JP4703307B2

JP4703307B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4703307B2
Application number: JP2005218787A
Authority: JP
Inventors: 浩之前田
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2025-07-28
Also published as: JP2007034009A

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に装置内部の定着ユニットを水平方向に引き出して交換作業を行う場合の定着ユニットの着脱機構に関する。

従来の画像形成装置の構成を図７に示す。１００は画像形成装置であり、ここでは一例としてデジタル複合機を示している。画像形成装置１００では、コピー動作を行う場合、複合機本体１内の画像形成部２において、帯電ユニット３により時計回り（図の矢印方向）に回転する感光体ドラム４が一様に帯電され、画像読取部５で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）８からのレーザビームにより感光体ドラム４上に静電潜像が形成され、現像ユニット７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７へのトナーの供給はトナーコンテナ６から行われる。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム４に向けて、用紙９が給紙機構１０から給紙ローラ１１、用紙搬送路１２及びレジストローラ対１３を経由して画像形成部２に搬送され、この画像形成部２において転写ローラ１４により感光体ドラム４の表面に形成されたトナー像が用紙９に転写される。そして、トナー像が転写された用紙９は感光体ドラム４から分離され、定着ユニット１５に搬送されてトナー像が定着される。トナー像が用紙に転写された後に感光体ドラム４の表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置１６により除去される。

定着ユニット１５を通過した用紙９は、分岐部材１７において搬送方向が複数方向に振り分けられる。用紙の片面のみに画像を形成する場合は、用紙９はそのまま画像面が上向き（以下、フェイスアップという）の状態で側面排出ローラ対１８を通過して側面排出口２５から用紙排出トレイ１９上に排出されるか、或いは分岐部材１７によって用紙搬送路２０に振り分けられ、搬送ローラ対２１を経て胴内排出ローラ対２２より画像面を下向き（以下、フェイスダウンという）にして胴内排出トレイ２３上に排出される。用紙搬送路２０、搬送ローラ対２１及び胴内排出ローラ対２２は、用紙の搬送方向を切り換えるスイッチバック装置としても機能する。

一方、用紙の両面に画像を形成する場合は、定着ユニット１５を通過した用紙９は分岐部材１７で用紙搬送路２０に振り分けられる。そして、用紙後端部が分岐部材１７を通過した後、搬送ローラ対２１及び胴内排出ローラ対２２を逆回転させて搬送方向を切り換えた後、分岐部材１７において今度は両面印字経路２４に振り分けられ、画像の形成されていない面を上に向けて画像形成部２へ再搬送される。再搬送された用紙９は、画像形成部２において次の画像が形成され、定着部１５に搬送されてトナー像が定着された後、側面排出ローラ対１８或いは胴内排出ローラ対２２より装置外部に排出される。

また、図示しないが、感光体ドラム４の表面の残留電荷を除去する除電装置がクリーニング装置１６の下流側に設けられている。さらに、給紙機構１０は、装置本体１に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１０ｄとから構成され、これらは用紙搬送路１２を介して感光体ドラム４及び現像ユニット７等からなる画像形成部２に繋がっている。

上記のような画像形成装置においては、定着ユニットが装置本体内に固定された据え置き型のものもあるが、定着ユニット単体で装置本体から着脱可能に構成されているものも多く存在する。特に、定着ユニット１５を装置本体１から用紙搬送方向に対し平行（図７の左方向）に引き出す方式にすると、定着ユニット１５交換時の作業性の向上に加えて、定着ユニット周辺に用紙がジャムした場合の用紙の除去も一層容易になる。このような構成の定着ユニットを図８に示す。図８において、定着ユニット１５は２本のレール３０ａ、３０ｂ上に配置されており、レール３０ａ、３０ｂは、装置本体１側のレールガイド（図示せず）に沿って水平方向（矢印ＡＡ′方向）に摺動自在に構成されている。

ギヤ３２、３３、及び３４は、図示しない定着駆動モータ（駆動手段）の駆動力を定着入力ギヤ３１に伝達する駆動伝達手段を構成する。定着ユニット１５付近でジャムが発生した場合、ユーザは、装置本体１からレール３０ａ、３０ｂごと定着ユニット１５を矢印Ａ方向に引き出す。これにより、定着入力ギヤ３１はギヤ３２から脱離し、定着ユニット１５の駆動が停止する。そして、ジャム処理が終了し、矢印Ａ′方向に再び定着ユニット１５を挿入すると、定着入力ギヤ３１がギヤ３２に連結される。

