画像形成装置
【課題】コスト上昇を招くことなく充電部とその他の基板類を同一空間内に設けた場合の充電部での熱的な悪影響を防止することが可能な電源ユニットを提供する。
【解決手段】内部に充電部１００Ａおよび充放電切替部１００Ｂを備え、電源を必要とする電気機器に対して着脱可能な電源ユニット１０００であって、上記充電部１００Ａおよび充放電切替部１００Ｂを収容する空間と、充放電切替部１００Ｂに対する制御基板１００Ｃを取り付ける位置とが区別されて上記空間との間が連通しない構成１１０Ａとされ、上記空間には強制的に外気を取り込んで冷却を行うファン１０１を用いたユニット内の温度管理構造１００１が備えられていることを特徴とする。
【解決手段】内部に充電部１００Ａおよび充放電切替部１００Ｂを備え、電源を必要とする電気機器に対して着脱可能な電源ユニット１０００であって、上記充電部１００Ａおよび充放電切替部１００Ｂを収容する空間と、充放電切替部１００Ｂに対する制御基板１００Ｃを取り付ける位置とが区別されて上記空間との間が連通しない構成１１０Ａとされ、上記空間には強制的に外気を取り込んで冷却を行うファン１０１を用いたユニット内の温度管理構造１００１が備えられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源ユニットおよび画像形成装置に関し、さらに詳しくは、高電力消費装置に対する電源供給機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力消費の高い構成の一つに発熱体を用いた構成がある。このような構成を備えた装置の一つに画像形成装置がある。
画像形成装置は、複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機が含まれ、これら装置においては、例えば電子写真方式により記録紙などに転写されたトナー像の定着行程を実施する定着装置が備えられている。
【０００３】
定着装置の構成としては、定着あるいは加熱ローラと加圧ローラとを用いた熱ローラ加熱定着方式を用いた構成あるいは加熱ローラに代えて加熱ベルトを用いた構成がある（例えば、非特許文献１）。
【０００４】
いずれの方式においても、加熱源の構成の一つとして抵抗発熱体あるいは誘電発熱体が用いられており、発熱体は、画像形成装置の始動時において所定温度に達するまでの時間、いわゆる立ち上がり時間の短縮、そして定着温度維持のために通電される。
【０００５】
従来、立ち上がり時間の短縮のための構成としては、定着用熱源への電源として、主電源に加えて補助電源を備えた構成がある（例えば、特許文献１）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発熱体は立ち上がり時間の短縮のために、通常の画像形成処理時における稼働時に比べて消費電力が高くなる。従って、特許文献１に開示されているように、商用電源のみを用いるのでなく、定着装置において商用電源からの電力供給による発熱体と直流電源からの電力供給による発熱体とを組み合わせ、立ち上げ時には両方の発熱体を用いることにより所定温度に達するまでの発熱量を増加させることが有利となる。
【０００７】
商用電源の他に直流電源を用いる場合には、画像形成装置の内部にそれぞれの電源部を装備することが考えられるが、このような構成とした場合には画像形成装置の内部で各電源部を装備するためのスペースが必要となることから装置の大型化を招く虞があり、さらには、内部での制御、特に、交直切替を含む両電源の管理のための構成が必要となり、構成の複雑かおよびコストの上昇を招く。
コスト上昇に関しては、定着装置の仕様が影響することもある。つまり、画像形成能力として、例えば、単位時間当たりの複写枚数がある。
複写枚数が多くなることは画像形成速度の高速化を意味しており、いわゆる、高速機と称される種類であり、このための構成として、定着装置側での定着温度の立ち上げ、定着温度の維持に対処できるように両方の電源を用いることが多くなる。
【０００８】
ところで、既存の電源に加えて新たな電源を増設するような場合にはその電源の構成によってはケーシングに充電部や基板類を納めることになるが、充電部は熱の影響により充電効率や放電率が変化する。特に密閉空間内に納められると隣接する基板類の発熱の影響を受けやすくなる。
【０００９】
一方、充電部に電解液を封入した電解コンデンサが用いられる場合、温度の上昇により内部に封入されている電解液が漏出してしまうことがあり、この場合には近隣に配置されている電気回路基板への接触により短絡を発生して破損の原因となる。
【００１０】
従来、このような電解液の漏出は温度管理によって防止されているが、温度管理のための構成が必要となり、構成の複雑化やコスト上昇の原因となる。
【００１１】
温度管理に関しては、単に、電解液の漏出に限らず、電源切換に用いられ宇電装部品への熱的な劣化を抑制する上で必要となることもある。ところが、発熱は、充電部での大電流の使用によるだけでなく、不測の事態による発火などもある。発火の原因には、充電部での異常な温度上昇とは別に、外部から進入した埃やゴミなどが引き起こす電装部でのショートがある。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来の画像形成装置における問題に鑑み、コスト上昇を招くことなく充電部とその他の基板類を同一空間内に設けた場合の充電部での熱的な悪影響および不測の事態を未然に防止することが可能な電源ユニットおよび画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１記載の発明は、内部に充電部および充放電切替部を備え、電源を必要とする電気機器に対して着脱可能な電源ユニットであって、上記充電部および充放電切替部を収容する空間と、充放電切替部に対する制御基板を取り付ける位置とが区別されて上記空間との間が連通しない構成とされ、上記空間には強制的に外気を取り込んで冷却を行う構成が備えられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載に電源ユニットにおいて、上記空間には、強制的な外気取り込みが可能なファンが設けられ、該ファンは上記充電部を構成するコンデンサを冷却可能であることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電源ユニットにおいて、上記充電部および充放電切替部を収容する空間内の温度を検知可能な温度検知手段と、上記温度検知手段が入力側に接続され、上記ファンが出力側に接続されている制御部とを備え、上記制御部は、上記温度検知手段からの検知温度が所定値に達した時点に上記ファンを駆動することを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の電源ユニットにおいて、上記空間内は、上記充電部を構成するコンデンサ側から上記充放電切替部に向けた気流方向が設定されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１，２，４のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、上記空間内に外気を取り込むために設けられるファンは、少なくとも上記充電部を構成するコンデンサの充電時に駆動され、放電時には停止されることを特徴としている。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項２乃至４のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、上記ファンには、外気取り込み側に防塵フィルタが設けられていることを特徴としている。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、上記充電部、充放電切替部および上記制御基板はユニットを構成する箱体に収容され、上記制御基板は、箱体の壁面外表面に設けられ、上記充電部および充電切替部は箱体内に設けられ、該箱体における上記制御基板の取り付け位置以外の壁面には、起倒する方向に揺動可能な把手部材が設けられていることを特徴としている。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の電源ユニットにおいて、上記把手部材には、上記箱体を搭載する構成を備えた支持枠体の一部に対して倒れた際に係合する係止部が設けられていることを特徴としている。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、上記ユニットの箱体は、通常用いることのない締結用治具により締結されて各面が構成されることを特徴としている。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の電源ユニットにおいて、通常用いることのない締結用治具として、組み立て時を第１回目の締結とし、それ以降の締結および締結解除を第２回目の締結とした場合、第１回目と第２回目との締結操作が異なる構成が用いられることを特徴としている。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、請求項９または１０記載の電源ユニットにおいて、通常用いることのない締結用治具として、第１回目の締結時完了時に第１回目と同じ締結および締結解除操作ができない状態に締結部材の締結部を変化させることが可能な構成を備えた治具が用いられることを特徴としている。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、請求項１乃至１１のうちの一つに記載の電源ユニットを用いることを特徴としている。
