JP6210805B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置や転写装置や現像装置等のユニットを装置本体の所定の位置に締結可能な画像形成装置に関する。

従来、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置においては、像担持体としての感光体ドラム上に形成された潜像を現像して可視画像化し、この可視画像（トナー像）を記録材に静電気力及び圧力により転写させて転写画像を形成するようになっている。そして、転写画像を熱及び圧力により記録材に定着させることによって、記録材に画像が記録形成されるようになっている。

この種の画像形成装置において、メンテナンス性の向上等のために、定着装置等の画像形成部材をユニットにして、このユニットを装置本体に挿抜して交換可能にしたものが普及している。また、装置本体に対して挿抜可能なユニットに対して、ユニットに設けられたレバーと、装置本体のフレームに設けられた穴部とを備えるユニット締結機構を設けた構成が提案されている（特許文献１参照）。このユニット締結機構では、装置本体にユニットを装着した後に、ユーザがレバーを回転操作することにより、レバーがフレームの穴部にロックすることで装置本体にユニットが締結されるようになっている。

特開２００５−３７６７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された画像形成装置のユニット締結機構では、ユーザが装置本体にユニットを挿入して固定するためには、ユニットを挿入、レバーを回転、レバーをロックという手順で操作する必要がある。このように、複雑な操作が必要であるため、操作間違いや、操作忘れ等を起こしやすいという問題があった。

本発明は、装置本体に対するユニットの締結の信頼性を損なうことなく、複雑な操作を必要とせずに締結することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体に対し着脱可能なユニットと、前記装置本体に設けられ、前記ユニットの装着方向に直交する進退方向へ直線的に進退可能な進退部材と、前記進退部材を前進方向へ付勢する付勢手段と、前記ユニットが前記付勢手段により前記進退方向に移動することを規制する規制手段と、前記ユニットに設けられ、前記ユニットの装着動作に伴い前記進退部材を前記付勢手段の付勢力に抗して後退させる後退部と、前記ユニットの更なる装着動作に伴い、前記付勢力による前記進退部材の前進を許容するとともに、前記進退部材から前記ユニットを前記装着方向へ移動させる力を受ける許容部とを有する、前記進退部材と係合可能な係合部材と、を備え、前記進退部材は、前記装着方向に対して傾斜し前記後退部と摺動可能な第１の傾斜面と、前記装着方向に対して傾斜し前記許容部と摺動可能な第２の傾斜面とを有し、前記係合部材は、前記後退部が前記装着方向に対して傾斜し前記第１の傾斜面と摺動可能な第３の傾斜面と、前記許容部が前記装着方向に対して傾斜し前記第２の傾斜面と摺動可能な第４の傾斜面とを有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、ユニットの装置本体に対する装着時と離脱時のそれぞれにおいて互いに摺動する係合部材と進退部材の摺動面が共に傾斜されている。この場合、進退部材がユニットの装着方向に直交する進退方向からユニットを押し付けて保持する構成であるにも関わらず、ユニットの装着時及び離脱時にユニットを移動させるのに必要な力を軽くできるようになるので、ユニット着脱時の作業性を向上することができる。また、挿入の際には、規制手段がユニットの進退方向への移動を規制するので、ユニットと装置本体との締結の確実性及び信頼性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成であり、（ａ）は装置本体の断面図、（ｂ）は制御部の説明図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の定着装置の主要部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の定着装置が装置本体に装着された状態での概略構成を示す挿入方向手前側から視た斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の定着装置が装置本体から離脱された状態での概略構成を示す挿入方向奥側から視た斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の定着装置が装置本体に装着された状態での概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の装置本体から定着装置が離脱された状態での概略構成を示す断面図である。 受圧部材、与圧部材、第１規制部を拡大した断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の定着装置が装置本体に着脱される途中の状態での概略構成を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、本実施形態では、画像形成装置の一例としてタンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。

図１に示すように、画像形成装置１は、画像形成装置本体（以下、装置本体という）１０を備えている。また、装置本体１０は、シート給送部２０と、画像形成手段３０と、シート搬送部４０と、シート排出部５０と、制御部６０と、を備えている。尚、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。

シート給送部２０は、装置本体１０の下部に配置されており、記録紙等のシートＳを積載して収容するシートカセット２１と、給送ローラ２２とを備え、シートＳを画像形成手段３０に給送するようになっている。

画像形成手段３０は、画像形成部３１と、レーザスキャナ３５と、中間転写ユニット３３と、２次転写部３４と、ユニットの一例としての定着装置７０とを備え、画像形成を行うようになっている。

