(57)【要約】【課題】２つのユニットが一体で画像形成装置本体に着脱可能に取り付けられ、第１ユニットに第２ユニットが着脱可能に取り付けられた二重ユニット構造における電気的な接続・遮断が容易、かつ、確実に行われるユニット構造の画像形成装置を提供する。【解決手段】第１ユニットの取り出し時に、第２ユニットと画像形成装置本体間の電気的な接続が遮断され、第１ユニットから第２ユニットを取り外す際に、第１、第２ユニット間の電気的な接続が遮断される。【選択図】　　　　図３
2004133256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に対して着脱可能な第１ユニット、
該第１ユニットに対して着脱可能な第２ユニット、
前記第２ユニットと前記画像形成装置本体とを電気的に接続する第１コネクタ及び、
前記第１ユニットと前記第２ユニットとを電気的に接続する第２コネクタを有する画像形成装置であって、
前記第１ユニットに前記第２ユニットが取り付けられた状態で前記第１ユニットを前記画像形成装置本体から取り出す動作において、前記第１コネクタの接続が断たれるとともに、前記第１ユニットを前記画像形成装置本体から取り出す第１方向とは異なる第２方向に前記第２ユニットを移動させることにより、前記第２ユニットが前記第１ユニットから分離されるとともに、前記第２コネクタの接続が断たれることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１ユニットは、両面用搬送ユニットからなり、前記第２ユニットが励磁コイルを有し、電磁誘導加熱によりトナー像の定着を行う定着装置を有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】
前記両面用搬送ユニットに、前記励磁コイルを励磁する駆動電流を供給する駆動回路を設けたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２コネクタは、前記駆動回路が設けられた回路基板に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１ユニットを前記画像形成装置本体から取り出すための準備動作を検知する取り出し検知手段及び該取り出し検知手段による前記第１ユニットの取り出しの準備動作が検知されたときに、前記第１コネクタへの通電を停止する第１通電制御手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１、第２コネクタの接続を検知する接続検知手段及び該接続検知手段により接続が検知された場合にのみ、前記第１、第２コネクタに通電する第２通電制御手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
画像形成部、
画像形成装置本体に対して引き出し・挿入可能な両面用搬送ユニット及び、
励磁コイルを有し、電磁誘導加熱によりトナー像の定着を行う定着装置を有する画像形成装置であって、
前記両面用搬送ユニットに、前記励磁コイルに駆動電流を供給する駆動回路を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式により画像を形成する画像形成装置、特に、定着ユニットや両面用搬送ユニットのように、画像形成装置本体に対して着脱可能に形成されたユニットを有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置においては、定着装置や両面用搬送部等がユニットに形成されることが多い。このようなユニットは、ジャムの除去、メンテナンス等のために着脱され、また、寿命となったユニットは新しいものと交換される。多くのユニットは電気部品を有しており、着脱の際には電気的な接続・遮断が行われる。
【０００３】
このような着脱ユニットと本体との間の電気的な接続と遮断に関しては、特許文献１〜３に開示されているように、種々の提案がある。
【０００４】
着脱ユニットには、装置本体に着脱される第１ユニットに更に着脱可能な第２ユニットが設けられたものがあり、このような二重構造の着脱ユニットにおいては、第１、第２ユニットと装置本体間の電気的な接続・遮断と、第１ユニットと第２ユニットとの間の電気的な接続・遮断とがあるために、これら第１、第２ユニットの着脱操作を容易にするとともに、電気的な接続・遮断が容易、且つ、確実に行われる必要があるが、前記した従来例を含む従来技術には、このような二重構造の着脱ユニットにおける電気的な接続・遮断が考慮されていなかった。
【０００５】
