JP6525538B2 - 画像形成装置及びこれに着脱可能なユニット - Google Patents
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Description
すなわち、定着ローラや加圧ローラの定期交換や、紙詰まりの処理等の必要から、装置本体に対して定着ユニットが、ユーザによって着脱可能に構成されている。そして、装置本体と定着ユニットには、電気コネクタの挿抜操作を省略するために、定着ユニットの着脱操作によって互いに挿抜される一対の電気コネクタが設けられていた。
各電気コネクタは、装置本体及び定着ユニットに対して、それぞれのコネクタ支持部が動かないように固定されていた。
また、各電気コネクタのコネクタ支持部の寸法を厳しく管理したとしても、ユーザが定着ユニットを少し傾けて装置本体に装着してしまう場合がある。そうなると、ガタが少ない分だけ、逆に、定着ユニット側の電気コネクタが装置本体側の電気コネクタに対して挿し込み位置がずれてこじり易くなり、その結果、定着ユニットが所定の位置まで装着されない装着ミスが生じるおそれもあった。
特に、定着ユニットの場合、面状ヒータ、サーミスタ、サーモスイッチ、センサ等の複数の部品に給電を行うために接続端子数が多く、接続端子数に比例して、電気コネクタの大きさと着脱力も大きくなる。この接続端子数は、近年の定着ユニットの高機能化に伴い増える傾向にあり、こじりが生じやすくなっている。
また、こじりが生じた状態で、ユーザが定着ユニットを無理に装置本体に対して押し込もうとすると、定着ユニットにモーメントが作用するので、コネクタの接続端子に過度の力がかかり、電気接点の接触信頼性が低下するおそれがある。
したがって、装置本体と定着ユニットの各電気コネクタ間の挿し込み位置がずれていた場合には、最終的に合致するまで、定着ユニットの着脱操作を繰り返し強いることになり、ユーザにストレスを与える可能性がある。
前記装置本体とユニットには、前記装置本体に対する前記ユニットの着脱操作によって互いに挿抜される一対の電気コネクタが設けられている画像形成装置において、
前記装置本体とユニットのうちの一方に、一方の電気コネクタを移動可能に支持する支持機構が設けられ、
前記装置本体と前記ユニットのうちの他方に、前記ユニットを前記装置本体に装着する移動過程で、前記一方の電気コネクタに設けた被案内部を案内し、前記一方の電気コネクタを他方の電気コネクタに位置合わせするガイド部材が設けられており、
前記支持機構は、前記一方の電気コネクタを保持するコネクタホルダと、該コネクタホルダを移動可能に支持するホルダ支持部とを備え、前記被案内部はコネクタホルダに設けられており、
前記ホルダ支持部は、前記コネクタホルダを着脱方向に対して平行移動及び傾動可能に支持する摺動面を備えており、
前記コネクタホルダは、前記摺動面に向かって開いた中空部材で、一方の電気コネクタに被着されるホルダ本体と、前記摺動面に摺動自在に接触するスライド部とを備えていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明における画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成装置の装置本体と、
前記装置本体に対して着脱可能に設けられているユニットと、
前記装置本体に設けられており、本体側電気接点及び前記本体側電気接点を囲う本体側ハウジングを有し、前記ユニットと電気的に接続するための本体側コネクタと、
前記ユニットに設けられており、ユニット側電気接点及び前記ユニット側電気接点を囲うユニット側ハウジングを有し、前記ユニットを前記装置本体に装着した時に前記本体側コネクタと接続されるユニット側コネクタと、
を有する画像形成装置において、
前記装置本体には、前記本体側ハウジングとは異なる部分であり、前記ユニットを前記装置本体に装着する時の前記ユニット側コネクタの移動を案内するガイド部が設けられており、
前記ユニットには、前記ユニット側ハウジングとは異なる部分であり、前記ガイド部に案内される被ガイド部が設けられており、
前記ガイド部は、前記ユニットの着脱方向及び前記着脱方向に対して直交する前記ユニットの長手方向である第一の方向、の両方向に対して直交する方向である第二の方向への前記被ガイド部の移動を規制する構造となっており、
前記ユニット側コネクタと前記被ガイド部は、前記ユニットの本体に対して一体的に移動可能に設けられており、
前記ユニットを前記装置本体に装着する時、前記本体側ハウジングと前記ユニット側ハウジングが嵌合するよりも先に前記被ガイド部が前記第二の方向への移動を前記ガイド部によって規制される構造となっていることを特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、本発明におけるユニットは、
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なユニットであって、
前記ユニットの本体と、
ユニット側電気接点と、前記ユニット側電気接点を囲うユニット側ハウジングとを有し、前記ユニットを前記装置本体に装着させる際に前記装置本体に設けられた装置本体側コネクタと接続されるユニット側コネクタと、
