JP7147480B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

画像形成装置の装置本体に対して定着部を着脱可能な定着ユニットとして構成し、着脱性を上げることで紙詰まり除去の簡易化や、保守点検や部品交換性を向上した画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１には、画像形成装置の装置本体に引き出し可能に取り付けられる両面ユニットと、両面ユニットに取り付けられる定着ユニットと、装置本体に設けられ、両面ユニットの装置本体に対する挿抜で、定着ユニットに設けたユニット側コネクタに挿抜される本体側コネクタを備え、定着ユニットと本体側コネクタの少なくとも一方を駆動して、定着ユニットと本体側コネクタの位置を調整する技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１の技術では、個別の駆動システムによりコネクタ位置を調整するため小型化に向かず、定着ユニットの両面ユニットへの挿入時にコネクタ同士の嵌合ができず、コネクタを破損させてしまう場合があった。
尚、装置本体に対して定着ユニットを挿抜する際のコネクタ同士の嵌合に関する具体的な従来技術例については、後述の実施形態で説明する。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、小型かつ比較的安価な構成によって、定着ユニットを含む挿抜ユニット（装置本体側コネクタに嵌合すべきユニット側コネクタを有し、装置本体に対して挿抜可能なユニットの総称を意味する）の挿抜方向の移動に対してのコネクタ接触性をもたせつつ、挿抜ユニットの装置本体への挿入時にコネクタ同士が確実に嵌合できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、画像形成装置の装置本体に対して挿抜可能な挿抜ユニットと、前記挿抜ユニットに設けられるユニット側コネクタと、前記装置本体に設けられ、前記挿抜ユニットの前記装置本体に対する挿抜方向の挿抜で前記ユニット側コネクタに挿抜される本体側コネクタと、前記本体側コネクタを保持する第１の部材と、前記第１の部材を保持する第２の部材と、を備え、前記本体側コネクタは、前記第１の部材に対して前記挿抜方向への移動を規制されて保持され、かつ、前記第１の部材は、前記第２の部材に対して前記挿抜方向とは異なる方向への移動を規制されて保持され、前記本体側コネクタは、前記第１の部材に対して前記挿抜方向と直交する平面に沿って所定範囲内で移動可能に保持され、かつ、前記第１の部材は、前記第２の部材に対して前記挿抜方向に移動可能に保持されることを特徴とする。

本発明によれば、小型かつ比較的安価な構成によって、挿抜ユニットの挿抜方向の移動に対してのコネクタ接触性が確保され、挿抜ユニットの装置本体への挿入時に本体側コネクタとユニット側コネクタとが確実に嵌合できる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略的な構成図である。 図１の画像形成装置に挿抜可能に設けられる定着ユニットの概略断面図である。 図１の定着ユニットの外装部の上部分を取り除いた状態の平面図である。 図１の定着ユニットの正面側を斜め上方から見た斜視図である。 図１の定着ユニットを左側から見た側面図である。 図１の定着ユニットが装置本体に装着された状態を示す装置本体の概略断面図である。 従来技術例に係るドロワコネクタ同士の嵌合構成について説明する図である。 実施例に係る本体側ドロワコネクタの保持構成を示す要部の斜視図である 実施例に係る本体側ドロワコネクタの保持構成を示す要部の図であって、（ａ）は（ｂ）のＳ９－Ｓ９線の断面図、（ｂ）は図８における本体側ドロワコネクタのコネクタ保持ブラケットに対する取り付け・保持関係を示す要部の正面図である。 実施例に係る本体側ドロワコネクタの保持構成を示す要部の図であって、（ａ）は（ｂ）のＳ１０－Ｓ１０線の断面図、（ｂ）は図８におけるコネクタ保持ブラケットを介して本体側ドロワコネクタの本体フレーム部材に対する取り付け・保持関係を示す要部の正面図である。 実施例の変形例に係る本体側ドロワコネクタの保持構成を示す要部の断面図である。

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態を詳細に説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能もしくは形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略的な構成図である。まず、図１を参照して、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。

図１に示す画像形成装置は、モノクロ画像形成装置である。画像形成装置の装置本体１００には、作像ユニットとしてのプロセスユニット１が着脱可能に装着されている。プロセスユニット１は、表面に画像を担持する像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２上の潜像を可視画像化する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５等具備するクリーニング装置と、を備える。また、感光体２に対向する位置に、感光体２の表面を露光する露光手段としてのＬＥＤヘッドアレイ６が配置されている。

プロセスユニット１には、画像形成用の粉体であるトナーを収容する粉体収容器としてのトナーカートリッジ７が装置本体１００に対して着脱可能に装着されている。トナーカートリッジ７は、未使用のトナーを収容する未使用トナー収容部８と、使用された廃トナーを収容する廃トナー収容部９とを有する。

また、画像形成装置は、記録媒体の一例としての用紙に画像を転写する転写装置１０と、用紙を供給する給紙装置１１と、用紙に転写された画像を定着させる定着ユニット１２と、用紙を装置外へ排出する排紙装置１３と、タイミングローラとしての一対のレジストローラ１７とを備える。
定着ユニット１２は、装置本体１００に対して挿抜可能（もしくは挿脱可能）な挿抜ユニット（もしくは挿脱ユニット）の一例である。

転写装置１０は、転写部材としての転写ローラ１４を備える。転写ローラ１４は、プロセスユニット１を装置本体１００に装着した状態で感光体２と接触するように配置されている。また、転写ローラ１４は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加されるようになっている。

給紙装置１１は、用紙Ｐが収容される給紙カセット１５と、給紙カセット１５に収容されている用紙Ｐを給送する給紙ローラ１６とを備える。なお、用紙Ｐには、普通紙のほか、厚紙、薄紙、はがき、封筒、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。さらに、用紙以外に、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を記録媒体として用いることも可能である。

定着ユニット１２は、用紙に画像を定着させる定着部材としての定着ローラ１８と、定着ローラ１８に対向して配置される対向部材としての加圧ローラ１９とを備える。定着ローラ１８は、ヒータ等の加熱手段によって加熱される。加圧ローラ１９は、定着ローラ１８側へ加圧され、定着ローラ１８に接触して定着ニップを形成している。

排紙装置１３は、用紙を装置外に排出する一対の排紙ローラ２０を備える。また、装置本体１００の外装上面部には、排紙ローラ２０によって排出された用紙を載置するための排紙トレイ２１が形成されている。

また、装置本体１００内には、給紙カセット１５から、レジストローラ１７、転写ローラ１４と感光体２との間の画像転写部（転写ニップ）、定着ユニット１２を経由して、排紙ローラ２０まで用紙Ｐを搬送するための搬送路Ｒ１が設けられている。さらに、画像形成装置１００内には、両面印刷する際に定着ユニット１２を通過した用紙Ｐを画像転写部に再度搬送するための両面搬送路Ｒ２が設けられている。

図１を参照しつつ、本実施形態に係る画像形成装置の作像動作について説明する。
作像動作が開始されると、感光体２が回転駆動され、帯電ローラ３によって感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。次いで、読取装置又はコンピュータ等からの画像情報に基づいてＬＥＤヘッドアレイ６が感光体２の帯電面を露光し、静電潜像が形成される。そして、現像装置４によって感光体２上の静電潜像にトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。

次いで、作像動作が開始されると、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙カセット１５から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１７によって搬送を一旦停止される。その後、所定のタイミングでレジストローラ１７の回転駆動を開始し、感光体２上のトナー画像が画像転写部に達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを画像転写部へ搬送する。

そして、用紙Ｐが画像転写部に搬送されると、転写ローラ１４に所定の電圧が印加されることにより生じた転写電界によって感光体２上のトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。このとき用紙Ｐに転写されなかった感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去され、トナーカートリッジ７の廃トナー収容部９へ回収される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着ユニット１２へと搬送され、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とによって形成される定着ニップを通過することにより加熱及び加圧されて、用紙Ｐ上のトナー画像が定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ２０によって装置外に排出され、排紙トレイ２１上に載置される。

また、両面印刷を行う場合は、定着ユニット１２を通過した用紙Ｐを装置外に排出せずにスイッチバックさせて両面搬送路Ｒ２に送る。用紙Ｐは両面搬送路Ｒ２を通ってレジストローラ１７の手前側で搬送路Ｒ１に送り込まれ、レジストローラ１７によって画像転写部へ再度搬送される。そして、用紙Ｐの裏面に画像が転写され、定着ユニット１２によって裏面側の画像が定着された後、用紙Ｐは装置外へ排出される。

図２は、定着ユニット１２の概略断面図である。
図２に示すように、定着ユニット１２は、内部に定着ローラ１８や加圧ローラ１９が収容される外装部を構成する樹脂製のフレーム部材２３を有する。フレーム部材２３の正面には、定着ユニット１２内に用紙を進入させるための入口部２３ａが形成され、フレーム部材２３の背面には、定着ユニット１２から用紙を排出するための出口部２３ｂが形成されている。なお、ここでいう定着ユニット１２の「正面」とは、定着ユニット１２が画像形成装置に装着された状態で画像形成装置の正面、すなわち作業者が画像形成装置に設けられた操作部（操作パネル等）で印刷指示をする際に立つ側の面を意味する。また、定着ローラ１８内には発熱体としてのハロゲンヒータ２２が設けられている。加圧ローラ１９は、後述の加圧部材によって定着ローラ１８に対して加圧されており、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とが圧接する箇所には定着ニップＮが形成されている。

図２において、符号７０は、定着ユニット１２に設けられるユニット側コネクタとしてのユニット側ドロワコネクタを示している。ユニット側ドロワコネクタ７０には、後述する図３に示す給電線６１等に接続する端子が格納されている。符号２４は、定着ユニット１２が装置本体１００に挿入されている状態で、後述する図３に示す定着ユニット１２の定着ギヤ１８Ｇが装置本体１００の駆動ギヤと噛み合うように、後述する図６に示す開閉カバー１０１を閉じる際に、開閉カバー１０１に設けられているボスによる押し付け力Ｆを受ける凹部状の被押圧部を示している。

図３は、定着ユニット１２の外装部の上部分を取り除いた状態の平面図である。
図３に示すように、定着ローラ１８の一端部には、装置本体１００に設けられた駆動ギヤに連結するための定着ギヤ１８Ｇが設けられている。このため、定着ユニット１２を装置本体１００に装着し、定着ギヤ１８Ｇが上記駆動ギヤと連結された状態で、装置本体１００側の駆動源から定着ローラ１８に駆動力が伝達されると、定着ローラ１８は図２中の矢印で示す時計回り方向に回転駆動する。また、加圧ローラ１９は、回転駆動する定着ローラ１８に対して図２中の矢印で示す反時計回り方向に従動回転するように構成されている。このように、定着ローラ１８が回転駆動し、加圧ローラ１９が従動回転することで、両ローラ１８，１９によって用紙が挟持されながら搬送されるように構成されている。なお、本実施形態とは反対に、加圧ローラ１９を駆動ローラとし、定着ローラ１８を従動ローラとしてもよい。

図３において、符号６０は、上記した各ハロゲンヒータ２２の端部に取り付けられたセラミックス等から成る絶縁性のベース部材６０を、符号６１は、各ハロゲンヒータ２２の端部に接続され、装置本体１００側の電源から各ハロゲンヒータ２２に給電するための給電線を、それぞれ示している。

図２を参照しつつ、定着ユニット１２の動作について簡単に説明する。
ハロゲンヒータ２２から発せられる輻射熱によって定着ローラ１８が所定の温度に加熱され、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とが回転している状態で、用紙が図２中の矢印Ｃ１で示す方向から定着ニップＮへ進入すると、用紙は定着ローラ１８と加圧ローラ１９とによって挟持されながら搬送される。このとき、用紙上の未定着画像が、定着ローラ１８の熱によって加熱されると共に、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とによって加圧されることで、用紙に画像が定着される。そして、画像が定着された用紙は定着ニップＮから図２中の矢印Ｃ２方向へ排出される。

以下、定着ユニット１２の詳細な構成について説明する。
図４は、定着ユニット１２の正面側を斜め上方から見た斜視図である。
図４に示すように、フレーム部材２３には、定着ユニット１２を装置本体１００に対して着脱する際に作業者が把持する第１取っ手部４１と第２取っ手部４２とが設けられている。第１取っ手部４１は、フレーム部材２３の背面の左右端部にそれぞれ設けられ、第２取っ手部４２は、フレーム部材２３の上面の左右方向中央に設けられている。

一対の第１取っ手部４１は、互いに左右対称の形状に構成されている。具体的に、各第１取っ手部４１は、上下方向に延びる把持部４１ａと、把持部４１ａの上端部及び下端部から前方（正面側）に延びる一対のアーム部４１ｂとを有し、把持部４１ａが一対のアーム部４１ｂを介してフレーム部材２３の背面に固定されている。そして、各把持部４１ａとフレーム部材２３の背面との間には、作業者が手又は指を挿入可能な空間部Ｓ１が形成されている。

一方、第２取っ手部４２は、フレーム部材２３に対して所定角度の範囲で回動可能（すなわち揺動可能）に設けられている。詳しくは、第２取っ手部４２は、左右方向に延びる把持部４２ａと、把持部４２ａと直交又は交差する方向へ延びる一対のアーム部４２ｂとを有し、各アーム部４２ｂの先端部が支軸４３を介してフレーム部材２３に対して揺動可能に取り付けられている。第２取っ手部４２が支軸４３を中心に揺動することで、第２取っ手部４２は図４に示す倒れた状態と起立した状態（図示せず）とに切り替えられる。図４に示す状態では、第２取っ手部４２が、フレーム部材２３の上部に設けられた凹状の収納部（図示せず）内に収納されている。これに対して、第２取っ手部４２は図示を省略した起立した状態では、第２取っ手部４２が、図４に示す収納状態よりも外側（上方）に突出し、取っ手として使用可能な使用状態となる。すなわち、使用状態では、第２取っ手部４２の把持部４２ａとフレーム部材２３（図示を省略した上記収納部）の上面との間に作業者が手又は指を挿入して把持部４２ａを把持することが可能な空間部（図示せず）が形成された状態となる。

図示を省略した上記収納部には、第２取っ手部４２を収納状態から使用状態に切り替える際に第２取っ手部４２に指を引っ掛けやすくするための２つの凹部４５，４６が設けられている。１つは、収納部４４の後端縁中央を前方に窪ませて形成された第１凹部４５であり、もう１つは、収納部４４の上面中央を下方に窪ませて形成された第２凹部４６である。

さらに、フレーム部材２３には、図４に示すように、装置本体１００に対して定着ユニット１２を位置決めするための複数の位置決め部が設けられている。複数の位置決め部としては、フレーム部材２３の正面左右両端部に設けられた第１位置決め突起４７と、フレーム部材２３の左側面及び右側面の正面側にそれぞれ設けられた一対の第２位置決め突起４８と、フレーム部材２３の左側面及び右側面の背面側にそれぞれ設けられた一対の第３位置決め突起４９とで構成される。

定着ユニット１２が装置本体１００に装着されて装着位置を占めたとき、第１位置決め突起４７の基部に形成された位置決め突き当て面４７ａ（図２等参照）が、装置本体１００側に固着された本体フレーム部材１０５の本体側位置決め部としての位置決め突き当て面１０５ａ（図６参照）と突き当ることにより、定着ユニット１２の挿抜方向（以下、「Ｚ方向」ともいう）の位置決めがなされるように構成されている。

また、フレーム部材２３の左側面及び右側面には、それぞれ定着ユニット１２を装置本体１００に着脱（挿抜）する際に後述の本体側ガイド部に沿って案内される凸状のガイド部としてのガイド突起５０が設けられている。各ガイド突起５０は、矩形（略長方形又は略正方形）に形成されており、それぞれの上平面及び下平面が本体側ガイド部に対して摺動する摺動面５０ａ，５０ｂとして機能する。本実施形態では、定着ユニット１２の着脱（挿抜）時に、定着ユニット１２におけるガイド突起５０以外の部分は装置本体１００に対して摺動しない（ガイド機能を発揮しない）ようにすることで、摺動抵抗を少なくし、操作性を向上させている。

図５は、定着ユニット１２を左側から見た側面図である。
図５に示すように、定着ユニット１２には、定着ユニット１２を装置本体１００に装着した状態で離脱しないように固定するロック部５３が設けられている。ロック部５３は、第１取っ手部４１に回動（揺動）可能に設けられた回動部材５１の一部に設けられている。回動部材５１は、略Ｌ字型に形成されており、その回動中心（支点５２）から前方（正面側）に延びる部分の先端部にロック部５３が設けられている。一方、回動部材５１の回動中心（支点５２）から上方に延びる部分は、作業者が回動部材５１を回動操作するための操作部５４である。

また、ロック部５３は、その上面とフレーム部材２３の下面との間に配置されている付勢部材としての圧縮コイルバネ５５によって常時下方へ付勢されている。このため、回動部材５１が作業者によって回動操作されない状態では、回動部材５１の下部が下側のアーム部４１ｂの底部４１０に当接し、ロック部５３の先端部（下端部）が下側のアーム部４１ｂの底部４１０よりも下方へ大きく突出した状態（図５中の実線で示す状態）で保持される。この状態では、ロック部５３が、装置本体１００側に設けられた後述の係合部に対して係合可能なロック可能状態となる。

これに対して、作業者が圧縮コイルバネ５５の付勢力に抗して回動部材５１を図５における反時計回りに回動させた場合は、ロック部５３の先端部が上方へ退避し、装置本体１００側の係合部に対して係合しないロック不可状態（図５中の二点鎖線で示す状態）となる。このように、作業者が操作部５４を操作して回動部材５１を回動させることで、ロック部５３をロック可能状態とロック不可状態とに切り替えることが可能である。なお、回動部材５１は右側の第１取っ手部４１にも同様に設けられている。

図６は、定着ユニットが装置本体に装着された状態を示す装置本体の概略断面図である。
図６に示すように、装置本体１００の背面（図における左側の面）には開閉カバー１０１が設けられている。開閉カバー１０１は、図６中の矢印Ｈ方向に回動（揺動）することで開閉する。図６に示す状態は、開閉カバー１０１が開いて装置本体１００の背面に開口部１０２が形成された状態である。この状態で、定着ユニット１２を開口部１０２から後方へ取り外すことが可能である。なお、定着ユニット１２の着脱方法については後で詳しく説明する。

また、開閉カバー１０１には、両面搬送路Ｒ２の一部を構成する両面搬送ユニット１０４が一体的に設けられている。このため、図６に示すように、開閉カバー１０１を開いた状態にすると、両面搬送ユニット１０４は開閉カバー１０１と一緒に回動（揺動）し、定着ユニット１２の背面近傍から退避した状態となる。

装置本体１００の左側壁及び右側壁の各内面には、それぞれ定着ユニット１２を装置本体１００に着脱する際に定着ユニット１２を案内する本体側ガイド部としての一対のガイドレール１０３が設けられている。各ガイドレール１０３は、上側のガイド面１０３ａ及び下側のガイド面１０３ｂを有している。定着ユニット１２の着脱時に、これらのガイド面１０３ａ，１０３ｂに対して上記ガイド突起５０の上側の摺動面５０ａと下側の摺動面５０ｂとが摺動することで定着ユニット１２が案内される。

図６に示すように、装置本体１００には、装置本体１００に対する定着ユニット１２の位置決めを行う複数の本体側位置決め部が設けられている。複数の本体側位置決め部は、定着ユニット１２に設けられた第１位置決め突起４７と係合して主に定着ユニット１２の図４の左右方向（以下、「Ｘ方向」ともいう）及び前後方向もしくは挿抜方向（上記したＺ方向）の位置決めを行う第１本体側位置決め部１０８と、定着ユニット１２に設けられた第２位置決め突起４８と係合して主に定着ユニット１２の前方向と上下方向（以下、「Ｙ方向」ともいう）の位置決めを行う第２本体側位置決め部１０９と、定着ユニット１２に設けられた第３位置決め突起４９と係合して主に定着ユニット１２の第２位置決め突起４８を中心とする回転方向の位置決めを行う第３本体側位置決め部１１０とで構成される。

また、装置本体１００には、定着ユニット１２のロック部５３が係合する係合部１１１が設けられている。図６に示す状態は、係合部１１１に対してロック部５３が係合した状態であり、この状態で、定着ユニット１２の後方向の位置決めがなされ、離脱方向の移動が規制される。なお、定着ユニット１２の着脱方法及び利点については、本出願人が提案した特開２０１８－０４０８８６号公報の段落[００４３]～[００５１]に記載されている内容と略同様である。

上述した通り、本実施形態では、装置本体１００に対して定着ユニット１２を挿抜可能に構成することにより、装置本体１００に対する定着ユニット１２の脱着性を上げている。これにより、定着ユニット１２の保守点検時の操作性向上が図られている。

また、定着ユニット１２は、レバー部材や各種位置決め部材などを介して装置本体１００に一定のガタを持って取り付け・装着されるよう構成されている。そして、定着ユニット１２の挿抜方向（Ｚ方向）と、図２及び図５等に示したユニット側ドロワコネクタ７０と嵌合する装置本体１００側に設けられている本体側ドロワコネクタ（図７を参照して後述する）との嵌合方向（挿抜方向・Ｚ方向でもある）と、定着ユニット１２が押圧される方向（挿抜方向・Ｚ方向でもある）とが一致している。定着ユニット１２は、図６に示した装置本体１００側の第１本体位置決め部１０８の突き当て面に突き当たり位置が決まることで、図３に示したように、装置本体１００側の駆動ギヤ（図示せず）と定着ユニット１２側の定着ギヤ１８Ｇ間の位置が決まり、駆動を伝達することが可能となっている。

[従来技術例]
図７を参照して、ドロワコネクタ同士の嵌合構成に係る従来技術例について説明する。図７（ａ）は従来技術例におけるドロワコネクタ同士が問題なく嵌合する際の構成及び動作を、図７（ｂ）は従来技術例におけるドロワコネクタが破損等の問題を生じる際の構成及び動作を、それぞれ示す図である。
なお、図７では、同図に括弧を付して示す定着ユニット１２側のフレーム部材２３に固定されるユニット側ドロワコネクタ７０の断面を端面図的に示すと共に、装置本体１００に固着され本体側ドロワコネクタ８０を取り付ける部位の部材である本体フレーム部材１０５等は簡略化ないし模式的に図示している。また上述した図６においては、ユニット側ドロワコネクタの図示及び本体フレームに取り付けられる本体側ドロワコネクタの図示は、図示の簡明化を図る上から省略している。また、同趣旨から後述する実施例を含む実施形態例を含め、ユニット側ドロワコネクタ７０と本体側ドロワコネクタ８０とが嵌合する端子形状の図示は全て省略することとする。

図７（ａ）に示すように、ユニット側ドロワコネクタ７０に対する本体側ドロワコネクタ８０の挿抜・嵌合機構としては、本体側ドロワコネクタ８０、段付きネジ９０及び圧縮コイルバネ９１を使用した機構が知られている。ユニット側ドロワコネクタ７０及び本体側ドロワコネクタ８０は、既製品を使用している。ユニット側ドロワコネクタ７０は、凹形状をなすメス型（レセプタクル）であり、本体側ドロワコネクタ８０は、凸形状をなすオス型（プラグ）である。

ユニット側ドロワコネクタ７０は、定着ユニット１２側のフレーム部材２３に、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の３次元方向に位置決めされてネジなどの締結部材で固定されている。これは、後述する実施例でも同様である。

本体側ドロワコネクタ８０は、これと一体的に形成された被取付座部８０ａを有する。被取付座部８０ａには、本体側ドロワコネクタ８０取り付け用の複数（図７では２つ）の取付穴８０ｂが形成されている。段付きネジ９０には、取付穴８０ｂの内径に対して所定のクリアランスを持った外径部９０ａと、本体フレーム部材１０５に形成されたメネジに締め付けられるオネジが形成されたネジ部９０ｂと、工具で締め付けられる締め付け形状が形成され、本体側ドロワコネクタ８０の取付穴８０ｂの内径よりも大きな外径を持ったつば部９０ｃと、が一体形成されている。

本体側ドロワコネクタ８０は、図７（ａ）に示すように、段付きネジ９０のつば部９０ｃと本体側ドロワコネクタ８０の被取付座部８０ａとの間に圧縮コイルバネ９１を挟むことによって本体側ドロワコネクタ８０を押圧して保持し、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向（３次元方向）に本体側ドロワコネクタ８０を自在に移動可能とする構成である。換言すれば、本体側ドロワコネクタ８０の従来の保持構成では、特には挿抜方向であるＺ方向へのオーバーストロークを作る構成である。

このため、装置本体への定着ユニット１２挿入時におけるユニット側ドロワコネクタ７０の姿勢のズレを吸収して、ユニット側ドロワコネクタ７０と本体側ドロワコネクタ８０とのコネクタ同士が位置合わせされた状態で嵌合することが可能となる。これにより、定着ユニット１２の熱収縮や動作時の微振動、駆動部の逆転動作などにより、本体側ドロワコネクタ８０と嵌合しているユニット側ドロワコネクタ７０にはＺ方向にも摺擦する動きや、ドロワコネクタ同士が離れるような力がかかるため、互いのコネクタ端子が擦れたり削れたりして接触不良となることを防止することができる。すなわち、ドロワコネクタ同士が摩耗してしまうことなく電気的接触を維持することができるようになっている。

図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、本体側ドロワコネクタ８０には、定着ユニット１２に給電を行うためのハーネス８２が接続されているが、定着ユニット１２には一次電源を用いるため給電用のハーネス８２としてはハーネス径が太くてコシが強く、省スペースで配置するとハーネス８２の屈曲による負荷で、本体側ドロワコネクタ８０に倒れるような力が働くこととなる。
ここで、図７（ｂ）に示すように、本体側ドロワコネクタ８０の従来構成の保持機構では、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向（３次元方向）の傾きに関して自由なため、ハーネス８２のコシの強さによって、本体フレーム部材１０５に対する本体側ドロワコネクタ８０の保持姿勢が変化してしまい、定着ユニット１２の挿抜時（特には挿入時）にドロワコネクタ同士の位置が合わず、符号Ｄで示すように、ドロワコネクタを破損してしまうという恐れ・不具合があった。本体側ドロワコネクタ８０の倒れは、図７（ｂ）に示すように、同ドロワコネクタの短手方向であるＹ方向において特に顕著に発生する。

上記不具合を防止するには、本体側ドロワコネクタ８０に装着している圧縮コイルバネ９１の付勢力（バネ力）を強くすることで対応が可能であるが、本体側ドロワコネクタ８０の姿勢を十分に矯正するためには大きなバネ力にする必要があり、定着ユニット１２の装着時に定着ユニット１２を強く押し戻す力が発生するため、図３を用いて説明した定着ギヤ１８Ｇ同士の距離が引き離され、駆動力伝達不良となってしまう。

上記不具合・問題点を防止するためには、図２を用いて説明した開閉カバー１０１による押し付け力Ｆを上げることでも対応できる。しかしながら、開閉カバー１０１による押し付け力Ｆを上げた場合には、定着ユニット１２近傍に配置された開閉カバー１０１に大きな負荷がかかった状態で定着ユニット１２の熱を受けることとなり、経時劣化で開閉カバー１０１が変形を起こし、定着ユニット１２の位置がズレて矢張り駆動力伝達不良となってしまう。

図８～図１０を参照して、上記した従来技術例の問題点を解消する本実施形態の実施例について説明する。図８は、本実施例に係る本体側ドロワコネクタの保持構成を示す要部の斜視図である。図９（ａ）は図９（ｂ）のＳ９－Ｓ９線の断面図であり、図９（ｂ）は図８における本体側ドロワコネクタのコネクタ保持ブラケットに対する取り付け・保持関係を示す一部断面（段付きネジ９５）を含む要部の正面図である。図１０（ａ）は図１０（ｂ）のＳ１０－Ｓ１０線の断面図であり、図１０（ｂ）は図８におけるコネクタ保持ブラケットを介して本体側ドロワコネクタの本体フレーム部材に対する取り付け・保持関係を示す一部断面（段付きネジ９７）を含む要部の正面図である。

図９に示すように、図７に示したユニット側ドロワコネクタ７０とＺ方向に挿抜可能である本体側ドロワコネクタ８０は、２本の段付きネジ９５によって、コネクタ保持ブラケット８５に取り付けられている。コネクタ保持ブラケット８５は、２本の段付きネジ９７によって、本体フレーム部材１０５に取り付けられている。コネクタ保持ブラケット８５は、上記従来技術例では用いられていなかった新規な部材であり、本体側ドロワコネクタ８０、本体フレーム部材１０５との形状識別を容易にするため断面を含め梨地（砂地）模様で示す。コネクタ保持ブラケット８５は、耐熱性に優れる樹脂で一体的に形成されている。

図８、図９において、符号８０ｃは、本体側ドロワコネクタ８０の表裏側の誤組防止用の凸状の突起を示す。
図８～図１０において、符号１０５ｂは、本体フレーム部材１０５に形成された凸状のガイドボスを、符号８５ｃは、コネクタ保持ブラケット８５に形成されたガイドボス穴をそれぞれ示す。ガイドボス１０５ｂがガイドボス穴８５ｃに係合・嵌入することにより、後述するようにコネクタ保持ブラケット８５が本体フレーム部材１０５に対してＺ方向に移動可能にガイドされる。尚、本体フレーム部材１０５は、取付部材としての機能を果たすべく補強リブを含む立体的な形状を有するが、コネクタ保持ブラケット８５や本体側ドロワコネクタ８０と比べて、その概略形状等を表すべく比較的細い線で簡略的に図示するに留める。

ここで、２本の段付きネジ９５及びコネクタ保持ブラケット８５は、本体側ドロワコネクタ８０を保持する第１の部材として機能する。２本の段付きネジ９７及び本体フレーム部材１０５は、前記第１の部材を保持する第２の部材として機能する。

図９に示すように、コネクタ保持ブラケット８５は、２本の段付きネジ９５によって保持されている。図９（ｂ）に示すように、各段付きネジ９５の軸径部９５ａの外径ｄ９５ａはφ３．５ｍｍであり、本体側ドロワコネクタ８０の取付穴８０ｂの穴径ｄ８０ｂはφ５．０ｍｍであり、この差分±０．７５ｍｍだけ、本体側ドロワコネクタ８０はＸＹ平面に沿ってのみ移動が可能となる。

また、本体側ドロワコネクタ８０の被取付座部８０ａの厚さｔ８０ａは２．０ｍｍであり、段付きネジ９５のつば部９５ｃの下面から軸径部９５ａの段付き部までの高さｈ９５が２．１ｍｍであるため、この差分のクリアランス０．１ｍｍだけ本体側ドロワコネクタ８０が浮いた状態にあり、これにより本体側ドロワコネクタ８０はコネクタ保持ブラケット８５に対し倒れない構成となっている。

図１０に示すように、コネクタ保持ブラケット８５は、２本の段付きネジ９７を介して本体フレーム部材１０５に対して保持されている。コネクタ保持ブラケット８５は、本体フレーム部材１０５に形成されたガイドボス１０５ｂによってＺ方向のみに移動可能となるようにガイドされている。コネクタ保持ブラケット８５の被締結部である取付穴８５ａ、８５ｂは、段付きネジ９７の軸径部９７ａと所定のクリアランスを持って保持されている。

図１０（ｂ）に具体的に示すように、コネクタ保持ブラケット８５には、段付きネジ９７を取り付けるための取付穴８５ａ及び長穴８５ｂが形成されている。段付きネジ９７の軸径部９７ａの外径ｄ９７ａはφ３．５ｍｍであり、取付穴８５ａの穴径ｄ８５ａはφ３．６ｍｍ、長穴８５ｂの穴径ｄ８５ｂはφ３．６×５．６ｍｍである。
また、図１０（ａ）に具体的に示すように、コネクタ保持ブラケット８５は、段付きネジ９７のネジ部（図示せず）がフレーム部材１０５に形成されたメネジに完全に締め付けられたときに、段付きネジ９７のつば部９７ｃから軸径部９７ａの段差部までの長さに対してクリアランスｃ８５として１．０ｍｍが生じるように構成されている。これにより、コネクタ保持ブラケット８５は、フレーム部材１０５に対して、Ｚ方向に１．０ｍｍ以内の範囲で移動可能になされている。

図９、図１０において、本体フレーム部材１０５のガイドボス１０５ｂのガイドボス径ｄ１０５ｂはφ６．０ｍｍであり、ガイドボス１０５ｂが挿通されるコネクタ保持ブラケット８５のガイドボス穴８５ｃの穴径ｄ８５ｃはφ６．１ｍｍに形成されている。

なお、本体フレーム部材１０５側に個別にガイドボスを設けずに、段付きネジ９７が取り付け・挿通されるコネクタ保持ブラケット８５の取付穴の一方を位置決め穴とし、他方を回転止めとしても良い。

上述したように、本体側ドロワコネクタ８０は、２本の段付きネジ９５及びコネクタ保持ブラケット８５（第１の部材）に対して挿抜方向であるＺ方向への移動を規制されて保持され、かつ、２本の段付きネジ９５及びコネクタ保持ブラケット８５（第１の部材）は、２本の段付きネジ９７及び本体フレーム部材１０５（第２の部材）に対してＺ方向とは異なる方向への移動を規制されて保持されるように構成されている。

更には、本体側ドロワコネクタ８０は、２本の段付きネジ９５及びコネクタ保持ブラケット８５（第１の部材）に対してＺ方向と直交する面であるＸＹ平面内に移動可能に保持され、かつ、２本の段付きネジ９５及びコネクタ保持ブラケット８５（第１の部材）は、２本の段付きネジ９７及び本体フレーム部材１０５（第２の部材）に対してＺ方向に移動可能に保持されている構成であった。

上記実施例によれば、小型かつ比較的安価な構成によって、定着ユニット１２の挿抜方向の移動に対してのコネクタ接触性が確保され、定着ユニット１２の装置本体１００への挿入時に本体側ドロワコネクタ８０とユニット側ドロワコネクタ７０とが確実に嵌合できる、という基本的な効果を奏する。

