特開 2024-167973 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024167973

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20241128BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 505

G03G21/16 185

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023084322

(22)【出願日】2023-05-23

(71)【出願人】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】富安 昌伸

【テーマコード（参考）】

2H033

2H171

【Ｆターム（参考）】

2H033AA42

2H033BA11

2H033BA25

2H033BA26

2H033BA31

2H033BB01

2H033BB28

2H033CA07

2H171FA19

2H171FA26

2H171GA23

2H171JA12

2H171KA27

2H171QC36

2H171QC40

2H171UA02

(57)【要約】

【課題】通常の固定に用いられる構造を備えつつ、過度に強度を必要とせずにユーザが高温状態の部分に接触することを防止することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、熱源を含む熱ユニットとしての定着部５４と、本体８０とを備え、前記熱ユニットおよび本体８０のうち少なくともいずれかは、前記熱ユニットを本体８０に設置した状態で固定するセット部１０と、熱の影響で変形することによって、外部からセット部１０へのアクセスを妨げるアクセス抑制部３０とを含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱源を含む熱ユニットと、
本体とを備え、
前記熱ユニットおよび前記本体のうち少なくともいずれかは、
前記熱ユニットを前記本体に設置した状態で固定するセット部と、
熱の影響で変形することによって、外部から前記セット部へのアクセスを妨げるアクセス抑制部とを含む、画像形成装置。

【請求項2】

前記熱ユニットは、定着部である、請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記アクセス抑制部は、温度によって形状を変化しうる形状記憶部と、
前記形状記憶部の形状変化によって変位するように配置されたシャッタとを備える、請求項１または２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記形状記憶部は、前記シャッタと連結されており、
前記アクセス抑制部は、前記シャッタが前記セット部を隠していない第１状態と、高温状態で前記形状記憶部が伸長することによって前記シャッタが前記セット部を隠している第２状態とをとりうる、請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記形状記憶部は、形状記憶合金を含む、請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記形状記憶部は、気体の体積変化によって形状を変化させる装置である、請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記形状記憶部は、熱受取り部と、管状部材と、シリンダ部とを含み、前記シャッタは前記シリンダ部に接続されており、前記熱受取り部と前記シリンダ部とは、前記管状部材によって連結されている、請求項６に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

定着部を備える画像形成装置が知られている。着脱可能な定着部を備える画像形成装置が知られている。定着部としては、記録材の表面に転写した画像を加熱により定着するものが広く用いられている。定着部は、画像の定着に必要な高温状態になりうる。高温状態になっている定着部にユーザが接触すると危険である。

【0003】

そこで、ユーザの安全性を確保するための構成が、特開２０１１－２７８９０号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１では、画像形成装置本体に対して定着装置を設置した状態でロックするためのロック装置が記載されている。ロック装置は、形状記憶合金からなる駆動部材を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－２７８９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されたロック装置を用いれば、高温状態にあるときには定着装置が画像形成装置本体に対してロックされる。しかし、高温状態ではないときには、定着装置が画像形成装置本体に対してロックされていない。したがって、画像形成装置の輸送時には別途固定具が必要となる。

【0006】

また、形状記憶合金からなる駆動部材による固定を採用するとしても、定着装置が高温状態にあるときにユーザが誤って定着装置を取り外そうとしたときにこの取外し行為を阻止できるためには、形状記憶合金からなる駆動部材には、ユーザの操作力に耐えうる程度の強度が必要となる。したがって、画像形成装置全体のコストアップとなってしまう。

【0007】

そこで、本発明は、通常の固定に用いられる構造を備えつつ、過度に強度を必要とせずにユーザが高温状態の部分に接触することを防止する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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明に基づく画像形成装置は、熱源を含む熱ユニットと、本体とを備え、上記熱ユニットおよび上記本体のうち少なくともいずれかは、上記熱ユニットを上記本体に設置した状態で固定するセット部と、熱の影響で変形することによって、外部から上記セット部へのアクセスを妨げるアクセス抑制部とを含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、画像形成装置はアクセス抑制部を備えており、アクセス抑制部は、熱の影響で変形することによって、外部からセット部へのアクセスを妨げることができるので、通常の固定に用いられる構造を備えつつ、過度に強度を必要とせずにユーザが高温状態の部分に接触することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に基づく実施の形態１における画像形成装置の概念図である。