前記ユニット側ハウジングと異なる部分に設けられており、前記装置本体に設けられたガイド部に案内される被ガイド部と、
を有し、
前記ユニット側コネクタと前記被ガイド部は、前記ユニットの本体に対して一体的に移動可能に設けられており、
前記被ガイド部は、前記ユニットを前記装置本体に装着させる際に、前記ユニット側ハウジングが前記装置本体側のハウジングと嵌合するよりも先に、前記ガイド部により、前記ユニットの着脱方向および前記着脱方向に直交する前記ユニットの長手方向である第一の方向、の両方向に対して直交する第二の方向への移動を規制されることを特徴とする。
まず、図10を参照して、本発明が適用される画像形成装置の全体構成について、概略的に説明する。
この画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー画
像を形成するフルカラーレーザービームプリンタである。画像形成装置100は、トナー画像を形成して記録材Sに転写するプロセスカートリッジ7を備えた画像形成部70、記録材Sを画像形成部70に給送し搬送する給送搬送部80と、を備えている。さらに、記録材Sに転写されたトナー画像を定着する定着ユニット30及びトナー画像が定着された記録材を排出する排紙部40を備えている。画像形成部70は、図中、装置中央に設けられ、正面に向かって右手下方から右手上方にかけて給送搬送部80が位置し、右手最上方に、本発明が適用される定着ユニット30が配置されている。
一方、プロセスカートリッジ7に対してスキャナユニット3と反対側には、各プロセスカートリッジ7の感光体ドラム1上のトナー像を、重ねて転写する中間転写ベルト11を備えた中間転写装置5が設けられている。
給送搬送部80は、記録材Sを給送する給紙部16を備えている。この給紙部16は、画像形成部70に記録材Sを給紙搬送するものであり、複数枚の記録材Sが給紙カセット17に収納されている。給紙ローラ18は給紙カセット17内の記録材Sを1枚毎分離給送し、その搬送方向下流には、記録材Sを搬送する搬送ローラ対19とレジストローラ対20が配置される。
まず、各プロセスカートリッジ7が、印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて各感光体ドラム1が、時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ7に対応するスキャナユニット3が順次駆動される。この駆動により、帯電装置2は感光体ドラム1の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット3は、その感光体ドラム1周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム1周面上に静電潜像を形成する。現像装置4内の現像ローラは、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体
ドラム1周面上にトナー像を形成(現像)する。
各感光体ドラム1のトナー像は、各感光体ドラム1と転写ローラ12との間に形成される電界によって、中間転写ベルト11上に順次転写される。その後、中間転写ベルト11上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト11と2次転写ローラ21間に形成された電界により、搬送されてきた記録材S上に転写される。
4色のトナー像を転写された記録材Sは定着ユニット30に搬入され、定着ユニット30で記録材上のトナー像が加熱定着された後、排紙ローラ対31,32によって搬送される。そして排紙ローラ対31,32から排出直後に、除電部材(不図示)にて一部除電をされた後、排紙部40に排出される。
次に、図2及び図3を参照して、定着ユニット30について説明する。
この定着ユニット30は、図2(B)に示すように、加熱回転体としての加熱装置302と、加熱装置302に圧接される加圧回転体である圧接ローラ303とを有し、トナー像を有する記録材Sを加熱しながら狭持搬送して定着を行うものである。加熱装置302と圧接ローラ303のニップ部に対して記録材搬送方向上流側に入口ガイド317が、下流側に出口ガイド318が設けられ、出口ガイド318のさらに下流側に搬送ローラ304が配置されている。記録材Sの搬送方向は、下から上に向けて搬送されるもので、加熱
装置302と圧接ローラ303は前後に配置され、圧接ローラ303が後カバー353により覆われ、加熱装置302が前カバー354によって覆われている。
フィルム規制部材310は、ばね部材などの加圧部材307により付勢され(図3(A)参照)、加圧ステー308を介して、ヒータ支持部材306に支持される面状ヒータ305を付勢し、フィルム309と圧接ローラ303にてニップ部を形成する。
未定着トナー画像を担持した記録材Sは、加熱装置302と圧接ローラ303のニップ部に搬送されると、熱と圧力によってトナーが記録材Sに固着し、その後、上記したとおり、搬送ローラ304から排紙部40(図10参照)へと搬送される。