画像形成部３１は、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色のトナー画像を形成するための４個の作像ユニット３１ｙ，３１ｍ，３１ｃ，３１ｋを備えており、それぞれ装置本体１０に対してユーザにより着脱可能になっている。例えば、作像ユニット３１ｙは、トナー画像を形成する像担持体である感光体ドラム３２ｙと、不図示の帯電ローラと、現像ローラと、ドラムクリーニングブレードと、トナー等を備えている。尚、他の作像ユニット３１ｍ，３１ｃ，３１ｋも同様の構造となっているので、詳細な説明は省略する。

レーザスキャナ３５は、感光体ドラム３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋの表面を露光して感光体ドラム３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋの表面上に静電潜像を形成する露光手段である。

中間転写ユニット３３は、作像ユニット３１ｙ，３１ｍ，３１ｃ，３１ｋの上方に配置されている。中間転写ユニット３３は、駆動ローラ３３ａや１次転写ローラ３３ｙ，３３ｍ，３３ｃ，３３ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられた中間転写ベルト３３ｂとを備えている。１次転写ローラ３３ｙ，３３ｍ，３３ｃ，３３ｋは、感光体ドラム３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト３３ｂに当接するようになっている。中間転写ベルト３３ｂに１次転写ローラ３３ｙ，３３ｍ，３３ｃ，３３ｋによって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋ上のそれぞれの負極性を持つトナー像が順次中間転写ベルト３３ｂに多重転写される。これにより、中間転写ベルト３３ｂに、フルカラー画像が形成されるようになっている。

２次転写部３４は、２次転写内ローラ３４ａと、２次転写外ローラ３４ｂとを備えている。２次転写外ローラ３４ｂに正極性の２次転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト３３ｂに形成されたフルカラー画像をシートＳに転写するようになっている。尚、２次転写内ローラ３４ａは中間転写ベルト３３ｂの内側で該中間転写ベルト３３ｂを張架しており、２次転写外ローラ３４ｂは中間転写ベルト３３ｂを挟んで２次転写内ローラ３４ａと対向する位置に設けられている。

定着装置７０は、定着ローラ７１及び加圧ローラ７２を備えている。定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間をシートＳが挟持搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加圧加熱されてシートＳに定着されるようになっている。定着装置７０は、１つのユニットを構成しており、装置本体１０に対して左右方向（挿入方向Ｉ）から挿入可能及び反対方向に離脱可能になっている。定着装置７０は、装置本体１０に内蔵されると共に、画像形成手段３０の一部となっている。尚、定着装置７０の詳細な構成は後述する。

また、装置本体１０は、定着装置７０を支持する本体フレーム１３を備えている。定着装置７０と本体フレーム１３との間には、ユニット締結装置８が設けられ、両者を締結するようになっている。即ち、画像形成装置１は、ユニット締結装置８と、画像形成手段３０とを備えている。ユニット締結装置８の詳細な構成は後述する。

シート搬送部４０は、２次転写前搬送経路４１と、定着前搬送経路４２と、定着後搬送経路４３と、排出経路４４と、再搬送経路４５とを備えている。シート搬送部４０は、シート給送部２０から給送されたシートＳを画像形成手段３０からシート排出部５０に搬送するようになっている。

２次転写前搬送経路４１は、シート給送部２０から給送されたシートＳを、２次転写部３４まで搬送するようになっている。２次転写前搬送経路４１には、レジストローラ対４７が設けられており、シートＳを一旦受け止めて、シートＳが斜行している場合は真っ直ぐに直すようになっている。定着前搬送経路４２は、２次転写部３４まで搬送されたシートＳを、２次転写部３４から定着装置７０まで搬送するようになっている。定着後搬送経路４３は、定着装置７０まで搬送されたシートＳを、定着装置７０からフラッパ４６まで搬送するようになっている。

排出経路４４は、フラッパ４６まで搬送されたシートＳを、フラッパ４６からシート排出部５０まで搬送するようになっている。再搬送経路４５は、画像形成手段３０により片面に画像が形成されたシートＳの裏面に画像を形成するため、シートＳの搬送方向を排出経路４４にて反転させて、シートＳを再び画像形成手段３０へ搬送するようになっている。

シート排出部５０は、排出経路４４の下流側に配置された排出ローラ対５１と、排出ローラ対５１の下流側に配置されたフェイスダウントレイ５２とを備えている。排出ローラ対５１は、排出経路４４から搬送されるシートＳをフェイスダウントレイ５２に排出するようになっている。

図１（ｂ）に示すように、制御部６０はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ６１と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ６２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ６３と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）６４とを備えている。制御部６０は、入出力回路６４を介して、シート給送部２０、画像形成手段３０、シート搬送部４０、シート排出部５０に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御するようになっている。

次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作及び搬送動作について、図１（ａ）に基づいて説明する。