【００２４】
請求項１３記載の発明は、請求項３記載の電源ユニットを有する画像形成装置において、上記制御部は、上記温度検知手段による検知温度が上記ファンを駆動する所定値よりも高い場合には上記ファンの駆動停止に合わせて画像形成処理部での駆動を開始させないようにすることを特徴としている。
【００２５】
請求項１４記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、上記電源ユニットを商用電源に加えた直流電源として用いる場合に装置本体壁部に対して着脱可能に設けることを特徴としている。
請求項１５記載の発明は、請求項１４または１５記載の画像形成装置において、上記電源ユニットに備えられている外気取り込みのための手段であるファンの電源として商用電源を供給し、該商用電源の給電態位を装置本体側若しくは上記制御基板で行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の発明によれば、充電部および充放電切替部が設けられている空間と充放電切替部に対する制御基板を取り付ける位置とが区別されて連通しないようにされ、かつ上記空間内が強制的な外気導入による冷却が行われる構成とされているので、制御基板への熱の影響を確実に防止できる共に、強制放熱による温度上昇を防止して充電部での充電効率の悪化を防止することが可能となる。
【００２７】
請求項２，４および１５記載の発明によれば、空間内の強制的な外気導入による冷却を充電部から充放電切替部への気流を生起させるファンで行うので、充電部での温度上昇を抑えて充電効率の低下を防止することが可能となる。特に請求項１５記載の発明においては、ファンの電源として充電部を用いないので充電部での充電量の不用意な低下を抑えることが可能となる。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、充電部および充放電切替部画集要されている空間内の温度が異常に高まった場合にはファンによる強制冷却が行えるので、空間内に収容されている部品の熱的な劣化を未然に防止することが可能となり、電源としての耐久性を向上させることができる。
【００２９】
請求項５記載の発明によれば、ファンによる強制冷却が充電部に用いられるコンデンサの放電時には停止されるので、不必要な電力消費を防止することが可能となる。
【００３０】
請求項６記載の発明によれば、ファンの外気取り込み側には防塵フィルタが設けられているので、外部からの埃やゴミ、特に導電性のゴミなどの進入を防止することができ、充放電切替部などでの短絡（ショート）などを防止できる。これにより、ショートにより発生する充放電不慮氏子や火花などが原因する火災事故を未然に防止することが可能となる。
【００３１】
請求項７記載の発明によれば、充電部、充放電切替部および制御基板を収容可能な箱体でユニットが構成され、ユニットを構成する箱体の外表面側に制御基板をそして内部に充電部および充放電切替部が設けられ、さらには箱体に起倒可能な把手部材が設けられているので、可搬性を持たせてユニットの交換時での利便性を向上させることが可能となり、可搬時には充電部および充電切替部が箱体内に収容されていることにより把手部材の位置に対しての不用意な放熱を抑えることが可能となる。
【００３２】
請求項８記載の発明によれば、箱体を搭載可能な支持枠体の一部に対して倒れた際に係止される係止部が把手部材に設けられているので、電源を必要とする機器に装着された後に把手部材が邪魔にならないようにすることができる。これにより、可搬性を向上と可搬時に用いる部材の取り扱い性を良くすることが可能となる。
【００３３】
請求項９乃至１１載の発明によれば、第１回目の締結作業時とそれ以降に行われて締結作業時とで異なる構成の締結用治具を用いなければならない構成を採用することにより不用意な取り外しが行えないようにすることができる。これにより、充電部の回収を不用意に行えないようにしてリサイクルなどの回収に用いることが可能となる。特に、請求項８および９記載の発明においては、第１回目の締結作業と第２回目の締結作業とは異なる内容とすることにより組み立て時以降での締結解除を特別な治具により行えるようにしてユーザサイドでの充電部の分解などを行わせないようにしてリサイクルへの回収を促進することが可能となる。
【００３４】
請求項１２および１４記載の発明によれば、既存の電源を備えた画像形成装置に対して異種電源を装備されることが可能となり、画像形成装置内での特別な構造変更などを要しないで済ませることができる。
【００３５】
請求項１３記載の発明によれば、電源ユニット内でファンによる冷却が必要な温度よりも高い異常な高温状態が発生した場合には、ファンの駆動停止に合わせて画像形成動作を停止することができるので、仮に電源ユニット内で火災が発生した場合には、ファンによる新気取り込み火災の助長を防止して延焼を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明実施例による画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に用いられる定着装置に対する電力供給構成を説明するためのブロック図である。
【図３】画像形成装置における壁部とこの壁部に装着される電源ユニットの関係を説明するための図である。
【図４】図３に示した電源ユニットおよびこれが装着される壁部の電源取り込み部に設けられるコネクタの構成を説明するための図であり、（Ａ）は筐体壁部の電源取り込み部側のコネクタを、（Ｂ）電源ユニット側のコネクタをそれぞれ示している。
【図５】電源ユニットの内部構成を説明するための図である。
【図６】図５に示した電源ユニットに用いられるで断熱材の配置構成を説明するための模式図である。
【図７】図５に示した電源ユニットの要部構成を示す分解図である。
【図８】図６に示した断熱材の別の構成を説明するための図であり、（Ａ）は模式的な斜視図、（Ｂ）は側面図である。
【図９】図５に示した電源ユニットの可搬型構成を説明するための図である。
【図１０】図９に示した可搬型構成に用いられるケーシングとこれの支持枠体との関係を説明するための図である。
【図１１】図１０に示した要部構成に用いられる係合部の構成を説明するための図である。
【図１２】図５に示した電源ユニットが筐体壁部に装着されている状態を示す図である。
【図１３】図５に示した電源ユニットの外観図である。
【図１４】本実施例による電源ユニットに用いられるファンの駆動制御に関する構成を説明するためのブロック図である。
【図１５】図１４に示した駆動制御部の作用を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本実施例による電源ユニットに用いられるファンの防塵フィルタに関する構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図示実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００３８】
図１は、本実施例による画像形成装置１が示されている。
図１においてその概略構成を説明すると次の通りである。
画像形成装置１は、高さ方向において中央部に画像形成処理部Ｐ１が、そしてこの画像形成処理部Ｐ１を挟んで下側には給紙バンクＰ２が、上側には原稿走査部Ｐ３がそれぞれ配置されている。
【００３９】
