画像形成装置および電源ユニットの取付構造

【課題】画像形成装置に対して着脱可能な電源ユニットにおいて、着脱時の安全性をより高めた構成を提供する。
【解決手段】外部電源から所定電圧の電力を供給するための電源ユニットが内部に装着される画像形成装置は、外部電源と電気的に接続されたコンデンサーと、コンデンサーの両端と電気的に接続される少なくとも一対の配線と、画像形成装置の本体に対する電源ユニットの相対移動に関連付けて、一対の配線の少なくとも一方を通じてコンデンサーを放電させるための放電機構とを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部電源から所定電圧の電力を供給するための電源ユニットが内部に装着される画像形成装置および電源ユニットの取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電気機器では、各部の動作に必要な電圧を内部的に生成する。このような電源ユニットは、外部電源（典型的には、商用交流電源）からの交流電力を電圧調整や整流することで、目的の電圧を有する直流電力を生成する。このような電源ユニットは、複合機、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置にも搭載される。
【０００３】
一般的に、電源ユニットには、電力変換動作に必要なコンデンサー（典型的には、平滑コンデンサー）が含まれており、このようなコンデンサーには、外部電源を遮断した後も、電荷が残留することになる。
【０００４】
例えば、特開２００７−２６４３８３号公報（特許文献１）には、発火事故や感電事故等の心配が無い電源ユニットが開示されている。この電源ユニットでは、電源ユニットからキャパシタユニットを単独で出し入れ可能とする構造とすることで、故障の判別を市場においてすることができ、故障部品のみの交換が可能となり、コストダウンとなる。
【０００５】
また、特開平１１−３２４３０号公報（特許文献２）には、電源回路に大容量のコンデンサーが使用されている場合、電源を切っても電源電圧がしばらく保持され、機器内のマイコンが暴走することなどを防止するための構成が開示されている。より具体的には、電池収納部に弾性バネ片を配置しておき、電池収納部内に電池が存在するか否かにより弾性バネ片が弾性変形することを利用し、電池を電池収納部から取り出す操作に関連して弾性バネ片により弾性バネ片により負荷回路を短絡して、コンデンサーの電荷を瞬時に放電させ、マイコン回路の暴走を停止させ、負荷回路を瞬時にリセットする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２６４３８３号公報
【特許文献２】特開平１１−３２４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
画像形成装置の中には、使用時には電源ユニットに内部に装着し、修理などの時には、電源ユニット自体を画像形成装置から取り外すことが可能な構成を採用しているものもある。このような構成を採用した場合、上述の特許文献１に開示された構成をそのまま採用することはできない。また、特許文献２に開示された技術は、赤外線リモコン送信器に係るマイコン回路の暴走を停止することのみが想定されており、電圧自体が低いことなどもあり、安全性については考慮されていない。
【０００８】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、画像形成装置に対して着脱可能な電源ユニットにおいて、着脱時の安全性をより高めた構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面に従えば、外部電源から所定電圧の電力を供給するための電源ユニットが内部に装着される画像形成装置を提供する。画像形成装置は、外部電源と電気的に接続されたコンデンサーと、コンデンサーの両端と電気的に接続される少なくとも一対の配線と、画像形成装置の本体に対する電源ユニットの相対移動に関連付けて、一対の配線の少なくとも一方を通じてコンデンサーを放電させるための放電機構とを含む。
【００１０】
好ましくは、電源ユニットは、画像形成装置の本体に対して所定方向にスライドすることで着脱可能に構成される。
【００１１】
さらに好ましくは、画像形成装置は、コンデンサーが装着され、一対の配線の少なくとも一方が形成される第１の基板と、アースされた第２の基板とをさらに含む。放電機構は、電源ユニットのスライド動作に応じて、第１の基板上の配線と第２の基板とを電気的に接続する。
【００１２】
さらに好ましくは、画像形成装置は、第１の基板と第２の基板との間に配置され、その一部に開口部を有する第３の基板をさらに含む。放電機構は、第２の基板と電気的に接続され、第３の基板の開口部を貫通する方向に伸びる弾性体を含み、弾性体は、電源ユニットのスライドに伴って、第３の基板の開口部を通じて、第１の基板上の配線と電気的に接続される。
【００１３】
あるいは好ましくは、画像形成装置は、コンデンサーが装着され、一対の配線が形成される第１の基板と、第１の基板上に形成された一対の配線の間を電気的に接続するスイッチと、第１の基板と略平行に配置されるとともに、凸部が設けられた第２の基板とをさらに含む。放電機構は、電源ユニットのスライドに伴って、第２の基板に設けられた凸部と係合することによりスイッチをオンする方向に相対移動する部材を含む。
【００１４】
あるいは好ましくは、画像形成装置は、コンデンサーが装着され、一対の配線の少なくとも一方が形成される第１の基板と、第１の基板と略平行に配置されるとともに、アースされた第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に配置され、その一部に開口部を有する第３の基板と、一端が第２の基板と機械的に接続されるとともに、開口部に位置決めされた弾性体と、弾性体の少なくとも一部と機械的に接続されることで、第３の基板に対する電源ユニットを固定する固定部とをさらに含む。固定部を弾性体と機械的に非接続にすることで、電源ユニットを取り外すことが可能になるとともに、弾性体がコンデンサーをアースする。
