１に示すように、定着ユニット110 の長手方向の両端部に配置されたレバー部材としてのレバー118 を備えている。このレバー118 は、その下端部が装置本体111 のフレーム119 に回転自在に且つ所定の方向に沿ってスライド自在に取り付けられているとともに、その中間部には、当該レバー118 が固定動作時に回転する方向に沿って略矩形状に突出した腕部120 が設けられている。この腕部120 の下面には、定着ユニット110 を固定するための係合部121 が設けられている。また、上記レバー118 の上端部には、ユーザーが手で持って当該レバー118 を操作するための操作部122 が、固定方向に所定の角度傾斜した状態で、所定幅の矩形状に形成されている。

また、上記レバー118 は、当該レバー118 が回転する際の中心となる回転中心123 が、所定方向つまり定着ユニット110 に固定力Ｆが作用する方向に沿ってスライド自在となるように、装置本体111 のフレーム119 に回転自在に取り付けられている。レバー118 の下端部には、図５に示すように、当該レバー118 を装置本体111 のフレーム119 に回転自在かつスライド自在に取り付けるための長円形状の長穴124 が設けられているとともに、装置本体111 のフレーム119 には、図１に示すように、レバー118 の長穴124 に嵌合する回転中心としての回転軸125 が回転自在に取り付けられている。なお、回転軸125 は、レバー118 との摩擦抵抗が小さい部材からなるものであれば、固定した状態で設けられていても良い。上記レバー118 の長穴124 は、当該レバー118 が定着ユニット110 を固定した状態において、定着ユニット110 の固定方向を向くように形成されている。そして、上記レバー118 は、長穴124 と回転軸125 によって、その回転中心123 が定着ユニット110 の固定方向に沿ってスライド自在となっている。

さらに、上記レバー118 の中間部120 には、図５に示すように、定着ユニット110 に設けられた係合部材としてのロッド126 に係合する係合部121 が設けられている。この係合部121 には、レバー118 を固定方向に回転した際に、定着ユニット110 のロッド126 に最初に当接する部分に、固定位置において、水平方向に対して３０〜４０度程度に傾斜した傾斜面121 ａが設けられている。上記係合部121 の傾斜面121 ａの奥側には、下向きに山型に突出した突起121 ｂが設けられているとともに、当該突起121 ｂの奥側には、定着ユニット110 のロッド126 が嵌合して、定着ユニット110 を固定するため、当該ロッド126 の半径よりも若干大きな半径を有する略円弧状の固定部121 ｃが設けられている。

また、上記レバー118 には、図１に示すように、その長穴124 の斜め上方に引っ張り力を作用させるためのコイルスプリング127 の一端が係止されているとともに、当該コイルスプリング127 の他端は、装置本体111 のフレーム119 に設けられたピン128 に係止されている。そして、上記コイルスプリング127 のレバー118 への係止位置は、図１に示すように、レバー118 の固定部121 ｃが定着ユニット110 のロッド126 に係合した状態で、レバー118 の回転中心123 よりも係合部121 側に位置し、レバー118 に固定方向の引っ張り力ｆを作用させるようになっている。また、上記コイルスプリング127 は、図６に示すように、レバー118 を解除方向に回動し、レバー118 の突起121 ｂが定着ユニット110 のロッド126 に係合した状態で、当該コイルスプリング127 の引っ張り力ｆの作用方向がレバー118 の回転中心と一致し、レバー118 には、回転力が作用せず、中立状態となるように構成されている。さらに、上記コイルスプリング127 は、図７に示すように、レバー118 を更に解除方向に回動し、レバー118 の傾斜面121 ａが定着ユニット110 のロッド126 に係合している状態で、当該コイルスプリング127 の引っ張り力ｆの作用方向が、レバー118 の回転中心よりも解除方向側に位置し、レバー118 には、図８に示すように、解除方向に力が作用して、解除操作が容易に行えるように構成されている。

また、上記コイルスプリング127 の固定力は、定着ユニット110 に紙詰まり等が発生し、ユーザーが当該定着ユニット110 に詰まった用紙を取り除くため、用紙101 を上方に引っ張る力よりも大きく設定されている。つまり、ユーザーが定着ユニット110 に詰まった用紙を取り除くため、用紙101 を上方に引っ張っても、定着ユニット110 が上方に移動することはない。