画像形成処理部Ｐ１には、潜像担持体としてドラム状の感光体（以下、感光体ドラムという）２が配置されており、感光体ドラム２の周囲には、感光体ドラム２の回転方向、図１では時計方向の回転方向に沿って順次画像形成処理を実行するための帯電装置３，書き込み装置４，現像装置５，転写装置６およびクリーニング装置７がそれぞれ配置されている。
【００４０】
本実施例では、書き込み装置４として、単一色を対象とした画像形成のために潜像形成が可能な構成を用いているが、これに限らず、異なる色の画像形成のための潜像形成が可能な構成、例えば、２系統の書き込み光路を備え留ことも可能である。
【００４１】
給紙バンクＰ２は、画像形成処理部Ｐ１における転写位置の前方に配置されているレジストローラ８に向けて選択されたサイズのシートを収容している給紙カセット（便宜上、図１では、サイズの異なるカセットを符号Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂで示してある）。このため、給紙バンクＰ２には、複数の給紙カセットＰ２Ａ、Ｐ２Ｂの出口側に同様な構成からなる繰り出しローラ９、そして一方が逆転することによりシートとローラとの間の摩擦力を利用して一枚送りが可能な分離ローラ１０、さらに一枚送り状態のシートを給送する給送ローラ１１がそれぞれ配置されている（図１では、便宜上、一つのカセットを対象として符号が用いられている）。
【００４２】
原稿走査部Ｐ３には、原稿載置台Ｐ３Ａに置かれた原稿を走査するための光学装置１２および自動原稿給送装置（ＡＤＦ）１３が備えられており、光学装置１２には、符号を付さないが、光源、移動キャリッジに装備されているミラーおよびレンズ、ミラーおよびレンズにより集光された原稿からの反射光を受光可能な光電変換素子が設けられている。
【００４３】
自動原稿給送装置１３は、この種、画像形成装置において一般的に知られている構成を備えており、原稿載置部および原稿載置部からの原稿を原稿載置台に向けて給送する給送ローラ群および走査後に原稿載置台Ｐ３Ａから原稿排出台１３Ａに向け給送する排紙ローラ群を備えている。
自動原稿給送装置には、原稿の両面走査を行わせるために原稿を反転させる構成も備えられているが、その説明は省く。
【００４４】
画像形成処理部Ｐ１において、感光体ドラム２に形成されたトナー像をシートに転写する際に用いられる転写装置６は、搬送ベルトを備えてシートの吸着搬送手段を兼ねることができるようになっており、転写ベルトにより搬送されながら感光体ドラム２に担持されているトナー像を転写されるシートは転写装置６を通過した後、定着装置１４に導入されてトナー像が定着される。
定着装置１４は、熱源を内蔵している加熱ローラと加圧ローラとを備えた熱ローラ定着方式による定着が可能な装置であり、シートの定着と共にシートを挟持搬送できる構成とされている。
【００４５】
定着装置１４を通過したシートは排紙トレイＡに至る経路として設けられている搬送路を移動するが、この搬送路には定着装置１４から排出されたシートを排紙トレイ（図示されず）および、表裏面を反転させて再度感光体ドラム２に向け給送するための再給送部１６に向け搬送するためのシート搬送切換部１５が設けられている。
【００４６】
図１において符号ＯＰは、操作パネルを示しており、操作パネルＯＰでは、複写モードやシートサイズなどの選択およびトラブル状態などをはじめとした各種メッセージの表示部、さらには開始スイッチなどが設けられている。
【００４７】
定着装置１４に用いられる定着ローラ１４Ａは、内蔵されている発熱源の電源として、装置筐体内に装備されているＡＣ電源（図示されず）を用いた発熱源（図示されず）と、直流電源を用いた発熱源（図示されず）が備えられており、ＡＣ電源は画像形成装置１の電源として装置筐体内に装備されている。
【００４８】
図２は、定着装置１４の発熱源に対する電力供給に用いられる構成を説明するためのブロック図であり、同図において定着装置１４に装備されている発熱体１４Ａ、１４Ｂは、画像形成装置１側に装備されているＡＣ電源からの給電路Ｌ１と、直流電源１００からの給電路Ｌ２とが設けられている。
ＡＣ電源からは定着リレー１４Ｃを介して定格の交流が印可される。
【００４９】
直流電源１００は、発熱源との間に電気二重層からなる電解コンデンサが用いられるキャパシタ（充電部）１００Ａと、キャパシタ（充電部）１００Ａの充放電切替部１００Ｂと、制御基板１００Ｃとを備えており、キャパシタ（充電部）１００Ａは、充放電切替部１００Ｂにより発熱体１４Ｂへの放電態位とＡＣ電源を用いた充電態位とが選択されるようになっている。制御基板１００Ｃは、キャパシタ（充電部）１００Ａに対する強制冷却に用いられるファン１０１の駆動制御を行うために設けられており、キャパシタ（充電部）１００Ａの近傍に配置されてユニット内部の温度を検知可能な手段としての温度センサ１０２の検知結果に応じてファン１０１を駆動制御する。
【００５０】
本実施例では、直流電源１００が画像形成装置１に対して着脱可能な電源ユニット（以下、電源ユニットという）として用いられ、画像形成装置１での発熱源を取り外したりする構成変更を行うことなく画像形成装置１に装着して電源を増設できる構成を特徴としている。以下、この構成について説明する。
【００５１】
図３は、電源ユニット１０００が画像形成装置１に装着される前あるいは取り外された状態のいずれかを示しており、同図において、画像形成装置１の筐体壁部の一つには電源ユニット１０００が着脱可能に設けられる。
【００５２】
電源ユニット１０００が装着される壁部（便宜上、符号１Ａで示す）の一部には、電源ユニット１０００が装着された際の電源取り込み部１Ａ１が設けられており、電源取り込み部１Ａ１には、外部に向けて突出させた支持台１Ａ２に接続部材としてのコネクタ１０３，１０４が設けられている。
【００５３】
支持台１Ａ２に設けられているコネクタ１０３，１０４は、図４に示す構成を備えている。
図４は、電源取り込み部１Ａ１側に設けられている支持台１Ａ２のコネクタ１０３，１０４（図４（Ａ）参照）と、電源ユニット１０００側に設けられたコネクタ１０３’，１０４’（図４（Ｂ）参照）とを示しており、これら、各コネクタ１０３，１０３’および１０４，１０４’はＡＣ接続ライン用端子および直流接続ライン用端子を備え、各接続ライン用端子は、支持台１Ａ２側と電源ユニット１０００側とで挿入および被挿入関係が相対している。つまり、一方のコネクタ１０３，１０３’は、幅方向両側にＡＣ接続ライン用端子１０３Ａ，１０３Ａ’が、そして、幅方向中央には発熱体１４Ａ、１４Ｂへの直流接続ライン用端子および直流入出力が用いられる信号ライン用端子１０３Ｂ，１０３Ｂ’が設けられ、他方のコネクタ１０４においても同様に、ＡＣ接続ライン用端子１０４，１０４’および直流接続用端子および信号ライン用端子１０４Ｂ，１０４Ｂ’が設けられている。これら各端子は、支持台１Ａ２側のコネクタ１０３におけるＡＣ接続ライン用端子１０３Ａが被挿入側（レセプタクル）であると、これに接続される電源ユニット１０００側のコネクタ１０３’のＡＣ接続ライン用端子１０３Ａ’は挿入側（プラグ）とされ、支持台１Ａ２側の直流接続ライン用端子１０３Ｂが挿入側（プラグ）であると、これに接続される電源ユニット１０００側のコネクタ１０３’での 直流接続ライン用端子１０３Ｂ’は被挿入側（レセプタクル）とされ、電源取り込み部側と直流電源側とで挿入および被挿入関係が相対させてある。この関係に関しては、他方のコネクタ１０４，１０４’も同様とされている。
被挿入端子（レセプタクル）１０３Ｂ，１０３Ｂ’，１０４Ｂ，１０４Ｂ’は、コネクタの開口部よりも端子部が奥に位置しており、指先などが触れにくいようにしてある。
【００５４】
図３において、筐体の壁部１Ａに設けられている電源取り込み部１Ａ１に位置する支持台１Ａ２には、図４に示した構成のコネクタ１０３，１０４が垂直方向に並置されており、その並置間隔（図３中、符号Ｈ１で示す間隔）の中央部で側方には、電源ユニット１０００側のガイド部材が挿入可能なガイド孔１Ａ３が形成されている。また、壁部１Ａにおける両側面近傍には、後述する電源ユニット１０００の側方部が載置されて支持される板金製の支架ブラケット１Ａ４が設けられている。
【００５５】
壁部１Ａ側では、電源取り込み部１Ａ１として設けられている支持台１Ａ２が壁部１Ａから露出させてあることにより、電源ユニット１０００の装着に際してのコネクタ接続部を外部から確認しやすい状態とされている。従って、電源ユニット１０００が装着されない場合には、単に支持台１Ａ２が露出しているだけで筐体を構成しているので、画像形成装置１の稼働に影響することはなく、また、電源ユニット１０００が装着される際には、壁部１Ａの構成を変更することなくそのままの壁面に対して電源ユニット１０００を装着して画像形成装置１の稼働を継続することが可能となる。