上記の構成によれば、定着ユニットが耐用年数に達したり、或いは故障したりした場合に定着ユニットのみを交換可能であるため、メンテナンス作業を容易に行うことができる。しかし、従来は定着ユニットがビス等により固定されていたため、交換作業はサービスマンが行うこととされ、ユーザはその都度サービスマンを呼ばなければならないという問題点があった。

そこで、定着ユニットをユーザ自身で容易に着脱可能とする方法が種々提案されており、例えば特許文献１には、定着ユニットを押圧する押圧手段を設け、ビス等を用いずに定着ユニットを装置本体に固定する方法が開示されている。また、特許文献２には、定着装置を長手方向の中心部を回動中心として水平方向に回動することで、装置本体との結合を断続する定着装置の取り付け方法が開示されている。また、特許文献３には、定着装置の長手方向の一端に被係合部を設け、他端を支点として定着装置を縦方向に回動させることにより、被係合部を本体側の装填部に設けられた係合部に係合させる着脱機構が開示されている。

しかしながら、特許文献１の方法では、別途押圧手段を設けるため、部品点数が増加するとともに押圧手段の配置スペースが必要となり、装置の小型化、コンパクト化の妨げとなる。また、特許文献２の方法においても定着装置の回動スペースが必要となり、特許文献３の方法においても着脱に必要な構成部品が多くなる。さらに特許文献１〜３では定着ユニットを装置外部に引き出す構成でないため、定着ユニット着脱時の作業スペースが狭いという問題点もあった。
特開平７−２１００２３号公報特開平１１−２４５２９号公報特開２０００−３５６９３８号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、装置の小型化、コンパクト化を妨げることなく、定着ユニットの交換作業をユーザ自身で容易に行う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。

上記目的を達成するために本発明は、装置本体内部の定着ユニットの左右両端を支持する２本のレールと、該レールを摺動可能に支持するレールガイドと、を有し、前記定着ユニットを前記レールと共に用紙搬送方向に対し平行に引き出した後、装置本体から着脱可能とした画像形成装置において、前記定着ユニットは、前記２本のレールに設けられた位置決めピンを回動支点として、定着ユニット係止手段により前記レール上に係止される第１の位置と、前記レール上から着脱可能となる第２の位置とに回動可能に支持されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記２本のレールの先端には、前記定着ユニットから排出された記録媒体を排出口又は両面印字経路に案内する搬送ガイド部材が橋渡し状に固定されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記定着ユニット係止手段は、前記定着ユニットの回動側端部に設けられた係止用突起と、前記搬送ガイド部材の表面から出没自在に支持されるとともに、付勢手段により前記係止用突起の方向に付勢されており、前記定着ユニットの回動に伴い前記係止用突起と係合又は離間するロック部材とで構成されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記定着ユニットには、前記位置決めピンに係合する略コ字状の係合部が設けられており、前記定着ユニットが前記第２の位置にあるとき、前記定着ユニットを前記係合部の開口方向と平行に引き抜き若しくは挿入することにより前記定着ユニットの着脱が可能であり、前記定着ユニットが前記第１の位置にあるとき、前記ロック部材は、前記係合部を前記位置決めピンに押し付けて前記定着ユニットの移動を規制することを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、定着ユニットを回動させるだけで着脱作業を容易に行うことができるため、定着ユニット周辺のジャム処理が容易になるとともに、サービスマンに依頼することなくユーザ自身で定着ユニットの交換が可能となる。また、定着ユニットが搬送方向に沿って回動する構成のため、定着ユニットを着脱するための回動スペースを設ける必要がなく、装置の小型化、コンパクト化にも寄与する。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、２本のレールの先端に搬送ガイド部材を橋渡し状に固定することにより、搬送ガイド部材はレールの固定及び補強部材を兼ねることとなり、定着ユニットの引き出し及び挿入時、或いは着脱時の操作性が向上する。また、別途補強部材等を設ける必要がないため、部品点数が削減できるとともに画像形成装置の省スペース化にも貢献する。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の画像形成装置において、定着ユニット係止手段を、定着ユニットの回動側端部に設けられた係止用突起と、定着ユニットの回動に伴い係止用突起に係合又は離間するロック部材とで構成することにより、定着ユニットとレールとのロック機構の作動及び解除を行う場合に操作レバー等を操作する必要がなく、定着ユニットの着脱を簡便且つ確実に行うことができる。また、搬送ガイド部材がロック部材のガイドを兼ねるため、ロック部材の出没が円滑なものとなる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、定着ユニットが第１の位置にあるときは、ロック部材によりレール上での定着ユニットのがたつきや移動を防止できるため、定着ユニットの引き出し及び挿入時の操作性が向上する。また、定着ユニットが第２の位置にあるときは、定着ユニットを係合部の開口方向と平行に抜き差しするだけで容易に着脱可能となるため、着脱時の操作性が向上する。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の定着ユニット周辺の構成を示す斜視図である。従来例の図８と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、図１は図８の反対側から定着ユニット１５を見た状態を示しており、ここではレール３０ａ、３０ｂ（図８参照）及び外装カバー（図２参照）は記載を省略している。３５は、定着ユニット１５を通過した用紙を用紙搬送路２０、両面印字経路２４、或いは外装カバーに設けられた側面排出口２５（いずれも図７参照）に案内する搬送ガイド部材である。

搬送ガイド部材３５には、図示しない駆動手段により用紙排出方向に回転する側面排出ローラ１８ａが付設されており、外装カバーに付設され側面排出ローラ１８ａに圧接されて従動回転する排出コロ１８ｂとで側面排出ローラ対１８を構成する。分岐部材１７は、支軸１７ａを中心に搬送ガイド部材３５に回動可能に支持されており、搬送ガイド部材３５を通過した用紙の搬送方向を切り換える。

定着ユニット１５の側面１５ａ、１５ｂの下部には、略コ字状の係合部３６が形成されている。この係合部３６が、レール３０ａ、３０ｂに設けられた位置決めピン３７に係合することにより、レール３０ａ、３０ｂ上での定着ユニット１５の位置決めが行われる。なお、ここでは側面１５ｂ側の係合部３６及び位置決めピン３７は記載していない。定着ユニット１５は両側の位置決めピン３７を支点として矢印ＢＢ′方向に回動可能に支持されており、定着ユニット１５を矢印Ｂ方向に所定量回動させると、係合部３６と位置決めピン３７との係合を解除して定着ユニット１５を斜め上方向に取り外し可能となる。

この構成により、定着ユニット１５を着脱するためのスペースを設けることなく定着ユニット１５を容易に着脱することができる。なお、定着ユニットの着脱方法については後述する。３８は、装置本体側の係止ピン（図示せず）に係合して定着ユニット１５及びレール３０ａ、３０ｂの水平方向の移動を規制するフック部である。

図２は、搬送ガイド部材３５周辺の構成を装置本体側から見た斜視図である。図１及び従来例の図７、図８と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。搬送ガイド部材３５は、２本のレール３０ａ、３０ｂの先端に橋渡し状に固定されている。この構成により、搬送ガイド部材３５はレール３０ａ、３０ｂの固定及び補強部材を兼ねることとなり、定着ユニット１５の引き出し及び挿入時、或いは着脱時においてレール３０ａ、３０ｂの撓みや振動を低減できるため、操作性が向上する。また、別途補強部材等を設ける必要がないため、部品点数の削減とともに画像形成装置の省スペース化も可能となる。

搬送ガイド部材３５の外側には外装カバー３９が取り付けられている。この外装カバー３９は、装置本体の外装面の一部を構成するとともに、定着ユニット１５（図１参照）の装置本体からの引き出し操作及び装置本体への挿入操作を行う場合の取手部としての役割も兼ね備えている。

また、外装カバー３９はフック部３８の回動支点３８ａにおいて搬送ガイド部材３５に回動可能に取り付けられており、外装カバー３９はフック部３８と共に矢印ＣＣ′方向に回動する。即ち、外装カバー３９はフック部３８の操作部としても機能する。

搬送ガイド部材３５の用紙搬送面３５ａには、用紙を円滑に搬送するためのガイドローラ４０が設けられている。また、搬送ガイド部材３５の左右両側には、定着ユニット１５の回動側端部に設けられる係止用突起４１（図３参照）に係合するロック部材４２が設けられている。係止用突起４１及びロック部材４２は、定着ユニット１５をレール３０ａ、３０ｂ上に係止する定着ユニット係止手段を構成する。

ロック部材４２は、搬送ガイド部材３５に形成されたガイド穴３５ｂ、３５ｃから出没自在に支持されており、圧縮バネ４３（図４参照）により突出方向（図の矢印Ａ′方向）に付勢されている。このロック部材４２と係止用突起４１とが係合し、さらにロック部材４２が定着ユニット１５を矢印Ａ′方向に押圧することにより、定着ユニット１５の係合部３６（図１参照）が位置決めピン３７に押し付けられて定着ユニット１５の上下方向及び水平方向の移動が規制される。

図３は、定着ユニット及び搬送ガイド部材周辺の側面斜視図であり、図４は図３における定着ユニット側面の拡大図である。図３及び図４を用いて定着ユニット１５の着脱機構を詳細に説明する。なお、図４においては説明の便宜のため、レール３０ａは記載を省略している。また、ここではレール３０ａ側の着脱機構についてのみ説明するが、レール３０ｂ側も全く同様に説明される。

図３及び図４は、定着ユニット１５がレール３０ａ、３０ｂに係止される位置（以下、第１の位置という）にある状態を示している。ロック部材４２は圧縮バネ４３により矢印Ａ′方向に付勢されており、係止用突起４１に係合している。定着ユニット１５はロック部材４２により矢印Ａ′方向に押圧され、係合部３６は開口端３６ａを矢印Ａ′方向に向けた状態で位置決めピン３７に押し付けられている。

従って、定着ユニット１５が第１の位置にあるときは、ロック部材４２によりレール３０ａ、３０ｂ上での定着ユニット１５のがたつきや移動を防止できるため、装置本体からの定着ユニット１５の引き出し時及び装置本体内への挿入時の操作性が向上する。

図４の状態から、位置決めピン３７を支点として定着ユニット１５を矢印Ｂ方向に回動させると、係止用突起４１はロック部材４２に乗り上げ、ロック部材４２に当接しながら上向きに摺動するため、ロック部材４２が圧縮バネ４３の付勢力に抗してガイド穴３５ｂ内に埋没する。そして、係止用突起４１がロック部材４２を乗り越えた時、ロック部材４２は圧縮バネ４３により再びガイド穴３５ｂから突出する。

これにより、係止用突起４１とロック部材４２との係合が解除され、定着ユニット１５はレール３０ａ、３０ｂから離脱可能な位置（以下、第２の位置という）に配置される。一方、定着ユニット１５の回動に伴い、係合部３６も矢印Ｂ方向に回動する。そして、開口端３６ａの向きも矢印Ａ′方向から斜め下向きに移動する。

定着ユニット１５が第２の位置にある状態を図５に示し、第２の位置から再び第１の位置に配置された状態を図６に示す。なお、図５及び図６においてはレール３０ｂ側の構成をレール３０ａ側から見た状態を示しており、レール３０ａ及び搬送ガイド部材３５は記載を省略している。図５に示す第２の位置から定着ユニット１５を矢印Ｄ方向（係合部３６の開口方向と逆方向）に引き抜くことにより、定着ユニット１５はレール３０ａ、３０ｂから離脱する。そして、ユーザによりジャム処理や定着ユニット１５の交換作業が行われる。

なお、定着ユニット１５をレール３０ａ、３０ｂに装着する場合は、係合部３６が位置決めピン３７に係合するように定着ユニット１５を挿入して第２の位置に配置した後、矢印Ｂ′方向に回動させることにより、係止用突起４１がロック部材４２に当接しながら下向きに摺動し、係止用突起４１とロック部材４２とが再び係合して図６に示す第１の位置に配置され、定着ユニット１５がレール３０ａ、３０ｂ上に係止される。

従って、定着ユニット１５が第２の位置にあるときは、定着ユニット１５を係合部３６の開口方向と平行に引き抜き、或いは挿入するだけで、レール３０ａ、３０ｂに対し容易に着脱可能となるため、定着ユニット１５の着脱時の操作性が向上する。また、ロック部材４２は定着ユニット１５を回動させるだけで係止用突起４１と係合又は離間するため、定着ユニット１５の着脱時に操作レバー等を操作する必要がなく、着脱操作を簡便に行うことができる。

なお、位置決めピン３７は、装置内部における定着ユニット１５の位置を正確に決定するものではなく、係合部３６との係合により、レール３０ａ、３０ｂ上での定着ユニット１５の仮の位置決めを行うためのものである。ここでは定着ユニット１５の正確な位置決めを行う機構については詳述しないが、例えば、定着ユニット側に設けられた位置決め溝と、装置本体側のフレームに位置決め溝に係合するように設けられたピンにより決定する方法が挙げられる。

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、定着ユニット係止手段として定着ユニット１５側に係止用突起４１を設け、搬送ガイド部材３５側にロック部材４２を設けているが、定着ユニット１５側にロック部材を設け、搬送ガイド部材３５側の係止用突起に係合させる構成としても良い。また、係合部３６や係止用突起４１、ロック部材４２の形状や配置についても上記実施形態に限定されるものではない。