【図2】本発明に基づく実施の形態１における画像形成装置の常温状態での部分拡大図である。

【図3】本発明に基づく実施の形態１における画像形成装置の高温状態での部分拡大図である。

【図4】本発明に基づく実施の形態２における画像形成装置の常温状態での部分拡大図である。

【図5】本発明に基づく実施の形態２における画像形成装置の高温状態での部分拡大図である。

【図6】本発明に基づく実施の形態３における画像形成装置の常温状態での部分拡大図である。

【図7】本発明に基づく実施の形態３における画像形成装置の高温状態での部分拡大図である。

【図8】本発明に基づく実施の形態４における画像形成装置の常温状態での部分拡大図である。

【図9】本発明に基づく実施の形態４における画像形成装置の高温状態での部分拡大図である。

【図10】本発明に基づく実施の形態５における画像形成装置の常温状態での部分拡大図である。

【図11】本発明に基づく実施の形態５における画像形成装置の高温状態での部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（実施の形態１）
（構成）
図１～図３を参照して、本発明に基づく実施の形態１における画像形成装置について説明する。

【0012】

まず、画像形成装置５０１の一例の概念図を図１に示す。画像形成装置５０１は、スキャナ５１と、操作パネル５２と、画像形成部５３と、定着部５４と、給紙トレイ５５と、制御部５６を備える。給紙トレイ５５から画像形成部５３を経由し、さらに定着部５４を経由するように、画像形成装置５０１の内部では、搬送路５７が形成されている。記録材は、給紙トレイ５５から供給され、搬送路５７に沿って搬送されていく。画像形成部５３において記録材の表面に画像が転写され、定着部４において高温処理されることによって、画像は記録材に定着する。定着部５４は高温状態を実現するためにヒータを含む。定着部５４は、メンテナンスの一環として交換される場合がある。交換作業に対応できるように、定着部５４は、他の部分に対して着脱可能となっている。以下では、他の部分を「本体」と呼ぶ。定着部５４は本体に対して着脱可能となっている。

【0013】

画像形成装置５０１は、熱源を含む熱ユニットと、本体８０とを備える。前記熱ユニットおよび本体８０のうち少なくともいずれかは、前記熱ユニットを本体８０に設置した状態で固定するセット部１０と、熱の影響で変形することによって、外部からセット部１０へのアクセスを妨げるアクセス抑制部３０とを含む。ここで示す例では、前記熱ユニットは、定着部５４である。

【0014】

定着部５４の一部およびその近傍を拡大したところを図２に示す。図２では、定着部５４およびその近傍が常温であるときの様子が示されている。図２に示されるように、定着部５４は、加圧ローラ２１と、加熱ローラ２２と、フレーム２３とを含む。加圧ローラ２１および加熱ローラ２２は、互いに当接する状態で、フレーム２３によって保持されている。

【0015】

定着部５４は、筐体１２を含む。アクセス抑制部３０、加圧ローラ２１、加圧ローラ２１、およびフレーム２３は、筐体１２によって覆い隠されている。筐体１２は開口部１２ａを有する。

【0016】

セット部１０は、たとえばボルトである。セット部１０は、通常の固定に用いられる構造である。熱ユニットである定着部５４は、本体８０に設置されている。定着部５４は、本体８０に設置された状態で、セット部１０によって固定されている。セット部１０は、開口部１２ａを通じて外部からアクセス可能な位置にある。すなわち、開口部１２ａを通じて、ユーザが手または何らかの器具を挿入することによって、セット部１０を操作することが可能となっている。セット部１０がボルトである場合には、開口部１２ａを通じてアクセスすることによって、このボルトを締めたり緩めたりする操作が可能である。開口部１２ａは、そのような操作をすることが可能な程度の大きさを有する。あるいは、セット部１０は、ユーザが手で回転させることができるレバーを含む部品であってもよい。この場合、たとえばレバーを回転することによって熱ユニットの本体８０に対する接続状態をロックしたり解除したりすることができる構造のものが想定される。

【0017】

アクセス抑制部３０は、形状記憶部３１と、シャッタ３２と、圧縮コイルばね３３とを含む。形状記憶部３１は、温度によって形状を変化しうる部分である。形状記憶部３１の温度による形状変化は可逆的な変化である。ここで示す例では、形状記憶部３１は、形状記憶合金によって形成されたばね（以下、「形状記憶合金ばね」という。）である。シャッタ３２は、形状記憶部３１の形状変化によって変位するように配置されている。より具体的には、形状記憶部３１と圧縮コイルばね３３との境目にシャッタ３２が接続されている。ここで示す例では、形状記憶部３１として形状記憶合金ばねが用いられているが、図２に示された状態では、形状記憶部３１としての形状記憶合金ばねは、マルテンサイト相となっている。この状態では、形状記憶部３１は短くなっており、圧縮コイルばね３３が長くなっている。