【００５６】
電源ユニット１０００は、図２に示すように、充電部をなすキャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとを収容可能な空間を備えており、その構成としては、図５に示すように、キャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとを同一空間内に収容可能な箱体で構成されたケーシング１１０を備えている。
【００５７】
ケーシング１１０は、図５に示すように、前後左右の各壁面を有し、そのうちで筐体壁部１Ａ（図３参照）に対向する面は着脱可能な蓋基板１１０Ａで構成されている。
ケーシング１１０の内部に配置されているキャパシタ１００Ａは、千鳥状に配置された複数の電気二重層からなる電解コンデンサ１１１が用いられ、電解コンデンサ１１１は、図５において符号１１２で示す取り付け支持枠により脱落しない状態で保持されてケーシング１１０に一体化されている。
電解コンデンサ１１１の長手方向一端側に相当する支持枠１１２の端部には各電解コンデンサ１１１を並列接続するための配線基板（図示されず）が設けられ、この配線基板を取り付けられた支持枠の支持部が電解コンデンサ１１１の一端側を塞ぐようになっている。
【００５８】
ケーシング１１０の内部において充電部に相当するキャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとの境界位置には、図６に示すように、断熱材１１３が設けられている。
断熱材１１３は、キャパシタ１１０Ａに対する充放電切替部１１０Ｂからの熱的な影響を抑えるために設けられた部材であり、ケーシング１１０の一面から立ち上がる高さがケーシング１００の内部空間の高さよりも多少低くなる高さに設定されている。これにより、ケーシング１１０の内部空間との間に通風可能な隙間が形成されている。
【００５９】
一方、ケーシング１１０における長手方向両側の壁面には、ファン１０１がそれぞれ設けられている。
ファン１０１はケーシング１１０の内部空間内に外気を取り込んで強制的に流通させるための部材であり、キャパシタ１００Ａをなす電解コンデンサ１１１が配置されている側の壁面に位置するファン１０１が外気を取り込み可能な吸引ファンであり、充放電切替部１００Ｂ側の壁面に位置するファン（便宜上、符号１０１’で示す）が排出ファンである。これにより、図５において矢印で示すように、外気はキャパシタ１００Ａとして用いられる電解コンデンサ１１１側から内部空間内に取り込まれ、充放電切替部１００Ｂ側から排出される気流方向が設定されることになるので、キャパシタ１００Ａでの温度上昇を抑えることができ、温度上昇による充電効率の悪化が防がれるようになっている。
ファン１０１の駆動は、図７に示すように、ケーシング１１０に有する蓋基板１１０Ａに設けられた制御基板１００Ｃによって行われ、制御基板１００Ｃは、少なくとも充電時のみファン１０１，１０１’を駆動し、放電時にはファン１０１，１０１’を停止する。但し、ケーシング１１０の内部空間での温度がキャパシタ１００Ａの劣化や充電効率の低下に繋がる温度に達した場合には、充電時でなくてもファン１０１，１０１’が駆動されることはもちろん可能である。
【００６０】
ファン１０１，１０１’への駆動電力は、図２に示すように、ＡＣ電源に接続されている制御回路１００Ｃから供給されることを踏まえてＡＣ電源から供給されるようになっており、キャパシタ１００Ａを有する電源ユニット１０００からの給電は行われない。これにより、画像形成装置１への給電量が減少するのを防止できるようになっている。
【００６１】
上述した断熱材１１３は、キャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとの筐体位置に設けることに限らない。例えば、図８に示すように、電解コンデンサ１１１を保持している支持枠１１２における少なくとも電解コンデンサ２１１の底面と対向する面およびこの面と直角に連続する背面および側面にそれぞれ配置した構成を有する断熱材（便宜上、符号１１３’で示す）を用いることも可能である。
この場合には、配線基板が位置する面および蓋基板１１０Ａと対向する面を除く各面を囲繞するエンクロージャ構造が得られる（図８において断熱材は便宜上、符号１１３’で示してある）。
【００６２】
図８に示した断熱材１１３’の構成においては、電解コンデンサ１１１の底面に対向する面が皿形状とされて液受け部１１３Ａ’（図８（Ｂ）参照）を構成している。つまり、本実施例における電解コンデンサ１１１は、図示しないが充放電端子と同じ設置面に防曝弁を備えた構成が採用されており、防曝弁が開いた場合には内部に封入されている電解液が漏出することがある。このため、漏出した場合の電解液は断熱材１１３’の液受け部１１３Ａ’により受け止められるので、漏出した電解液がそのままケーシング１００内に流れ出して隣接する位置に設けてある充放電切替部１００Ｂに達した場合に発生する短絡などを防止できるようになっている。また、液受け部１１３’には、図示しないが、皿形状による容積よりも大きい容積を持つ収容タンク（図示されず）や回収パイプ（図示されず）などを設けることによりケーシング１１０の内部への流れ出しを防止することも可能である。
【００６３】
電源ユニットを構成するケーシング１１０は、その長手方向両側が支持枠体１１６に搭載された状態で画像形成装置１の壁部１Ａに装着できる構成を備えている。以下、この構成について説明する。
図７においてケーシング１１０の長手方向両側には平面視においてＬ字状をなす支持枠体１１６が一体化されており、支持枠体１１６は、図９に示すように、４隅に位置する直立支柱１１６Ａが固定されると共にケーシング１１０を搭載可能な底板１１６Ｂを備えたフレーム部材で構成されている。
【００６４】
一方、支持枠体１１６に対面するケーシング１１０の側面には、図９に示すように把手部材１１７が設けられている。
図９において把手部材１１７は、ケーシング１１０の側面に設けられた支軸１１７Ａによりケーシング１１０の天井面に対して起倒可能な方向に揺動することができる部材が用いられている。
【００６５】
支軸１１７Ａが位置する側の面には、支持枠体１１６に向けて張り出した折曲片で構成された搭載用リップ部１１７Ｂが設けられている。
搭載用リップ部１１７Ｂは、ケーシング１１０が支持枠体１１６に搭載された際に把手部材１１７が倒されることにより支持枠体１１６の上面に載置されてそれ以上支持枠体１１６側に入り込まないようになっている。
把手部材１１７には、図９乃至図１１に示すように、支軸１１７Ａにより支持される片部に長孔１１７Ｃが形成されており、起こした際に支軸１１７Ａの位置が変わることで、図９に示すように把手部材１１７を掴んだ際に、手Ｈの指を差し入れる隙間Ｓが形成できるようになっている。
【００６６】
このような把手部材１１７の構成は、支持枠体１１６へのケーシング１１０の交換などの搭載時あるいは運搬時での把手としての機能を持たせて懸垂支持する際の利便性を向上させることができると共に、支持枠体１１６に搭載された場合には上方に突出しない状態とすることで邪魔にならないようにすることができる。
【００６７】
ケーシング１１０が搭載された支持枠体１１６には、画像形成装置１の壁部１Ａに装着された際に装着態位を維持するための構成が設けられている。以下、この構成について説明する。
装着態位を維持するための構成としては、支持枠体１１６における直立支柱１１６Ａのうちで、筐体壁部１Ａ１に対向する側の直立支柱（便宜上、図９乃至１１において符号１１６Ａ’で示す支柱）において揺動可能に支持された係止部材としての係止爪１１８が用いられる。
係止爪１１８は、図１０および図１１に示すように、直立支柱１１６Ａ’に形成された支持ブラケット１１６Ａ１’に設けられている支軸１１６Ａ２’を支点として揺動する部材であり、揺動端には、図１２に示すように、筐体壁部１Ａ側に設けられている支架ブラケット１Ａ４に固定された支持ピン１１９に係脱可能な爪部が形成されている。
【００６８】
係止爪１１８には、図示しない付勢手段によって爪部が支持ピン１１９に係合する習性が付与されており、その習性による揺動量は、図１１に示すように、直立支柱１１６Ａ’の支持ブラケット１１６Ａ１’の上面に係止爪１１８に有する折曲片１１８Ａが係止されることにより規定されている。従って、ケーシング１１０を搭載した状態の支持枠体１１６が筐体１Ａに向けて装着される際には、係止爪１１８が支持ピン１１９を乗り上げて爪部が掛け止められることになり、装着後は、支持ピン１１９と係止爪１１８との係合状態を維持されて壁部１Ａから電源ユニット１０００が抜け止めされる。
