JP2017009633A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置本体に着脱可能に装着されるユニットの着脱作業性を簡易な構成で向上させた画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、本体フレームと、ユニットと、一対のガイド部材と、を備える。本体フレームは、画像形成装置本体の側面内側に配置される。ユニットは、本体フレームに対して着脱可能である。一対のガイド部材は、本体フレームに固定され、ユニットを挿入及び引き出し可能に支持する。ユニットの底面外側には、ユニットの挿入及び引き出し方向に沿って延在する一対のリブが形成されており、各ガイド部材の上面には、各リブが摺動可能に係合する溝状のガイドレールが形成されている。
【選択図】図９

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置に着脱可能に装着されるユニットを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光体上に形成した静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、トナー像を用紙等の記録媒体に転写した後、定着装置によって記録媒体上のトナー像を定着させている。

このような画像形成装置においては、トナー像の定着を行う定着装置をユニット化して画像形成装置本体から着脱可能にしておくと、定着装置周辺に用紙がジャムした場合の用紙の除去が一層容易になるとともに、定着装置のメンテナンス性も向上する。定着装置を着脱式とする構成としては、画像形成装置本体側のフレームにガイド部材を装着し、このガイド部材に沿って定着装置を水平方向に摺動させる方法が一般的である。

また、定着装置は、定着ローラー対や搬送ローラー対等の回転体を備えているため、これらを回転駆動する画像形成装置本体側の駆動機構と連結するために、画像形成装置本体に精度良く位置決めすることが必要となる。

例えば特許文献１には、画像形成装置本体側に設けられた第１突出部材、第２突出部材が定着装置側に設けられた開口部、挿入孔に差し込まれることで定着装置の位置決めを行う第１位置決め部、第２位置決め部を備えた定着装置の位置決め機構が開示されている。

特開２０１３−２１３９４２号公報

特許文献１の方法は、画像形成装置本体に対する定着装置の位置決めの精度が高い構成となっている。しかしながら、定着装置を斜めに傾けた状態で画像形成装置本体に装着した場合、画像形成装置本体側に設けられた第１突出部材、第２突出部材と、定着装置側に設けられた開口部、挿入孔との抉りが生じてしまい、定着装置を円滑に着脱できなくなるという問題点があった。

なお、ここでは画像形成装置本体に着脱可能に装着される定着装置を例に挙げて説明したが、画像形成装置本体に対して着脱可能な他のユニットにおいても同様の問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるユニットの着脱作業性を簡易な構成で向上させた画像形成装置を提供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の第１の構成は、本体フレームと、ユニットと、一対のガイド部材と、を備えた画像形成装置である。本体フレームは、画像形成装置本体の側面内側に配置される。ユニットは、本体フレームに対して着脱可能である。一対のガイド部材は、本体フレームに固定され、ユニットを挿入及び引き出し可能に支持する。ユニットの底面外側には、ユニットの挿入及び引き出し方向に沿って延在する一対のリブが形成されており、各ガイド部材の上面には、各リブが摺動可能に係合する溝状のガイドレールが形成されている。