画像形成動作が開始されると、まず不図示のパソコン等から送信される画像情報に基づきレーザスキャナ３５は感光体ドラム３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋのそれぞれの表面に向けてレーザ光を照射する。感光体ドラム３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋの表面は、帯電ローラによって所定の極性及び電位に一様に帯電されており、レーザ光によって露光された部位の電荷が減衰することによって静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像ローラからそれぞれ供給されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーにより現像し、静電潜像をトナー像として顕像化する。

各色トナー像を１次転写ローラ３３ｙ，３３ｍ，３３ｃ，３３ｋにそれぞれ印加した１次転写バイアスにより、順次中間転写ベルト３３ｂに転写することによって、中間転写ベルト３３ｂの表面上にフルカラートナー画像が形成される。

一方で、このトナー画像の形成動作に並行して、シートカセット２１に収容された複数のシートＳから、１枚のシートＳのみが分離搬送される。そして、２次転写部３４において、中間転写ベルト３３ｂに形成されたフルカラートナー像とシートＳの位置とを一致させるタイミングで、レジストローラ対４７が駆動される。これにより、シートＳは２次転写部３４まで搬送され、２次転写部３４にて２次転写外ローラ３４ｂに印加した２次転写バイアスにより、フルカラートナー像がシートＳ上に一括して転写される。

このようにフルカラートナー像が転写されたシートＳは、定着装置７０に搬送され、この定着装置７０において加熱及び加圧されることで各色のトナーが溶融混色し、シートＳにフルカラーの画像として定着される。この後、画像が定着されたシートＳは、定着装置７０の下流に設けられたシート排出部５０によって排出される。

装置本体１０は、シート搬送部４０側の側面において、下部に設けられたヒンジ１１を中心に回転することで開閉自在な外郭カバー１２を備えている。外郭カバー１２には、互いに向き合い、その間に再搬送経路４５を形成する一対の壁部が備えられている。更に、外郭カバー１２には、２次転写前搬送経路４１と、定着前搬送経路４２と、定着後搬送経路４３と、排出経路４４と、をそれぞれ形成する壁部の片側（図１中、右側）が備えられている。

外郭カバー１２が開放されると、２次転写前搬送経路４１から排出ローラ対５１までの間で、定着装置７０以外の経路が開かれる。これにより、外郭カバー１２を開放することで、搬送路で詰まったシートＳの除去やメンテナンス等を行うことができる。

また、外郭カバー１２の開放時には、本体フレーム１３に締結された定着装置７０が露出される。これにより、ユーザは、詰まったシートＳの除去やメンテナンス等のために、定着装置７０を着脱することができる。

次に、定着装置７０及び本体フレーム１３について、図２〜図６に基づいて詳細に説明する。

定着装置７０は、転写されたトナー像を加熱及び加圧して定着させるために、図２に示すように、一対のローラである定着ローラ７１及び加圧ローラ７２を備えている。定着ローラ７１は、表面に低摩擦係数の離型層を有する中空形状の円筒体であり、内部に加熱するためのハロゲンヒータ７３が備えられており、加圧レバー７４に定着ローラ軸受７５を介して支持されている。加圧ローラ７２は、支持部材７６に加圧ローラ軸受７７を介して支持されている。加圧レバー７４と支持部材７６とは揺動可能に接続されており、加圧レバー７４と支持部材７６とを近接させて閉じる方向に付勢する付勢ばね７８が設けられ、定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間に加圧力が作用するようになっている。

上述した定着ローラ７１及び加圧ローラ７２、加圧レバー７４、支持部材７６等は、図４に示すように、定着フレーム７０ａ及び定着カバー７０ｂに内包されている。定着カバー７０ｂの挿入方向Ｉの反対側、即ち手前側には、ユーザが手指で把持可能な把持部７９が形成されている。

定着装置７０には、入力ギヤ７１ａが設けられると共に、加圧ローラ７２の端部には、ローラギヤ７２ａが設けられている。図５に示すように、後述する駆動部１５の駆動ギヤ１５ａは、入力ギヤ７１ａ及びローラギヤ７２ａに順に噛合しており、駆動部１５からの回転力が加圧ローラ７２に伝達され、定着ローラ７１が従動回転されるようになっている。回転する加圧ローラ７２とそれに従動回転する定着ローラ７１との間にシートＳを通すことで、シートＳ上の未定着トナー像（不図示）を加熱及び加圧定着して、下流側に搬送するようになっている。尚、図５に示すように、駆動ギヤ１５ａ及び入力ギヤ７１ａの配置は、各ギヤ１５ａ，７１ａの接線力Ｗの作用方向が後述する付勢ばね８２の分力Ｆａの方向と略一致し、かつ、接線力Ｗが第１座面７０１と第２座面７０２との間を通るように設定している。