【００６９】
支持枠体１１６は、筐体１Ａに設けられている支持ブラケット１Ａ４（図３，図１２参照）に対して直立支柱１１６Ａ’に有する載置ピン１２０を落とし込むことで懸垂支持された状態を維持することができる。なお、図９および図１０において符号１２１は支持枠体１１６の脚部を示している。
【００７０】
一方、電源ユニット１０００は、上述した係止爪１１８に加えて筐体１Ａ側の電源取り込み部１Ａ２に対するコネクタの挿脱のみで筐体１Ａに対して着脱できる構成が設けられている。以下、この構成について説明する。
図７において、ケーシング１１０における蓋基板１１０Ａには、制御基板１００Ｃの設置面と同じ面に筐体１Ａ側の支持台１Ａ２に位置するコネクタ１０３，１０４に相対するライン用端子を備えたコネクタ１０３’、１０４’が設けられており、これらコネクタ１０３’、１０４’の並置間隔Ｈ１の中央部側方には、支持台１Ａ２側のガイド孔１Ａ３に挿脱可能なガイド部材としてのガイドピン１２２が設けられている。
図７においてガイドピン１２２は、コネクタ１０３’、１０４’の高さよりも高くなる軸方向長さを持ち、コネクタ１０３’、１０４’よりも先にガイド孔１Ａ３に導入できるようになっている。
【００７１】
ガイドピン１２２は、支持枠体１１６の底面からの垂直方向での位置を図１２に示すように、コネクタ同士が接続される際に支持枠体１１６の底面が床面から離れた状態（図１２において符号Ｌで示す床面との間の間隔ができる状態）を設定できる位置とされている。
このようなガイドピン１２２の垂直方向での位置決めは、図７において符号Ｒで示すように、ガイドピン１２２を支点として垂直面内で支持枠体１１６をスイングさせることができ、このスイングによりコネクタ同士の接続位置を指向させることができる。
特に、床面に支持枠体１１６の底面が接触する位置に位置決めした場合には、上述したスイング作用が得られないためにコネクタ同士の接続位置が加工精度によってずれているような場合には接続ができなくなるが、本実施例の構成によれば、このような不具合を発生されることがない。
従って、電源ユニット１０００を掴んだ状態でガイドピン１２２を支持台１Ａ１のガイド孔１Ａ３に導入しながらコネクタ同士の接続が殆ど同時に行えることになる。
【００７２】
電源ユニット１０００は、図７に示すように、ケーシング１１０に蓋基板１１０Ａを取り付け、そして支持枠体１１６に取り付けられて構成されることになるが、本実施例では、取り付けが締結によって行われる。
取り付けのための締結部材は、通常用いられるドライバなどの締結作業工具ではなく、特殊な締結治具や手法が用いられる。
通常、ドライバなどの締結工具を用いる締結構造は、締結部材であるネジが規格品であるので、組み立て後においても締結解除や再締結が可能である。
【００７３】
これに対して本実施例では、組み立て時を第１回目の締結作業とすると、それ以降の締結および締結解除が特殊な締結治具を用いないとできない構成が用いられている。つまり、締結に用いられるネジを例に挙げると、ネジの頭部を熱可塑性樹脂で被覆し、第１回目の締結作業後に加熱してドライバの差し込み部を樹脂で埋めてしまうようにする。第２回目の締結あるいは締結解除に際しては、加熱したドライバを用いてドライバを差し込んで締結を解除する。またこれとは別にかしめができる構成とすることも可能であり、第２回目の締結あるいは締結解除時にはネジをドリルなどで破壊するようにしてもよい。さらに、通常のネジ頭部の構造と全く異なる構造として通常のドライバが使えないようにしてもよい。
【００７４】
取り付け部の構成を上述した特殊形態とすることにより、ケーシングを不用意にユーザサイドで開放するようなことがないようにして寿命が尽きた場合には回収を促進できるようにすることにより、不用意に開放した際の液漏れなどが生じた場合の環境汚染を防止することができる。従って、ユーザは電源ユニットの不良発生時や寿命処分などの際には、ユーザ自身が開放分解することなく回収センターなどに提供することになる。
【００７５】
本実施例における電源ユニット１０００は、ケーシング１１０およびこれを支持する支持枠体１１６が、図１３に示すように、ケーシング１１０における蓋基板１１０Ａが外部に露呈した状態で外郭部としてのカバー１２３により外周部を覆われる。
カバー１２３は、装置本体の壁部を覆って壁部の一形状部をなす状態でケーシング１１０に一体化される。これにより、電源ユニット１０００を装着した際に特別な構造体による壁部の構成を変更することなく壁部の一部としての印象を与えることができる。しかも、壁部の一部となるので、今まで壁部が設置されていた場所に設けてある壁面との間の設置隙間などを大幅に変更するような必要がないので、電源ユニット１０００を装着したことによる設置場所の変更などのユーザへの負担をなくすことができる。なお、電源ユニット１０００において運搬性を向上させるために、図１に示すユニット１０００の底部に車輪１０００Ａなどを設けることも可能である。
【００７６】
次に、電源ユニット１０００での温度管理に関しての構成について説明する。
電源ユニット１０００では、比較的大電流が流れる電装部品であるキャパシタ１００Ａを用いる関係上、キャパシタ１００Ａが発熱部材となり、ユニット内部での温度上昇を招く。このことから、ユニット内の温度によっては他の電装部品の熱的な劣化が生じ、耐久性を維持できなくなる虞がある。そこで、本実施例では、このような不測の事態を防止するためにユニット内の温度管理が行われる。
【００７７】
温度管理に関しては、電源ユニット１０００に装備されているファン１０１，１０１’が、充放電での駆動タイミングの制御が行われるだけでなく、ユニット内部での温度に対応して駆動制御されるようにもなっている。
【００７８】
図１４は、ファン１０１，１０１’の駆動を制御するための制御部の構成を説明するブロック図であり、同図において、制御部１００１は、画像形成装置１側で画像形成処理のためのシーケンス制御をはじめとする種々の制御を行う制御部であり、本実施例と関連する構成として、入力側には操作パネルＯＰ（図１参照）、電源ユニット１０００に設けられている温度検知手段である温度センサ１０２（図２参照）が接続され、出力側には画像形成処理に関わる駆動部ＯＤ、電源ユニット１０００側で外気の取り込みが可能な側に位置するファン１０１が接続されている。
【００７９】
制御部１００１では、電源ユニット１０００内の温度管理を行い、温度センサ１０２からの温度が所定値に達した場合にはファン１０１を駆動してユニット内部の冷却を行い、所定温度よりも高くなった場合にはファン１０１の駆動停止と共に画像形成処理も停止する制御を行う。
温度センサ１０２からの検知温度において所定値および所定値以上の高い温度は、ファン１０１駆動のための閾値として用いられ、所定値（便宜上、符号Ｔａとする）はファン駆動のための下限値として用いられ、所定値よりも高い値（便宜上、符号Ｔｂとする）はファン駆動のための上限値として用いられる。
【００８０】
制御部では温度センサ１０２からの検知温度が下限値（Ｔａ）から上限値（Ｔｂ）の間で充放電状態に関係なく強制的にファン１０１を駆動してユニット内部を冷却し、上限値（Ｔｂ）以上に達した場合にはファン１０１を駆動停止する。
上限値（Ｔｂ）以上に達した場合は、本実施例の場合、ユニット内に通常では起こりえない、例えば発火などが発生した場合として取り扱い、この場合には、新しい外気の取り込みが継続されることによる延焼を防止するためにファンを停止させる。また、これに伴い、画像形成処理の停止と共に、操作パネルＯＰ等で電源ユニット１０００において異常事態が発生したことを警報する。
【００８１】
図１５は、図１４に示した制御部１００１の動作を説明するためのフローチャートであり、同図に示すフローチャートは、画像形成処理のシーケンス内の一つの利として実行される電源ユニット１０００の温度管理処理を示している。
【００８２】
図１５において、温度センサ１０２からのユニット内の温度情報が取り込まれ（ＳＴ１）、その温度が所定値、つまり下限値（Ｔａ）以下である場合には、通常のファン駆動制御である、充放電状態での駆動制御が実行される（ＳＴ２）。
ユニットの内部温度が所定値としての下限値（Ｔａ）以上である場合には、その温度が所定値以上の値である上限値（Ｔｂ）に対する判別が行われ（ＳＴ３），上限値（Ｔｂ）以下の場合には、下限値（Ｔａ）との温度範囲であるかどうかを監視しながらファンを駆動してユニット内部に外気を取り込み内部を冷却する（ＳＴ４，ＳＴ５）。これにより、ユーザが不用意に電源ユニット１０００に触れるようなことがあっても、異常な感熱が防止できるようになっている。