【0018】

定着部５４およびその近傍が高温となったときの様子を、図３に示す。ここでいう「高温」とは、定着部５４が動作する際に生じる程度の高温を意味する。以下の実施の形態においても「高温」といった場合には同様である。図３に示された状態では、形状記憶部３１としての形状記憶合金ばねは、オーステナイト相となっている。この状態では、形状記憶部３１は長くなっており、圧縮コイルばね３３が短くなっている。これに伴い、シャッタ３２の位置が、図２に示された状態に比べて図中右側に変位しており、シャッタ３２の一部が開口部１２ａのすぐ内側に位置する状態となっている。この状態では、外部から開口部１２ａを通じてセット部１０へアクセスすることは不可能となっている。すなわち、図３に示された状態では、アクセス抑制部３０によって、外部からセット部１０へのアクセスは妨げられている。

【0019】

（作用・効果）
本実施の形態では、通常の固定を行なうセット部１０を備えつつ、外部からセット部１０へのアクセスを妨げるアクセス抑制部３０を備えており、アクセス抑制部３０は、熱の影響で変形することによって、外部からセット部１０へのアクセスを妨げることができる。したがって、本実施の形態における画像形成装置５０１では、通常の固定に用いられる構造を備えつつ、過度に強度を必要とせずにユーザが高温状態の部分に接触することを防止することができる。

【0020】

本実施の形態で示したように、前記熱ユニットは、定着部５４であることが好ましい。ただし、これは一例である。熱ユニットは定着部５４とは限らず、他のものであってもよい。熱ユニットが定着部５４である場合には、定着部５４は交換が必要になる場合もあるので、交換作業の際に、ユーザが誤って高温状態のまま定着部５４を取り外してしまうことを避けることができる。こうして、ユーザが高温状態の定着部５４に触れてしまうリスクを回避することができる。

【0021】

本実施の形態で示したように、アクセス抑制部３０は、温度によって形状を変化しうる形状記憶部３１と、形状記憶部３１の形状変化によって変位するように配置されたシャッタ３２とを備えることが好ましい。ただし、これは一例である。アクセス抑制部３０がこのような構成であることにより、温度変化によってシャッタ３２を変位させることが可能となるので、少ない部品点数であっても、シャッタ３２を変位させることができる構成を実現することができる。

【0022】

本実施の形態で示したように、形状記憶部３１は、シャッタ３２と連結されており、アクセス抑制部３０は、シャッタ３２がセット部１０を隠していない第１状態と、高温状態で形状記憶部３１が伸長することによってシャッタ３２がセット部１０を隠している第２状態とをとりうることが好ましい。この構成を採用することにより、外部からセット部１０へのアクセスをシャッタ３２によって妨げることが可能となる。図２は第１状態を示しており、図３は第２状態を示している。

【0023】

本実施の形態で示したように、形状記憶部３１は、形状記憶合金を含むことが好ましい。この構成を採用することにより、簡単な構造で、温度による形状変化を実現することができる。

【0024】

（実施の形態２）
（構成）
図４～図５を参照して、本発明に基づく実施の形態２における画像形成装置について説明する。本実施の形態における画像形成装置の定着部５４の一部およびその近傍を拡大したところを図４に示す。図４では、定着部５４およびその近傍が常温であるときの様子が示されている。

【0025】

ここで示す例では、前記熱ユニットおよび本体８０のうち少なくともいずれかは、前記熱ユニットを本体８０に設置した状態で固定するセット部１０と、熱の影響で変形することによって、外部からセット部１０へのアクセスを妨げるアクセス抑制部３０ｉとを含む。実施の形態１と共通する部分については、説明を繰り返さない。

【0026】

アクセス抑制部３０ｉは、形状記憶部３１ｉと、シャッタ３２と、圧縮コイルばね３３とを含む。形状記憶部３１ｉは、温度によって形状を変化しうる部分である。ここで示す例では、形状記憶部３１ｉは、エアシリンダである。すなわち、本実施の形態においては、形状記憶部３１ｉは、気体の体積変化によって形状を変化させる装置である。すなわち、シャッタ３２は、形状記憶部３１ｉの形状変化によって変位するように配置されている。ここでいう形状記憶部３１ｉの形状変化とは、形状記憶部３１ｉの長さの変化である。

【0027】

定着部５４およびその近傍が高温となったときの様子を、図５に示す。高温状態においては、形状記憶部３１ｉとしてのエアシリンダは、内部の空気の熱膨張により伸長する。形状記憶部３１ｉの伸長によりシャッタ３２は図中右側に変位しており、シャッタ３２の一部が開口部１２ａのすぐ内側に位置する状態となっている。したがって、図５に示された状態では、アクセス抑制部３０ｉによって、外部からセット部１０へのアクセスは妨げられている。

【0028】

（作用・効果）
本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

【0029】

（実施の形態３）
（構成）
図６～図７を参照して、本発明に基づく実施の形態３における画像形成装置について説明する。本実施の形態における画像形成装置の定着部５４の一部およびその近傍を拡大したところを図６に示す。図６では、定着部５４およびその近傍が常温であるときの様子が示されている。

【0030】

定着部５４の一部である筐体１２は、持ち手部１２ｃを含む。筐体１２は開口部１２ａを有する。筐体１２は、開口部１２ａの奥に空間１２ｂを有する。アクセス抑制部３０に含まれる形状記憶部３１の構成は、実施の形態１で述べたものと同様である。説明の便宜のために、図６および図７では形状記憶部３１および圧縮コイルばね３３が長方形で模式的に表示されている。

【0031】

本実施の形態では、セット部は、熱ユニットが本体８０に設置された状態で、熱ユニットを本体８０に対して固定するための公知技術による構造である。図６では、セット部の全貌は図示されていない。セット部はボルトを含んでいてもよい。セット部はボルト以外の構造によるものであってもよい。セット部による固定を解除するためには、持ち手部１２ｃを引き上げることが必要である。持ち手部１２ｃを引き上げるためには、図６に示すように、ユーザが指１５を開口部１２ａから空間１２ｂに一旦挿入することが想定される。ユーザは、指１５によって空間１２ｂの内部から持ち手部１２ｃに引っ掛けて、筐体１２を持ち上げる。筐体１２が持ち上げられることによって、定着部５４全体が本体８０から離れて持ち上げられる。

【0032】

定着部５４およびその近傍が高温となったときの様子を、図７に示す。この状態では、形状記憶部３１が伸長することによって、シャッタ３２が図中右側に変位し、ユーザは、開口部１２ａから指１５を挿入できない状態となっている。シャッタ３２があることによって、指１５は、空間１２ｂに挿入することができない。空間１２ｂはシャッタ３２によってほぼ閉鎖された状態にある。このような状態になっていることによって、ユーザは、セット部による固定を解除することができなくなっている。

【0033】

（作用・効果）
本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

【0034】

なお、本実施の形態では、アクセス抑制部３０に含まれる形状記憶部３１の構成は、実施の形態１で述べたものと同様であるものとしたが、アクセス抑制部３０に含まれるものは、実施の形態２で述べた形状記憶部３１ｉであってもよい。すなわち、形状記憶合金ばねの代わりにエアシリンダが用いられていてもよい。

【0035】

（実施の形態４）
（構成）
図８～図９を参照して、本発明に基づく実施の形態４における画像形成装置について説明する。本実施の形態における画像形成装置の定着部の一部を拡大したところを図８に示す。図８では、定着部の全体は示されておらず、形状記憶部３１ｊおよびシャッタ３２のみが示されている。図示されていない部分の構成は、これまでの実施の形態で示したものと同様である。図８では、定着部が常温であるときの様子が示されている。形状記憶部３１ｊは、気体密封領域３５と、スライドロッド３６と、筒状部３８とを備える。筒状部３８は、エア流路３７を有する。スライドロッド３６の一部は、筒状部３８の内部に配置されている。スライドロッド３６は、筒状部３８に沿ってスライドすることができる。図８に示された状態では、気体密封領域３５には気体が密封されている。この気体が膨張することによってスライドロッド３６が押される。この気体が収縮すれば、スライドロッド３６は引っ張られる。エア流路３７は、筒状部３８に設けられた開口部であり、筒状部３８の内部と外部とを連通させる。図８および図９では、エア流路３７は、筒状部３８の外周面に設けられているものとして表示されているが、これはあくまで一例であって、エア流路３７は筒状部３８の端面に設けられていてもよい。

【0036】

定着部が高温となったときの様子を、図９に示す。このように高温の状態では、気体密封領域３５にある気体が膨張し、気体密封領域３５からはみ出すことによってスライドロッド３６を図中右側に変位させている。スライドロッド３６の変位に伴い、シャッタ３２も図中右側に変位している。ストローク領域３８ｎの容積は、気体が膨張したことによる気体の体積の増加分に相当する。気体密封領域３５の容積と、ストローク領域３８ｎの容積との比率を適宜設定することによって、シャッタ３２の移動距離を所望の長さに設定することができる。

【0037】

（作用・効果）
本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、シャッタ３２の移動距離を所望の長さに設定することが容易となる。