さらに、上記定着ユニット110 には、図９に示すように、当該定着ユニット110 の図示しない定着ローラを回転駆動するためのユニット側ギア130 が取り付けられているとともに、このユニット側ギア130 は、定着ユニット110 を装置本体111 のフレーム119 に装着した状態で、装置本体111 に設けられた駆動ギア131 と噛み合うように構成されている。また、上記ユニット側ギア130 と装置本体側の駆動ギア131 とが噛み合ったときに作用する回転駆動力ＦＧの方向は、定着ユニット110 の２つの支持座面114 、115 の中間位置において、定着ユニット110 を装置本体111 側に押圧する方向となるように設定されている。さらに、上記定着ユニット110 の自重も、定着ユニット110 の２つの支持座面114 、115 の中間位置において、定着ユニット110 を装置本体111 側に押圧する方向となるように設定されている。

また、上記装置本体111 のフロントカバー112 には、図７に示すように、当該フロントカバー112 を閉じる際に、レバー118 の操作部122 に当接し、レバー118 を自動的に閉じるための当接部132 が設けられている。なお、フロントカバー112 を完全に閉じた状態では、図１に示すように、レバー118 の操作部122 とフロントカバー112 の当接部132 との間に、所定の隙間ｔが形成されるようになっている。

以上の構成において、この実施の形態に係るフルカラープリンタでは、次のようにして、簡単な構成で、ユニットの固定力作用方向と、レバーの揺動方向とを異なった方向に設定することにより、ユニットの固定力よりも操作力を小さく設定することができるとともに、ユニットの取り外し位置でレバーを固定することができ、操作性に優れたものとなっている。

すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンタ01では、図４に示すように、メンテナンス時や、定着ユニット110 の交換時等に、フロントカバー112 を開くことによって、定着ユニット110 を露出させ、当該定着ユニット110 の着脱操作が行われる。この定着ユニット110 は、本実施の形態に係るユニットの着脱機構113 によって、フルカラープリンタ01の装置本体111 に対して着脱自在となっている。

上記定着ユニット110 を取り外すには、図１に示すように、当該定着ユニット110 の長手方向の両端部に位置するレバー118 を反時計周り方向に回動させる。すると、上記レバー118 は、図６に示すように、定着ユニット110 のロッド126 と係合する部分が、略円弧状の固定部121 ｃから突起121 ｂへ移動し、コイルスプリング127 の引っ張り力ｆが作用する方向が、当該レバー118 の回転中心123 と一致し、中立位置となる。そして、上記レバー118 を更に解除方向に回動させると、図７に示すように、当該レバー118 が定着ユニット110 のロッド126 と係合する部分が、傾斜面121 ａに移動するとともに、コイルスプリング127 の引っ張り力ｆが作用する方向が、当該レバー118 の回転中心123 よりも解除方向に移動して、レバー118 の解除方向への回転は、コイルスプリング127 の引っ張り力ｆが作用して、小さな力で行うことができる。レバー118 の突起121 ｂが定着ユニット110 のロッド126 を通過する際に、レバー118 の操作力が一旦大きくなった後に小さくなり、ユーザーにクリック感が得られ、確実な解除操作あるいは装着操作が行うことが可能となっている。また、上記レバー118 には、コイルスプリング127 の引っ張り力ｆによって、当該レバー118 を解除方向に回転させる力が作用し続けるため、レバー118 は、解除状態に自動的に保持され、解除状態を保持するための他の部材が不要となる。

一方、上記定着ユニット110 を装置本体111 に装着するには、図８に示すように、当該定着ユニット110 を装置本体111 の支持座面114 、115 上にセットした状態で、定着ユニット110 の長手方向の両端部に位置するレバー118 を時計周り方向に回動させる。すると、上記レバー118 は、図７に示すように、その傾斜面121 ａが定着ユニット110 のロッド126 と当接するとともに、当該レバー118 には、時計周り方向の回転力と、半径方向外側に移動する力とが作用して、コイルスプリング127 が伸張された状態となるとともに、レバー118 の回転中心123 が長穴124 の上端部に移動する。その際、上記レバー118 の傾斜面121 ａは、３０〜４０度の傾斜に設定されているので、レバー118 を閉じる操作は、傾斜面121 ａに沿った力の成分が小さくなり、小さな力で容易に行うことができる。