また、圧接ローラ303の端部には、図3(A)に示すように、ギヤ等の駆動力伝達部材311が連結されており、画像形成装置100の駆動源(不図示)と連結して駆動力が伝達される。フィルム309は圧接ローラ303の駆動により従動回転する。
外装構成は、定着ユニット30の前後を覆う前カバー354及び後カバー353と、定着ユニット30の長手方向の端部を覆う第1端部カバー351及び第2端部カバー352とを備えている。この定着ユニット30の長手方向一端部である第2端部カバー352に
は、支持機構200を介して、ユニット側コネクタ320が移動可能に支持されている。
また、第1端部カバー351と第2端部カバー352の、後面側には、定着ユニット30を把持するためのハンドル357,358が設けられている。
上記支持機構200及びユニット側コネクタ320、さらにハンドル357,358については、後述する。
次に、図6を参照して、上記定着ユニット30の装置本体101に対する着脱機構の概略構成について説明する。
定着ユニット30は、装置本体101に対して一方向に抜き差しすることにより着脱可能となっている。ここで、定着ユニット30の着脱方向をY、着脱方向Yに対して直交する一つの方向を第一の方向X、着脱方向Y及び第一の方向Xに直交する第二の方向をZとする。この例では、着脱方向Yをは前後方向とすると、第一の方向Xは左右方向、第二の方向Zは上下方向である。
着脱時の定着ユニット30の姿勢は、その長手方向を第一の方向Xに合わせ、装置本体101に対して着脱方向Yに移動させる。定着ユニット30の長手方向とは、上記した加熱装置302及び圧接ローラ303の軸方向である。また、定着ユニット30によって搬送される記録材Sの搬送方向は第二の方向Zであり、定着ユニット30の着脱方向Yは、記録材Sの搬送方向に対して直交方向である。
装置本体101には、定着ユニット30の着脱方向Yと直交する第一の方向Xの両端部、すなわち定着ユニット30の長手方向両端部を支持する一対の着脱ガイドとしての本体フレーム110,120が設けられている。本体フレーム110,120は、着脱方向Yに沿って、互いに平行に配置され、定着ユニット30を着脱する際には、定着ユニット30は、第一の方向Xへの移動が規制されつつ着脱方向Yに案内される。
一方の電気コネクタであるユニット側コネクタ320は、定着ユニット30の長手方向一方の端部である第2端部カバー352に、支持機構200を介して移動可能に支持されている。他方の本体側コネクタ140は、装置本体101の一方の第2本体フレーム120の近傍に設けられている。また、第2本体フレーム120には、ユニット側コネクタ320を本体側コネクタ140に位置合わせするためのガイド部材150が取り付けられている。
ガイド部材150は、定着ユニット30を装置本体101に装着する移動過程で、ユニット側コネクタ320に設けられた被案内部としてのガイドリブ341を介して、ユニット側コネクタ320を本体側コネクタ140に位置合わせするものである。ガイド部材150には、ガイドリブ341が係合するガイド溝151が設けられている。
ユニット側コネクタ320は、図5(A)、(B)に示すように、ベース部323と、ベース部323からリブ状に突出する凸状端子台322と、ベース部323から凸状端子台322を取り囲むように伸びるハウジング324とを備えている。凸状端子台322は、ハウジング内に配置されるもので、その外面には、配線数に応じた数のピン状の電気接点321が配置されている。
ハウジング324の中心軸線N2方向に見た開口形状は角丸長方形状で、短辺を第一の方向Xに合わせ、長辺が第一の方向Xと直交する面上に位置するように縦長に配置されている。ハウジング324の付け根部には、中心軸線N2に対して直角に張り出す固定片325,325が設けられている。
ベース部323には、先に説明した図3(B)に示すように、サーミスタ、サーモスイッチ、面状ヒータ等の束線と、不図示の紙位置検知センサ等、定着ユニット30に装備されたセンサ類の束線326が接続されている。
次に、上記ユニット側コネクタ320の支持機構200について、主として、図4を参照し、必要に応じて図5を用いて詳細に説明する。
支持機構200は、ユニット側コネクタ320を保持するコネクタホルダ340と、コネクタホルダ340を移動可能に支持するホルダ支持部210とを備えている。すなわち、ユニット側コネクタ320は、コネクタホルダ340内に保持された状態で、コネクタホルダ340と共にホルダ支持部210に移動可能に支持されている。
ホルダ支持部210は、連結部215を介して(図5参照)、所定距離だけ離間して第2端部カバー352の端面352aに固定されている。ホルダ支持部210は、摺動面211と、摺動面211を取り囲む支持壁212と、支持壁212から摺動面211側に突出する支持片213と、を備えた構成となっている。
摺動面211は、定着ユニット30を着脱する際に、定着ユニット30の長手方向を第一の方向Xに合致させたとして、第一の方向Xと直交する平坦面である。この摺動面211に沿って、コネクタホルダ340は、着脱方向Yに対して平行移動可能で、かつ傾動可能に支持される。コネクタホルダ340の平行移動方向は、第二の方向Z(図中、上下方向)への平行移動であり、傾動方向は摺動面211に沿った前傾、後傾運動である。