また、図３に示すように、本体フレーム１３には、定着装置７０を支持する支持部１４と、定着ローラ７１及び加圧ローラ７２を回転させる駆動部１５とが設けられている。支持部１４は、図５に示すように、挿入方向Ｉを長手方向とするレール状で、上方から載置された定着装置７０の定着カバー７０ｂの下面に形成されたスライダ７００を挿入方向Ｉに摺動可能に支持している。

図４及び図５に示すように、定着装置７０の挿入方向Ｉの奥側の端面には、下部に配置された第１座面７０１と、第１座面７０１の上方に配置された第２座面７０２とが形成されている。第１座面７０１は、後述するホルダ８４の当接面８４ａに当接可能であると共に、第２座面７０２は、本体フレーム１３の後述する位置決め穴８８の周囲の当接面１３ａに当接可能になっている。定着装置７０は、装置本体１０に挿入されて最奥部（装着位置）に達すると、第１座面７０１が当接面８４ａに当接すると共に、第２座面７０２が当接面１３ａに当接し、挿入方向Ｉへの位置決めがなされるようになっている。

駆動部１５は、定着装置７０が装置本体１０の最奥部に位置する際に、駆動ギヤ１５ａと入力ギヤ７１ａとが噛合する位置に設置されている。

次に、ユニット締結装置８について、図４〜図７に基づいて詳細に説明する。

図５に示すように、ユニット締結装置８は、受圧部材８０と、与圧部材８１と、付勢手段としての付勢ばね８２と、規制手段としての規制部８３とを備えている。受圧部材８０及び与圧部材８１は、装置本体１０と定着装置７０とのいずれか一方及び他方のそれぞれに設けられ、本実施形態では、受圧部材８０が定着装置７０に、与圧部材８１が装置本体１０にそれぞれ設けられている。

受圧部材８０は、図４及び図５に示すように、挿入方向Ｉ側の端面において、幅方向の両端近傍に設けられている。図７に示すように、受圧部材８０は、被係合部８０ａを有すると共に、該被係合部８０ａには、案内面８０ｂ及び維持面８０ｃが形成されている。案内面８０ｂは、挿入方向Ｉの前側に配置され、下側前方を向いて、例えば３０度傾斜した面となっている。また、維持面８０ｃは、案内面８０ｂに連続して挿入方向Ｉの後側に配置され、下側後方を向いて、例えば４５度傾斜した面となっている。

与圧部材８１は、図６及び図７に示すように、本体フレーム１３の受圧部材８０に対向する位置に設けられている。与圧部材８１は、本体フレーム１３に固着されたホルダ８４により上下方向（出没方向）に摺動可能、即ち出没自在に支持されている。本実施形態では、与圧部材８１が最も上方に突出した位置を出側位置とすると共に、最も下方に退避した位置を没側位置としている。与圧部材８１とホルダ８４との間には、圧縮コイルばねから成る付勢ばね８２が設けられており、与圧部材８１をホルダ８４に対して常時上方に付勢している。

与圧部材８１は、図７に示すように、係合部８１ａを有すると共に、該係合部８１ａには、案内面８１ｂ及び維持面８１ｃが形成されている。案内面８１ｂは、挿入方向Ｉの後側に配置され、上側後方を向いて、例えば３０度傾斜した面となっている。また、維持面８１ｃは、案内面８１ｂに連続して挿入方向Ｉの前側に配置され、上側前方を向いて、例えば４５度傾斜した面となっている。

与圧部材８１の係合部８１ａは、受圧部材８０の被係合部８０ａに係合可能になっている。そして、定着装置７０が装置本体１０に挿入される際には、最初に各案内面８０ｂ，８１ｂ同士が接触して摺動し、受圧部材８０が与圧部材８１を付勢ばね８２の付勢力Ｆに抗して没側位置に向けて案内するようになっている（挿入状態）。

与圧部材８１が受圧部材８０を乗り越え（図８参照）、その後は、与圧部材８１が出側位置に向けて復帰し、各維持面８０ｃ，８１ｃ同士が接触して摺動し、係合部８１ａ及び被係合部８０ａの係合を維持するようになっている（装着状態）。この時、係合部８１ａが被係合部８０ａを付勢ばね８２の付勢力Ｆにより上方に押圧するので、維持面８０ｃ，８１ｃ同士の傾斜面の接触により、定着装置７０を挿入方向Ｉに付勢する分力Ｆａを発生させるようになっている。これにより、定着装置７０を装置本体１０に締結可能になっている。

