特許 7558785 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-20

(45)【発行日】2024-10-01

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240924BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20240924BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 535

G03G21/16 104

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020206770

(22)【出願日】2020-12-14

(65)【公開番号】P2022094001

(43)【公開日】2022-06-24

【審査請求日】2023-11-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000718

【氏名又は名称】弁理士法人中川国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大高 久史

【審査官】山下 清隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０２１１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３４８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９１１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１４５４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０３２８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１７１１４７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱部材と加圧部材とにより押圧されたシートに画像を定着する定着部と、
第１の位置と第２の位置とに変位する操作レバーと、
開いた位置と閉じた位置とに回動する外装扉を含み、前記外装扉が前記閉じた位置にある状態で、前記定着部および前記操作レバーを内包する外装と、を備え、
前記操作レバーが前記第１の位置にあるときには、前記加熱部材と前記加圧部材との間に第１の圧力が生じ、前記操作レバーが前記第２の位置にあるときには、前記加熱部材と前記加圧部材との間に前記第１の圧力より小さい第２の圧力が生じるように、前記操作レバーの位置に応じて前記加熱部材と前記加圧部材との相対位置が変更され、
前記操作レバーが前記第１の位置にある状態で、前記外装扉が前記開いた位置から前記閉じた位置へ回動する際には、前記外装扉の内側に設けられた接触部が前記操作レバーと離間したまま、前記外装扉が前記閉じた位置に回動し、
前記操作レバーが前記第２の位置にある状態で、前記外装扉が前記開いた位置から前記閉じた位置へ回動する際には、前記外装扉の前記接触部が前記第２の位置にある前記操作レバーと接触し、かつ、前記操作レバーを押して動かし、さらに、前記外装扉が前記閉じた位置に向かって回動することで前記操作レバーが前記接触部から離間して前記第１の位置に移動する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記加熱部材は、第１の軸を中心に回転する加熱ローラを含み、
前記加圧部材は、前記第１の軸と平行な第２の軸を中心に回転する加圧ローラを含み、
前記外装扉は、前記第１の軸と平行な第３の軸を中心として回動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記外装扉より鉛直方向の上方に配置され、前記外装扉が前記閉じた位置にあるときに、画像が定着された前記シートが排出される排出トレイをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記外装扉の前記接触部は、前記外装扉の厚み方向に沿って延びる平板形状のリブを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記外装扉の前記接触部は、それぞれが前記外装扉の厚み方向に沿って延びる複数の平板形状のリブを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記加熱部材と前記加圧部材とは鉛直方向において異なる高さに配置され、
前記操作レバーの把手部は、前記操作レバーが前記第１の位置にあるときに比べて、前記操作レバーが前記第２の位置にあるときには、鉛直方向の下方に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項7】

弾性部材をさらに備え、
前記弾性部材の弾性力によって、前記操作レバーが前記接触部から離間して前記第１の位置に移動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記第１の圧力は普通紙に適する圧力であり、
前記第２の圧力は封筒に適する圧力である、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来よりシートに画像を形成する画像形成装置として、感光体に形成された画像を転写部にてシートに転写し、転写された画像を定着部にてシートに定着し、画像が定着されたシートを装置上部の排出トレイに排出する構成が知られている。

【0003】

そして近年、普通紙、厚紙、封筒などの様々な種類のシートに対応することがユーザから要求されている。このような様々な種類のシートに対応することを目的として、装置側面（もしくは装置背面）の外装カバーを開放して、定着部にて画像が定着されたシートを、装置側面から水平方向に排出する構成が知られている。

【0004】

またシートの坪量が普通紙より大きい厚紙、あるいはシートのサイズが普通紙より小さい封筒などのシートに対応することを目的として、定着部における加熱ローラと前記加熱ローラに押圧された加圧ローラとのニップ圧を調整する構成が開示されている。

【0005】

特許文献１には、圧調整レバーを操作して、定着部のニップ圧を、通常（普通紙の通紙）の第１の押圧力と、厚紙や封筒を通紙させる前記第一の押圧力より小さい第二の押圧力とに切り替える構成が開示されている。そして、圧調整レバーは、例えば封筒を用いる場合にニップ圧が第２の押圧力になるように操作され、その操作後の位置で姿勢が保持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－１０６０２８公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