【００１５】
好ましくは、開口部は、コンデンサーの配置位置の近傍に設けられる。
本発明の別の局面に従えば、画像形成装置における電源ユニットの取付構造を提供する。外部電源から所定電圧の電力を供給するための電源ユニットが画像形成装置の内部に装着される。電源ユニットは、外部電源と電気的に接続されたコンデンサーと、コンデンサーの両端と電気的に接続される少なくとも一対の配線とを含む。取付構造は、画像形成装置の本体に対する電源ユニットの相対移動に関連付けて、一対の配線の少なくとも一方を通じてコンデンサーを放電させるための放電機構を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、画像形成装置に対して着脱可能な電源ユニットにおいて、着脱時の安全性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に従う画像形成装置およびそれに装着される電源ユニットを示す模式図である。
【図２】本発明に関連する電源ユニットの回路構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に従う画像形成装置に装着される電源ユニットの回路構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１に従う画像形成装置に装着される電源ユニットの基板構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１に従う画像形成装置に装着される電源ユニットによる放電動作を説明するための模式図である。
【図６】本発明の実施の形態２に従う画像形成装置に装着される電源ユニットの回路構成を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態２に従う画像形成装置に装着される電源ユニットによる放電動作を説明するための模式図である。
【図８】本発明の実施の形態２の変形例に従う画像形成装置に装着される電源ユニットによる放電動作を説明するための模式図である。
【図９】本発明の実施の形態３に従う画像形成装置に装着される電源ユニットによる放電動作を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１９】
＜全体構成＞
まず、本発明の実施の形態に従う画像形成装置およびそれに装着される電源ユニットについて説明する。図１は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置およびそれに装着される電源ユニットを示す模式図である。
【００２０】
図１を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置の一例としては、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機（ＭＦＰ：multi-function peripheral）などが挙げられる。図１には、典型例として複合機（ＭＦＰ）を示す。
【００２１】
画像形成装置１には、外部電源から所定電圧の電力を供給するための電源ユニット１００が内部に装着される。このような内部への装着の形態の一例としては、画像形成装置１の前面扉２および３が開閉可能になっており、かつ、画像形成装置１の内部には電源ユニット１００が装着される挿入口４が設けられている。これらの前面扉２および３が開放された状態で、電源ユニット１００が挿入口４へ装着される。挿入口４の内部には、図示しないコネクタなどが設けられており、電源ユニット１００に外部電源（典型的には、商用電源）が供給される。電源ユニット１００は、外部電源（例えば、１００Ｖの交流電力）に対して、電圧調整や整流を行なうことで、所定電圧の内部電源を生成する。電源ユニット１００は、例えば、５Ｖ直流電力、１２Ｖ直流電力、４８Ｖ直流電力などを出力する。
【００２２】
電源ユニット１００を画像形成装置１へ着脱可能にする形態としては、各種の構造を採用することができるが、典型的には、図１に示すように、画像形成装置１の本体に対して電源ユニット１００を所定方向にスライドするという構成を採用してもよい。あるいは、所定の台座に対して、電源ユニット１００を上側から電源ユニットを装着するような構成を採用してもよい。このように、電源ユニット１００は、外部電源（商用電源）から画像形成装置１に電力を供給するために装置本体内に装着される。
【００２３】
後述するように、本実施の形態に従う画像形成装置１では、電源ユニット１００を着脱する際に、電源ユニット１００に含まれるコンデンサーに残留している電荷をより迅速に放電することで、作業員（サービスマンなど）の作業に対する安全性をより高める。
【００２４】
＜安全性からの課題＞
典型的な電源ユニットの保護対策として、電源ユニットの二次側（出力側）の負荷回路において、何らかの異常状態（例えば、過電圧や過電流）が発生した場合には、電源ユニットと二次側の負荷回路の全体とをシャットダウン（開放）する。このようなシャットダウンが生じると、続いて入力側の電源スイッチもオフされる。そのため、電源ユニットに含まれるコンデンサー（例えば、後述するような一次平滑コンデンサー）に電荷が残留した状態のままになってしまう。
【００２５】
＜関連する解決手段＞
上述のような課題に対する一つの解決手段として、図２に示すように、コンデンサーと並列に放電抵抗が設けられる構成が採用されていた。
【００２６】