ところで、電子写真方式の画像形成装置では、電磁誘導加熱方式によりトナー像の定着を行う定着装置が注目されており、例えば、特許文献４のようにその開発が進められている。電磁誘導加熱方式の定着装置を有する画像形成装置においては、定着装置に駆動電流を供給するための配線が問題となる。すなわち、配線が長いとエネルギー効率が低下する結果加熱性能が低下するとともに、電磁波の漏れの問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３２５７６６号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平７−７３１１９号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開平１１−２１９００６号公報
【０００９】
【特許文献４】
特開２０００−１６２９１４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記した二重構造の着脱ユニットの電気的な接続・遮断が円滑、かつ、安定して実行されるようなユニットの着脱構造を実現し、また、電磁誘導加熱方式の定着装置を着脱可能なユニットとした場合に生ずる問題を解決することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の本発明の目的は下記の発明により達成される。
【００１２】
１．画像形成装置本体に対して着脱可能な第１ユニット、
該第１ユニットに対して着脱可能な第２ユニット、
前記第２ユニットと前記画像形成装置本体とを電気的に接続する第１コネクタ及び、
前記第１ユニットと前記第２ユニットとを電気的に接続する第２コネクタを有する画像形成装置であって、
前記第１ユニットに前記第２ユニットが取り付けられた状態で前記第１ユニットを前記画像形成装置本体から取り出す動作において、前記第１コネクタの接続が断たれるとともに、前記第１ユニットを前記画像形成装置本体から取り出す第１方向とは異なる第２方向に前記第２ユニットを移動させることにより、前記第２ユニットが前記第１ユニットから分離されるとともに、前記第２コネクタの接続が断たれることを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
２．前記第１ユニットは、両面用搬送ユニットからなり、前記第２ユニットが励磁コイルを有し、電磁誘導加熱によりトナー像の定着を行う定着装置を有することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１４】
３．前記両面用搬送ユニットに、前記励磁コイルを励磁する駆動電流を供給する駆動回路を設けたことを特徴とする前記２に記載の画像形成装置。
【００１５】
４．前記第２コネクタは、前記駆動回路が設けられた回路基板に固定されていることを特徴とする前記３に記載の画像形成装置。
【００１６】
５．前記第１ユニットを前記画像形成装置本体から取り出すための準備動作を検知する取り出し検知手段及び該取り出し検知手段による前記第１ユニットの取り出しの準備動作が検知されたときに、前記第１コネクタへの通電を停止する第１通電制御手段を有することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１７】
６．前記第１、第２コネクタの接続を検知する接続検知手段及び該接続検知手段により接続が検知された場合にのみ、前記第１、第２コネクタに通電する第２通電制御手段を有することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１８】
７．画像形成部、
画像形成装置本体に対して引き出し・挿入可能な両面用搬送ユニット及び、
励磁コイルを有し、電磁誘導加熱によりトナー像の定着を行う定着装置を有する画像形成装置であって、
前記両面用搬送ユニットに、前記励磁コイルに駆動電流を供給する駆動回路を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１〜４に示す本発明の実施の形態に係る画像形成装置を説明するが、本発明は該実施の形態に限定されない。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略を示す。画像形成装置は画像形成部１０及び自動原稿搬送装置２０からなる。
【００２１】
画像形成部１０は、画像読取部３０、画像形成プロセス部４０及び記録紙収納部５０を有する。
【００２２】
自動原稿搬送装置２０は原稿給紙台２１、原稿搬送部２２及び原稿排紙皿２３を有し、原稿給紙台２１に積載された原稿を原稿搬送部２２により１枚ずつ搬送し原稿排紙皿２３に排紙する。
【００２３】
画像読取部３０は走査ユニット３１、３２、受光部３３及びプラテンガラス３４を有する。自動原稿搬送装置２０により搬送される原稿の読取を行う場合には、走査ユニット３１、３２が図示の位置にあって読取が行われるが、プラテンガラス３４上の原稿の読み取りを行う場合には、走査ユニット３１、３２がプラテンガラス３４に沿って移動して読取が行われる。
【００２４】