【００８３】
一方、上限値（Ｔｂ）以上である場合には、異常事態の発生と判断してファンの駆動停止および画像形成処理をそれぞれ停止させ、必要であれば、異常事態が発生していることを警報する（ＳＴ６）。
以上のような実施例によれば、発火などの異常事態をユニット内での温度管理によって未然に防止することができる。
【００８４】
発火など、異常事態の発生の原因には、外気の取り込みと共にユニット内に進入してくる埃やゴミなどが接点などに付着し、これが原因となってショートする場合がある。そこで、本実施例では、外部からのゴミ、特に電源ユニット１０００が付設される画像形成装置１側からの導電性のゴミなどの進入を阻止する構成が設けられている。
【００８５】
図１６は、ファン１０１に防塵フィルタ１００２を設けた図であり、同図において、電源ユニット１０００において、吸引ファン１０１が設けられている側壁には、上下位置に係止爪片からなる係止部１０００Ｐ１，１０００Ｐ２が設けられており、係止部１０００Ｐ１，１０００Ｐ２に対して防塵フィルタ１００２が着脱可能に支持されている。
防塵フィルタ１００２は、取手部１００２Ａを掴むことで着脱操作ができ、交換時等の便宜が図られている。
【００８６】
このような構成においては、防塵フィルタ１００２によって外部からの埃やゴミ、特に近隣に配置されている画像形成装置１内から発生する導電性のゴミ、例えば、クリーニング装置に設けられている除電ブラシのブラシ片などの進入を防ぐことができる。これにより、このような埃やゴミが基板の接点などに付着することにより発生するショートを防止して発火の危険を未然に防止することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１ 画像形成装置
１Ａ 壁部
１Ａ１ 電源取り込み部
１Ａ２ 支持台
１Ａ３ ガイド孔
１４ 定着装置
１４Ａ、１４Ｂ 発熱体
１０００ 電源ユニット
１００Ａ 充電部をなすキャパシタ
１００Ｂ 充放電切替部
１００Ｃ 制御基板
１０１ ファン
１０３，１０４，１０３’，１０４’ コネクタ
１０３Ａ，１０３Ａ’，１０４Ａ，１０４Ａ’ 交流接続ライン用端子
１０３Ｂ，１０３Ｂ’，１０４Ｂ，１０４Ｂ’ 直流接続ライン用端子
１１０ ケーシング
１１１ キャパシタとして用いる電解コンデンサ
１１３，１１３’ 断熱材
１１３Ａ’ 液受け部
１１４，１１５ ファン
１１６ 支持枠体
１１７ 把手部材
１１８ 係止爪
１１９ 支持ピン
１００１ 制御部
１００２ 防塵フィルタ
Ｈ１ コネクタ同士の並置間隔
Ｌ 床面から電源ユニットが離れる間隔
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開平１０−２８２８２１号公報（段落「００１８」欄）
【非特許文献】
【００８９】
【非特許文献１】コロナ社発刊「電子技術の基礎と応用」第３１８頁 図４．１６４（１９９７年６月２０日第３版）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源ユニットおよび画像形成装置に関し、さらに詳しくは、高電力消費装置に対する電源供給機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力消費の高い構成の一つに発熱体を用いた構成がある。このような構成を備えた装置の一つに画像形成装置がある。
画像形成装置は、複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機が含まれ、これら装置においては、例えば電子写真方式により記録紙などに転写されたトナー像の定着行程を実施する定着装置が備えられている。
【０００３】
定着装置の構成としては、定着あるいは加熱ローラと加圧ローラとを用いた熱ローラ加熱定着方式を用いた構成あるいは加熱ローラに代えて加熱ベルトを用いた構成がある（例えば、非特許文献１）。
【０００４】
いずれの方式においても、加熱源の構成の一つとして抵抗発熱体あるいは誘電発熱体が用いられており、発熱体は、画像形成装置の始動時において所定温度に達するまでの時間、いわゆる立ち上がり時間の短縮、そして定着温度維持のために通電される。
【０００５】
従来、立ち上がり時間の短縮のための構成としては、定着用熱源への電源として、主電源に加えて補助電源を備えた構成がある（例えば、特許文献１）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発熱体は立ち上がり時間の短縮のために、通常の画像形成処理時における稼働時に比べて消費電力が高くなる。従って、特許文献１に開示されているように、商用電源のみを用いるのでなく、定着装置において商用電源からの電力供給による発熱体と直流電源からの電力供給による発熱体とを組み合わせ、立ち上げ時には両方の発熱体を用いることにより所定温度に達するまでの発熱量を増加させることが有利となる。
【０００７】
商用電源の他に直流電源を用いる場合には、画像形成装置の内部にそれぞれの電源部を装備することが考えられるが、このような構成とした場合には画像形成装置の内部で各電源部を装備するためのスペースが必要となることから装置の大型化を招く虞があり、さらには、内部での制御、特に、交直切替を含む両電源の管理のための構成が必要となり、構成の複雑かおよびコストの上昇を招く。
コスト上昇に関しては、定着装置の仕様が影響することもある。つまり、画像形成能力として、例えば、単位時間当たりの複写枚数がある。
複写枚数が多くなることは画像形成速度の高速化を意味しており、いわゆる、高速機と称される種類であり、このための構成として、定着装置側での定着温度の立ち上げ、定着温度の維持に対処できるように両方の電源を用いることが多くなる。
【０００８】
ところで、既存の電源に加えて新たな電源を増設するような場合にはその電源の構成によってはケーシングに充電部や基板類を納めることになるが、充電部は熱の影響により充電効率や放電率が変化する。特に密閉空間内に納められると隣接する基板類の発熱の影響を受けやすくなる。
【０００９】
一方、充電部に電解液を封入した電解コンデンサが用いられる場合、温度の上昇により内部に封入されている電解液が漏出してしまうことがあり、この場合には近隣に配置されている電気回路基板への接触により短絡を発生して破損の原因となる。
【００１０】
従来、このような電解液の漏出は温度管理によって防止されているが、温度管理のための構成が必要となり、構成の複雑化やコスト上昇の原因となる。
【００１１】
温度管理に関しては、単に、電解液の漏出に限らず、電源切換に用いられ宇電装部品への熱的な劣化を抑制する上で必要となることもある。ところが、発熱は、充電部での大電流の使用によるだけでなく、不測の事態による発火などもある。発火の原因には、充電部での異常な温度上昇とは別に、外部から進入した埃やゴミなどが引き起こす電装部でのショートがある。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来の画像形成装置における問題に鑑み、コスト上昇を招くことなく充電部とその他の基板類を同一空間内に設けた場合の充電部での熱的な悪影響および不測の事態を未然に防止することが可能な電源ユニットおよび画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１記載の発明は、内部に充電部および充放電切替部を備え、電源を必要とする電気機器に対して着脱可能な電源ユニットであって、上記充電部および充放電切替部を収容する空間と、充放電切替部に対する制御基板を取り付ける位置とが区別されて上記空間との間が連通しない構成とされ、上記空間には強制的に外気を取り込んで冷却を行う構成が備えられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載に電源ユニットにおいて、上記空間には、強制的な外気取り込みが可能なファンが設けられ、該ファンは上記充電部を構成するコンデンサを冷却可能であることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電源ユニットにおいて、上記充電部および充放電切替部を収容する空間内の温度を検知可能な温度検知手段と、上記温度検知手段が入力側に接続され、上記ファンが出力側に接続されている制御部とを備え、上記制御部は、上記温度検知手段からの検知温度が所定値に達した時点に上記ファンを駆動することを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の電源ユニットにおいて、上記空間内は、上記充電部を構成するコンデンサ側から上記充放電切替部に向けた気流方向が設定されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１，２，４のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、上記空間内に外気を取り込むために設けられるファンは、少なくとも上記充電部を構成するコンデンサの充電時に駆動され、放電時には停止されることを特徴としている。