第2端部カバー352の端面352aも定着ユニット30の第一の方向Xに対して直交する面であり、第2本体フレーム120の内側面に接し、ホルダ支持部210は、第2本体フレーム120を隔てて外側に配置される。連結部215は、第2本体フレーム120との干渉を避けるように、第2本体フレーム120の上方を通っている。
コネクタホルダ340は、図5に示すように、摺動面211に向かって開いたキャップ形状の中空部材で、ユニット側コネクタ320のベース部323に被着されるホルダ本体343と、摺動面211に摺動自在に接触するスライド部342と、を備えている。スライド部342は、ホルダ本体343の摺動面211側の開口端縁からフランジ状に張り出している。
ホルダ本体343は、逆D字形状の端板部344と、端板部344の周縁から摺動面211に向かって筒状に延びる断面逆D字形状の筒状部345と、を備えている。この筒状部345の直線的な前壁346には、ユニット側コネクタ320のハウジング324を露出させるための切欠き347が設けられている。
この切欠き347の上下両側縁にユニット側コネクタ320の一対の固定片325,325が係合する係止溝348,348が設けられている。この係止溝348,348に固定片325,325を挿し込むことで、ユニット側コネクタ320にホルダ本体343が一体的に組み付けられる。固定片325,325が固定された状態で、ホルダ本体343の前壁346からハウジング324が前方に突出する。
スライド部342は、ホルダ本体343の筒状部345の前壁346を除いてU字を横倒しにした形状に取り囲むように設けられている。スライド部342は、摺動面211に対して摺動自在に接触すると共に、スライド部342の摺動面211と反対側の面が支持片213に摺動自在に接触し、スライド部342が、摺動面211と支持片213とによって挟まれている。
一方、ホルダ支持部210の摺動面211は、スライド部342の外周よりも所定寸法広い逆D字形状の面であり、摺動面211の周縁が、逆D字形状の支持壁212によって取り囲まれている。
この支持壁212の直線状の前端部は、ユニット側コネクタ320のハウジング324が突出する部分であり、所定幅だけ切り欠かれているが、その上下両端部には抜け止め用の係合壁216が部分的に設けられている。
支持片213は、支持壁212の後部、上部前端及び下部前端部の3か所に設けられ、前記スライド部342を部分的に3点で支持している。上部前端を支持する支持片を上支持片213a、下部前端を支持する支持片を下支持片213bとすると、上部支持片213aと下部支持片213bはL字形状で、前記係合壁216に被さる係合片213d,213eが設けられている。このように、コネクタホルダ340は、その外周部に設けられたスライド部342が、ホルダ支持部210の支持片213内面に引っ掛かるように係合し、ユニット側コネクタ320を支持した状態で第2端部カバー352に対し移動可能に支持される。
したがって、支持機構200によって支持されるユニット側コネクタ320の中心軸線N2は、定着ユニット30の着脱方向Yと平行の摺動面211と平行の仮想面上にて、着脱方向Yに対して第二の方向(上下方向)Zに平行移動及び傾動可能となる。
もっとも、コネクタホルダ340を着脱方向Yに対して平行移動可能で、かつ傾動可能に支持する支持機構としては、上記した支持機構200に限定されるものではない。上下方向の平行運動のみを許容する支持部と、第一の方向Xと平行の軸回りに回転運動を許容する支持部の組み合わせ等によっても実現可能である。
また、定着ユニット30の第一の方向Xの両端部に位置する第1端部カバー351と第2端部カバー352の、装着方向後方の背面側には、定着ユニット30を把持するためのハンドル357,358が設けられている。ハンドル357,358は、上下に延びるグリップ部357a,358aと、グリップ部357a,358aの上下両端から前方に屈曲する上下一対の脚部357b,357b;358b、358bとを有している。この脚部357b,358bが、それぞれ第1端部カバー351及び第2端部カバー352の後
側面に固定されている。
ハンドル357,358の第二の方向(上下方向)Zの中心は、ホルダ支持部210の摺動面211の第二の方向(上下方向)Zの中心とほぼ同一高さに設定されている。摺動面211に沿ってコネクタホルダ340は上下方向に所定量移動可能となっているものの、ハンドル357,358の高さ方向中心は、ユニット側コネクタ320の高さ方向中心にほぼ等しい。両者の高さが揃っていることにより、ユーザが定着ユニット30を装置本体101内に装着し、本体側コネクタ140と接続しようとハンドル357,358に加えられた力が、ユニット側コネクタ320に対して無駄なく真っ直ぐ伝えられる。
次に、図4及び図6を用いて、装置本体101の定着ユニット装着部の構成について、より詳細に説明する。