したがって、上記従来の技術では、封筒に印刷を行う場合、外装カバーを開き、圧調整レバーを操作して定着部のニップ圧を第２の押圧力に切り替えて、封筒への印刷を行う。

【0008】

しかしながら、上記従来の技術では、封筒の印刷を終了した後、定着部のニップ圧を通常の第一の押圧力に切り替えずに外装カバーを閉じてしまう可能性があった。この場合、普通紙に印刷を行った際に、定着部のニップ圧不足で画像不良が発生してしまうという問題があった。

【0009】

そこで本発明の目的は、定着部のニップ圧を調整するための操作性を向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の代表的な構成は、加熱部材と加圧部材とにより押圧されたシートに画像を定着する定着部と、第１の位置と第２の位置とに変位する操作レバーと、開いた位置と閉じた位置とに回動する外装扉を含み、前記外装扉が前記閉じた位置にある状態で、前記定着部および前記操作レバーを内包する外装と、を備え、前記操作レバーが前記第１の位置にあるときには、前記加熱部材と前記加圧部材との間に第１の圧力が生じ、前記操作レバーが前記第２の位置にあるときには、前記加熱部材と前記加圧部材との間に前記第１の圧力より小さい第２の圧力が生じるように、前記操作レバーの位置に応じて前記加熱部材と前記加圧部材との相対位置が変更され、前記操作レバーが前記第１の位置にある状態で、前記外装扉が前記開いた位置から前記閉じた位置へ回動する際には、前記外装扉の内側に設けられた接触部が前記操作レバーと離間したまま、前記外装扉が前記閉じた位置に回動し、前記操作レバーが前記第２の位置にある状態で、前記外装扉が前記開いた位置から前記閉じた位置へ回動する際には、前記外装扉の前記接触部が前記第２の位置にある前記操作レバーと接触し、かつ、前記操作レバーを押して動かし、さらに、前記外装扉が前記閉じた位置に向かって回動することで前記操作レバーが前記接触部から離間して前記第１の位置に移動する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、定着部のニップ圧（押圧力）を調整するための操作性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】定着部の断面図である。

【図2】画像形成装置の断面図である。

【図3】切替レバーの操作の説明図である。

【図4】切替レバーの操作の説明図である。

【図5】切替レバーの操作の説明図である。

【図6】リアドアのドアカム部をなすリブの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を例示的に説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0014】

図１～図６を用いて、本実施例に係る画像形成装置について説明する。

【0015】

まず図２を用いて、画像形成装置の概略構成について説明する。図２は本実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。ここでは、画像形成装置として、シートに画像を形成するレーザビームプリンタを例示している。

【0016】

画像形成装置１は、シートＳに画像を定着する定着部４などを有する。画像形成装置１は、装置下部にシートＳを備えた給送部２を設けている。給送部２から給送されたシートＳは画像形成部３に搬送され、画像形成部３にてシートＳに画像が形成される。その後、画像が形成されたシートＳは定着部４に搬送され、定着部４にて熱と圧力によってシートＳに画像が定着される。画像が定着されたシートＳは排出部６に搬送され、排出部６により装置上部に配置された排出トレイ５に排出される。

【0017】

画像形成装置１には、開閉部材であるリアドア７が設けられている。リアドア７は、軸７ｂを中心に画像形成装置１に回動可能（開閉可能）に設けられている。リアドア７は、把手７ｃを用いて、画像形成装置１に係合した閉位置（図２に示す位置）と、前記係合を解除して前記閉位置から退避した開位置（不図示）との間を変位可能である。リアドア７は、例えば定着部４と排出部６の間でシート詰まりが発生した場合、シートを除去しやすいように、リアドア７を開いて画像形成装置１における定着部４と排出部６の間を開放する。

【0018】

次に図１を用いて、画像形成装置１における定着部４について説明する。図１は本実施例に係る画像形成装置１における定着部４を示す断面図である。

【0019】

図１に示すように、定着部４は、加熱部材としての定着ローラ１３と、定着ローラ１３に押し付けられて定着ローラ１３との間でシートＳを搬送する加圧部材としての加圧ローラ１４と、を備えている。定着ローラ１３は、円筒状のローラ内にヒータを有している。定着部４は、定着ローラ１３と加圧ローラ１４の間でシートＳを挟持しながらヒータによりシートＳを加熱して画像（現像剤像）をシートＳに定着させる。