また、ここでは定着ユニット１５の回動に伴い自動的にロック機構が作動及び解除する構成としたが、手動でロック機構の作動及び解除を行うような構成の係止手段を用いることもできる。また、本発明は図７に示したようなデジタル複合機に限らず、タンデム方式のカラー画像形成装置や、アナログ方式のモノクロ複写機、或いはファクシミリ、レーザプリンタ等、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、装置本体内部の定着ユニットの左右両端を支持する２本のレールと、該レールを摺動可能に支持するレールガイドとを有し、定着ユニットをレールと共に用紙搬送方向に対し平行に引き出した後、装置本体から着脱可能とした画像形成装置において、定着ユニットは、２本のレールに設けられた位置決めピンを回動支点として、定着ユニット係止手段によりレール上に係止される第１の位置と、レール上から着脱可能となる第２の位置とに回動可能に支持されることとする。

これにより、定着ユニットを着脱するためのスペースを設ける必要がなく、さらにサービスマンに依頼することなくユーザ自身でジャム処理や定着ユニットの交換が可能となるため、コンパクトで取り扱い易く、且つメンテナンス費用も安価な画像形成装置を提供することができる。

また、２本のレールの先端に搬送ガイド部材を橋渡し状に固定したので、搬送ガイド部材によりレールが補強され、定着ユニットの引き出し及び挿入時、或いは着脱時の操作性が向上する。また、別途補強部材等を設ける必要がないため、部品点数の削減や画像形成装置の省スペース化にも貢献する。

また、定着ユニット係止手段として、定着ユニット側に係止用突起を設け、定着ユニットの回動に伴い係止用突起に係合又は離間するロック部材を搬送ガイド部材に設けたので、ロック機構の作動及び解除を行う場合に操作レバー等を操作する必要がなく、定着ユニットの着脱を簡便且つ確実に行うことができる。

また、定着ユニットが第２の位置にあるとき、定着ユニットを略コ字状の係合部の開口方向と平行に引き抜き若しくは挿入することにより定着ユニットを着脱させ、定着ユニットが第１の位置にあるとき、ロック部材により係合部を位置決めピンに押し付けて定着ユニットの移動を規制する構成としたので、第１の位置ではレール上での定着ユニットのがたつきや移動を効果的に防止するとともに、第２の位置では定着ユニットを係合部の開口方向と平行に抜き差しするだけでレールから容易に着脱可能となるため、定着ユニットの引き出し及び挿入時、及び着脱時の操作性が一層向上した画像形成装置となる。

は、本発明の画像形成装置に搭載される定着ユニット及び搬送ガイド部材の構成を示す斜視図である。は、搬送ガイド部材を定着ユニット側から見た状態を示す斜視図である。は、定着ユニット及び搬送ガイド部材周辺の側面斜視図である。は、定着ユニットの側面拡大図である。は、定着ユニットが第２の位置に配置された状態を示す側面図である。は、定着ユニットが第１の位置に配置された状態を示す側面図である。は、従来の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。は、従来の画像形成装置において定着ユニットを装置本体から引き出し可能とした構成を示す斜視図である。

符号の説明

１装置本体
１５定着ユニット
３０ａ、３０ｂレール
３５搬送ガイド部材
３６係合部
３７位置決めピン（回動支点）
３８フック部
３９外装カバー
４１係止用突起（定着ユニット係止手段）
４２ロック部材（定着ユニット係止手段）
４３圧縮バネ（付勢手段）
１００画像形成装置

Claims

装置本体内部の定着ユニットの左右両端を支持する２本のレールと、該レールを摺動可能に支持するレールガイドと、を有し、
前記定着ユニットを前記レールと共に用紙搬送方向に対し平行に引き出した後、装置本体から着脱可能とした画像形成装置において、
前記定着ユニットは、前記２本のレールに設けられた位置決めピンを回動支点として、定着ユニット係止手段により前記レール上に係止される第１の位置と、前記レール上から着脱可能となる第２の位置とに回動可能に支持され、
前記２本のレールの先端には、前記定着ユニットから排出された記録媒体を排出口又は両面印字経路に案内する搬送ガイド部材が橋渡し状に固定されており、
前記定着ユニット係止手段は、前記定着ユニットの回動側端部に設けられた係止用突起と、前記搬送ガイド部材の表面から出没自在に支持されるとともに、付勢手段により前記係止用突起の方向に付勢されており、前記定着ユニットの回動に伴い前記係止用突起と係合又は離間するロック部材とで構成されることを特徴とする画像形成装置。
前記定着ユニットには、前記位置決めピンに係合する係合部が設けられており、前記定着ユニットが前記第２の位置にあるとき、前記定着ユニットを前記係合部の開口方向と平行に引き抜き若しくは挿入することにより前記定着ユニットの着脱が可能であり、前記定着ユニットが前記第１の位置にあるとき、前記ロック部材は、前記係合部を前記位置決めピンに押し付けて前記定着ユニットの移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。