装置本体101に設けられた第1本体フレーム110及び第2本体フレーム120の上端形状は、前方が低く、後方が高い二段形状となっている。すなわち、着脱方向(前後方向)Yに水平に延びる前方水平部116,126と、前方水平部116,126より一段高い後方水平部115,125と、前方水平部116,126の後端から後方水平部115,125の前端を結ぶ中間傾斜部114,124と、を備えている。中間傾斜部114,124は、前方水平部116,126の後端から後方に向かって斜め上方に延びている。
また、前方水平部116,126の前端部には、定着ユニット30の着脱方向Yの装着位置を位置決めするユニット位置決め部としての位置決め溝111,121が設けられている。そして、定着ユニット30の両端部には位置決め溝111,121に係合する係合部としての位置決めピン330が設けられている。この位置決め溝111,121は、入口が前方に向かって開いており、その挿し込み方向の奥端部には、下方に窪んだ凹部113,123が設けられ、位置決めピン330が嵌り込むことで位置決めされるようになっている。
位置決め溝111,121の下側縁は入口から奥に向かって徐々に高くなるように傾斜する傾斜部112,122が設けられ、この傾斜部112,122の頂部から、凹部113,123に嵌り込むようになっている。
第2本体フレーム120の外側には、図6(C)に示すように、ユニット側コネクタ320が挿抜される本体側コネクタ140が設けられている。この本体側コネクタ140は、ガイド部材150に設けられたコネクタ取付部としての取付板部154に固定されている。
本体側コネクタ140は、ベース部143と、ベース部143から突出する凹状端子台142と、ベース部143から凹状端子台142を取り囲むように伸びるハウジング144とを備えている。そして、凹状端子台142はハウジング内に配置されるもので、ユニット側コネクタ320の凸状端子台322が嵌合する嵌合穴142aが設けられ、嵌合穴242aの内周面に、配線数に応じた数の電気接点141が配置されている。ハウジング144は角丸長方形状で、長手方向を上下方向に合わせて配置されている。ハウジング144の付け根部には、第二の方向Zに延びる固定板145が設けられている。
次に、上記ガイド部材150の構成について、主として図4を参照して詳細に説明する。
このガイド部材150は、第2本体フレーム120の外側面から外方に向かって直角に張り出す矩形状の取付板部154と、取付板部154の外側縁から直角に屈曲し、着脱方向Yに沿って延びるガイド板部155と、を備えている。ガイド板部155は、第2本体フレーム120の外側面と平行に、装着される定着ユニット30に向かって前方に延びており、ガイド板部155の下側縁と取付板部154の下側縁は、矩形状の下補強板部156によって一体的に連結されている。
ガイド部材150の取付板部154の位置は、第2本体フレーム120の中間傾斜部124の途中に位置しており、取付板部154には、中間傾斜部124に達した位置から中間傾斜部124に沿って上方に傾斜して延びる切欠き部159が設けられている。
さらに、ガイド溝151の入口側(図中右側)の端部には、入口を上下に広げる方向の誘導傾斜部152を有し、その誘導傾斜部152は、装着方向に前進するに従い幅が狭くなり、途中から一定の幅となるように形成されている。
このガイド溝151に、定着ユニット30を装置本体101に装着する移動過程でコネクタホルダ340に設けられたガイドリブ341が係合し、ユニット側コネクタ320が本体側コネクタ140に合致するように位置合わせされる。
また、本体側コネクタ140は、第2本体フレーム120と、ガイド部材150の取付板部154及びガイド板部155の間に配置されることから、ガイド部材150は、本体側コネクタ140の保護カバーを兼ねる構成となる。すなわち、ガイド部材150により、ユーザが不用意に本体側コネクタ140に触れることを防止することができる。
次に、図7,図1、図8及び図9を参照し、装置本体101への定着ユニット30の装着動作について説明する。
図7(A)は、定着ユニット30が装置本体101に装着される直前の状態を示す図である。
定着ユニット30を装置本体101に近づけると、最初に、定着ユニット30のコネクタホルダ340のガイドリブ341の装着方向前端部が、装置本体101のガイド部材150のガイド溝151の誘導傾斜部152に接触する。図示例では、自由状態ではコネクタホルダ340は自重によって摺動面211の下端に位置していることを想定している。定着ユニット30が、第1本体フレーム110及び第2本体フレーム120によって、第二の方向Zの位置が所定高さに案内されると、ガイドリブ341の前端がガイド溝151より低くなり、下側の誘導傾斜部152に当接する。もっとも、摺動面211との摩擦によって、コネクタホルダ340の高さは下端とは限られない。ガイドリブ341の前端が上側に誘導傾斜部152に当接する場合も想定されるし、誘導傾斜部152に当接しない
場合もあり得る。コネクタホルダ340が取り得る姿勢は支持壁212とスライド部342と隙間によって決まり、ガイドリブ341の先端位置の可動範囲も自ずと決まるので、受け入れ可能な範囲で誘導傾斜部152の入口の幅が設定される。
この状態で、コネクタホルダ340に保持されたユニット側コネクタ320の姿勢は、定着ユニット30の姿勢にかかわらず、装置本体101のガイド部材150により規制される。