画像形成プロセス部４０は、感光体４１を有し、該感光体４１上に、帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、感光体４１上に形成されたトナー像を記録紙に転写する電子写真プロセス部４２、転写された未定着の画像を定着する定着装置４３、画像が形成され排紙された記録紙を支持する排紙トレイ４４、片面に画像が形成された記録紙を表裏反転する両面用搬送部４５及び手差し給紙台４６を有する。
【００２５】
記録紙収納部５０は、給紙トレイ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び給紙部５２ａ、５２ｂ、５２ｃを有する。
【００２６】
図２は、図１における両面用搬送部４５を着脱可能な第１ユニットとしての両面用搬送ユニットＡＤＵに形成し、定着装置４３を着脱可能な第２ユニットとしての定着ユニットＦＸＵに形成した画像形成装置におけるユニット構造を示す。
【００２７】
両面用搬送ユニットＡＤＵ及び定着ユニットＦＸＵは一体で画像形成装置本体ＭＢから手前方向Ｘに引き出し可能であり、引き出された両面用搬送ユニットＡＤＵから上方向Ｙに定着ユニットＦＸＵを持ち上げることにより、定着ユニットＦＸＵを両面用搬送ユニットＡＤＵから取り外すことができる。ＣＮ１は画像形成装置本体ＭＢと定着ユニットＦＸＵ間を電気的に接続しているコネクタ（第１コネクタ）であり、ＣＮ２は両面用搬送ユニットＡＤＵと定着ユニットＦＸＵとを電気的に接続するコネクタ（第２コネクタ）である。
【００２８】
図１に示す電子写真プロセス部４０、定着装置４３、両面用搬送部４５等における記録紙のジャムの発生時等に図２に示す両面用搬送ユニットＡＤＵ及び定着ユニットＦＸＵは、前扉ＤＲを開いた後に手前方向Ｘに、画像形成装置本体ＭＢから引き出される。そして、定着ユニットＦＸＵのメンテナンスや交換時に、定着ユニットＦＸＵは両面用搬送ユニットＡＤＵから上方向Ｙに取り外される。コネクタＣＮ１は両面用搬送ユニットＡＤＵを引き出す際にその接続が断たれ、コネクタＣＮ２は定着ユニットＦＸＵを取り外す際にその接続が断たれる。
【００２９】
図３は図１、図２に示す画像形成装置の回路図である。画像形成装置本体ＭＢには、外部からＡＣ電流が供給され、安全装置１００及びノイズフィルタ１０２をとおした後にコネクタＣＮ１及び定着ユニットＦＸＵを介して両面用搬送ユニットＡＤＵに設けられたコンバータ１０４に供給される。駆動回路としてのコンバータ１０４は商用の交流電流を１０〜１００ｋＨｚの励磁電流に変換するものであり、コンバータ１０４の出力は、コネクタＣＮ２を介して定着ユニットＦＸＵ内の励磁コイル１０９に供給される。コネクタＣＮ２はコンバータ１０４が設けられた回路基板に固定されており、線束を介することなく、プリント配線により接続される。また、コンバータ１０４とコネクタＣＮ２とは線束で接続されてもよいが、図示のように、両面用搬送ユニットＡＤＵに駆動回路としてのコンバータ１０４を設けることにより、コンバータ１０４と励磁コイル１０９間の配線の長さが著しく短くなって、該配線のインピーダンスを低くすることが可能になり、加熱のためのエネルギー効率を高くすることが可能になる。また、励磁電流により発生する電磁波の漏れも防止される。
【００３０】
１０７は加熱ローラであり、ローラ内に励磁コイル１０９及びコア（図示せず）が設けられ、励磁電流により加熱ローラ１０７に渦電流が発生し、該渦電流により発生するジュール熱で加熱ローラ１０７の温度が定着温度にまで上昇する。１０８は加熱ローラ１０７に圧接する加圧ローラであり、加熱ローラ１０７と加圧ローラ１０８間のニップに未定着のトナー像を担持する記録紙を通すことにより、トナー像の定着が行われる。１０５は画像形成装置本体に設けられた本体制御部、１０６は両面用搬送ユニットＡＤＵに設けられたユニット制御部である。本体制御部１０５とユニット制御部１０６との接続には、両面用搬送ユニットＡＤＵの着脱動作で伸縮する、例えば、パンタグラフ支持された配線を用いてもよいし、着脱の際に接続・遮断されるコネクタを用いることができる。
【００３１】
１１０は定着装置４３の排紙部に設けられ、定着装置４３からの記録紙の排出を検知する定着排紙センサ、１１１は加熱ローラ１０７の表面に接触して加熱ローラ１０７の表面温度を検知する温度センサ、１１２は加熱ローラ１０７に対して非接触に設けられ、加熱ローラ１０７近傍の温度を検知する安全手段としての温度センサ、１１３は加熱ローラ１０７に対して非接触に設けられ、加熱ローラ１０７の温度を検知する温度センサである。温度センサ１１１は加熱ローラ１０７の温度の異常を検知して加熱を停止する安全手段であり、温度センサ１１２は定着ユニットＦＸＵ、駆動回路１０４及びユニット制御部１０６を含む系全体の異常により加熱ローラ１０７の温度が異常に上昇した場合に通電を停止するための安全手段である。
【００３２】
ユニット制御部１０６は、本体制御部１０５からの制御信号及び温度センサ１１３や排紙センサ１１０からの信号等を入力して、コンバータ１０４の制御による定着装置４３の温度制御や搬送制御を行う。
【００３３】