【0020】

さらに定着部４は、上フレーム８と、支持アーム９と、切替レバー１０と、押圧板１１と、バネ１２と、を有している。図１、図３～図５を用いて、本実施例に係る画像形成装置における定着部４について説明する。図１は定着部の断面図である。図３～図５は切替レバーの操作の説明図である。

【0021】

上フレーム８は、定着ローラ１３と支持アーム９を支持する第一の支持部材である。上フレーム８は、画像形成装置１に支持されている。なお、ここでは、定着ローラ１３を定着部４が有する上フレーム８で支持する構成を例示しているが、これに限定されるものではなく、画像形成装置１で支持する構成としても良い。

【0022】

支持アーム９は、中央部に設けられた軸受１５と、一端に設けられた軸支部９ａと、他端に設けられた押圧板１１と、軸受１５と押圧板１１との間に設けられ係止部９ｂと、を有している。軸受１５は、加圧ローラ１４の長手方向両端の軸を支持する。これにより、加圧ローラ１４は支持アーム９に対して回動可能に支持されている。また支持アーム９は、軸支部９ａを中心にして上フレーム８に揺動可能に支持されている。

【0023】

押圧板１１は、支持アーム９の他端に取り付けられている。押圧板１１は、後述するように切替レバー１０と係合する部分（受け部）である。

【0024】

バネ１２は、定着ローラ１３と加圧ローラ１４とを押圧する付勢部材であり、上フレーム８と支持アーム９の間に設けられている。ここでは、バネ１２が加圧ローラ１４および定着ローラ１３の一方を他方に向けて付勢する構成として、バネ１２が加圧ローラ１４を定着ローラ１３に向けて付勢する構成を例示している。

【0025】

バネ１２は、例えば、引張コイルバネである。バネ１２は、一端が上フレーム８に設けられた係止部８ａに係止され、他端が支持アーム９に設けられた係止部９ｂに係止されて、定着ローラ１３と加圧ローラ１４の間に引張力を発生している。これにより、バネ１２は、上フレーム８に支持された定着ローラ１３に対して、支持アーム９に支持された加圧ローラ１４を付勢（押圧）している。

【0026】

切替レバー１０は、定着ローラ１３と加圧ローラとの間の押圧力（ニップ圧、ニップ幅）を調整するための切替部材である。切替レバー１０は、軸支部１０ａと、操作部１０ｂと、第一カム部１０ｃと、第二カム部１０ｄと、を有する。切替レバー１０は、軸支部１０ａを中心にして上フレーム８に回動可能に支持されている。操作部１０ｂは、ユーザーによって操作される部分である。

【0027】

第一カム部１０ｃは、支持アーム９の他端に取り付けられた受け部である押圧板１１に当接する。第一カム部１０ｃは、図１に示すように押圧板１１に当接している状態において、回動中心である軸支部１０ａの中心から第一カム部１０ｃまでの最短距離が距離Ｄ１である。切替レバー１０は、第一カム部１０ｃを押圧板１１に当接して、支持アーム９を第一の押圧力で押圧する第一の押圧位置（図１に示す位置）に保持する。

【0028】

第二カム部１０ｄは、切替レバー１０において、支持アーム９の他端に取り付けられた受け面である押圧板１１に当接する。第二カム部１０ｄは、図３に示すように押圧板１１に当接している状態において、回動中心である軸支部１０ａの中心から第二カム部１０ｄまでの最短距離が、前記第一カム部１０ｃまでの距離Ｄ１よりも長い距離Ｄ２である。すなわち、第二カム部１０ｄは、回動中心となる軸支部１０ａの中心からの距離Ｄ２が、前記第一カム部までの距離Ｄ１よりも長い位置に設けられている。切替レバー１０は、第二カム部１０ｄを押圧板１１に当接して、支持アーム９を前記第一の押圧力より小さい第二の押圧力で押圧する第二の押圧位置に保持する。

【0029】

したがって、切替レバー１０は、操作部１０ｂを操作して軸支部１０ａを中心に回動し、第一カム部１０ｃまたは第二カム部を支持アーム９の押圧板１１に当接することで、定着ローラ１３と加圧ローラとの間の押圧力を切り替えることが可能である。

【0030】

さらに前記開閉部材としてのリアドア７には、図４に示すように、切替レバー１０に当接可能な突起部としてのドアカム部７ａが設けられている。ドアカム部７ａは、リアドア７の開位置から閉位置への移動により、支持アーム９を第二の押圧位置に保持している切替レバー１０に接触し、支持アーム９を第一の押圧位置に向けて移動させる力をリアドア７に発生させる。

【0031】

具体的には、ドアカム部７ａは、支持アーム９を第二の押圧位置に保持している切替レバー１０の操作部１０ｂに接触する接触部７ｄを有している。接触部７ｄは、リアドア７の開位置から閉位置への移動により、切替レバー１０に対して支持アーム９を第一の押圧位置に向けて移動させる力を発生させる傾斜（傾斜面）を有している。なお、ここでは接触部７ｄが有する傾斜は、直線状の傾斜（傾斜面）に限定されるものではなく、例えば円弧状の曲面（湾曲面）であってもよい。

【0032】

さらに接触部７ｄが有する傾斜は、リアドア７の回転中心である軸７ｂの中心から切替レバー１０の操作部１０ｂとの接触点Ｋまでの距離が、切替レバー１０の開位置から閉位置への移動に応じて徐々に長くなる傾斜である。

【0033】

ここで、定着部４のニップ幅（ニップ圧、押圧力）を調整するときの動作を説明する。

【0034】

切替レバー１０を操作して、第一カム部１０ｃを押圧板１１に当接することで、支持アーム９の位置が決まり、支持アーム９が図１に示す第一の押圧位置に保持される。これにより、定着ローラ１３と加圧ローラ１４との間の押圧力が第一の押圧力となり、定着ローラ１３と加圧ローラ１４のニップ幅も決まる。このとき、ニップ幅は最も大きく、普通紙の定着に適した状態となる。ここで、ニップ幅とは、シートの搬送方向と直交する幅方向の長さ（幅）である。この図１に示す第一の押圧位置を初期位置とする。

【0035】

印刷するシートの坪量が普通紙より大きい厚紙、あるいはシートの幅方向のサイズが普通紙より小さい封筒である場合、定着ローラ１３と加圧ローラ１４のニップ幅を、初期位置のニップ幅より小さくする必要がある。

【0036】

前述のニップ幅を小さくするためには、図３に示すように、まずリアドア７を矢印Ａ方向に開く。すなわち、リアドア７の画像形成装置１との係合を解除して、リアドア７を閉位置（図１に示す位置）から退避した開位置へ移動し、定着部４と排出部６の間を開放する。その後、操作部１０ｂを用いて切替レバー１０を矢印Ｂ方向に回転させる。すると、支持アーム９の押圧板１１と当接する面が前記第一カム部１０ｃから第二カム部１０ｄに変更される。すなわち、切替レバー１０の回動中心となる軸支部１０ａの中心から押圧板１１までの距離が、前記第一カム部１０ｃまでの距離Ｄ１より長い距離Ｄ２に切り替えられる。

【0037】

このように支持アーム９の押圧板１１に当接する面が第二カム部１０ｄに変更されることで、支持アーム９の位置が図１に示す初期位置（第一の押圧位置）から図３に示す第二の押圧位置に切り替えられ、支持アーム９が当該位置に保持される。これにより、切替レバー１０の回動中心となる軸支部１０ａの中心から押圧板１１までの距離が、初期位置より大きくなるので、定着ローラ１３と加圧ローラ１４との間の押圧力が第一の押圧力より小さい第二の押圧力となる。このとき、定着ローラ１３と加圧ローラ１４のニップ幅は、初期位置のニップ幅より減少したニップ幅となり、厚紙、封筒等の定着に適した状態となる。

【0038】

このようにして、印刷するシートの種類に応じて、定着部４のニップ幅（ニップ圧、押圧力）を調整する。

【0039】

また本画像形成装置では、図４に示すように、切替レバー１０が支持アーム９を第二の押圧位置に保持している状態で、リアドア７の閉動作（Ｃ方向移動）を行うと、リアドア７に設けたドアカム部７ａの接触部７ｄが切替レバー１０の操作部１０ｂに接触する。

【0040】

ここで、ドアカム部７ａの接触部７ｄが有する傾斜は、リアドア７の回転中心である軸７ｂの中心から切替レバー１０の操作部１０ｂとの接触点Ｋまでの距離が、切替レバー１０の開位置から閉位置への移動に応じて徐々に長くなる傾斜である。これにより、リアドア７を図４に示す矢印Ｃ方向に閉じる動作によって、接触部７ｄと操作部１０ｂの接触点Ｋには、切替レバー１０に対して支持アーム９を第一の押圧位置に向けて移動させる力Ｄが発生する。すなわち切替レバー１０の開位置から閉位置への移動により、接触部７ｄと操作部１０ｂの接触点Ｋには力Ｄが発生し、切替レバー１０が矢印Ｅ方向に回転する。その後、ドアカム部７ａと操作部１０ｂが接触しながら、リアドア７の移動により切替レバー１０が矢印Ｅ方向に回転する。

【0041】

図５に示すように、リアドア７の閉じる方向への移動により切替レバー１０を矢印Ｅ方向に回転することで、切替レバー１０と押圧板１１との接触点Ｇに回転モーメントＦｓｉｎθがかかる。このとき、接触点Ｇには、切替レバー１０と押圧板１１との摩擦力Ｈも作用している。ここで、力Ｆはバネ１２の付勢力により接触点Ｇにかかる力であり、角度θは接触点Ｇと切替レバー１０の軸支部１０ａの軸心とを結ぶ直線Ｌと力Ｆのなす角度である。接触点Ｇにおいて、回転モーメントＦｓｉｎθが摩擦力Ｈより小さいうちは、切替レバー１０はリアドア７に押された分だけ矢印Ｅ方向に回転する。

【0042】

しかし、前記接触点Ｇにかかる回転モーメントＦｓｉｎθが、切替レバー１０と押圧板１１との摩擦力Ｈより大きくなると、バネ１２の付勢力により切替レバー１０が自動的に矢印Ｅ方向に回転する。すると、切替レバー１０はドアカム部７ａから離間して、押圧板１１に第一カム部１０ｃが当接した第一の押圧位置（図１に示す位置）で停止する。

【0043】

したがって上記構成によれば、厚紙、封筒の印刷を終了した後、定着部４のニップ圧を第一の押圧力に戻し忘れたとしても、リアドア７を閉じる動作によって切替レバー１０を図３に示す位置から図１に示す初期位置に切り替えることができる。すなわち、本実施例によれば、定着部のニップ圧を調整するための操作性を向上させることが可能である。これにより、定着部４のニップ圧を初期位置（第一の押圧力）に戻し忘れて普通紙の印刷を行った場合でも、定着部のニップ圧不足による画像不良を防止することができる。

【0044】

またリアドア７に設けた突起部としてのドアカム部７ａは、図６に示すように、リアドア７の厚さよりも薄い、２つ以上の板状のリブ７ａ１，７ａ２で形成されている。図６はリアドア７のドアカム部７ａをなすリブの斜視図である。

【0045】

リアドア７は樹脂成型されたカバーであり、画像形成装置の外装をなす外装カバーである。このリアドア７にリブ形状のドアカム部７ａを形成しようとすると、リブの厚さは決まってくる。通常、リアドア７の外観にヒケ等の成型不良が出ないようにすると、ドアカム部７ａをなすリブの厚みはリアドア７の厚みに対して、５０％から７０％にしなければならない。ここでリアドア７の厚みが２ｍｍだとすると、ドアカム部７ａをなすリブの厚みは１ｍｍから１．４ｍｍとなる。ドアカム部７ａをなすリブは、ドアカム部７ａと切替レバー１０との接触点Ｋに作用する切替レバー１０を移動させる力Ｄに負けない強度が必要となる。そのため、リアドア７に設けたドアカム部７ａは、リアドア７の厚さよりも薄い、２枚のリブ７ａ１，７ａ２で形成している。

【0046】

なお、ドアカム部７ａをなす２つ以上の板状のリブは、ここでは２枚のリブとしたが、これに限定されるものではなく、強度不足の場合はそれに応じて３枚以上にしても良い。

【0047】

なお、前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。あるいは、シート担持体を使用し、該シート担持体に担持されたシートに各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。あるいは、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像をシートに一括して転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0048】

Ｇ，Ｋ …接触点
１ …画像形成装置
３ …画像形成部
４ …定着部
６ …排出部
７ …リアドア
７ａ …ドアカム部
７ａ１，７ａ２ …リブ
７ｂ …軸
７ｃ …把手
７ｄ …接触部
８ …上フレーム
８ａ …係止部
９ …支持アーム
９ａ …軸支部
９ｂ …係止部
１０ …切替レバー
１０ａ …軸支部
１０ｂ …操作部
１０ｃ …第一カム部
１０ｄ …第二カム部
１１ …押圧板
１２ …バネ
１３ …定着ローラ
１４ …加圧ローラ
１５ …軸受

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】