本体側コネクタ140の第一の方向Xの位置についても、ガイド部材150のガイド板部350に対して所定位置に位置決めされている。したがって、ユニット側コネクタ320と本体側コネクタ140の第一の方向Xの位置は、同じガイド板部350を基準にして、精度よく位置決めされることになる。
一方、第二の方向(上下方向)Zについては、ガイド溝151にガイドリブ341が係合することにより、ユニット側コネクタ320は、ガイド部材150に対して、第二の方向(上下方向)Zの高さ位置が定まる。さらに着脱方向Yに対する傾きについても、傾斜角をゼロに規制された状態で案内される。
これにより、ユニット側コネクタ320の中心軸線N2が本体側コネクタ140の中心軸線N1と同一線上に位置合わせされ、各ハウジング324,144の開口部が嵌合位置に合致した状態となる(図7(C)参照)。
この状態で、ユーザが、定着ユニット30を、さらに装置本体101内に押し込むと、位置決めピン330が第1本体フレーム110及び第2本体フレーム120の傾斜部112、122に沿って上方に持ち上げられ、定着ユニット30は前傾することになる。一方、ユニット側コネクタ320はコネクタホルダ340に支持されたままガイド部材150のガイド溝151に沿って平行に移動し、定着ユニット30に対しては、摺動面211上で相対的にコネクタホルダ340の前方が持ち上がる方向に移動する。
このように、定着ユニット30の前後の傾きは、摺動面211上でのコネクタホルダの傾動によって吸収される。したがって、本体側コネクタ140の中心軸線N1とユニット側コネクタ320の中心軸線N2が同一線上に保持され、各ハウジング144,324の先端面も平行に保たれ、互いに衝突することなく軸方向に嵌合を開始する。
21と、本体側コネクタ140内の電気接点141が接触した直後の状態を示すユニット側コネクタ320と本体側コネクタ140近傍の概略断面図である。
コネクタホルダ340は、図1(A)に示すように、ガイドリブ341の大半がガイド部材150のガイド溝151に規制されている。この状態では、例えば、図1(A)に示すように、ユーザにより第二の方向(上下)Zに定着ユニット30を回すような力を加えられたとしても、定着ユニット30に対するユニット側コネクタ320の相対位置及び姿勢は、ガイド溝151に規制される。
この結果、ユニット側コネクタ320の中心軸線N2が本体側コネクタ140の中心軸線N1に合致した状態に維持され、コネクタホルダ340が、定着ユニット30に対して、相対的に上下に傾く姿勢となるだけである。
したがって、コネクタホルダ340に支持されたユニット側コネクタ320の電気接点321は変位しないため、電気接点321にユーザによる第二の方向Z(上下方向)の力が伝わることはない。また、ユニット側コネクタ320と本体側コネクタ140も同様に規制され、両者がこじられることなく移動するので、ユーザが不要な力を加えることなく装着作業を続けることができる。
また、コネクタホルダ340がホルダ支持部210に対して相対的に傾いても、コネクタホルダ340のスライド部342の後部が、支持壁212の後面に部分的に当接し、押し込み力を十分に伝達することができる。特に、スライド部342の後縁の前後角部は円弧状に丸みが付けられているのでスムースに移動し、支持壁との当接面も角に対して接触幅が広く、支持壁212に加わる力を分散することができる。
この状態では、位置決めピン330が位置決め溝111,121の傾斜面112,122の頂部附近に位置し、ユニット側コネクタ320と本体側コネクタ140は、まだ、完全には嵌合しておらず、嵌合代を若干残した状態となっている。
以上の動作を経て、最終的に、定着ユニット30の位置決めピン330が、図9に示すように、第1本体フレーム110及び第2本体フレーム120の各位置決め溝111,121の奥端に突き当たって凹部113,123に嵌りこみ、位置決めされる。この状態では、ユニット側コネクタ320と本体側コネクタ140の各ハウジング144,324がほぼ全長に亘って嵌合された状態となる。
以上、定着ユニット30を装置本体101に装着する過程を説明したが、定着ユニット30を装置本体101から取り外す際にも、ユニット側コネクタ320はガイド部材150およびコネクタホルダ340により姿勢を規制される。そのため、定着ユニット30の取り外し時にも、ユニット側コネクタ320の電気接点321に過度の力がかかることはない。取り外す際には、支持壁212の前端部に設けられた係合壁216にスライド部342の前端部が係合し、抜け止めが図られる。
したがって、定着ユニット30の姿勢によらず、理想的な装着軌跡で、ユニット側コネクタ320を本体側コネクタ140に接続することができ、各コネクタの電気接点に過度の力がかかることを抑えることができる。その結果、定着ユニット30の着脱操作を繰り返しても、電気的な接続状態の信頼性低下を防止することができ、接点信頼性の低下を防止することができる。
さらに、ユーザの操作のやり方によらず、ユニット側コネクタ320と本体側コネクタ140との衝突、こじりが生じることが無いので、定着ユニット30の挿抜負荷が小さく、ユーザの装着ミスを防止することができ、ユーザビリティ向上につながる。