【0038】

（実施の形態５）
（構成）
図１０～図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態５における画像形成装置について説明する。本実施の形態における画像形成装置の定着部の一部を拡大したところを図１０に示す。図１０では、定着部の全体は示されておらず、形状記憶部３１ｋおよびシャッタ３２のみが示されている。図示されていない部分の構成は、これまでの実施の形態で示したものと同様である。図１０では、定着部が常温であるときの様子が示されている。

【0039】

形状記憶部３１ｋは、熱受取り部としての気体密封領域３５と、管状部材４０と、シリンダ部とを含む。シリンダ部は、筒状部３８およびスライドロッド３６を含む。シャッタ３２はシリンダ部に接続されている。熱受取り部とシリンダ部とは、管状部材４０によって連結されている。管状部材４０は、固い部材で形成されていてもフレキシブルな部材で形成されていてもよい。管状部材４０は、直線状とは限らず、所望の形状に曲がった状態で形成されていてもよい。スライドロッド３６は、筒状部３８に沿って往復運動をすることができる。

【0040】

定着部が高温となったときの様子を、図１１に示す。このように高温の状態では、熱受取り部としての気体密封領域３５が高温にさらされ、その結果、気体密封領域３５の内部の気体が高温となって熱膨張する。気体密封領域３５と筒状部３８とは、管状部材４０によってつながっているので、熱膨張による気体の体積増加分は、筒状部３８に表われる。すなわち、気体の体積増加分により、ストローク領域３８ｎが生じる。したがって、スライドロッド３６が図中右側に押される。これに伴い、シャッタ３２は図中右側に変位する。

【0041】

（作用・効果）
本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、熱受取り部とシリンダ部との間に管状部材４０が介在していることにより、熱受取り部とシリンダ部と間の距離が離れている場合にも対応が容易となる。管状部材４０は、所望の形状に曲がった状態で形成されていてもよく、フレキシブルな部材で形成されていてもよいので、熱受取り部とシリンダ部と間の位置関係に応じて所望の形状に設計することができる。熱受取り部およびシリンダ部の配置の自由度が高まる。シリンダ部はシャッタ３２の位置に合うように配置することができ、熱受取り部は、最も熱を受け取りやすい場所を選んで配置することができる。

【0042】

なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。

【0043】

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

【0044】

（付記１）
熱源を含む熱ユニットと、
本体とを備え、
前記熱ユニットおよび前記本体のうち少なくともいずれかは、
前記熱ユニットを前記本体に設置した状態で固定するセット部と、
熱の影響で変形することによって、外部から前記セット部へのアクセスを妨げるアクセス抑制部とを含む、画像形成装置。

【0045】

（付記２）
前記熱ユニットは、定着部である、付記１に記載の画像形成装置。

【0046】

（付記３）
前記アクセス抑制部は、温度によって形状を変化しうる形状記憶部と、
前記形状記憶部の形状変化によって変位するように配置されたシャッタとを備える、付記１または２に記載の画像形成装置。

【0047】

（付記４）
前記形状記憶部は、前記シャッタと連結されており、
前記アクセス抑制部は、前記シャッタが前記セット部を隠していない第１状態と、高温状態で前記形状記憶部が伸長することによって前記シャッタが前記セット部を隠している第２状態とをとりうる、付記３に記載の画像形成装置。

【0048】

（付記５）
前記形状記憶部は、形状記憶合金を含む、付記３または４に記載の画像形成装置。

【0049】

（付記６）
前記形状記憶部は、気体の体積変化によって形状を変化させる装置である、付記３または４に記載の画像形成装置。

【0050】

（付記７）
前記形状記憶部は、熱受取り部と、管状部材と、シリンダ部とを含み、前記シャッタは前記シリンダ部に接続されており、前記熱受取り部と前記シリンダ部とは、前記管状部材によって連結されている、付記６に記載の画像形成装置。

【符号の説明】

【0051】

１０ セット部、１２ 筐体、１２ａ 開口部、１２ｂ 空間、１２ｃ 持ち手部、１５ 指、２１ （定着部の）加圧ローラ、２２ （定着部の）加熱ローラ、２３ （定着部の）フレーム、３０，３０ｉ アクセス抑制部、３１，３１ｉ，３１ｊ，３１ｋ 形状記憶部、３２ シャッタ、３３ 圧縮コイルばね、３５ 気体密封領域、３６ スライドロッド、３７ エア流路、３８ 筒状部、３８ｎ ストローク領域、４０ 管状部材、５１ スキャナ、５２ 操作パネル、５３ 画像形成部、５４ 定着部、５５ 給紙トレイ、５６ 制御部、５７ 搬送路、８０ 本体、５０１ 画像形成装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】