規制部８３は、図５に示すように、受圧部材８０及び与圧部材８１の上部に設けられた第１規制部８５と、該第１規制部８５の上方に設けられた第２規制部８６とを備えている。

第１規制部８５は、受圧部材８０の上面に形成されると共に挿入方向Ｉを長手方向とする嵌合部としてのリブ８５ａ（図４参照）と、本体フレーム１３に形成される被嵌合部としての規制穴８５ｂとを備えている。また、リブ８５ａは、規制部８３の一部の構成部に相当する。受圧部材８０は、規制穴８５ｂを通過可能に配置されており、リブ８５ａの上端部が規制穴８５ｂの上側の縁部に当接することで、受圧部材８０の上方への移動が規制されるようになっている。リブ８５ａは、受圧部材８０の上面に形成されており、被係合部８０ａとは反対側に配置されている。このため、受圧部材８０が与圧部材８１により下方から押し上げられると、リブ８５ａの上端部が規制穴８５ｂの上側の縁部に押圧される。

第２規制部８６は、受圧部材８０の上方に設けられると共に挿入方向Ｉに突出する位置決め軸８７（図４参照）と、本体フレーム１３に形成される位置決め穴８８とを備えている。位置決め軸８７は、第２座面７０２と同軸上に設けられている。位置決め軸８７は、挿入方向Ｉの前側に設けられたテーパ部８７ａと、テーパ部８７ａに連続した円柱形状の位置決め部８７ｂとを備えている。位置決め軸８７の挿入方向Ｉへの突出長さは、リブ８５ａよりも短く設定されている。位置決め穴８８は、位置決め部８７ｂと略同径の穴であり、縁部からは挿入方向Ｉに向けてフランジが設けられている。

定着装置７０が装置本体１０に着脱される際に、各案内面８０ｂ，８１ｂ同士が接触している時は、第２規制部８６では、テーパ部８７ａが位置決め穴８８の中に位置しており、挿入方向Ｉに交差する方向に移動自在になっている。同時に、第１規制部８５では、リブ８５ａが規制穴８５ｂに当接しており、上方への位置決めがなされている。また、定着装置７０が装置本体１０に着脱される際に、各維持面８０ｃ，８１ｃ同士が接触している時は、第１規制部８５では、リブ８５ａが規制穴８５ｂに当接していないが、第２規制部８６では、位置決め部８７ｂは位置決め穴８８に挿入されている。これにより、定着装置７０は、装置本体１０に対して挿入方向Ｉに交差する方向に位置決めされる。

即ち、第１規制部８５は、係合部８１ａ及び被係合部８０ａが接触してから与圧部材８１が受圧部材８０を乗り越えるまでの間に、定着装置７０が付勢ばね８２により出没方向に移動することを規制するようになっている。また、第２規制部８６は、定着装置７０が装置本体１０に挿入される際に、与圧部材８１が受圧部材８０を乗り越えてから、定着装置７０が付勢ばね８２により出没方向に移動することを規制するようになっている。更に、規制部８３は、定着装置７０を装置本体１０に挿入する際の少なくとも与圧部材８１が受圧部材８０を乗り越える時に、定着装置７０が付勢ばね８２により出没方向に移動することを規制するようになっている。

次に、本実施形態に係る定着装置７０が本体フレーム１３に装着されている際のユニット締結装置８の動作について、図５及び図７に基づいて説明する。

画像形成時には、定着装置７０は、装置本体１０に装着されており、支持部１４に載ると共に、定着装置７０の両端部近傍のユニット締結装置８によって本体フレーム１３に係合締結され、外郭カバー１２が閉じた状態で配置されている。この時、受圧部材８０は与圧部材８１に係合し、位置決め軸８７は位置決め穴８８に挿入されて位置決めされ、第１座面７０１及び第２座面７０２は当接面８４ａ，１３ａにそれぞれ当接して位置決めされている。

与圧部材８１は付勢ばね８２に押圧されているので、上方に付勢力Ｆが作用している。付勢力Ｆは、与圧部材８１の維持面８１ｃを介して、接触している受圧部材８０の維持面８０ｃに伝達されている。そして、各維持面８１ｃ，８０ｃは挿入方向Ｉの前側を下方にして傾斜しているため、本体フレーム１３の挿入方向Ｉに付勢力Ｆの分力Ｆａが作用している。受圧部材８０は定着フレーム７０ａに一体化しているので、定着装置７０は分力Ｆａにより挿入方向Ｉに引き込まれる。

挿入方向Ｉに引き込まれた定着装置７０は、第１座面７０１及び第２座面７０２が、当接面８４ａ，１３ａにそれぞれ突き当たり、分力Ｆａの一部が作用する。この分力Ｆａにより、定着装置７０が本体フレーム１３内で保持され、画像形成可能状態となっている。

また、定着装置７０が装置本体１０に装着された状態での画像形成時には、シートＳを搬送する為に、加圧ローラ７２に回転駆動力が入力され、定着ローラ７１を従動回転させる。その駆動源である駆動部１５の駆動ギヤ１５ａと定着装置７０の入力ギヤ７１ａとの噛合部には、ギヤ接線力Ｗが各ギヤ１５ａ，７１ａの接線方向に作用している。即ち、定着装置７０には、非画像形成時は上述した分力Ｆａが作用し、画像形成時には、分力Ｆａに追加してギヤ接線力Ｗが作用する。

ここで、画像形成時の接線力Ｗが、定着装置７０の本体フレーム１３への保持力となる分力Ｆａの反力方向になると保持力が減少してしまう。そこで、本実施形態では、接線力Ｗの方向が分力Ｆａと略一致するように、駆動ギヤ１５ａ及び入力ギヤ７１ａの配置を設定している。また、接線力Ｗが、第１座面７０１及び第２座面７０２に対してモーメント力が掛かる方向を指向すると、接線力Ｗにより定着装置７０が回転してしまう。そこで、本実施形態では、このようなモーメントが掛からないように、接線力Ｗが第１座面７０１と第２座面７０２との間を通るように、駆動ギヤ１５ａと入力ギヤ７１ａの配置を設定している。

次に、本実施形態に係る定着装置７０を本体フレーム１３に装着する際のユニット締結装置８の動作について、図５〜図８に基づいて説明する。

図６に示すように、本体フレーム１３から定着装置７０を取り外した状態では、受圧部材８０が無いため、与圧部材８１は付勢ばね８２の付勢力Ｆにより上方に持ち上げられている。このため、与圧部材８１は、定着装置７０が装着されている時よりも少し上方向の位置で待機し、ホルダ８４に保持されている。

外郭カバー１２を開き、ユーザは把持部７９を把持して定着装置７０を挿入方向Ｉに挿入していくと、受圧部材８０の案内面８０ｂが、与圧部材８１の案内面８１ｂに接触する。この状態は、定着装置７０の重量がスライダ７００から支持部１４に掛かりつつ、与圧部材８１の案内面８１ｂが定着装置７０の定着フレーム７０ａ側を持ち上げている状態である。この状態では、定着装置７０の重量は、与圧部材８１の案内面８１ｂから与圧部材８１の案内面８１ｂにあまり掛からない。このため、受圧部材８０の案内面８０ｂは与圧部材８１の案内面８１ｂに接触しているだけであり、押し下げる程の作用力は作用しない。

更に、定着装置７０を挿入していくと、受圧部材８０の案内面８０ｂが、与圧部材８１の案内面８１ｂを摺動して上がっていく。更に、定着装置７０を挿入していくと、受圧部材８０に形成されたリブ８５ａが、本体フレーム１３の規制穴８５ｂの上縁部に接触する。リブ８５ａと規制穴８５ｂの上縁部とが接触することで、定着装置７０の高さ方向の行き場が規制されるため、受圧部材８０の案内面８０ｂが与圧部材８１の案内面８１ｂを摺動して上がらなくなる。

更に、定着装置７０を挿入していくと、リブ８５ａと規制穴８５ｂの上縁部とが接触し受圧部材８０は一定高さから上がらないため、各案内面８０ｂ，８１ｂの傾斜の作用により、受圧部材８０の案内面８０ｂが与圧部材８１を押し下げ始める。

更に、定着装置７０を挿入していくと、図８に示すように、受圧部材８０の被係合部８０ａの頂点と、与圧部材８１の係合部８１ａの頂点とが、略一致する。この状態は、定着装置７０が挿入状態から装着状態へと変化する変化点である。この変化点からは、位置決め軸８７と位置決め穴８８が係合し始め、リブ８５ａと規制穴８５ｂの上縁部とは離間してくように、位置決め軸８７の長さや被係合部８０ａ及び係合部８１ａの寸法等が決められている。

更に、定着装置７０を挿入していくと、各維持面８０ｃ，８１ｃの傾斜により、付勢力Ｆから挿入方向Ｉへの分力Ｆａが発生する。そして、定着装置７０の第１座面７０１及び第２座面７０２が、当接面８４ａ，１３ａにそれぞれ突き当たるまで挿入され、装着状態になる。

ここで、上述した手順では、ユーザは把持部７９を把持して挿入作業を行うようにしたが、これには限られない。例えば、定着装置７０を最後まで挿入しきらずに、本体フレーム１３に載せただけの状態で、外郭カバー１２を閉動作させるようにしてもよい。この場合、外郭カバー１２が閉動作されると、所定の閉角度から外郭カバー１２が定着装置７０の把持部７９に当接し、外郭カバー１２の閉動作に連動して定着装置７０が本体フレーム１３の挿入方向Ｉに挿入される。更に、外郭カバー１２を閉じていくと、上述した手作業による定着装置７０の挿入動作と同様に、ユニット締結装置８により定着装置７０と装置本体１０とが締結され、装着状態まで押し込まれる。このため、ユーザが手作業で定着装置７０の挿入作業を行った際に、定着装置７０の押し込み不足があっても、その後に外郭カバー１２を閉めることで定着装置７０が画像形成状態となるので、誤操作の未然防止を図ることができる。

次に、本実施形態に係る定着装置７０を本体フレーム１３から抜き出す際のユニット締結装置８の動作について、図５〜図８に基づいて説明する。

図５に示すように、定着装置７０が装置本体１０に装着された装着状態では、与圧部材８１の維持面８１ｃと受圧部材８０の維持面８０ｃとが接触し、付勢力Ｆが作用し、かつ、位置決め軸８７が位置決め穴８８に係合されている。この状態から、定着装置７０を挿入方向Ｉとは反対側に引き出すと、図８に示すように、受圧部材８０の被係合部８０ａの頂点と、与圧部材８１の係合部８１ａの頂点とが、略一致する。

この状態は、定着装置７０が挿入状態から装着状態へと変化する変化点であり、この変化点からは、位置決め軸８７と位置決め穴８８が抜け掛かり、リブ８５ａと規制穴８５ｂの上縁部とが接触するようになる。この状態は、上述した定着装置７０を挿入する際の途中過程での変化点と同じ状態であり、ここから定着装置７０を更に引き抜くと、挿入時の逆動作により定着装置７０の装置本体１０への締結が解除されて定着装置７０を取り出すことができるようになる。

ここで、定着装置７０を挿入する際に必要な力と、保持力、即ち抜き出す際に必要な力について説明する。

定着装置７０の装着状態では、維持面８０ｃ，８１ｃ同士が挿入方向Ｉに対して傾斜４５度で接触している。これに対し、定着装置７０の挿入状態では、案内面８０ｂ，８１ｂ同士が挿入方向Ｉに対して傾斜３０度で接触している。ここで、付勢力Ｆの分力Ｆａの大小は、付勢力Ｆの接触面に沿った方向の分力に対して相関関係を有する。装着状態の維持面８０ｃ，８１ｃは傾斜４５度で接触していることから、これら維持面８０ｃ，８１ｃに沿って付勢力Ｆ×ｓｉｎ４５°の分力が発生する。挿入状態の案内面８０ｂ，８１ｂは傾斜３０度で接触していることから、これら案内面８０ｂ，８１ｂに沿って付勢力Ｆ×ｓｉｎ３０°の分力が発生する。付勢力Ｆ×ｓｉｎ４５°＞付勢力Ｆ×ｓｉｎ３０°であるので、付勢力Ｆの分力Ｆａは、挿入状態よりも装着状態の方が大きくなる。このように、挿入状態で接触する案内面８０ｂ，８１ｂの傾斜角度を、装着状態で接触する維持面８０ｃ，８１ｃの傾斜角度より浅くすることにより、挿入力を締結力よりも小さくすることができる。これにより、定着装置７０を装着する際の作業が容易であると共に、装着後は強固に固定されるようになる。

上述したように本実施形態の画像形成装置１によれば、定着装置７０を装置本体１０に挿入することにより、与圧部材８１が受圧部材８０を乗り越えて係合し、定着装置７０と装置本体１０とを締結する。このため、定着装置７０を装置本体１０に挿入するだけで締結できるようになると共に、定着装置７０を装置本体１０から抜き出すだけで締結を解除することができる。このため、定着装置７０の着脱の作業性を向上することができる。しかも、挿入の際、規制部８３が定着装置７０の出没方向への移動を規制するので、定着装置７０と装置本体１０との締結の確実性及び信頼性を高めることができる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、第１規制部８５と第２規制部８６とが別個に離隔して配置されているので、挿入状態と装着状態とで動作が切り換わる際に第１規制部８５と第２規制部８６との切り換えを簡易な構成で確実に実現できる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、受圧部材８０にリブ８５ａを一体形成しているので、部品点数の増加を抑えることができる。しかも、リブ８５ａが規制穴８５ｂの上縁部に接触するので、リブ８５ａを設けずに受圧部材８０の上面が規制穴８５ｂの上縁部に面接触する場合に比べて、第１規制部８５での摩擦抵抗を小さくすることができる。これにより、定着装置７０の挿入に必要な力を抑え、操作性を向上することができる。

尚、上述した本実施形態では、受圧部材８０及び与圧部材８１のそれぞれに案内面８０ｂ，８１ｂが設けられているが、これには限られず、案内面８０ｂ，８１ｂは、受圧部材８０及び与圧部材８１の少なくとも一方に設けられていればよい。同様に、上述した本実施形態では、受圧部材８０及び与圧部材８１のそれぞれに維持面８０ｃ，８１ｃが設けられているが、これには限られず、維持面８０ｃ，８１ｃは、受圧部材８０及び与圧部材８１の少なくとも一方に設けられていればよい。