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項２乃至４のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、上記ファンには、外気取り込み側に防塵フィルタが設けられていることを特徴としている。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、上記充電部、充放電切替部および上記制御基板はユニットを構成する箱体に収容され、上記制御基板は、箱体の壁面外表面に設けられ、上記充電部および充電切替部は箱体内に設けられ、該箱体における上記制御基板の取り付け位置以外の壁面には、起倒する方向に揺動可能な把手部材が設けられていることを特徴としている。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の電源ユニットにおいて、上記把手部材には、上記箱体を搭載する構成を備えた支持枠体の一部に対して倒れた際に係合する係止部が設けられていることを特徴としている。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、上記ユニットの箱体は、通常用いることのない締結用治具により締結されて各面が構成されることを特徴としている。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の電源ユニットにおいて、通常用いることのない締結用治具として、組み立て時を第１回目の締結とし、それ以降の締結および締結解除を第２回目の締結とした場合、第１回目と第２回目との締結操作が異なる構成が用いられることを特徴としている。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、請求項９または１０記載の電源ユニットにおいて、通常用いることのない締結用治具として、第１回目の締結時完了時に第１回目と同じ締結および締結解除操作ができない状態に締結部材の締結部を変化させることが可能な構成を備えた治具が用いられることを特徴としている。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、請求項１乃至１１のうちの一つに記載の電源ユニットを用いることを特徴としている。
【００２４】
請求項１３記載の発明は、請求項３記載の電源ユニットを有する画像形成装置において、上記制御部は、上記温度検知手段による検知温度が上記ファンを駆動する所定値よりも高い場合には上記ファンの駆動停止に合わせて画像形成処理部での駆動を開始させないようにすることを特徴としている。
【００２５】
請求項１４記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、上記電源ユニットを商用電源に加えた直流電源として用いる場合に装置本体壁部に対して着脱可能に設けることを特徴としている。
請求項１５記載の発明は、請求項１４または１５記載の画像形成装置において、上記電源ユニットに備えられている外気取り込みのための手段であるファンの電源として商用電源を供給し、該商用電源の給電態位を装置本体側若しくは上記制御基板で行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の発明によれば、充電部および充放電切替部が設けられている空間と充放電切替部に対する制御基板を取り付ける位置とが区別されて連通しないようにされ、かつ上記空間内が強制的な外気導入による冷却が行われる構成とされているので、制御基板への熱の影響を確実に防止できる共に、強制放熱による温度上昇を防止して充電部での充電効率の悪化を防止することが可能となる。
【００２７】
請求項２，４および１５記載の発明によれば、空間内の強制的な外気導入による冷却を充電部から充放電切替部への気流を生起させるファンで行うので、充電部での温度上昇を抑えて充電効率の低下を防止することが可能となる。特に請求項１５記載の発明においては、ファンの電源として充電部を用いないので充電部での充電量の不用意な低下を抑えることが可能となる。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、充電部および充放電切替部画集要されている空間内の温度が異常に高まった場合にはファンによる強制冷却が行えるので、空間内に収容されている部品の熱的な劣化を未然に防止することが可能となり、電源としての耐久性を向上させることができる。
【００２９】
請求項５記載の発明によれば、ファンによる強制冷却が充電部に用いられるコンデンサの放電時には停止されるので、不必要な電力消費を防止することが可能となる。
【００３０】
請求項６記載の発明によれば、ファンの外気取り込み側には防塵フィルタが設けられているので、外部からの埃やゴミ、特に導電性のゴミなどの進入を防止することができ、充放電切替部などでの短絡（ショート）などを防止できる。これにより、ショートにより発生する充放電不慮氏子や火花などが原因する火災事故を未然に防止することが可能となる。
【００３１】
請求項７記載の発明によれば、充電部、充放電切替部および制御基板を収容可能な箱体でユニットが構成され、ユニットを構成する箱体の外表面側に制御基板をそして内部に充電部および充放電切替部が設けられ、さらには箱体に起倒可能な把手部材が設けられているので、可搬性を持たせてユニットの交換時での利便性を向上させることが可能となり、可搬時には充電部および充電切替部が箱体内に収容されていることにより把手部材の位置に対しての不用意な放熱を抑えることが可能となる。
【００３２】
請求項８記載の発明によれば、箱体を搭載可能な支持枠体の一部に対して倒れた際に係止される係止部が把手部材に設けられているので、電源を必要とする機器に装着された後に把手部材が邪魔にならないようにすることができる。これにより、可搬性を向上と可搬時に用いる部材の取り扱い性を良くすることが可能となる。
【００３３】
請求項９乃至１１載の発明によれば、第１回目の締結作業時とそれ以降に行われて締結作業時とで異なる構成の締結用治具を用いなければならない構成を採用することにより不用意な取り外しが行えないようにすることができる。これにより、充電部の回収を不用意に行えないようにしてリサイクルなどの回収に用いることが可能となる。特に、請求項８および９記載の発明においては、第１回目の締結作業と第２回目の締結作業とは異なる内容とすることにより組み立て時以降での締結解除を特別な治具により行えるようにしてユーザサイドでの充電部の分解などを行わせないようにしてリサイクルへの回収を促進することが可能となる。
【００３４】
請求項１２および１４記載の発明によれば、既存の電源を備えた画像形成装置に対して異種電源を装備されることが可能となり、画像形成装置内での特別な構造変更などを要しないで済ませることができる。
【００３５】
請求項１３記載の発明によれば、電源ユニット内でファンによる冷却が必要な温度よりも高い異常な高温状態が発生した場合には、ファンの駆動停止に合わせて画像形成動作を停止することができるので、仮に電源ユニット内で火災が発生した場合には、ファンによる新気取り込み火災の助長を防止して延焼を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明実施例による画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に用いられる定着装置に対する電力供給構成を説明するためのブロック図である。
【図３】画像形成装置における壁部とこの壁部に装着される電源ユニットの関係を説明するための図である。
【図４】図３に示した電源ユニットおよびこれが装着される壁部の電源取り込み部に設けられるコネクタの構成を説明するための図であり、（Ａ）は筐体壁部の電源取り込み部側のコネクタを、（Ｂ）電源ユニット側のコネクタをそれぞれ示している。
【図５】電源ユニットの内部構成を説明するための図である。