このように、ユニット側コネクタ320を移動可能とするという簡易な構成でユーザの装着ミスを防止することができ、低コストで信頼性の高いユニット着脱機構及び画像形成装置を提供することができる。
また、上記実施の形態では、本体側コネクタ140を固定し、定着ユニット30にユニット側コネクタ320を移動可能に支持する支持機構200を設けているが、本体側コネクタ140を装置本体101に対して移動可能に支持する支持機構を設けてもよい。この場合、ユニット側コネクタ320を定着ユニット30に対して固定する。
また、上記実施の形態では、定着ユニット20の両端部を支持する着脱ガイドとして一対の本体フレーム110,120を設けているが、着脱ガイドとしては、定着ユニット30の両端部を支持する構成に限定されない。たとえば、記録材を水平方向に搬送するような定着ユニットの場合には、定着ユニットの下面を支持するような構成でもよい。
また、上記実施の形態では、支持機構200は、定着ユニット20を着脱方向と直交する第一の方向Xの移動を規制した状態で、着脱方向Yに対して第二の方向Zに平行移動可能で、かつ傾動可能に支持するようになっているが、このような構成に限定されない。定着ユニット20の支持機構によっては、定着ユニット30の第二の方向Zへの移動を規制した状態で、着脱方向Yに対して、第一の方向Xに平行移動可能で、かつ傾動可能に支持するようにしてもよい。また、着脱方向Yに対して第一の方向Xに平行移動可能で、かつ傾動可能とするだけでなく、第二の方向Zについても平行移動可能で、かつ傾動可能とすることができる。
なお、上記実施の形態では、本発明を定着ユニットの着脱機構に適用する場合について説明したが、定着ユニットに限定されるものではなく、たとえば、プロセスカートリッジのユニットや、記録材の給紙ユニット、後処理ユニット等の他の種々のユニットにも適用可能である。
また、上記実施の形態では、画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、電子写真複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置にも適用可能である。
101 装置本体
110,120 第1本体フレーム、第2本体フレーム(着脱ガイド)
111,121 位置決め溝、113,123 凹部
140 本体側コネクタ(電気コネクタ)
142 凹状端子台、144 ハウジング、145 固定板
150 ガイド部材
151 ガイド溝、152 誘導傾斜部、153 取付座部、154 取付板部
200 支持機構
210 ホルダ支持部、211 摺動面、
212 支持壁、213 支持片、
30 定着ユニット
302 加熱装置、303 圧接ローラ
320 ユニット側コネクタ
322 凸状端子台、324 ハウジング
330 位置決めピン
340 コネクタホルダ
341 ガイドリブ(被案内部)、342 スライド部、343 ホルダ本体
351 第1端部カバー、352 第2端部カバー
357,358 ハンドル
X 第一の方向
Y 着脱方向
Z 第二の方向
N1 中心軸線(本体側コネクタ)、N2 中心軸線(ユニット側コネクタ320)
S 記録材
Claims (17)
- 記録材に画像を形成する装置本体に対して一方向から着脱可能のユニットを有し、
前記装置本体とユニットには、前記装置本体に対する前記ユニットの着脱操作によって互いに挿抜される一対の電気コネクタが設けられている画像形成装置において、
前記装置本体とユニットのうちの一方に、一方の電気コネクタを移動可能に支持する支持機構が設けられ、
前記装置本体と前記ユニットのうちの他方に、前記ユニットを前記装置本体に装着する移動過程で、前記一方の電気コネクタに設けられた被案内部を案内し、前記一方の電気コネクタを他方の電気コネクタに位置合わせするガイド部材が設けられており、
前記支持機構は、前記一方の電気コネクタを保持するコネクタホルダと、該コネクタホルダを移動可能に支持するホルダ支持部とを備え、前記被案内部はコネクタホルダに設けられており、
前記ホルダ支持部は、前記コネクタホルダを着脱方向に対して平行移動及び傾動可能に支持する摺動面を備えており、
前記コネクタホルダは、前記摺動面に向かって開いた中空部材で、一方の電気コネクタに被着されるホルダ本体と、前記摺動面に摺動自在に接触するスライド部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記被案内部は前記ホルダ本体の端面に設けられている請求項1に記載の画像形成装置。
- ガイド部材は、前記ホルダ本体の端面が当接するガイド板部を有し、該ガイド板部に前記被案内部が係合する案内部が設けられている請求項2に記載の画像形成装置。
- ガイド部材には、前記他方の電気コネクタを取り付けるコネクタ取付部が設けられ、ガイド部材が電気コネクタの保護カバーを兼ねる構成である請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記装置本体には、前記ユニットの着脱方向と直交する第一の方向の両端部を支持する一対の着脱ガイドが設けられ、前記一対の電気コネクタは、前記ユニットの一方の端部と