また、上述した本実施形態では、受圧部材８０にリブ８５ａを一体形成しているが、これには限られず、別体で形成するようにしてもよい。また、第１規制部８５と第２規制部８６とは別個に離隔して配置されているが、これには限られず、これらを一体化してもよい。

また、上述した本実施形態では、位置決め軸８７は挿入方向Ｉの前側に設けられたテーパ部８７ａを備えているが、これには限られず、テーパ部８７ａを備えていなくてもよい。この場合でも、挿入状態では第１規制部８５が位置決めを行うので、定着装置７０と装置本体１０とを確実に締結することができる。

また、上述した本実施形態では、定着装置７０として一対の圧接ローラ対方式を採用した場合について説明しているが、これには限られない。例えば、加圧ローラ側や定着ローラ側が搬送ベルトユニットであるベルト定着方式でも良い。

また、上述した本実施形態では、受圧部材８０を定着装置７０に設けると共に、与圧部材８１を装置本体１０に設けているが、これには限られず、逆に、受圧部材８０を装置本体１０に設けると共に、与圧部材８１を定着装置７０に設けるようにしてもよい。

また、上述した本実施形態では、装置本体１０に着脱可能なユニットとして定着装置７０を適用した場合について説明しているが、これには限られない。例えば、ユニットとして、作像ユニット３１ｙ，３１ｍ，３１ｃ，３１ｋや２次転写部３４等のユニット化した装置を適用するようにしてもよい。

１…画像形成装置、８…ユニット締結装置、１０…装置本体、１２…外郭カバー、３０…画像形成手段、３１…画像形成部、７０…定着装置（ユニット）、８０…受圧部材、８０ａ…被係合部、８０ｂ…案内面、８０ｃ…維持面、８１…与圧部材、８１ａ…係合部、８１ｂ…案内面、８１ｃ…維持面、８２…付勢ばね（付勢手段）、８３…規制部（規制手段）、８５…第１規制部、８５ａ…リブ（嵌合部、構成部）、８５ｂ…規制穴（被嵌合部）、８６…第２規制部、Ｆ…付勢力、Ｆａ…分力、Ｉ…挿入方向、Ｓ…シート（記録材）

Claims (8)

1. 装置本体と、
   前記装置本体に対し着脱可能なユニットと、
   前記装置本体に設けられ、前記ユニットの装着方向に直交する進退方向へ直線的に進退可能な進退部材と、
   前記進退部材を前進方向へ付勢する付勢手段と、
   前記ユニットが前記付勢手段により前記進退方向に移動することを規制する規制手段と、
   前記ユニットに設けられ、前記ユニットの装着動作に伴い前記進退部材を前記付勢手段の付勢力に抗して後退させる後退部と、前記ユニットの更なる装着動作に伴い、前記付勢力による前記進退部材の前進を許容するとともに、前記進退部材から前記ユニットを前記装着方向へ移動させる力を受ける許容部とを有する、前記進退部材と係合可能な係合部材と、を備え、
   前記進退部材は、前記装着方向に対して傾斜し前記後退部と摺動可能な第１の傾斜面と、前記装着方向に対して傾斜し前記許容部と摺動可能な第２の傾斜面とを有し、
   前記係合部材は、前記後退部が前記装着方向に対して傾斜し前記第１の傾斜面と摺動可能な第３の傾斜面と、前記許容部が前記装着方向に対して傾斜し前記第２の傾斜面と摺動可能な第４の傾斜面とを有する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２の傾斜面は、傾斜角が前記第１の傾斜面の傾斜角よりも大きく形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の傾斜面、前記第２の傾斜面、前記第３の傾斜面及び前記第４の傾斜面は、前記装着方向に対して直線的に傾斜するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記規制手段は、前記装置本体に設けられ、前記ユニットの装着動作に伴い前記係合部材を受け入れる穴部と、前記係合部材の前記穴部への挿入動作に伴い前記係合部材の前記前進方向における位置を決めるストッパ部とを有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記ユニットは、前記係合部材と前記前進方向に隔離して配置され、前記ユニットの装着動作に伴い前記ストッパ部に挿入される突起部を有し、
   前記ストッパ部は、前記係合部材が前記進退部材の前記後退部を通過してから、前記突起部とにより前記ユニットが前記進退方向に移動することを規制する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記装置本体は、前記ユニットの装着動作をガイドするガイド部を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記装置本体内に設けられ、シートにトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によりシートに形成されたトナー画像を定着する、前記装置本体に対し着脱可能な定着装置と、を備え、
   前記ユニットは、前記定着装置である、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記装置本体は、開閉自在で、閉動作に連動して前記ユニットが前記装置本体に挿入され、前記係合部材及び前記進退部材を係合させて、前記ユニットを装置本体に締結させる外郭カバーを有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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