【図６】図５に示した電源ユニットに用いられるで断熱材の配置構成を説明するための模式図である。
【図７】図５に示した電源ユニットの要部構成を示す分解図である。
【図８】図６に示した断熱材の別の構成を説明するための図であり、（Ａ）は模式的な斜視図、（Ｂ）は側面図である。
【図９】図５に示した電源ユニットの可搬型構成を説明するための図である。
【図１０】図９に示した可搬型構成に用いられるケーシングとこれの支持枠体との関係を説明するための図である。
【図１１】図１０に示した要部構成に用いられる係合部の構成を説明するための図である。
【図１２】図５に示した電源ユニットが筐体壁部に装着されている状態を示す図である。
【図１３】図５に示した電源ユニットの外観図である。
【図１４】本実施例による電源ユニットに用いられるファンの駆動制御に関する構成を説明するためのブロック図である。
【図１５】図１４に示した駆動制御部の作用を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本実施例による電源ユニットに用いられるファンの防塵フィルタに関する構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図示実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００３８】
図１は、本実施例による画像形成装置１が示されている。
図１においてその概略構成を説明すると次の通りである。
画像形成装置１は、高さ方向において中央部に画像形成処理部Ｐ１が、そしてこの画像形成処理部Ｐ１を挟んで下側には給紙バンクＰ２が、上側には原稿走査部Ｐ３がそれぞれ配置されている。
【００３９】
画像形成処理部Ｐ１には、潜像担持体としてドラム状の感光体（以下、感光体ドラムという）２が配置されており、感光体ドラム２の周囲には、感光体ドラム２の回転方向、図１では時計方向の回転方向に沿って順次画像形成処理を実行するための帯電装置３，書き込み装置４，現像装置５，転写装置６およびクリーニング装置７がそれぞれ配置されている。
【００４０】
本実施例では、書き込み装置４として、単一色を対象とした画像形成のために潜像形成が可能な構成を用いているが、これに限らず、異なる色の画像形成のための潜像形成が可能な構成、例えば、２系統の書き込み光路を備え留ことも可能である。
【００４１】
給紙バンクＰ２は、画像形成処理部Ｐ１における転写位置の前方に配置されているレジストローラ８に向けて選択されたサイズのシートを収容している給紙カセット（便宜上、図１では、サイズの異なるカセットを符号Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂで示してある）。このため、給紙バンクＰ２には、複数の給紙カセットＰ２Ａ、Ｐ２Ｂの出口側に同様な構成からなる繰り出しローラ９、そして一方が逆転することによりシートとローラとの間の摩擦力を利用して一枚送りが可能な分離ローラ１０、さらに一枚送り状態のシートを給送する給送ローラ１１がそれぞれ配置されている（図１では、便宜上、一つのカセットを対象として符号が用いられている）。
【００４２】
原稿走査部Ｐ３には、原稿載置台Ｐ３Ａに置かれた原稿を走査するための光学装置１２および自動原稿給送装置（ＡＤＦ）１３が備えられており、光学装置１２には、符号を付さないが、光源、移動キャリッジに装備されているミラーおよびレンズ、ミラーおよびレンズにより集光された原稿からの反射光を受光可能な光電変換素子が設けられている。
【００４３】
自動原稿給送装置１３は、この種、画像形成装置において一般的に知られている構成を備えており、原稿載置部および原稿載置部からの原稿を原稿載置台に向けて給送する給送ローラ群および走査後に原稿載置台Ｐ３Ａから原稿排出台１３Ａに向け給送する排紙ローラ群を備えている。
自動原稿給送装置には、原稿の両面走査を行わせるために原稿を反転させる構成も備えられているが、その説明は省く。
【００４４】
画像形成処理部Ｐ１において、感光体ドラム２に形成されたトナー像をシートに転写する際に用いられる転写装置６は、搬送ベルトを備えてシートの吸着搬送手段を兼ねることができるようになっており、転写ベルトにより搬送されながら感光体ドラム２に担持されているトナー像を転写されるシートは転写装置６を通過した後、定着装置１４に導入されてトナー像が定着される。
定着装置１４は、熱源を内蔵している加熱ローラと加圧ローラとを備えた熱ローラ定着方式による定着が可能な装置であり、シートの定着と共にシートを挟持搬送できる構成とされている。
【００４５】
定着装置１４を通過したシートは排紙トレイＡに至る経路として設けられている搬送路を移動するが、この搬送路には定着装置１４から排出されたシートを排紙トレイ（図示されず）および、表裏面を反転させて再度感光体ドラム２に向け給送するための再給送部１６に向け搬送するためのシート搬送切換部１５が設けられている。
【００４６】
図１において符号ＯＰは、操作パネルを示しており、操作パネルＯＰでは、複写モードやシートサイズなどの選択およびトラブル状態などをはじめとした各種メッセージの表示部、さらには開始スイッチなどが設けられている。
【００４７】
定着装置１４に用いられる定着ローラ１４Ａは、内蔵されている発熱源の電源として、装置筐体内に装備されているＡＣ電源（図示されず）を用いた発熱源（図示されず）と、直流電源を用いた発熱源（図示されず）が備えられており、ＡＣ電源は画像形成装置１の電源として装置筐体内に装備されている。
【００４８】
図２は、定着装置１４の発熱源に対する電力供給に用いられる構成を説明するためのブロック図であり、同図において定着装置１４に装備されている発熱体１４Ａ、１４Ｂは、画像形成装置１側に装備されているＡＣ電源からの給電路Ｌ１と、直流電源１００からの給電路Ｌ２とが設けられている。
ＡＣ電源からは定着リレー１４Ｃを介して定格の交流が印可される。
【００４９】
直流電源１００は、発熱源との間に電気二重層からなる電解コンデンサが用いられるキャパシタ（充電部）１００Ａと、キャパシタ（充電部）１００Ａの充放電切替部１００Ｂと、制御基板１００Ｃとを備えており、キャパシタ（充電部）１００Ａは、充放電切替部１００Ｂにより発熱体１４Ｂへの放電態位とＡＣ電源を用いた充電態位とが選択されるようになっている。制御基板１００Ｃは、キャパシタ（充電部）１００Ａに対する強制冷却に用いられるファン１０１の駆動制御を行うために設けられており、キャパシタ（充電部）１００Ａの近傍に配置されてユニット内部の温度を検知可能な手段としての温度センサ１０２の検知結果に応じてファン１０１を駆動制御する。
【００５０】
本実施例では、直流電源１００が画像形成装置１に対して着脱可能な電源ユニット（以下、電源ユニットという）として用いられ、画像形成装置１での発熱源を取り外したりする構成変更を行うことなく画像形成装置１に装着して電源を増設できる構成を特徴としている。以下、この構成について説明する。
【００５１】
図３は、電源ユニット１０００が画像形成装置１に装着される前あるいは取り外された状態のいずれかを示しており、同図において、画像形成装置１の筐体壁部の一つには電源ユニット１０００が着脱可能に設けられる。
【００５２】
電源ユニット１０００が装着される壁部（便宜上、符号１Ａで示す）の一部には、電源ユニット１０００が装着された際の電源取り込み部１Ａ１が設けられており、電源取り込み部１Ａ１には、外部に向けて突出させた支持台１Ａ２に接続部材としてのコネクタ１０３，１０４が設けられている。
【００５３】
支持台１Ａ２に設けられているコネクタ１０３，１０４は、図４に示す構成を備えている。
図４は、電源取り込み部１Ａ１側に設けられている支持台１Ａ２のコネクタ１０３，１０４（図４（Ａ）参照）と、電源ユニット１０００側に設けられたコネクタ１０３’，１０４’（図４（Ｂ）参照）とを示しており、これら、各コネクタ１０３，１０３’および１０４，１０４’はＡＣ接続ライン用端子および直流接続ライン用端子を備え、各接続ライン用端子は、支持台１Ａ２側と電源ユニット１０００側とで挿入および被挿入関係が相対している。つまり、一方のコネクタ１０３，１０３’は、幅方向両側にＡＣ接続ライン用端子１０３Ａ，１０３Ａ’が、そして、幅方向中央には発熱体１４Ａ、１４Ｂへの直流接続ライン用端子および直流入出力が用いられる信号ライン用端子１０３Ｂ，１０３Ｂ’が設けられ、他方のコネクタ１０４においても同様に、ＡＣ接続ライン用端子１０４，１０４’および直流接続用端子および信号ライン用端子１０４Ｂ，１０４Ｂ’が設けられている。これら各端子は、支持台１Ａ２側のコネクタ１０３におけるