WO2021235315A1

WO2021235315A1 - 画像形成装置

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Publication number: WO2021235315A1
Application number: PCT/JP2021/018218
Authority: WO
Inventors: 健大佐藤
Original assignee: 京セラドキュメントソリューションズ株式会社
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2021-05-13
Publication date: 2021-11-25
Also published as: EP4155832A1; EP4155832A4; US11782381B2; JP7294534B2; CN115668069A; US20230195028A1; JPWO2021235315A1

Abstract

少ない部品点数で定着ユニットを高精度に位置決めし、且つ、定着ユニットの良好な着脱性を担保する。定着ユニット８の回転定着部材８１又は回転加圧部材８２の一方におけるユニット挿抜方向の奥側端部には被駆動ギア８４が連結されている。被駆動ギア８４は、画像形成装置本体に設けられた駆動ギア１４に噛合する。駆動ギア１４及び被駆動ギア８４は、互いの噛合位置Ｍにおいて該駆動ギア１４の歯面から該被駆動ギア８４の歯面に伝達される伝達力Ｆが、水平方向において定着ユニット８を一対の柱１２１，１２２に押し付ける向きの成分を有するように構成されている。定着ユニット８は、定着ユニット収容部２ｅに収容された状態で、前記伝達力Ｆにより一対の柱１２１，１２２に押付けられて挿抜方向に直交する方向の位置決めがなされる。

Description

画像形成装置

　本発明は、画像形成装置に関する。

　一般に、電子写真方式の画像形成装置は、互いに圧接された状態で回転する定着ローラー及び加圧ローラーによってシートにトナー像を定着する定着ユニットを備えている。この定着ユニットでは、定着ローラー及び加圧ローラー間に形成されたニップ部をシートが通過する際に該シート上のトナー像が加熱及び加圧されてシートに定着される。

　定着ユニットは通常、定着ローラー及び加圧ローラーを収容するハウジングを有している。ハウジングは、画像形成装置本体に対して着脱自在に装着される。特許文献１には、画像形成装置本体に対する定着ユニットの着脱構造の一例が開示されている。

　この画像形成装置では、定着ユニットの着脱方向は、ハウジングの長手方向（定着ローラーの軸心方向）に直交する方向に設定されている。ハウジングの長手方向の両側面にはそれぞれ係合ピンが突設されている。画像形成装置本体には、定着ユニットを画像形成装置本体に装着した際に各係合ピンに係合するとともに、定着ユニットを付勢部材の付勢力により画像形成装置本体に対して装着方向に押付ける押付部材が設けられている。この押付け部材は所定軸回りに回動可能に配置されており、操作レバーを操作することで押付部材と係合ピンとの係合が解除される。

特開２０１３－０７２９８７号公報

　特許文献１に示すように、定着ユニットに設けられた係合ピンを画像形成装置本体に設けられた係合溝に係合させる従来の位置決め構造では、定着ユニットの着脱性を確保するために、係合ピンに対する係合溝の径を大きく取る必要がある。しかし、係合ピンに対する係合溝の径を大きくとると、定着ユニットの位置決め位置決め精度が低下するという問題が生じる。

　また、前記従来の位置決め構造では、定着ユニットを画像形成装置本体に固定するための付勢機構（付勢部材等）や、該固定を解除するための解除機構（操作レバー等）を別途設ける必要がある。このため、部品点数が増加してコスト増加を招くという問題がある。

　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、少ない部品点数で定着ユニットを高精度に位置決めし、且つ、定着ユニットの良好な着脱性を担保することにある。

　本発明に係る画像形成装置は、回転定着部材及び回転加圧部材を互いに圧接させて形成されるニップ部に、トナー像を担持したシートを通過させることで当該シートにトナー像を定着させる定着ユニットと、前記定着ユニットを挿抜自在に収容する定着ユニット収容部とを有する画像形成装置本体と、を備えている。

　そして、前記定着ユニット収容部に対する前記定着ユニットの挿抜方向は前記回転加圧部材の軸方向に一致しており、前記画像形成装置の骨格フレームは、前記定着ユニット収容部に隣接して配置され、前記定着ユニットの挿抜方向に間隔を空けて並ぶ一対の柱と、該挿抜方向から見て、前記一対の柱のそれぞれに直角に接続され、前記定着ユニットの下面を支持する一対の横梁とを有し、前記定着ユニットの回転定着部材又は回転加圧部材の一方における前記挿抜方向の奥側端部に回転一体に連結された被駆動ギアと、前記定着ユニット収容部における前記挿抜方向の奥側端部に設けられ、該定着ユニット収容部に前記定着ユニットが収容された際に前記被駆動ギアに噛合する駆動ギアと、前記駆動ギアを回転駆動する駆動源とを備え、前記駆動ギア及び前記被駆動ギアは、互いの噛合位置において該駆動ギアの歯面から該被駆動ギアの歯面に伝達される伝達力が、水平方向において前記定着ユニットを前記一対の柱に押し付ける向きの成分を有するように構成され、前記定着ユニットは、前記定着ユニット収容部に収容された状態で、前記伝達力により前記一対の柱に押付けられて前記挿抜方向に直交する方向の位置決めがなされる。

　本発明によれば、少ない部品点数で定着ユニットを高精度に位置決めし、且つ、定着ユニットの良好な着脱性を担保することができる。

図１は、実施形態における画像形成装置を示す概略図である。図２は、本体フレームの右側端部を示す前方斜め右側から見た斜視図であって、定着ユニット収容部に定着ユニットを装着した状態を示している。図３は、本体フレームの右側端部を示す前側から見た正面図であって、定着ユニット収容部に定着ユニットを装着した状態を示している。図４は、本体フレームの右側端部を示す前側から見た正面図であって、定着ユニット収容部から定着ユニットを取外した状態を示している。図５は、排出ユニットを示す前側から見た正面図である。図６は、定着ユニットの中央部を左右方向に沿った鉛直面で切断した断面図である。図７は、定着ユニットを示す前方斜め右側から見た斜視図である。図８は、定着ユニットを示す前方斜め右下から見た斜視図である。図９は、本体フレームの右側端部を示す後側から見た背面図であって、定着ユニットを駆動する駆動ユニットの一部を想像線で示し、駆動ギアを実線で示した図である。図１０は、駆動ギアと加圧ローラーギアとの噛合位置の周辺を拡大して示す拡大図である。図１１は、図２におけるＸＩ－ＸＩ線断面図である。図１２は、突出フレーム部を構成する柱及び横梁の断面形状を示す断面図である。図１３は、変形例１を示す図９相当図である。図１４は、変形例２を示す図９相当図である。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

　《実施形態》
　図１は、実施形態における画像形成装置１を示す概略構成図を示す。以下の説明において、前側、後側は、画像形成装置１の前側、後側（図１の紙面垂直方向の手前側、奥側）を意味し、左側、右側は、画像形成装置１を前側から見たときの左側、右側を意味するものとする。

　［画像形成装置１の全体構成］
　前記画像形成装置１は、胴内排紙型の複写機であって、画像形成装置本体２と、画像形成装置本体２の上側に設けられた画像読取装置３とを有している。画像読取装置３は、原稿画像を光学的に読み取ってその画像データを生成する。

　画像形成装置本体２内には、画像読取装置３にて読取った原稿の画像データを基に用紙Ｐ（シートの一例）に画像を転写形成する画像形成部４が設けられている。画像形成部４の上方には転写ユニット６が配置されている。転写ユニット６は、左右方向に延びる無端状の中間転写ベルト６ａと中間転写ベルト６ａの内側に左右方向に並んで配置された４つの一次転写ローラー６ｂとを有している。

　画像形成部４の下方には、レーザー光を照射する露光装置５が配置されている。露光装置５の下方には、用紙Ｐを貯留する給紙部７が配置されている。転写ユニット６の右側の上方には、用紙Ｐに転写形成された画像に定着処理を施す定着ユニット８が配置されている。画像形成装置本体２と画像読取装置３との間には、定着ユニット８にて定着処理が施された用紙Ｐを排出する胴内排紙空間Ｓが設けられている。

　画像形成装置本体２の上面には、胴内排紙空間Ｓに排出された用紙Ｐを受け止める排紙トレイ部９が形成されている。画像形成装置本体２内には、給紙部７から排紙トレイ部９に向かって延びる用紙搬送路Ｔが設けられている。用紙搬送路Ｔにおける定着ユニット８の下方には、中間転写ベルト６ａを挟んでその駆動ローラー６ｃに対向する二次転写ローラー１０が設けられている。用紙搬送路Ｔにおける定着ユニット８の上方には、用紙Ｐを排紙トレイ部９に向けて略水平に排出する排紙ローラー対１１が設けられている。

　画像形成装置本体２における用紙搬送路Ｔに隣接する右側面には矩形状の開口部２ａが形成されている。この開口部２ａは、開閉カバー２ｂにより開閉可能になっている。開閉カバー２ｂは、開口部２ａの下側縁に沿って延びる支持シャフト２ｆに対して回動可能に支持されている。開閉カバー２ｂは、この閉塞状態から支持シャフト２ｆを支点として右側に回動することで開放される。開閉カバー２ｂを開放することで用紙搬送路Ｔに詰まったジャム紙を処理可能になっている。

　画像形成部４は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色ごとに設けられたドラムユニット２０及び現像ユニット３０を備えている。ドラムユニット２０は、回転可能な感光体ドラム２１を有している。感光体ドラム２１の表面には、露光装置５より所定の画像データに基づくレーザー光が照射されて静電潜像が形成される。

　現像ユニット３０は、現像容器３１と現像ローラー３２とを備えている。各現像容器３１は、それぞれに対応する各色のトナー容器（図示省略）から現像剤であるトナーが供給されて収容される。現像ローラー３２は、現像容器３１の上部の右側壁から露出して回転可能に構成されている。現像ローラー３２は、感光体ドラム２１の表面との間に電位差を発生させてトナーを感光体ドラム２１の表面に飛翔させる。感光体ドラム２１の表面の静電潜像は現像ローラー３２から飛翔したトナーにより現像されて可視化される。

　現像ユニット３０により可視化された各感光体ドラム２１の各色のトナー像は、各感光体ドラム２１の上側に配置された一次転写ローラー６ｂの印加バイアスを受けて中間転写ベルト６ａに順次転写されて重合される。重合されたトナー像は、給紙部７から供給される用紙Ｐが中間転写ベルト６ａと二次転写ローラー１０との間を通過する際に用紙Ｐに転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着ユニット８へと送り出される。　

　定着ユニット８は、用紙搬送路Ｔを挟んで左右方向に対向する定着ローラー８１及び加圧ローラー８２を有している。定着ユニット８は、トナー像が担持された用紙Ｐを定着ローラー８１及び加圧ローラー８２によって挟持搬送する。用紙Ｐ上のトナー像は、定着ローラー８１及び加圧ローラー８２間を通過する際に加熱及び加圧されて用紙Ｐに熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｐは、定着ユニット８の上側に配置された前記排紙ローラー対１１によって排紙トレイ部９に排出される。

　［定着ユニット８の収容構造］
　次に、画像形成装置本体２に対する定着ユニット８の収容構造を説明する。
　画像形成装置本体２は、金属製の複数の柱と横梁とを組合わせてなる本体フレーム１２（図２等参照）と、本体フレーム１２の各側面を覆う外装カバー（図示省略）とを有している。前記複数の柱及び横梁は、例えば断面略四角形状の中空パイプにより構成されている。

　本体フレーム１２の前側面を覆う外装カバーの右上部分には、開閉式のメンテナンス扉１３（図１にのみ示す）が設けられている。メンテナンス扉１３の内側面に対向する箇所には、定着ユニット８を挿抜自在に収容する定着ユニット収容部２ｅが設けられている。定着ユニット収容部２ｅは前後方向に延びる中空状の空間部からなり、その前側端部（一側端部）には定着ユニット８を挿抜するための挿抜用開口２ｇが設けられている。

　［定着ユニット収容部２ｅの詳細構成］
　図２～図４を参照して定着ユニット収容部２ｅの詳細を説明する。各図では、外装カバー及びメンテナンス扉１３を省略している。図２は、定着ユニット収容部２ｅに定着ユニット８を装着した状態を示す斜視図であり、図３は、当該状態を示す正面図であり、図４は、定着ユニット収容部２ｅから定着ユニット８を取外した状態を示す正面図である。

　定着ユニット収容部２ｅは、本体フレーム１２に設けられた突出フレーム部１２０の内側空間Ｋの下部に設けられている。突出フレーム部１２０は、胴内排紙空間Ｓの右側に隣接して本体フレーム１２の前後方向の全体に亘って設けられている。突出フレーム部１２０は、フレーム部材を組み合わせて直方体状に枠組みされている。

　具体的には、突出フレーム部１２０は、平面視でその四隅に配置された前側右柱１２１、後側右柱１２２、前側左柱１２３及び後側左柱１２４を有している。前側右柱１２１及び後側右柱１２２は、定着ユニット収容部２ｅに隣接してその右側に位置し、前後方向に間隔を空けて配置されている。また、前側左柱１２３及び後側左柱１２４は、定着ユニット収容部２ｅに隣接してその左側に位置し、前後方向に間隔を空けて並んでいる。前側右柱１２１及び後側右柱１２２は、定着ユニット８の左右方向の位置決めを行うための一対の柱として機能する。

　前側右柱１２１及び前側左柱１２３は、左右方向に延びる下側連結梁１２５と上側連結梁１２６とによって連結されている。前側右柱１２１、前側左柱１２３、下側連結梁１２５及び上側連結梁１２６は、互いに協働して、上下方向に延びる矩形枠部を形成している。そして、この矩形枠部の内側が定着ユニット８を定着ユニット収容部２ｅに挿入するための挿入口２ｇを構成している。尚、この挿入口２ｇは、排出ユニット４０の挿抜口としても使用される。定着ユニット８は、この挿入口２ｇを介して定着ユニット収容部２ｅに挿抜可能に構成されている。定着ユニット８の挿抜方向は画像形成装置１の前後方向に一致している。

　後側右柱１２２及び後側左柱１２４は、左右方向に延びる下側連結梁１２７と上側連結梁１２８とによって連結されている。後側右柱１２２、後側左柱１２４、下側連結梁１２７、及び上側連結梁１２８は、互いに協働して、上下方向に延びる矩形枠部を形成している。この矩形枠部の内側には、定着ユニット８の加圧ローラー８２を回転駆動するための駆動ユニット１００（図９の二点鎖線参照）が配置されている。突出フレーム部１２０における前側の上側連結梁１２６と後側の上側連結梁１２８とは、前後方向に延びる前後梁１３０（図２参照）によって連結されている。