図２は、本発明に関連する電源ユニット１００＃の回路構成を示す模式図である。図２を参照して、電源ユニット１００＃は、入力端子ＴＭを介して外部電源（ＡＣ入力）を受け付けるとともに、当該外部電力を整流器ＲＥＣで整流する。入力端子ＴＭと整流器ＲＥＣとの間は、一対の配線ＳＬ１およびＳＬ２を介して接続されている。配線ＳＬ１には、ヒューズＦ１１と、フィルター回路ＦＬと、インダクターＬ１１とが直列に接続されている。また、配線ＳＬ１と配線ＳＬ２との間には、制限抵抗Ｒ１１と、互いに逆並列に接続されたダイオードＤ１１およびＤ１２からなるクリップ回路と、コンデンサーＣ１１とが並列に接続されている。
【００２７】
整流器ＲＥＣから出力される直流電力は、一対の配線ＰＬ１およびＮＬ１を介して、トランスＴＲへ入力される。なお、配線ＮＬ１はコンデンサーＣ１７を介してアースされており、共通のアース線として機能する。この一対の配線ＰＬ１およびＮＬ１との間に、平滑コンデンサーＣ１２が並列接続される。すなわち、平滑コンデンサーＣ１２の両端と電気的に接続される少なくとも一対の配線が設けられる。
【００２８】
さらに、この平滑コンデンサーＣ１２に対して、放電抵抗Ｒ１２が並列接続されている。この放電抵抗Ｒ１２は、平滑コンデンサーＣ１２に残留する電荷を消費することで、平滑コンデンサーＣ１２の両端に生じる電圧（電位）を短時間で降下させる。
【００２９】
整流器ＲＥＣの二次側には、直流電力を断続してトランスＴＲに供給するための発振回路が設けられている。より具体的には、配線ＮＬ１とトランスＴＲの一次側の一端との間には、トランジスタＦＥＴが接続されている。このトランジスタＦＥＴは、一例としては、電解効果トランジスタである。より詳細には、トランジスタＦＥＴのドレインがトランスＴＲの一次側の一端と接続されており、ソースが配線ＮＬ１と接続されている。また、トランジスタＦＥＴのゲートに繋がるノードには、配線ＮＬ１に対して、抵抗Ｒ１５と、直列接続された抵抗Ｒ１４およびインダクターＬ１４とが並列に接続されている。また、トランジスタＦＥＴのドレインとソースとの間には、インダクターＬ１３とコンデンサーＣ１６との直列回路が接続されている。さらに、トランジスタＦＥＴのドレインは、インダクターＬ１２およびダイオードＤ１５を介して、配線ＰＬ１と接続される。このトランジスタＦＥＴのドレインから配線ＰＬ１までの経路には、抵抗Ｒ１３およびコンデンサーＣ１５が並列接続されている。
【００３０】
このような回路構成を採用することで、トランジスタＦＥＴを断続的にオン／オフさせて、トランスＴＲの一次側にパルス状の電流を印加できる。すると、トランスＴＲの二次側には、トランスＴＲのパルス周波数および変圧比（巻数比）などに応じた電圧が表れる。
【００３１】
また、トランスＴＲの三次側と配線ＮＬ１との間には、ダイオードＤ１３とコンデンサーＣ１３との並列回路、および、ダイオードＤ１４とコンデンサーＣ１４との並列回路が接続される。これらは、トランスＴＲの一次側への過大な入力電圧を防止するための保護回路である。
【００３２】
トランスＴＲの二次側には、整流および平滑回路が設けられる。具体的には、トランスＴＲの二次側は、一対の配線ＰＬ２およびＮＬ２を介して、負荷側へ出力される（ＤＣ出力）。すなわち、電源ユニット１００内で、商用電源からトランスＴＲを介して低圧出力する低圧出力部が設けられる。具体的には、配線ＰＬ２には、トランスＴＲの二次側出力を整流するための、インダクターＬ２１およびダイオードＤ２１が直列接続されている。さらに、配線ＰＬ１と配線ＰＬ２との間には、トランスＴＲの二次側出力を平滑化するための回路が設けられる。より具体的には、配線ＰＬ２とＮＬ２との間には、平滑コンデンサーＣ２２が設けられるとともに、配線ＰＬ２には、インダクターＬ２２が設けられる。そして、帰還回路として、インダクターＬ２３およびＬ２４、コンデンサーＣ２１、ならびに、ダイオードＤ２２が設けられる。
【００３３】
なお、トランスＴＲの一次側の配線ＮＬ１とトランスＴＲの二次側の配線ＮＬ２とは、コンデンサーＣ１７を介して電気的に接続されている。
【００３４】
上述したように、電源ユニットの保護対策として、電源ユニット１００＃の二次側（出力側）の負荷回路において、何らかの異常状態（例えば、過電圧や過電流）が発生した場合には、電源ユニット１００＃と二次側の負荷回路の全体とをシャットダウン（開放）する。このようなシャットダウンが生じると、続いて入力側のスイッチＳＷ１もオフされる。なお、スイッチＳＷ１と並列にヒューズＦ１２も接続されており、トランスＴＲへの過電流が生じた際には、ヒューズＦ１２が溶断して、スイッチＳＷ１をオフするのと同様の効果を生じる。
【００３５】
このような状態になると、平滑コンデンサーＣ１２には、遮断直前の印加電圧に応じた電荷が残留することになる。図２に示す電源ユニット１００＃において、このような残留電荷は、平滑コンデンサーＣ１２と並列接続された放電抵抗Ｒ１２によって少しずつ消費されることで放電される。そして、平滑コンデンサーＣ１２の電荷が減少することで、平滑コンデンサーＣ１２の両端（配線ＰＬ１およびＮＬ１）の電位を安全レベルまで下げて、安全性を確保する。
【００３６】
＜低消費電力化からの課題＞
近年の低消費電力化の流れによって、上述のような放電抵抗Ｒ１２における電力ロスについても可能な限り低減したいという要望がでてきている。すなわち、図２に示すような放電抵抗Ｒ１２は、配線ＰＬ１とＮＬ１との間に生じる電圧に応じた電力消費（ロス）を常に生じることになる。すなわち、放電抵抗が存在している場合には、通常動作時にも電力を消費してしまうため、スリープ効率が悪化する。そのため、画像形成装置の全体としての消費電力の低減を考えた場合、このような放電抵抗は可能な限り削減することが好ましい。
【００３７】
一方で、このような放電抵抗を削減することで、平滑コンデンサーの残留電荷の消費に要する時間（放電時定数）が長くなる。そのため、電源ユニットおよびその周辺を含む電源関係に異常が発生し、サービスマン等が電源ユニットを交換とする際には、感電を防止するために、より長い時間待つ必要がある。
【００３８】