また、コネクタ保持ブラケット８５は、本体フレーム部材１０５に対してＸＹ平面及びＺ方向への回転成分による位置ずれは起こさないように構成されているため、ＸＹ平面上の位置ずれ補正によるコネクタ同士の嵌合時の破損を防止しつつ、Ｚ方向の位置追従が可能となり、コネクタ摩耗などのリスクのない構成を提供できる。
本体側ドロワコネクタ８０とユニット側ドロワコネクタ７０は既製品であり、通常その保持部は嵌合・挿抜方向に対してストレート長さが短いため、嵌合方向への摺動保持部として使用したとすると、傾きやすくカジリが起きやすい。よって、本体側ドロワコネクタ８０への保持は嵌合方向と平行な方向への移動を規制し、嵌合方向と直交する面内への移動可能とすることで、より本体側ドロワコネクタ８０の傾き防止精度が向上する。

図１１を参照して、上記実施例の変形例を説明する。図１１は、実施例の変形例に係る本体側ドロワコネクタの保持構成を示す要部の断面図である。
図１１に示す変形例は、図８～図１０に示した実施例と比較して、本体フレーム部材１０５に一体的に形成されている受台部１０５ｃの外周面と、この外側に位置するコネクタ保持ブラケット８５との間に、押圧部材ないし付勢部材としての圧縮コイルバネ８８を付加した点が主に相違する。

受台部１０５ｃは、段付きネジ９７のネジ部９７ｂと係合してネジ締結される本体フレーム部材１０５に一体的に形成されている部位である。圧縮コイルバネ８８は、図１１に示すように定着ユニットが装置本体に対して挿入されているときに、コネクタ保持ブラケット８５を比較的軽い力で定着ユニットに対して押圧するように働く。なお、図１１においては、本発明の特徴を表すため、図１０に示したと同様のクリアランスｃ８５が生じるように故意に示している。

変形例によれば、押圧部材としての圧縮コイルバネ８８を追加したことにより、本体側ドロワコネクタ８０を定着ユニット側に軽い力で押圧することで、経時での摩耗による表面状態の変化やゴミの混入などによって摺動負荷が発生した場合においても、受台部１０５ｃがバランスよく押圧してアシストされているため、本体側ドロワコネクタ８０のＺｂ方向への動作が渋く・不確実にならない。このため、定着ユニットの微振動に合わせて確実にコネクタ接続・嵌合性を確保することができる。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態や実施例に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記実施形態や実施例等に記載した技術事項を適宜組み合わせたものであってもよい。

本発明に係る挿抜ユニット（もしくは挿脱ユニット）は、装置本体側コネクタに嵌合すべきユニット側コネクタを有し、装置本体に対して挿抜可能なユニットの総称を意味する。従って、本発明に係る挿抜ユニットは、上記実施形態で説明した定着ユニットに限定されず、両面ユニットや像担持体ユニット等も含まれ、これらにも応用ないし適用できる。

本発明の実施の形態に適宜記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１２ 定着ユニット（挿抜ユニットの一例）
１８ 定着ローラ（定着部材）
２２ ハロゲンヒータ（発熱体）
２３ フレーム部材（外装部）
６１ 給電線
７０ ユニット側ドロワコネクタ（ユニット側コネクタの一例）
８０ 本体側ドロワコネクタ（本体側コネクタの一例）
８０ａ 被取付座部
８０ｂ 取付穴
８２ ハーネス
８５ コネクタ保持ブラケット（第１の部材の構成要素）
８８ 圧縮コイルバネ（押圧部材）
９５ 段付きネジ（第１の部材の構成要素）
９７ 段付きネジ（第２の部材の構成要素）
１００ 装置本体（画像形成装置の装置本体）
１０５ 本体フレーム部材
Ｎ 定着ニップ
Ｐ 用紙（シート状記録媒体の一例）

特開２０１８－０４０９８７号公報

Claims (4)

1. 画像形成装置の装置本体に対して挿抜可能な挿抜ユニットと、
   前記挿抜ユニットに設けられるユニット側コネクタと、
   前記装置本体に設けられ、前記挿抜ユニットの前記装置本体に対する挿抜方向の挿抜で前記ユニット側コネクタに挿抜される本体側コネクタと、
   前記本体側コネクタを保持する第１の部材と、
   前記第１の部材を保持する第２の部材と、
   を備え、
   前記本体側コネクタは、前記第１の部材に対して前記挿抜方向への移動を規制されて保持され、かつ、前記第１の部材は、前記第２の部材に対して前記挿抜方向とは異なる方向への移動を規制されて保持され、
   前記本体側コネクタは、前記第１の部材に対して前記挿抜方向と直交する平面に沿って所定範囲内で移動可能に保持され、かつ、前記第１の部材は、前記第２の部材に対して前記挿抜方向に移動可能に保持される画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記第１の部材は、前記装置本体に挿入されている前記挿抜ユニットに対して押し付ける向きに押圧されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   前記本体側コネクタ及び前記ユニット側コネクタは、それぞれ既製品のドロワコネクタを用いていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
   前記挿抜ユニットは、記録媒体上のトナー像を定着するニップ部を形成する一対の回転体を有する定着ユニットであることを特徴とする画像形成装置。

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