　また、突出フレーム部１２０の内側空間Ｋには、排紙ローラー対１１を含む排出ユニット４０が収容されている。定着ユニット収容部２ｅは内側空間Ｋにおける排紙ローラー対１１よりも下側の下部空間により構成されている。

　［排出ユニット４０の構成］
　排出ユニット４０は、図５に示すように、排紙ローラー対１１と排紙ローラー対１１を支持する支持フレーム４１とを有している。支持フレーム４１は、排紙ローラー対１１の軸方向の両側端部を支持する一対の対向板４１ａと、該一対の対向板４１ａの左側端部を連結するとともに上下方向に延びる鉛直板４１ｂと、鉛直板４１ｂの下端部から右側に水平に突出する水平突出板４１ｃとを有している。水平突出板４１ｃの上面には、定着ローラー８１を加熱するＩＨ加熱ユニット５０が支持されている。鉛直板４１ｂには、ＩＨ加熱ユニット５０が貫通する開口部４１ｄが形成されている。水平突出板４１ｃの右側端縁部は、定着ユニット８の挿抜作業時に、定着ユニット８の下面の左側端縁部を前後方向にスライド可能に支持する。

　［定着ユニット８及びＩＨ加熱ユニット５０の構成］
　図６は、定着ユニット８及びＩＨ加熱ユニット５０の前後方向の中央部を切断した縦断面図である。定着ユニット８は、上述のように定着ローラー８１と加圧ローラー８２と定着ケース８３とを有している。

　定着ローラー８１及び加圧ローラー８２は、前後方向に長い略円筒状に形成されている。定着ローラー８１は、金属製の芯金８１ａの外周面に積層された弾性層８１ｂと、弾性層８１ｂの外周面を覆う定着ベルト８１ｃとを有している。加圧ローラー８２は、芯金８２ａの外周面に積層された弾性層８２ｂと弾性層８２ｂの外周面を覆う離型層８２ｃとを有している。

　定着ケース８３は、前後方向に長い略直方体状に形成されている。定着ケース８３の下面には用紙搬送路Ｔの上流側から搬送される用紙Ｐを受入れる用紙受入口８３ｃが形成されている。定着ケース８３の上面には定着ローラー８１及び加圧ローラー８２を通過した用紙Ｐを排出するための用紙排出口８３ｄが形成されている。定着ケース８３の左側壁には、左右方向に延びる矩形状の開口部８３ｂが形成されており、定着ローラー８１の左側半部がこの開口部８３ｂから定着ケース８３の外部に露出している。

　ＩＨ加熱ユニット５０は、定着ローラー８１を挟んでニップ部Ｎ側とは反対側（左側）に設けられている。ＩＨ加熱ユニット５０は、定着ローラー８１側に開放する半円筒状のホルダー５０ａと、ホルダー５０ａに支持された複数のＩＨコイル５０ｂと、フェライト等の強磁性体で形成されてＩＨコイル５０ｂを覆うアーチコア５０ｃとを有している。ホルダー５０ａの内面は半円筒状の凹部５０ｇを形成している。ＩＨ加熱ユニット５０が加熱位置にある状態では、定着ローラー８１のニップ部Ｎ側とは反体側の面部がこの凹部５０ｇ内に入り込む。ホルダー５０ａ及びアーチコア５０ｃは共に、定着ローラー８１に対向してその前後方向の全体に亘って延設されている。

　［定着ユニット８の動作］
　定着処理時には、加圧ローラー８２は、後述する駆動ユニット１００からの駆動力を受けて軸周りに回転する。定着ローラー８１は、加圧ローラー８２に従動して軸周りに回転する。各ＩＨコイル５０ｂは、電源（図示せず）から電力の供給を受けて高周波磁界を発生させて定着ベルト８１ｃを加熱する。定着ローラー８１は、回転しながらニップ部Ｎを通過する用紙Ｐ上のトナー像を加熱する。加圧ローラー８２は、回転しながらニップ部Ｎを通過する用紙Ｐを加圧する。これにより、トナー像が用紙Ｐに定着する。

　［定着ケース８３の詳細構成］
　図７及び図８に示すように、定着ケース８３の前側面には凹状の取手部８３ａが形成されている。作業者は、この取手部８３ａに指を掛けて定着ケース８３を前後にスライドさせることで、定着ユニット収容部２ｅに対する定着ユニット８の挿抜作業を行うことができる。

　定着ユニット８を定着ユニット収容部２ｅに収容した状態（装着が完了した状態）では、図２に示すように、定着ケース８３の前側端部が、前側の下側連結梁１２５により下方から支持され、定着ケース８３の後側端部が、後側の下側連結梁１２７により下方から支持される。定着ユニット８の左側端縁部は、排出ユニット４０の水平突出板４１ｃ（図５にのみ示す）により支持される。