、前記装置本体の一方の着脱ガイドの近傍に設けられている請求項1乃至4のいずれかの項に記載の画像形成装置。 - 着脱ガイドには、前記ユニットの着脱方向の装着位置を位置決めするユニット位置決め部が設けられ、前記ユニットの両端部には前記ユニット位置決め部に係合する係合部が設けられている請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記ユニットの前記第一の方向の両端部には、前記ユニットを手で持つためのハンドルが設けられ、前記ユニットの着脱方向及び前記第一の方向と直交する方向を第二の方向とすると、前記ハンドルと前記ユニットに設けられる電気コネクタの第二の方向の位置が、ほぼ同じ位置に設けられている請求項5又は6に記載の画像形成装置。
- 前記支持機構によって移動可能に支持される一方の電気コネクタはユニットに設けられ、前記他方の電気コネクタ及び前記ガイド部材は装置本体に設けられる請求項1乃至7のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記一対の電気コネクタは、互いに軸方向に嵌合するハウジングを有する請求項1乃至8のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記電気コネクタのハウジング内には、互いに嵌合する端子台が設けられている請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記装置本体は記録材にトナー画像を形成する構成で、前記ユニットは記録材上のトナー画像を加熱定着する定着ユニットである請求項10に記載の画像形成装置。
- 記録材に画像を形成する画像形成装置の装置本体と、
前記装置本体に対して着脱可能に設けられているユニットと、
前記装置本体に設けられており、本体側電気接点及び前記本体側電気接点を囲う本体側ハウジングを有し、前記ユニットと電気的に接続するための本体側コネクタと、
前記ユニットに設けられており、ユニット側電気接点及び前記ユニット側電気接点を囲うユニット側ハウジングを有し、前記ユニットを前記装置本体に装着した時に前記本体側コネクタと接続されるユニット側コネクタと、
を有する画像形成装置において、
前記装置本体には、前記本体側ハウジングとは異なる部分であり、前記ユニットを前記装置本体に装着する時の前記ユニット側コネクタの移動を案内するガイド部が設けられており、
前記ユニットには、前記ユニット側ハウジングとは異なる部分であり、前記ガイド部に案内される被ガイド部が設けられており、
前記ガイド部は、前記ユニットの着脱方向及び前記着脱方向に対して直交する前記ユニットの長手方向である第一の方向、の両方向に対して直交する方向である第二の方向への前記被ガイド部の移動を規制する構造となっており、
前記ユニット側コネクタと前記被ガイド部は、前記ユニットの本体に対して一体的に移動可能に設けられており、
前記ユニットを前記装置本体に装着する時、前記本体側ハウジングと前記ユニット側ハウジングが嵌合するよりも先に前記被ガイド部が前記第二の方向への移動を前記ガイド部によって規制される構造となっていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記ユニットの本体には、前記ユニットを操作する操作者が前記ユニットを掴むためのハンドルが設けられていることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記ユニットは、記録材に形成された画像を記録材に定着する定着ユニットであることを特徴とする請求項12又は13に記載の画像形成装置。
- 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なユニットであって、
前記ユニットの本体と、
ユニット側電気接点と、前記ユニット側電気接点を囲うユニット側ハウジングとを有し、前記ユニットを前記装置本体に装着させる際に前記装置本体に設けられた装置本体側コネクタと接続されるユニット側コネクタと、
前記ユニット側ハウジングと異なる部分に設けられており、前記装置本体に設けられたガイド部に案内される被ガイド部と、
を有し、
前記ユニット側コネクタと前記被ガイド部は、前記ユニットの本体に対して一体的に移動可能に設けられており、
前記被ガイド部は、前記ユニットを前記装置本体に装着させる際に、前記ユニット側ハウジングが前記装置本体側のハウジングと嵌合するよりも先に、前記ガイド部により、前記ユニットの着脱方向および前記着脱方向に直交する前記ユニットの長手方向である第一の方向、の両方向に対して直交する第二の方向への移動を規制されることを特徴とするユニット。 - 前記ユニットの本体には、前記ユニットを操作する操作者が前記ユニットを掴むためのハンドルが設けられていることを特徴とする請求項15に記載のユニット。
- 前記ユニットは、記録材に形成された画像を記録材に定着させるユニットであることを特徴とする請求項15又は16に記載のユニット。
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