本発明の第１の構成によれば、ユニットの底面外側に挿入及び引き出し方向に沿って延在する一対のリブを設け、ガイド部材に形成されたガイドレールにリブを係合させた状態でユニットを挿入及び引き出し可能とすることにより、ユニットが水平方向及び垂直方向に傾くことなく、平行状態が維持される。従って、画像形成装置に対するユニットの円滑な挿入及び引き出し操作が可能となり、ユニットの誤装着も防止することができる。また、ユニットを単体で設置面に仮置きする場合は、底面外側に形成されたリブが脚部となって、ユニットを安定して設置することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図 本実施形態の画像形成装置１００に装着される定着ユニット１５の外観斜視図 定着ユニット１５を画像形成装置１００への挿入方向下流側から見た正面図 定着ユニット１５を下方から見た平面図 定着ユニット１５が装着される前の画像形成装置１００の本体フレーム１０１を定着ユニット１５の挿入方向から見た斜視図 本体フレーム１０１に装着される搬送フレーム５３の斜視図 側面フレーム５０ａに配置されるガイド部材５５ａを定着ユニット１５の挿入方向から見た斜視図 ガイド部材５５ａを定着ユニット１５の挿入方向上方から見た斜視図 定着ユニット１５を画像形成装置１００内に挿入する直前の定着ユニット１５のリブ４０ａ側の端部とガイド部材５５ａとの関係を示す拡大斜視図 定着ユニット１５を画像形成装置１００内に挿入する直前の定着ユニット１５のリブ４０ｂ側の端部とガイド部材５５ｂとの関係を示す拡大斜視図 定着ユニット１５を画像形成装置１００内に挿入する途中の定着ユニット１５のリブ４０ａ側の端部とガイド部材５５ａとの関係を示す拡大斜視図 定着ユニット１５を画像形成装置１００内に挿入する途中の定着ユニット１５のリブ４０ｂ側の端部とガイド部材５５ｂとの関係を示す拡大斜視図 定着ユニット１５を画像形成装置１００内に挿入した状態での定着ユニット１５のリブ４０ａ側の端部とガイド部材５５ａとの関係を示す拡大斜視図 定着ユニット１５を画像形成装置１００内に挿入した状態での定着ユニット１５のリブ４０ｂ側の端部とガイド部材５５ｂとの関係を示す拡大斜視図 定着ユニット１５が装着された本体フレーム１０１を定着ユニット１５の挿入方向から見た斜視図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る定着ユニット１５を備えた画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図である。画像形成装置（例えばモノクロプリンター）１００内には、帯電、露光、現像及び転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Ｐが配設されている。画像形成部Ｐには、感光体ドラム５の回転方向（図１の時計回り方向）に沿って、帯電ユニット４、露光ユニット（レーザー走査ユニット等）７、現像ユニット８、転写ローラー１４、クリーニング装置１９、及び除電装置（図示せず）が配設されている。

画像形成動作を行う場合、帯電ユニット４により時計回り方向に回転する感光体ドラム５が一様に帯電され、原稿画像データに基づく露光ユニット７からのレーザービームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。

この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピューター（図示せず）等から送信される。また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）が、感光体ドラム５の回転方向に対しクリーニング装置１９の下流側に設けられている。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙カセット１０又は手差し給紙装置１１から用紙搬送路１２及びレジストローラー対１３を経由して搬送され、転写ローラー１４（画像転写部）により感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ユニット１５に搬送されて定着ローラー対２５のニップ部を通過することによりトナー像が定着される。定着ユニット１５を通過した用紙は、用紙搬送路１６により装置上部に搬送され、用紙の片面のみに画像を形成する場合（片面印字時）は、排出ローラー対１７により排出トレイ１８に排出される。

一方、用紙の両面に画像を形成する場合（両面印字時）は、用紙の後端が用紙搬送路１６の分岐部２０を通過した後に搬送方向を逆転させる。これにより、用紙は分岐部２０から分岐する反転搬送路２１に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラー対１３に再搬送される。そして、感光体ドラム５上に形成された次のトナー像が、転写ローラー１４によって用紙の画像が形成されていない面に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着ユニット１５に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラー対１７により排出トレイ１８に排出される。

また、画像形成装置１００の後側（図１の左側）には、用紙搬送路１６の一部（外側面）を構成する側面カバー２３が支点２３ａにおいて開閉可能に支持されている。

図２は、画像形成装置１００に搭載される定着ユニット１５の外観斜視図、図３は、定着ユニット１５を画像形成装置１００への挿入方向下流側（図２の左手前方向）から見た正面図、図４は、定着ユニット１５を下方から見た平面図、図５は、定着ユニット１５が装着される画像形成装置１００の本体フレーム１０１を定着ユニット１５の挿入方向から見た斜視図である。

定着ユニット１５は、樹脂製の定着ハウジング１５ａ内に定着ローラー対２５（図１参照）を備えており、定着ハウジング１５ａの挿入方向下流側には、画像形成部Ｐ（図１参照）を通過した用紙を定着ハウジング１５ａの用紙進入口３０に案内する定着進入ガイド３１が形成されている。搬送ガイド３１の下方には、画像形成装置１００内に配置される搬送フレーム５３の第１位置決め穴５７ａ、回転規制穴５７ｂ（いずれも図６参照、搬送フレーム側連結部）に挿入される位置決めボス３３ａ、回転規制ボス３３ｂ（定着ユニット側連結部）が設けられている。

定着ハウジング２６の左右両端には、画像形成装置１００の側面フレーム５０ａ、５０ｂに形成されたビス締結穴５８ａ、５８ｂにビス固定するためのビス挿通穴３５ａ、３５ｂと、側面フレーム５０ａ、５０ｂに形成された第２位置決め穴５９ａ、５９ｂ（位置決め部）に挿入される位置決めピン３７ａ、３７ｂ（被位置決め部）が形成されている。また、定着ハウジング２６の底面外側には、定着ユニット１５の挿入または引き出し方向（図４の上下方向）に沿って延在する一対のリブ４０ａ、４０ｂが形成されている。

本体フレーム１０１は、画像形成装置１００の前後方向の側面に配置される側面フレーム５０ａ、５０ｂと、側面フレーム５０ａ、５０ｂの上部に橋渡し状に連結され、露光ユニット７（図１参照）を支持する連結フレーム５１と、を有する。連結フレーム５１の下方には、画像形成部Ｐで画像形成された用紙を定着ユニット１５に搬送するための搬送フレーム５３が固定されている。また、側面フレーム５０ａ、５０ｂの下方には、画像形成装置１００に対して定着ユニット１５を着脱するためのガイド部材５５ａ、５５ｂが配置されている。ガイド部材５５ａ、５５ｂの詳細な構成については後述する。

図６は、本体フレーム１０１に装着される搬送フレーム５３の斜視図である。搬送フレーム５３は、上面に転写ローラー１４を備えており、用紙搬送方向に対し転写ローラー１４の下流側（図６の手前側）には定着ハウジング１５ａに形成された定着進入ガイド３１（図２参照）に連結される搬送ガイド５３ａが形成されている。用紙搬送方向に対し搬送ガイド５３ａの下流側端部には、定着ハウジング１５ａの位置決めボス３３ａ、回転規制ボス３３ｂ（図２参照）が挿入される第１位置決め穴５７ａ、回転規制穴５７ｂが形成されている。第１位置決め穴５７ａは、内径が位置決めボス３３ａの外径と略同一径の丸穴である。回転規制穴５７ｂは上下方向の寸法が回転規制ボス３３ｂの外径と略同一であり、水平方向の寸法が回転規制ボス３３ｂの外径よりも大きい長穴である。

図７及び図８は、それぞれ側面フレーム５０ａに配置されるガイド部材５５ａを定着ユニット１５の挿入方向及び挿入方向上方から見た斜視図である。ガイド部材５５ａは、側面フレーム５０ａの内側下部にビス固定されており、ガイド部材５５ａの上面には、定着ハウジング１５ａのリブ４０ａ（図４参照）が係合するガイドレール６０が形成されている。

定着ユニット１５の挿入方向（図７の紙面左手前側から右奥側方向）に対しガイドレール６０の上流側端部には一対の第１ガイド面６１が形成されている。一対の第１ガイド面６１は、定着ユニット１５の挿入方向上流側の間隔がガイドレール６０よりも広く、下流側に向かって徐々に間隔が狭くなるテーパー形状となっている。

また、一対の第１ガイド面６１の間には、第２ガイド面６３が形成されている。第２ガイド面６３は、定着ユニット１５の挿入方向上流側から下流側に向かって上り勾配である傾斜面となっている。さらに、第２ガイド面６３の下方には、定着ユニット１５のリブ４０ａを挿入する位置を示す目印６５が形成されている。

なお、ここでは側面フレーム５０ａに配置されるガイド部材５５ａの構成について説明したが、側面フレーム５０ｂに配置され、定着ハウジング１５ａのリブ４０ｂが係合するガイド部材５５ｂの構成についても基本的に同様である。

次に、画像形成装置１００に対する定着ユニット１５の着脱操作について説明する。定着ユニット１５を画像形成装置１００に装着する場合は、先ず、側面カバー２３（図１参照）を開放して画像形成装置１００内部へのアクセスが可能な状態とする。次に、定着ハウジング１５ａの底面外側に形成されたリブ４０ａ、４０ｂを、側面フレーム５０ａ、５０ｂに配置されたガイド部材５５ａ、５５ｂのガイドレール６０に挿入する。

このとき、図９及び図１０に示すように、ガイド部材５５ａ、５５ｂに形成された目印６５に合わせて定着ハウジング１５ａのリブ４０ａ、４０ｂを接近させることにより、リブ４０ａ、４０ｂとガイドレール６０との位置合わせが容易となる。そして、ガイドレール６０の挿入側端部に形成された第１ガイド面６１、第２ガイド面６３に沿ってリブ４０ａ、４０ｂがガイドレール６０内に円滑に案内される。

次に、図１１及び図１２に示すように、定着ユニット１５を画像形成装置１００内に挿入していく。挿入方向に沿って延在するリブ４０ａ、４０ｂとガイドレール６０との係合によって、定着ユニット１５は挿入方向に対して水平方向及び垂直方向に傾くことなく、平行状態を維持しながら画像形成装置１００の内部へ挿入される。また、リブ４０ａ、４０ｂがガイドレール６０内を円滑に摺動するように、リブ４０ａ、４０ｂの厚みはガイドレール６０の内側面との間に所定のクリアランス（隙間）が形成されるように設計されている。

定着ユニット１５を画像形成装置１００内の所定位置まで挿入すると、図１３及び図１４に示すように、リブ４０ａ、４０ｂがガイドレール６０内に完全に挿入された状態となる。この状態で、定着ハウジング１５ａの位置決めボス３３ａ、回転規制ボス３３ｂ（図３参照）が搬送フレーム５３の第１位置決め穴５７ａ、回転規制穴５７ｂ（図６参照）に挿入されている。また、定着ハウジング１５ａの位置決めピン３７ａ、３７ｂ（図３参照）が側面フレーム５０ａ、５０ｂの第２位置決め穴５９ａ、５９ｂ（図５参照）に挿入されている。これにより、本体フレーム１０１に対する定着ユニット１５の位置決めが完了する。

その後、定着ハウジング１５ａのビス挿通穴３５ａ、３５ｂと、側面フレーム５０ａ、５０ｂのビス締結穴５８ａ、５８ｂにビスを締結して、図１５に示すように画像形成装置１００への定着ユニット１５の装着が完了する。

一方、定着ユニット１５を画像形成装置１００から取り外す場合は、図１５の状態から定着ハウジング１５ａのビス挿通穴３５ａ、３５ｂと側面フレーム５０ａ、５０ｂのビス締結穴５８ａ、５８ｂを締結するビスを緩めて抜き取った後、ガイドレール６０に沿って定着ユニット１５を引き出す。

引き出された定着ユニット１５を単体で設置面に仮置きする場合は、定着ハウジング１５ａの底面に形成されたリブ４０ａ、４０ｂが脚部となって、定着ユニット１５を安定して設置することができる。

本実施形態の構成によれば、定着ハウジング１５ａの底面に挿入方向に沿って延在するリブ４０ａ、４０ｂを設け、画像形成装置１００の本体フレーム１０１側のガイド部材５５ａ、５５ｂに形成されたガイドレール６０にリブ４０ａ、４０ｂを係合させることにより、定着ユニット１５が水平方向及び垂直方向に傾くことなく、本体フレーム１０１に対して平行状態を維持したまま定着ユニット１５の挿入及び引き出し操作が行われる。従って、画像形成装置１００に対する定着ユニット１５の円滑な挿入及び引き出し操作が可能となり、定着ユニット１５の誤装着も防止することができる。

また、ガイドレール６０の挿入側端部にテーパー状の第１ガイド面６１、上り勾配の傾斜面である第２ガイド面６３を形成することにより、リブ４０ａ、４０ｂを第１ガイド面６１、第２ガイド面６３に沿ってガイドレール６０に円滑且つ確実に案内することができ、定着ユニット１５の着脱操作性を向上させることができる。

さらに、定着ユニット１５に形成された位置決めボス３３ａ、回転規制ボス３３ｂが用紙搬送方向に対し上流側に位置する搬送フレーム５３の第１位置決め穴５７ａ、回転規制穴５７ｂに挿入されるため、搬送フレーム５３と定着ユニット１５との位置決め精度が向上し、搬送フレーム５３の搬送ガイド５３ａから定着ユニット１５の定着進入ガイド３１への用紙の受け渡しを確実に行うことができる。

なお、上記の実施形態において定着ユニット１５に形成された位置決めボス３３ａ、回転規制ボス３３ｂと、搬送フレーム５３に形成された第１位置決め穴５７ａ、回転規制穴５７ｂとは、互いに逆の形状であってもよい。すなわち、定着ユニット１５側に第１位置決め穴と回転規制穴（定着ユニット側連結部）を形成し、搬送フレーム５３側に位置決めボスと回転規制ボス（搬送フレーム側連結部）を形成しても、同様に搬送フレーム５３と定着ユニット１５との位置決め精度を向上できる。同様に、定着ハウジング１５ａに形成された位置決めピン３７ａ、３７ｂと、側面フレーム５０ａ、５０ｂに形成された第２位置決め穴５９ａ、５９ｂも、互いに逆の形状であってもよい。すなわち、定着ハウジング１５ａに位置決め穴（位置決め部）を設け、側面フレーム５０ａ、５０ｂ側にそれぞれ被位置決めピン（被位置決め部）を設けてもよい。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては定着ユニット１５を水平に挿入及び引き出し可能な構成の画像形成装置１００について説明したが、画像形成装置１００に対して挿入及び引き出し可能なユニットは定着ユニット１５に限定されるものではなく、例えば感光体ドラム５を含むドラムユニットや現像ユニット８等の他のユニットとしても良い。

また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンターに限らず、カラープリンター、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、或いはファクシミリ等、着脱可能なユニットを備えた他のタイプの画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、画像形成装置本体に対し着脱可能に装着されるユニットを備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるユニットの着脱作業性を簡易な構成で向上させた画像形成装置を提供することができる。

１５ 定着ユニット
１５ａ 定着ハウジング
３１ 定着進入ガイド
３３ａ 位置決めボス（定着ユニット側連結部）
３３ｂ 回転規制ボス（定着ユニット側連結部）
３５ａ、３５ｂ ビス挿通穴
３７ａ、３７ｂ 位置決めピン（被位置決め部）
４０ａ、４０ｂ リブ
５３ 搬送フレーム
５３ａ 搬送ガイド
５５ａ、５５ｂ ガイド部材
５７ａ 第１位置決め穴（搬送フレーム側連結部）
５７ｂ 回転規制穴（搬送フレーム側連結部）
５８ａ、５８ｂ ビス締結穴
５９ａ、５９ｂ 第２位置決め穴（位置決め部）
６０ ガイドレール
６１ 第１ガイド面
６３ 第２ガイド面
１００ 画像形成装置

Claims (5)

1. 画像形成装置本体の側面内側に配置される本体フレームと、
   該本体フレームに対して着脱可能であるユニットと、
   前記本体フレームに固定され、前記ユニットを挿入及び引き出し可能に支持する一対のガイド部材と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記ユニットの底面外側には、前記ユニットの挿入及び引き出し方向に沿って延在する一対のリブが形成されており、
   前記各ガイド部材の上面には、前記各リブが摺動可能に係合する溝状のガイドレールが形成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ユニットの挿入方向に対し前記ガイドレールの内側面の上流側端部には、前記リブを前記ガイドレールに案内する一対の第１ガイド面が形成されており、
   前記第１ガイド面は、前記ユニットの挿入方向下流側に向かって徐々に間隔が狭くなるテーパー形状であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記一対の第１ガイド面の間には、前記リブを前記ガイドレールに案内する第２ガイド面が形成されており、
   前記第２ガイド面は、前記ユニットの挿入方向上流側から下流側に向かって上り勾配であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ユニットは、記録媒体上に形成されたトナー像を定着して永久像とする定着ユニットであり、前記本体フレーム内には、記録媒体の搬送方向に対し前記定着装置の上流側に連結される搬送フレームが固定されており、
   前記定着ユニットの挿入方向下流側の端部には、前記搬送フレームに形成された搬送フレーム側連結部に係合する定着ユニット側連結部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記本体フレームは、画像形成装置本体の側面内側に対向配置される一対の側面フレームを有し、
   前記ユニットの挿入方向上流側の端部には、前記側面フレームに形成された位置決め部に係合する被位置決め部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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