　定着ケース８３の左右方向位置（挿抜方向に直交する方向の位置）は、定着ケース８３の右側面が前側右柱１２１及び後側右柱１２２に当接することで位置決めされる。すなわち、定着ケース８３の右側面の前後方向の両端部にはそれぞれ、前後方向に長い偏平矩形状の当接座部８３ｅが突設されている。当接座部８３ｅの突出側の端面は、定着ケース８３の右側面における他の部分よりも面粗度及び平面度が高くなるように形成されている。そして、定着ケース８３は、前後の当接座部８３ｅがそれぞれ前側右柱１２１及び後側右柱１２２に当接することで左右方向の位置決めがなされる。

　図８に示すように、定着ケース８３の下面の前側端部には、前側の下側連結梁１２５により支持される前側被支持部８３ｆが形成されている。前側被支持部８３ｆは、左右方向に間隔を空けて並ぶ複数のリブ板８３ｈからなる。定着ケース８３の下面の後側端部には、後側の連結梁１２７により支持される後側被支持部８３ｇが形成されている。後側被支持部８３ｇは、左右方向に間隔を空けて並ぶ複数のリブ板８３ｉからなる。各被支持部８３ｆ，８３ｇをそれぞれ、複数のリブ板８３ｈ，８３ｉで構成することで、定着ケース８３の挿抜時に前側及び後側連結梁１２５，１２７と定着ケース８３との間に生じる摩擦力を低減することができる。

　定着ケース８３における前側被支持部８３ｆの前側に隣接する部分には、前側挿入規制部８３ｊが設けられている。前側挿入規制部８３ｊは、定着ケース８３の前側壁の下端部により構成されていて、各リブ板８３ｈの下端縁よりも下側に突出している。また、定着ケース８３における後側被支持部８３ｇの前側に隣接する部分には、各リブ板８３ｉの下端縁よりも下側に突出する後側挿入規制部８３ｋが形成されている。前側挿入規制部８３ｊ及び後側挿入規制部８３ｋはそれぞれ、定着ユニット８を定着ユニット収容部２ｅに挿入する際に、前側の下側連結梁１２５及び後側の下側連結梁１２７に当接することで定着ユニット８の過度の押込み（挿入）を規制するとともに定着ユニット８を所定の前後方向位置に規制する。定着ユニット８が所定の前後方向位置に規制された状態では、定着ユニット８の後端部が駆動ユニット１００（図９の二点鎖線参照）に動力伝達可能に連結される。

　［駆動ユニット１００の構成］
　図９を参照して、駆動ユニット１００は、前後方向に偏平なケース部材１０１と、ケース部材１０１の前側壁から前側に突出する軸部１０２に支持された駆動ギア１４と、ケース部材１０１内に収容された不図示の駆動ギア列と、該駆動ギア列を介して駆動ギア１４を回転駆動する不図示のモーター（駆動源）とを有している。

　駆動ギア１４は、定着ユニット８を定着ユニット収容部２ｅに収容することで、加圧ローラーギア８４（被駆動ギアの一例）に噛合する。加圧ローラーギア８４は、加圧ローラー８２の芯金８２ａに回転一体に固定されている。

　図１０は、駆動ギア１４に加圧ローラーギア８４が噛合した状態を示す軸方向から見た概略図である。図中の二点鎖線で示すラインは、駆動ギア１４の歯面１４ａと加圧ローラーギア８４の歯面８４ａとの噛合位置Ｍにおける共通接線であり、実線矢印は、この共通接線の法線方向であって駆動ギア１４の歯面１４ａから加圧ローラーギア８４の歯面８４ａに伝わる伝達力Ｆをベクトル表示したものである。

　この伝達力Ｆは、下側に向かって右側（図９及び図１０の左側であって前側右柱１２１及び後側右柱１２２が位置する側）に傾斜している。したがって、伝達力Ｆは、水平方向において定着ユニット８を前側右柱１２１及び後側右柱１２２に押付ける水平成分Ｆｈと、定着ユニット８を下側連結梁１２５及び下側連結梁１２７に押付ける鉛直成分（鉛直下向きの力成分）Ｆｖとを有することとなる。図９及び図１０の例では、伝達力Ｆの水平成分Ｆｈと鉛直成分Ｆｖとは等しい。

　伝達力Ｆの延長線は、前後の右柱１２１，１２２の定着ユニット収容部２ｅ側の面を含む鉛直面Ａと、前後の下側連結梁１２５，１２７の上面を含む水平面Ｂとの交差位置Ｃよりも鉛直方向の上側に所定距離δだけ離間した位置を通る。この所定距離δは、例えば、定着ケース８３の高さの１／６以上１／５以下に設定されている。

　そして、定着ユニット８は、駆動ギア１４から加圧ローラーギア８４に伝達される伝達力Ｆの水平成分Ｆｈによって前側右柱１２１及び後側右柱１２２に押し付けられて位置決めされる。

　［位置決め状態の説明］
　図１１は、定着ユニット８が前側右柱１２１及び後側右柱１２２に押し付けられた状態を示す概略平面図である。この図に示すように、定着ケース８３の前後の当接座部８３ｅがそれぞれ、前側右柱１２１及び後側右柱１２２に左側から当接することで定着ユニット８の左右方向の位置決めがなされる。

　前側右柱１２１及び後側右柱１２２はそれぞれ、前後の当接座部８３ｅに対して面接触ではなく線接触により当接するように形成されている。すなわち、前側右柱１２１及び後側右柱１２２は、図１２に示すように、柱長さ方向に垂直な断面で見て、四つの角部Ｗが円弧状に形成されているとともに、各側面の幅方向の中央部にアーチ状の凹部Ｖを有している。そして、各柱１２１，１２２における、各凹部Ｖの両端位置（凹部Ｖと角部Ｗの円弧形状との境界位置）にはそれぞれ、柱長さ方向に延びる稜線Ｒが形成されている。したがって、定着ユニット８が前側右柱１２１及び後側右柱１２２に押し付けられた際に、各柱１２１，１２２の稜線Ｒが定着ケース８３と線接触することとなるので、面接触する場合に比べて定着ユニット８を高精度で位置決めすることができる。

　尚、本実施形態では、本体フレーム１２を構成する全ての柱及び横梁に対して、前側右柱１２１及び後側右柱１２２と同じ断面形状の角パイプを使用するようにしている。したがって、例えば、前側の下側連結梁１２５（図２参照）及び後側の下側連結梁１２７による定着ユニット８の上下方向の位置決め精度も向上させることができる。

　［本実施形態の作用効果］
　以上説明したように、本実施形態では、定着ユニット８の定着ユニット収容部２ｅに対する挿抜方向（前後方向）は加圧ローラー８２の軸方向に一致している。画像形成装置１の骨格フレームは、定着ユニット収容部２ｅに隣接して配置され、定着ユニット８の挿抜方向に間隔を空けて並ぶ前側右柱１２１及び後側右柱１２２と、挿抜方向から見て、前側右柱１２１及び後側右柱１２２のそれぞれに直角に接続され、定着ユニット８の下面を支持する下側連結梁１２５及び下側連結梁１２７とを有している。画像形成装置１は、定着ユニット８の加圧ローラー８２における前記挿抜方向の奥側端部に回転一体に連結された加圧ローラーギア８４と、定着ユニット収容部２ｅにおける前記挿抜方向の奥側端部に設けられ、定着ユニット８が定着ユニット収容部２ｅに収容された際に加圧ローラーギア８４に噛合する駆動ギア１４と、駆動ギア１４を回転駆動する駆動源（図示省略）とを備えている。駆動ギア１４及び加圧ローラーギア８４は、動力伝達に際して、互いの噛合位置Ｍにおいて駆動ギア１４の歯面１４ａから加圧ローラーギア８４の歯面８４ａに伝達される伝達力Ｆが、水平方向において定着ユニット８を前側右柱１２１及び後側右柱１２２に押し付ける向きの水平成分Ｆｈを有するように構成されている。そして、定着ユニット８は、定着ユニット収容部２ｅに収容された状態で、前記伝達力Ｆの水平成分Ｆｈにより前側右柱１２１及び後側右柱１２２に押し付けられて挿抜方向に直交する方向（左右方向）の位置決めがなされる。

　この構成によれば、定着ユニット８を定着ユニット収容部２ｅに前側から挿入して画像形成装置１に印刷処理を実行させるだけで、駆動ギア１４から加圧ローラーギア８４に伝達される伝達力Ｆにより定着ユニット８を前側右柱１２１及び後側右柱１２２に押付けて位置決めすることができる。よって、従来の画像形成装置のように、係合溝と係合ピンとを係合させる位置決め構造に比べて構造を簡素化することができる。また、定着ユニット８を固定するための付勢機構や、固定を解除するための解除機構を別途設ける必要がないので、部品点数を低減して底コスト化を図ることができる。

　また、本実施形態では、駆動ギア１４及び加圧ローラーギア８４は、動力伝達に際して、定着ユニット８の挿抜方向から見て、伝達力Ｆの延長線が、前後の右柱１２１，１２２の定着ユニット収容部２ｅ側の面を含む鉛直面Ａと、前後の下側連結梁１２５，１２７の上面を含む水平面Ｂとの交差位置Ｃよりも上側を通るように構成されている（図９参照）。

　この構成によれば、伝達力Ｆは、定着ユニット８を交差位置Ｃを支点に図９の反時計回り方向に回転させる向きのモーメントを発生する。これにより、定着ユニット８の右側（図９の左側）の側面を前側右柱１２１及び後側右柱１２２に確実に押し付けて定着ユニット８の左右方向の位置決め精度を可及的に向上させることができる。

　また、本実施形態では、前記駆動ギア１４及び加圧ローラーギア８４は、動力伝達に際して、伝達力Ｆの水平成分Ｆｈと鉛直成分Ｆｖとが等しくなるように構成されている。

　この構成によれば、定着ユニット８を水平方向の右側と鉛直方向の下側とに均等に押し付けることができる。よって、定着ユニット８を前側右柱１２１及び後側右柱１２２に押し付け過ぎて、定着ユニット８が下側連結梁１２５，１２７から浮き上がってしまうのを防止することができる。延いては、定着ユニット８の左右方向及び上下方向の位置決め精度を共に向上させることができる。

　また、本実施形態では、前側右柱１２１及び後側右柱１２２における定着ユニット収容部２ｅ側の面は、上下方向に延びるとともに挿抜方向に間隔を空けて並ぶ二つの稜線Ｒを有するように形成されている。定着ユニット８は、伝達力Ｆの水平成分Ｆｈにより前側右柱１２１及び後側右柱１２２に押付けられた際に、各右柱１２１，１２２のそれぞれに形成された二つの稜線Ｒに当接するように形成されている。

　この構成によれば、定着ユニット８が前側右柱１２１及び後側右柱１２２に対して線接触により当接するので、面接触により当接する場合に比べて、左右方向の位置決めを高精度で行うことができる。

　また、本実施形態では、定着ユニット８における前側右柱１２１及び後側右柱１２２に押付けられる面（本実施形態の右側面）には、前側右柱１２１及び後側右柱１２２のそれぞれに当接する一対の当接座部８３ｅが突設されている。各当接座部８３ｅは、定着ユニット８が前側右柱１２１及び後側右柱１２２に押し付けられた際に、各右柱１２１，１２２の二つの稜線Ｒに当接可能に形成されている。具体的には、当接座部８３ｅの幅は、二つの稜線Ｒの間隔よりも広く設定されている。

　この構成によれば、当接座部８３ｅの突出側面の面精度を他の部分よりも高く形成しておくことで、面精度の高い突出座部８３ｅの突出側面を、前側右柱１２１及び後側右柱１２２の稜線Ｒに当接させて、定着ケース８３の左右方向の位置決め精度を可及的に高めることができる。

　《変形例１》
　図１３は、前記実施形態の変形例１を示している。尚、以下の変形例において、図９と同じ構成要素には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

　この変形例では、駆動ギア１４及び加圧ローラーギア８４は、動力伝達に際して、定着ユニット８の挿抜方向から見て、伝達力Ｆの延長線が、前後の右柱１２１，１２２の定着ユニット収容部２ｅ側の面を含む鉛直面Ａと、前後の下側連結梁１２５，１２７の上面を含む水平面Ｂとの交差位置Ｃを通るように構成されている。

　この構成によれば、伝達力Ｆの延長線が、定着ユニット８の挿抜方向から見て前記交差位置Ｃを通るので、定着ユニット８に対して交差位置Ｃ回りのモーメントが発生しない。よって、定着ユニット８の姿勢が、伝達力Ｆに起因するモーメント荷重により動的に変化するのを防止し、延いては、定着ユニット８の左右方向及び上下方向の位置決め精度を向上させることができる。

　《変形例２》
　図１４は、前記実施形態の変形例２を示している。この変形例では、駆動ギア１４及び加圧ローラーギア８４は、動力伝達に際して、伝達力Ｆの水平成分Ｆｈが鉛直成分Ｆｖよりも大きくなるように構成されている。

　この構成によれば、水平成分Ｆｈと鉛直成分Ｆｖとが等しい場合比べて、定着ユニット８を前側右柱１２１及び後側右柱１２２により強く押し付けて、定着ユニット８の左右方向の位置決め精度を向上させることができる。また、この場合、定着ユニット８を下向きに押し付ける鉛直成分Ｆｖは減少するが、鉛直成分Ｆｖが小さくても定着ユニット８に作用する重力によって定着ユニット８を前後の下側連結梁１２５，１２７に押し付けることができるので、定着ユニット８の上下方向の位置決め精度が損なわれることもない。

　《他の実施形態》
　前記実施形態及び各変形例では、加圧ローラー８２を駆動ローラーとし、定着ローラー８１を従動ローラーとしているが、これに限ったものではなく、定着ローラー８１を駆動ローラーとして、加圧ローラー８２を従動ローラーとしてもよい。この場合、定着ローラー８１の駆動軸に被駆動ギアを回転一体に連結し、駆動ギア１４を該被駆動ギアに噛合させるようにすればよい。

　前記実施形態及び各変形例では、回転定着部材の一例として定着ローラー８１を挙げて説明したが、これに限ったものではなく、回転定着部材は無端状の定着ベルトであってもよい。また、前記実施形態では、回転加圧部材の一例として加圧ローラー８２を挙げて説明したが、これに限ったものではなく、回転加圧部材は無端状の加圧ベルトであってもよい。