励磁コイル１０９はコンバータ１０４からの励磁電流により、加熱ローラ１０７を通る磁束を発生させ、該磁束により、加熱ローラ１０７内に渦電流が発生する。該渦電流で発生したジュール熱で加熱ローラ１０７の温度が上昇しトナーを記録紙に定着する。加熱ローラ１０７の温度は温度センサ１１３により検知され、ユニット制御部１０６は温度センサ１１３からの検知信号に基づいてコンバータ１０４を制御して、加熱ローラ１０７の温度を適正な定着温度に維持する。
【００３４】
記録紙のジャム時や、定着装置４３の点検、メンテナンス、交換時等には、図２における前扉ＤＲを開き、図２に示すように、手前方向Ｘに両面用搬送ユニットＡＤＵが引き出される。定着ユニットＦＸＵは両面用搬送ユニットＡＤＵと一体に手間方向Ｘに引き出される。ジャム処理の場合は、記録紙を除去した後に、両面用搬送ユニットＡＤＵは画像形成装置本体ＭＢに再装着される。
【００３５】
両面用搬送ユニットＡＤＵを引き出す操作は、両面用搬送ユニットＡＤＵの前面に設けられた取っ手ＫＢ（図４に示す）を矢印Ｚ方向に一点鎖線の位置まで回転させ、係合子ＫＢＡを画像形成装置本体に設けた係合子ＭＢＡとの係合から解除することにより、両面用搬送ユニットＡＤＵの係止を解除して引き出し可能にする準備動作から開始し、両面用搬送ユニットＡＤＵを画像形成装置本体ＭＢに保持していた係止を解除した後に、両面用搬送ユニットＡＤＵを手前方向Ｘに引き出すことにより行われる。
【００３６】
この準備動作で開閉する取り出し検知手段としてのスイッチＳＷにより、スイッチＳＷの信号に基づいた本体制御部１０５（第１通電制御手段）の制御信号によってリレー１０３が作動し、コネクタＣＮ１への電流供給が遮断される。従って、両面用搬送ユニットＡＤＵの引き出し時においては、コネクタＣＮ１の接触子は非通電状態で引き離される。このようにして、両面用搬送ユニットＡＤＵの引き出し時には、準備動作の段階でコネクタＣＮ１への通電が遮断され、コネクタＣＮ１が活性抜去されることが防止されるので、コネクタＣＮ１の抜去時に起きる放電等によるその劣化が防止される。
【００３７】
なお、コネクタＣＮ１への通電の遮断には、両面用搬送ユニットＡＤＵの保持解除の他に、例えば、前扉ＤＲを開く動作等の準備動作を利用してもよい。
【００３８】
また、コネクタＣＮ１、ＣＮ２の接続と遮断とを検知する接続検知手段としてのスイッチ（図示せず）を設け、該スイッチによるコネクタＣＮ１又はＣＮ２の接続が検知された場合にのみ、コネクタＣＮ１又はＣＮ２への通電を開始するように、本体制御部１０５（第２通電制御手段）が制御するように構成することにより、コネクタＣＮ１、ＣＮ２の接続が不完全な状態での通電が防止されて、コネクタＣＮ１、ＣＮ２の劣化が防止される。このようなコネクタＣＮ１、ＣＮ２の接続検知による通電制御は、通電状態にある端子に接触する事故を防止する安全手段でもある。
【００３９】
【発明の効果】
前記１の発明により、装置本体から一体に取り出された後に分離されるユニットで構成される二重構造のユニットにおける装置本体と第１ユニットと第２ユニットとの間の電気的な接続がユニットの着脱操作を複雑化することなく、確実に実行されるようになり、装置のメンテナンス等がしやすく、しかも、電気的な接続・遮断が確実に行われるユニット構造の画像形成装置が実現される。
【００４０】
前記２又は３の発明により、定着装置を誘電加熱方式とし、ユニット構成におけるユニットと装置本体間の接続を確実にすることができる。
【００４１】
前記３又は７の発明により、電磁誘導加熱方式の定着装置を用いる画像形成装置において、励磁コイルの駆動電流のための配線の長さを短くすることができるので、該配線のインピーダンスによるエネルギー効率の低下が防止され、高い加熱性能が得られるとともに、該配線からの電磁波の漏れが有効に防止される。
【００４２】
前記４の発明により、駆動回路と励磁コイル間の配線の長さを短くすることが可能になるので、加熱性能を向上することが可能になる。
【００４３】
前記５又は６の発明により、コネクタの接続・遮断時に発生する放電等が防止されるので、コネクタの劣化が防止されるとともに、安全な画像形成装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置におけるユニット構造を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の回路図である。
【図４】両面用搬送ユニットのロック解除機構を示す図である。
【符号の説明】
１０４　コンバータ
１０５　本体制御部
１０６　ユニット制御部
１０７　加熱ローラ
１０８　加圧ローラ
１０９　励磁コイル
ＣＮ１、ＣＮ２　コネクタ
ＡＤＵ　両面用搬送ユニット
ＦＸＵ　定着ユニット
ＭＢ　画像形成装置本体
【図１】
2004133256.tif 000003
【図２】
2004133256.tif 000004
【図３】
2004133256.tif 000005
【図４】
2004133256.tif 000006