更に、上記レバー118 を時計周り方向に回動させると、図６に示すように、当該レバー118 の係合部121 に設けられた突起121 ｂが、定着ユニット110 のロッド126 と係合し、コイルスプリング127 の引っ張り力ｆが作用する方向が、当該レバー118 の回転中心123 と一致し、中立位置となる。この状態では、レバー118 を回転自在に支持する回転中心123 を構成する回転軸125 が、レバー118 の長穴124 の最も下方に移動する。

そして、更にレバー118 を固定方向に回動させると、図１に示すように、当該レバー118 が定着ユニット110 のロッド126 と係合する部分が、略円弧状の固定部121 ｃに移動するとともに、コイルスプリング127 の引っ張り力ｆが作用する方向が、当該レバー118 の回転中心123 よりも固定方向に移動して、レバー118 には、コイルスプリング127 の引っ張り力が作用して、固定状態に保持される。また、上記レバー118 には、コイルスプリング127 の引っ張り力ｆによって、当該レバー118 を固定する方向に回転させる力が作用し続けるため、レバー118 は、固定状態に自動的に保持され、固定操作を小さな力で行うことが可能となる。

このように、上記実施の形態では、図１に示すように、定着ユニット110 を固定した状態で、レバー118 には、コイルスプリング127 の引っ張り力ｆによって、定着ユニット110 を装置本体111 のフレーム119 に固定する固定力Ｆが作用するとともに、当該レバー118 を固定方向に回転させる力が作用し、定着ユニット110 を確実に装着することが可能となる。また、上記レバー118 を定着ユニット110 を取り外す方向に回転させると、当該レバー118 の係合部121 に設けられた突起121 ｂが、定着ユニット110 のロッド126 に当接して、レバー118 が中立位置に移動した後、図７に示すように、レバー118 の回転中心123 がスライドして、レバー118 の傾斜面121 ａが定着ユニット110 のロッド126 に当接するとともに、コイルスプリング127 の引っ張り力ｆが作用する方向が解除方向となり、レバー118 を解除方向に回転させる力が作用する。

そのため、上記実施の形態では、レバー118 の回転中心123 がスライドすることにより、簡単な構成で、定着ユニット110 に固定力が作用する方向と、レバー118 を解除方向に回転させる力が作用する方向とを異なった方向に設定することができ、定着ユニット110 の固定力Ｆよりも操作力を小さく設定することができるとともに、定着ユニット110 の取り外し位置でレバー118 を固定することができ、操作性に優れたものとなっている。

実施の形態２
図１０はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、レバー部材の回転中心部は軸であり、装置本体側のレバー支持部は、ユニットの固定方向と反対側に開放されたＵ溝であるように構成されている。

また、この実施の形態では、前記レバー部材がユニットに固定された位置では、当該レバー部材がＵ溝から抜けるのを防止するストッパー部材を設けるように構成されている。

すなわち、この実施の形態では、図１０及び図１１に示すように、レバー118 の下端部の両側面に、回転軸140 が突設されてるとともに、装置本体111 側のフレーム119 には、回転軸140 が嵌合されるＵ溝141 が設けられている。このＵ溝141 は、定着ユニット110 の固定方向と反対側が開放されている。また、上記装置本体111 のフレーム119 には、レバー118 が定着ユニット110 に固定された位置で、当該レバー118 がＵ溝141 から抜けるのを防止するストッパー部材142 が設けられている。このストッパー部材142 は、レバー118 の下端部に設けられた係止部143 に係止することによって、レバー118 がＵ溝141 から抜けるのを防止するように構成されている。

この実施の形態では、図９及び図１０に示すように、コイルスプリング127 をレバー118 の内側に配置することができ、コイルスプリング127 として、長尺なものを使用することが可能となる。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態と同一であるので、その説明を省略する。

図１はこの発明の実施の形態１に係るユニットの着脱機構を示す構成図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係るユニットの着脱機構を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタを示す構成図である。 図３はこの発明の実施の形態１に係るユニットの着脱機構を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタの画像形成部を示す構成図である。 図４はこの発明の実施の形態１に係るユニットの着脱機構を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタのフロントカバーを開けた状態を示す構成図である。 図５はレバーを示す正面図である。 図６はこの発明の実施の形態１に係るユニットの着脱機構の動作を示す構成図である。 図７はこの発明の実施の形態１に係るユニットの着脱機構の動作を示す構成図である。 図８はこの発明の実施の形態１に係るユニットの着脱機構の動作を示す構成図である。 図９はこの発明の実施の形態１に係るユニットの着脱機構を示す構成図である。 図１０はこの発明の実施の形態２に係るユニットの着脱機構を示す構成図である。 図１１は図１０のＤ−Ｄ線断面図である。 図１２は従来のユニットの着脱機構を示す構成図である。