例えば、放電抵抗を採用している画像形成装置においては、平滑コンデンサーへの電源が遮断された後、両端に発生する電圧が安全電圧（典型的には、ＤＣ６０Ｖ以下）に低下するための時間として、３分程度に収まるように設計されていた。しかしながら、放電抵抗が削減されてしまうと、平滑コンデンサーの両端電圧が安全電圧まで低下するのに要する時間がより長くなり、サービスマン等が安全に作業できるまでに要する時間が長くなり、サービスマンの作業効率が低下する。また、放電抵抗を採用している画像形成装置と同様の作業効率を維持しようとして、平滑コンデンサーの両端電圧が安全電圧まで低下することを待たずに作業を開始してしまうと、感電の危険性が生じ得る。
【００３９】
そこで、本実施の形態に従う画像形成装置１では、後述するように、より安全性の高い電源ユニットを採用する。
【００４０】
＜実施の形態１＞
まず、本発明の実施の形態１に従う画像形成装置１における電源ユニット１００の取付構造について説明する。
【００４１】
図３は、本発明の実施の形態１に従う画像形成装置１に装着される電源ユニット１００の回路構成を示す模式図である。図３を参照して、本実施の形態に従う電源ユニット１００では、図２に示す電源ユニット１００＃に比較して、放電抵抗Ｒ１２が削除されている。その上で、配線ＰＬ１がスイッチ２００を介してアースに接続される。すなわち、スイッチ２００がオンされる（導通状態になる）ことで、配線ＰＬ１の電位はアースの電位まで落とされる。そして、平滑コンデンサーＣ１２に残留していた電荷はスイッチ２００を通じてアースへ放電されることになる。
【００４２】
配線ＰＬ１をアースするスイッチ２００およびこのスイッチ２００をオンに駆動する機構（後述する）は、一対の配線ＳＬ１およびＳＬ２の少なくとも一方を通じて平滑コンデンサーＣ１２を放電させるための放電機構として機能する。このスイッチ２００をオンに駆動する機構は、画像形成装置１の本体に対する電源ユニット１００の相対移動に関連付けられる。
【００４３】
図４は、本発明の実施の形態１に従う画像形成装置１に装着される電源ユニット１００の基板構成を示す模式図である。なお、図４には、電源ユニット１００の内部における要部の基板構成を図示するものである。
【００４４】
図４を参照して、外部電源（商用電源）と電気的に接続された平滑コンデンサーＣ１２は、電源基板１１０に装着される。この平滑コンデンサーＣ１２は、商用電源の入力側に接続される。この電源基板１１０には、配線ＰＬ１およびＮＬ１の少なくとも一方が形成される。典型的には、電源基板１１０上には、配線ＰＬ１および／またはＮＬ１を実現するための配線パターンが設けられる。この配線ＰＬ１および／またはＮＬ１は、対応する平滑コンデンサーＣ１２の端子における電位と略同電位に維持される。また、電源ユニット１００内の電源基板１１０などを保持する電源ユニット板金１２０が設けられる。この電源ユニット板金１２０の一部に開口部１３０が形成されている。
【００４５】
電源ユニット１００が画像形成装置１に装着されるときに、当該電源ユニット１００を保持する電源ユニット台板２１０がさらに設けられる。電源ユニット台板２１０は、アースに接続される。すなわち、電源基板１１０に対して所定の距離だけ離れた位置に、アースされた基板である電源ユニット台板２１０が設けられる。これにより、アースに接続された電源ユニット台板２１０と電源ユニット１００との間の空間距離を確保できる。
【００４６】
アースと電気的に接続され、弾性体（バネなど）で構成される接触子２２０が電源ユニット台板２１０の上に設けられる。そして、接触子２２０は、画像形成装置１の本体に対する電源ユニット１００の相対移動に関連付けて、平滑コンデンサーＣ１２に接続された一対の配線（配線ＰＬ１およびＮＬ１）の少なくとも一方を通じて平滑コンデンサーＣ１２を放電させるための放電機構の少なくとも一部として機能する。この放電機能の動作について、図５を参照して説明する。
【００４７】
図５は、本発明の実施の形態１に従う画像形成装置１に装着される電源ユニット１００による放電動作を説明するための模式図である。図５（ａ）には、電源ユニット１００が画像形成装置１に装着された状態を示し、図５（ｂ）には、電源ユニット１００が画像形成装置１から取り外された状態を示す。
【００４８】
図５に示すように、電源ユニット１００は、画像形成装置１に対して相対的にスライド移動可能に構成されており、この電源ユニット１００のスライド移動に連動して、平滑コンデンサーＣ１２の電荷が放電されるように構成されている。より具体的には、図３に示すスイッチ２００に相当する放電機構は、電源ユニット台板２１０、電源ユニット台板２１０の上に設けられた接触子２２０、および、電源ユニット板金１２０に形成された開口部１３０によって構成される。そして、この放電機構は、電源ユニット１００のスライド動作に応じて、電源基板１１０上の配線（図３の配線ＰＬ１）とアースされている電源ユニット台板２１０とを電気的に接続する。すなわち、電源ユニット１００を引き出すことによって、弾性体である接触子２２０が平滑コンデンサーＣ１２の電荷の部分に接触することで、放電が生じる。
【００４９】
言い換えれば、本実施の形態に従う放電機構は、電源ユニット台板２１０と電気的に接続され、電源ユニット板金１２０の開口部１３０を貫通する方向に伸びる弾性体（接触子２２０）を含み、弾性体は、電源ユニット１００のスライドに伴って、電源ユニット板金１２０の開口部１３０を通じて、電源基板１１０上の配線（配線ＰＬ１）と電気的に接続される。なお、接触子２２０が平滑コンデンサーＣ１２の端子と直接接触するように構成してもよい。
【００５０】
そのため、電源ユニット板金１２０の開口部１３０は、平滑コンデンサーＣ１２の配置位置の近傍に設けられることが好ましい。すなわち、電源ユニット板金１２０においては、平滑コンデンサーＣ１２の略直下に穴が形成されている。
【００５１】