　また、前記実施形態では、画像形成装置１の一例として複写機を挙げて説明したが、これに限ったものではない。画像形成装置１は、プリンター、ファクシミリー、複写機、又は複合機（ＭＦＰ）等であってもよい。

　以上説明したように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、プリンター、ファクシミリー、複写機、又は複合機（ＭＦＰ）に適用する場合に有用である。

　１　　　：画像形成装置
　２　　　：画像形成装置本体
　２ｅ　　：定着ユニット収容部
　８　　　：定着ユニット
　１４　　：駆動ギア
　１４ａ　：歯面
　８１　　：定着ローラー（回転定着部材）
　８２　　：加圧ローラー（回転加圧部材）
　８３ｅ　：当接座部
　８４　　：加圧ローラーギア（被駆動ギア）
　８４ａ　：歯面
　１２１　：前側右柱（柱）
　１２２　：後側右柱（柱）
　１２５　：下側連結梁（横梁）
　１２７　：下側連結梁（横梁）
　Ｃ　　　：交差位置
　Ｆ　　　：伝達力
　Ｆｈ　　：水平成分
　Ｆｖ　　：鉛直成分
　Ｍ　　　：噛合位置
　Ｎ　　　：ニップ部
　Ｐ　　　：用紙（シート）
　Ｒ　　　：稜線

Claims

　回転定着部材及び回転加圧部材を互いに圧接させて形成されるニップ部に、トナー像を担持したシートを通過させることで当該シートにトナー像を定着させる定着ユニットと、前記定着ユニットを挿抜自在に収容する定着ユニット収容部とを有する画像形成装置本体と、を備えた画像形成装置であって、
　前記定着ユニット収容部に対する前記定着ユニットの挿抜方向は前記回転加圧部材の軸方向に一致しており、
　前記画像形成装置の骨格フレームは、前記定着ユニット収容部に隣接して配置され、前記定着ユニットの挿抜方向に間隔を空けて並ぶ一対の柱と、該挿抜方向から見て、前記一対の柱のそれぞれに直角に接続され、前記定着ユニットの下面を支持する一対の横梁とを有し、
　前記定着ユニットの回転定着部材又は回転加圧部材の一方における前記挿抜方向の奥側端部に回転一体に連結された被駆動ギアと、
　前記定着ユニット収容部における前記挿抜方向の奥側端部に設けられ、該定着ユニット収容部に前記定着ユニットが収容された際に前記被駆動ギアに噛合する駆動ギアと、
　前記駆動ギアを回転駆動する駆動源とを備え、
　前記駆動ギア及び前記被駆動ギアは、動力伝達に際して、互いの噛合位置において該駆動ギアの歯面から該被駆動ギアの歯面に伝達される伝達力が、水平方向において前記定着ユニットを前記一対の柱に押し付ける向きの成分を有するように構成され、
　前記定着ユニットは、前記定着ユニット収容部に収容された状態で、前記伝達力により前記一対の柱に押付けられて前記挿抜方向に直交する方向の位置決めがなされる、画像形成装置。
　請求項１記載の画像形成装置において、
　前記駆動ギア及び前記被駆動ギアは、動力伝達に際して、前記定着ユニットの挿抜方向から見て、前記伝達力の延長線が、前記一対の柱における定着ユニット収容部側の面を含む鉛直面と、一対の横梁の上面を含む水平面との交差位置よりも上側を通るように構成されている、画像形成装置。
　請求項１記載の画像形成装置において、
　前記駆動ギア及び前記被駆動ギアは、動力伝達に際して、前記定着ユニットの挿抜方向から見て、前記伝達力の延長線が、前記一対の柱における定着ユニット収容部側の面を含む鉛直面と、一対の横梁の上面を含む水平面との交差位置を通るように構成されている、画像形成装置。
　請求項１記載の画像形成装置において、
　前記駆動ギア及び前記被駆動ギアは、動力伝達に際して、前記伝達力の水平方向の分力と垂直方向の分力とが等しくなるよう構成されている、画像形成装置。
　請求項１記載の画像形成装置において、
　前記駆動ギア及び前記被駆動ギアは、動力伝達に際して、前記伝達力の水平方向の分力が鉛直方向の分力よりも大きくなるように動力伝達を行う、画像形成装置。
　請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
　前記一対の柱のそれぞれの定着ユニット収容部側の面は、上下方向に延びるとともに前記定着ユニットの挿抜方向に間隔を空けて並ぶ二つの稜線を有するように形成されており、
　前記定着ユニットは、前記伝達力により前記一対の柱に押付けられた際に、それぞれの前記柱に設けられた前記二つの稜線に当接するように形成されている、画像形成装置。
　請求項６記載の画像形成装置において、
　前記定着ユニットにおける前記一対の柱に押付けられる面には、前記一対の柱のそれぞれに当接する当接座部が突設され、
　それぞれの前記当接座部は、前記定着ユニットが一対の柱に押し付けられた際に、それぞれの前記柱に形成された前記二つの稜線に当接可能に形成されている、画像形成装置。