符号の説明

110 ：定着ユニット、111 ：装置本体、113 ：ユニットの着脱機構、114 、115 ：支持座面、118 ：レバー、121 ：係合部、126 ：ロッド（係合部材）。

Claims (13)

1. 装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットを、装置本体に着脱するためのユニットの着脱機構において、
   前記装置本体の所定位置にユニットを固定するための係合部を有するレバー部材と、当該レバー部材の係合部と相対的に係合することによって、ユニットを固定する係合部材とを備え、
   前記レバー部材には、その係合部の中間位置に突起を設けるとともに、当該レバー部材を固定方向に回転させた際、当該レバー部材の係合部が係合部材と最初に当接する位置に、傾斜した接触面を設け、
   前記レバー部材を回転自在に且つその回転中心が前記ユニットの着脱方向に沿ってスライド自在となるように構成するとともに、前記係合部材がレバー部材の係合部の中間位置に設けた突起に係合した状態で、レバー部材に回転力が作用しない中立位置となり、前記係合部材がレバー部材の係合部の中間位置を越えた状態では、当該レバー部材を固定方向あるいは解除方向に回転させる付勢力を作用させる付勢手段を設けたことを特徴とするユニットの着脱機構。
2. 装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットを、装置本体に着脱するためのユニットの着脱機構において、
   前記装置本体の所定位置にユニットを固定するための係合部を有するレバー部材と、当該レバー部材の係合部と相対的に係合することによって、ユニットを固定する係合部材とを備え、
   前記レバー部材を回転自在とし、当該レバー部材を固定方向あるいは解除方向に回転させる付勢力を作用させる付勢手段を設けるとともに、当該レバー部材の回転中心が前記付勢手段による付勢力の作用する方向と交差する方向にスライド自在となるように構成し、
   前記レバー部材を係合が解除される方向に回転させることにより、前記回転軸が前記付勢力の作用する方向よりも解除方向に移動し、当該レバー部材を固定する方向に回転することにより、当該回転軸が当該付勢力の作用する方向に対して前記解除方向と反対の位置に移動することを特徴とするユニットの着脱機構。
3. 前記レバー部材によるユニットの固定力は、当該ユニットに作用する外乱操作力よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のユニットの着脱機構。
4. 前記レバー部材は、装置本体側に設けられ、前記係合部材は、ユニット側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のユニットの着脱機構。
5. 前記レバー部材は、ユニット側に設けられ、前記係合部材は、装置本体側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のユニットの着脱機構。
6. 前記レバー部材の回転中心部は、長穴形状に形成されているとともに、回転中心軸が装置本体側に固定配置されていることを特徴とする請求項４に記載のユニットの着脱機構。
7. 前記レバー部材の回転中心部は軸であり、装置本体側のレバー支持部は、ユニットの固定方向と反対側に開放されたＵ溝であることを特徴とする請求項４に記載のユニットの着脱機構。
8. 前記レバー部材がユニットに固定された位置では、当該レバー部材がＵ溝から抜けるのを防止するストッパー部材を設けたことを特徴とする請求項７に記載のユニットの着脱機構。
9. 前記ユニットへの固定力の作用方向は、当該ユニットの駆動部に加わる駆動力の作用方向と略一致していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のユニットの着脱機構。
10. 前記ユニットの駆動部に加わる駆動力の反力が作用する方向は、前記ユニットに複数設けられた支持座面の間を通るように、装置本体側とユニット側のギアを配置したことを特徴とする請求項９に記載のユニットの着脱機構。
11. 前記ユニットへの固定力の作用方向は、当該ユニットの自重方向と略一致していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のユニットの着脱機構。
12. 前記レバー部材は、当該レバー部材がユニットの着脱位置にある際に、当該ユニットの着脱時に開閉する装置本体のカバー部材の閉じる動作に伴なって、ユニットを固定する方向に回転することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のユニットの着脱機構。
13. 前記ユニットは、定着装置であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のユニットの着脱機構。

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