このように、本実施の形態に従う画像形成装置は、電源ユニット１００の取り外し時において、平滑コンデンサーＣ１２の端子、または、当該端子と略同電位で接続された配線パターン、をアースと電気的に導通する機構を有する。このような構成を採用することにより、サービスマンなどが電源ユニット１００を画像形成装置１から取り外す場合などにおいて、平滑コンデンサーＣ１２の残留電荷が即座に放電される。そのため、より高い安全性を確保することができるとともに、放電抵抗を削減することにより消費電力をより低減できる。
【００５２】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２に従う画像形成装置１における電源ユニット１００Ａの取付構造について説明する。
【００５３】
図６は、本発明の実施の形態２に従う画像形成装置１に装着される電源ユニット１００Ａの回路構成を示す模式図である。図６を参照して、本実施の形態に従う電源ユニット１００Ａでは、図２に示す電源ユニット１００＃に比較して、放電抵抗Ｒ１２が削除されている。その上で、配線ＰＬ１と配線ＰＬ２との間がスイッチ３００を介して短絡される。すなわち、スイッチ３００がオンされる（導通状態になる）ことで、配線ＰＬ１と配線ＰＬ２とが短絡され、平滑コンデンサーＣ１２に残留していた電荷は、スイッチ３００と直列に接続される放電抵抗Ｒ３００で熱として消費されることになる。すなわち、本実施の形態に従う電源ユニット１００Ａは、図２に示す電源ユニット１００＃において、放電抵抗Ｒ１２に相当する機能を、特定の状態においてのみ有効化するものに相当する。
【００５４】
配線ＰＬ１と配線ＰＬ２との間を短絡するスイッチ３００およびこのスイッチ３００をオンに駆動する機構（後述する）は、一対の配線ＳＬ１およびＳＬ２の少なくとも一方を通じて平滑コンデンサーＣ１２を放電させるための放電機構として機能する。このスイッチ３００をオンに駆動する機構は、画像形成装置１の本体に対する電源ユニット１００Ａの相対移動に関連付けられる。
【００５５】
本実施の形態に従う電源ユニット１００Ａの基板構成については、上述の図４と同様である。すなわち、電源ユニット１００Ａは、平滑コンデンサーＣ１２が装着され、一対の配線（配線ＰＬ１およびＮＬ１）が形成される電源基板１１０と、電源ユニット１００内の電源基板１１０などを保持する電源ユニット板金１２０とが設けられる。そして、電源基板１１０上には、電源基板１１０上に形成された一対の配線（配線ＰＬ１およびＮＬ１）の間を電気的に接続するスイッチ３００（図６）および放電抵抗Ｒ３００が設けられる。そして、後述するように、電源ユニット１００のスライド動作に応じて、電源ユニット板金１２０に設けられた凸部が相対移動することで、スイッチ３００がオンに駆動されることで、平滑コンデンサーＣ１２の電荷が放電される。
【００５６】
なお、スイッチ３００および放電抵抗Ｒ３００は、必ずしも電源基板１１０上に形成される必要はなく、電源ユニット板金１２０に設けられた凸部の相対移動をスイッチ３００のオン／オフ動作と関連付けられる位置であれば、いずれの位置に形成されてもよい。
【００５７】
それ以外の構成は、実施の形態１の電源ユニット１００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００５８】
図７は、本発明の実施の形態２に従う画像形成装置１に装着される電源ユニット１００Ａによる放電動作を説明するための模式図である。図７（ａ）には、電源ユニット１００Ａが画像形成装置１に装着された状態を示し、図７（ｂ）には、電源ユニット１００Ａが画像形成装置１から取り外された状態を示す。
【００５９】
図７に示すように、電源ユニット１００Ａは、画像形成装置１に対して相対的にスライド移動可能に構成されており、この電源ユニット１００のスライド移動に連動して、平滑コンデンサーＣ１２の電荷が放電されるように構成されている。
【００６０】
より具体的には、図６に示すスイッチ３００に相当する放電機構は、電源基板１１０と略平行に配置された電源ユニット台板２４０、電源ユニット台板２４０の上に設けられた凸部２３０、および、電源ユニット板金１２０に形成された開口部１３０を貫通可能に配置された移動部材１４０によって構成される。そして、この放電機構は、電源ユニット１００のスライド動作に応じて、電源基板１１０上に設けられたスイッチ３００がオンに駆動され、配線ＰＬ１と配線ＮＬ１との間を電気的に接続（短絡）する。すなわち、電源ユニット１００を引き出すことによるスライドに伴って、電源ユニット台板２４０に設けられた凸部２３０と移動部材１４０とが係合することにより、スイッチ３００をオンする方向に移動部材１４０が相対移動する。このような動作によって、平滑コンデンサーＣ１２の電荷が放電される。なお、凸部２３０の移動部材１４０と係合する面は、所定の傾斜を設けておくことが好ましい。
【００６１】
このように、本実施の形態に従う放電機構は、平滑コンデンサーＣ１２が装着され、一対の配線（配線ＰＬ１およびＰＬ２）が形成される電源基板１１０と、電源基板１１０上に形成された当該一対の配線の間を電気的に接続するスイッチ３００および放電抵抗Ｒ３００と、電源基板１１０と略平行に配置されるとともに、凸部２３０が設けられた電源ユニット台板２４０とを有している。そして、この放電機構は、電源ユニット１００Ａのスライドに伴って、電源ユニット台板２４０に設けられた凸部２３０と係合することによりスイッチ３００をオンする方向に相対移動する移動部材１４０を含む。
【００６２】
なお、実施の形態１と同様に、電源ユニット板金１２０の開口部１３０は、平滑コンデンサーＣ１２の配置位置の近傍に設けられることが好ましい。すなわち、電源ユニット板金１２０においては、平滑コンデンサーＣ１２の略直下に穴が形成されることが好ましい。
【００６３】
このように、本実施の形態２に従う画像形成装置は、電源ユニット１００の取り外し時において、平滑コンデンサーＣ１２の端子間、または、当該それぞれの端子と略同電位で接続された一対の配線間を電気的に導通する機構を有する。このような構成を採用することにより、サービスマンなどが電源ユニット１００Ａを画像形成装置１から取り外す場合などにおいて、平滑コンデンサーＣ１２の残留電荷が即座に放電される。そのため、より高い安全性を確保することができるとともに、放電抵抗を削減することにより消費電力をより低減できる。
【００６４】
＜実施の形態２の変形例＞
上述した実施の形態２に従う電源ユニット１００Ａに採用されている構成については、実施の形態１に従う放電機構にも利用することができる。すなわち、電源ユニット台板２４０および移動部材１４０をいずれもアースした状態にするとともに、平滑コンデンサーＣ１２の端子、または、当該端子と略同電位で接続された配線パターンと移動部材１４０との電気的な接触を実現することで、平滑コンデンサーＣ１２からの放電を容易に行なう。
【００６５】
図８は、本発明の実施の形態２の変形例に従う画像形成装置１に装着される電源ユニット１００Ｂによる放電動作を説明するための模式図である。図８（ａ）には、電源ユニット１００Ｂが画像形成装置１に装着された状態を示し、図８（ｂ）には、電源ユニット１００Ｂが画像形成装置１から取り外された状態を示す。
【００６６】
図８を参照して、電源ユニット台板２４０がアースされており、この電源ユニット台板２４０と係合する移動部材１４０も導電性を有している。本変形例に従う放電機構は、電源ユニット台板２４０および凸部２３０と電気的に接続され、電源ユニット板金１２０の開口部１３０を貫通する方向に伸びる移動部材１４０を含み、移動部材１４０は、電源ユニット１００のスライドに伴って、電源ユニット板金１２０の開口部１３０を通じて、電源基板１１０上の配線（配線ＰＬ１）と電気的に接続される。なお、移動部材１４０が平滑コンデンサーＣ１２の端子と直接接触するように構成してもよい。そのため、電源ユニット板金１２０の開口部１３０は、平滑コンデンサーＣ１２の配置位置の近傍に設けられることが好ましい。
【００６７】
このように、本変形例に従う画像形成装置は、電源ユニット１００の取り外し時において、平滑コンデンサーＣ１２の端子、または、当該端子と略同電位で接続された配線パターン、をアースと電気的に導通する機構を有する。このような構成を採用することにより、サービスマンなどが電源ユニット１００を画像形成装置１から取り外す場合などにおいて、平滑コンデンサーＣ１２の残留電荷が即座に放電される。そのため、より高い安全性を確保することができるとともに、放電抵抗を削減することにより消費電力をより低減できる。
【００６８】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３に従う画像形成装置１における電源ユニット１００Ｃの取付構造について説明する。
【００６９】
本発明の実施の形態３に従う画像形成装置１に装着される電源ユニット１００Ｃの回路構成は、上述した図３と同様である。本実施の形態においては、配線ＰＬ１をアースするスイッチ２００およびこのスイッチ２００をオンに駆動する機構として、以下に説明するような弾性体を用いた構成が採用される。このスイッチ２００をオンに駆動する機構は、画像形成装置１の本体に対する電源ユニット１００の相対移動に関連付けられる。
【００７０】
それ以外の構成は、実施の形態１の電源ユニット１００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００７１】
本実施の形態に従う電源ユニット１００Ｃの基板構成についても、上述の図４と同様である。すなわち、電源ユニット１００Ｃは、平滑コンデンサーＣ１２が装着され、一対の配線（配線ＰＬ１およびＮＬ１）の少なくとも一方が形成される電源基板１１０と、電源基板１１０と略平行に配置されるとともに、アースされた電源ユニット台板２７０と、電源基板１１０と電源ユニット台板２７０との間に配置され、その一部に開口部１３０を有する電源ユニット板金１２０とを有する。すなわち、アースに接続された電源ユニット台板２７０と電源ユニット１００との間の空間距離が確保される。
【００７２】
図９は、本発明の実施の形態３に従う画像形成装置１に装着される電源ユニット１００Ｃによる放電動作を説明するための模式図である。図９（ａ）には、電源ユニット１００Ｃが画像形成装置１に装着された状態を示し、図９（ｂ）には、電源ユニット１００Ｃが画像形成装置１から取り外された状態を示す。
【００７３】
図９に示すように、電源ユニット１００Ｃは、画像形成装置１の電源ユニット台板２７０の平面に対して垂直方向に装着可能に構成されており、この電源ユニット１００Ｃの着脱操作に連動して、平滑コンデンサーＣ１２の電荷が放電されるように構成されている。
【００７４】
より具体的には、図３に示すスイッチ２００に相当する放電機構は、電源基板１１０と略平行に配置された電源ユニット台板２７０、その一端が電源ユニット台板２７０と機械的に接続されるとともに、開口部１３０に位置決めされた弾性体２６０、および、弾性体２６０の自由端に接続される接触子２５０によって構成される。電源ユニット１００Ｃの装着時には、電源ユニット１００Ｃを固定するためのＬ字状のフレーム枠２９０と、接触子２５０とを貫通するボルト２８０が挿入される。これにより、電源ユニット１００Ｃは、画像形成装置１に装着（固定）される。すなわち、画像形成装置１は、弾性体２６０の少なくとも一部と機械的に接続されることで、電源ユニット台板２７０に対する電源ユニット１００Ｃを固定する固定部であるボルト２８０を有している。
【００７５】
なお、図９には、「弾性体２６０の少なくとも一部と機械的に接続される」構成の一例として、弾性体２６０そのものではなく、弾性体２６０の自由端に接続されている接触子２５０に設けられた穴にボルト２８０の先端の一部が嵌合している例を示すが、弾性体２６０および接触子２５０が電源基板１１０と電気的に接触しないように固定する形態であれば、どのような形態を採用してもよい。すなわち、ボルト２８０の先端を弾性体２６０と係合することで固定してもよいし、接触子２５０の上面とボルト２８０の先端で規制するような構成を採用してもよい。
【００７６】
弾性体２６０および接触子２５０は、いずれも導電性の材料で構成されており、弾性体２６０および接触子２５０の表面はアース電位に維持されることになる。この放電機構では、電源ユニット１００Ｃの取り外しに連動して、弾性体２６０および接触子２５０が紙面上側（電源基板１１０側）に移動し、これによって、平滑コンデンサーＣ１２の端子、または、当該端子と略同電位で接続された配線パターンをアースする。
【００７７】
すなわち、図９（ｂ）に示すように、電源ユニット１００Ｃを画像形成装置１から取り外すためには、ボルト２８０を取り外さなければならない構造となっており、この固定部であるボルト２８０の取り外しに伴って、平滑コンデンサーＣ１２の残留電荷が放電される。すなわち、本実施の形態に従う画像形成装置１においては、固定部であるボルト２８０を弾性体２６０と機械的に非接続にすることで、電源ユニット１００Ｃを取り外すことが可能になるとともに、弾性体２６０および接触子２５０が平滑コンデンサーＣ１２をアースする。
【００７８】
このように、弾性体２６０および接触子２５０は、電源ユニット１００Ｃの取り外しに伴って、電源ユニット板金１２０の開口部１３０を通じて、電源基板１１０上の配線（配線ＰＬ１）と電気的に接続される。なお、移動部材１４０が平滑コンデンサーＣ１２の端子と直接接触するように構成してもよい。そのため、電源ユニット板金１２０の開口部１３０は、平滑コンデンサーＣ１２の配置位置の近傍に設けられることが好ましい。
【００７９】
なお、図９にはボルト２８０を電源ユニット台板２７０の面方向と平行に挿入する形態について例示するが、電源ユニット台板２７０の面方向と垂直な方向に挿入する形態を採用してもよい。この場合には、例えば、電源ユニット台板２７０の底面から弾性体２６０および接触子２５０へボルトを貫通させることで、接触子２５０が電源基板１１０と電気的に接触しないように固定するとともに、電源ユニット１００Ｃの取り外し時には、必然的に、接触子２５０が電源基板１１０と電気的に接触するように構成できる。
【００８０】
本実施の形態に従う画像形成装置は、電源ユニット１００Ｃの取り外し時において、平滑コンデンサーＣ１２の端子、または、当該端子と略同電位で接続された配線パターン、をアースと電気的に導通する機構を有する。このような構成を採用することにより、サービスマンなどが電源ユニット１００Ｃを画像形成装置１から取り外す場合などにおいて、平滑コンデンサーＣ１２の残留電荷が即座に放電される。そのため、より高い安全性を確保することができるとともに、放電抵抗を削減することにより消費電力をより低減できる。
【００８１】
＜実施の形態３の変形例＞
上述した実施の形態３に従う電源ユニット１００Ｃに採用されている構成については、実施の形態２に従う放電機構にも利用することができる。すなわち、電源基板１１０上に形成された一対の配線（配線ＰＬ１およびＮＬ１）の間を電気的に接続するスイッチ３００（図６）および放電抵抗Ｒ３００を設けておき、このスイッチ３００を図９に示す弾性体２６０および接触子２５０によってオンするように構成すればよい。このような構成を採用することで、電源ユニット１００Ｃの取り外し時において、平滑コンデンサーＣ１２の残留電荷が放電抵抗Ｒ３００によって消費される。そのため、より高い安全性を確保することができるとともに、放電抵抗を削減することにより消費電力をより低減できる。
【００８２】
＜まとめ＞
上述したような本発明に係るそれぞれの実施の形態に従う電源ユニットの取付構造としては、以下のようにまとめることができる。
【００８３】
（１）電源ユニットが画像形成装置に対してスライドして組み込まれる場合
電源ユニット台板に、バネなどの弾性体を設けておき、電源ユニットが装着されている状態では、弾性力を付勢する状態に維持しておく。そして、何らかの異常状態（例えば、過電圧や過電流）が発生した場合に、電源ユニットを交換する際には、当該弾性体の付勢状態が解かれ、平滑コンデンサーと電気的に接触することで、その残留電荷を放電する。
【００８４】
（２）電源ユニットが画像形成装置の所定面に対して配置されて組み込まれる場合
電源ユニット台板に対して電源ユニットをボルトやネジなどで固定した状態において、併せて、弾性体を付勢する状態に固定する。このような構成を採用することで、ボルトやネジなどを外して、電源ユニットを取り外そうとした場合に、弾性体の付勢状態が解かれ、平滑コンデンサーの放電が開始される。
【００８５】
このような構成を採用することで、サービスマン等に対する安全性をより高めることができる。
【００８６】
なお、本発明の別の局面によれば、以下のような形態も含みうる。すなわち、本発明の別の局面に従う画像形成装置は、商用電源から画像形成装置に電力を供給するために、画像形成装置の本体内に設けられた電源ユニットを有している。電源ユニットは、その内部に設けられた商用電源の入力部にあるコンデンサーと、コンデンサーの端子部および当該端子部と略同電位で電気的に接続された配線パターンと、トランスを介して商用電源を低圧出力する低圧出力部と、それぞれの基板を保持する電源ユニット板金とを含む。さらに、画像形成装置は、安全アースと電気的に接続され、電源ユニットを保持する電源ユニット台板を有する。電源ユニットが画像形成装置に装着されている通常設置時には、コンデンサーの端子部または端子部と略同電位で接続された配線パターンと、安全アースと電気的に接続された電源ユニット台板との間の空間距離を確保し、かつ、電源ユニットが画像形成装置から取り外された取り外し時には、コンデンサーの端子部または端子部と略同電位で接続された配線パターンを電気的に導通する機構を有する。
【００８７】
好ましくは、画像形成装置は、電源ユニットをスライドして引き出す機構を有しており、電源ユニットをスライドすることで取り外される。
【００８８】
好ましくは、電源ユニット板金のコンデンサーの略直下の位置に穴が形成される。
好ましくは、電気的に導通する機構は、電源ユニット台板に電気的に導通された状態で接続された弾性体を有しており、電源ユニットをスライドして引き出した時には、電源ユニット板金の穴に弾性体が貫通し、コンデンサーの端子部または端子部と略同電位で接続された配線パターンを電気的に導通する。
【００８９】
好ましくは、画像形成装置内にスイッチを有しており、電源ユニットの引き出し時にスイッチがオン／オフされることで、コンデンサーの端子部または端子部と略同電位で接続された配線パターンを電気的に導通する。
【００９０】
＜利点＞
上述した本発明に係るそれぞれの実施の形態によれば、コンデンサーと並列された放電抵抗による無駄な電力消費を抑制できるとともに、電源ユニットの取り外し時における安全性をより高めることができる。
【００９１】
今回開示された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と考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９２】
１画像形成装置、２前面扉、４挿入口、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ電源ユニット、１１０電源基板、１２０電源ユニット板金、１３０開口部、１４０移動部材、２００，３００，ＳＷ１スイッチ、２１０，２４０，２７０電源ユニット台板、２２０，２５０接触子、２３０凸部、２６０弾性体、２８０ボルト、２９０フレーム枠、Ｃ１１，Ｃ１３，Ｃ１４，Ｃ１５，Ｃ１６，Ｃ１７，Ｃ２１コンデンサー、Ｃ１２，Ｃ２２平滑コンデンサー、Ｄ１１，Ｄ１３，Ｄ１４，Ｄ１５，Ｄ２１，Ｄ２２ダイオード、Ｆ１１，Ｆ１２ヒューズ、ＦＥＴトランジスタ、ＦＬフィルター回路、Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３インダクター、ＮＬ１，ＮＬ２，ＰＬ１，ＰＬ２，ＳＬ１，ＳＬ２配線、Ｒ１１制限抵抗、Ｒ１２，Ｒ３００放電抵抗、Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５抵抗、ＲＥＣ整流器、ＴＲトランス。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源から所定電圧の電力を供給するための電源ユニットが内部に装着される画像形成装置であって、
前記外部電源と電気的に接続されたコンデンサーと、
前記コンデンサーの両端と電気的に接続される少なくとも一対の配線と、
前記画像形成装置の本体に対する前記電源ユニットの相対移動に関連付けて、前記一対の配線の少なくとも一方を通じて前記コンデンサーを放電させるための放電機構とを備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記電源ユニットは、前記画像形成装置の本体に対して所定方向にスライドすることで着脱可能に構成される、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記コンデンサーが装着され、前記一対の配線の少なくとも一方が形成される第１の基板と、
アースされた第２の基板とをさらに備え、
前記放電機構は、前記電源ユニットのスライド動作に応じて、前記第１の基板上の配線と前記第２の基板とを電気的に接続する、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、その一部に開口部を有する第３の基板をさらに備え、
前記放電機構は、前記第２の基板と電気的に接続され、前記第３の基板の前記開口部を貫通する方向に伸びる弾性体を含み、前記弾性体は、前記電源ユニットのスライドに伴って、前記第３の基板の前記開口部を通じて、前記第１の基板上の配線と電気的に接続される、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記コンデンサーが装着され、前記一対の配線が形成される第１の基板と、
前記第１の基板上に形成された前記一対の配線の間を電気的に接続するスイッチと、
前記第１の基板と略平行に配置されるとともに、凸部が設けられた第２の基板とをさらに備え、
前記放電機構は、前記電源ユニットのスライドに伴って、前記第２の基板に設けられた前記凸部と係合することにより前記スイッチをオンする方向に相対移動する部材を含む、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記コンデンサーが装着され、前記一対の配線の少なくとも一方が形成される第１の基板と、
前記第１の基板と略平行に配置されるとともに、アースされた第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、その一部に開口部を有する第３の基板と、
一端が前記第２の基板と機械的に接続されるとともに、前記開口部に位置決めされた弾性体と、
前記弾性体の少なくとも一部と機械的に接続されることで、前記第３の基板に対する前記電源ユニットを固定する固定部とをさらに備え、
前記固定部を前記弾性体と機械的に非接続にすることで、前記電源ユニットを取り外すことが可能になるとともに、前記弾性体が前記コンデンサーをアースする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記開口部は、前記コンデンサーの配置位置の近傍に設けられる、請求項４または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置における電源ユニットの取付構造であって、外部電源から所定電圧の電力を供給するための前記電源ユニットが前記画像形成装置の内部に装着され、
前記電源ユニットは、
前記外部電源と電気的に接続されたコンデンサーと、
前記コンデンサーの両端と電気的に接続される少なくとも一対の配線とを含み、
前記取付構造は、前記画像形成装置の本体に対する前記電源ユニットの相対移動に関連付けて、前記一対の配線の少なくとも一方を通じて前記コンデンサーを放電させるための放電機構を含む、電源ユニットの取付構造。

【図１】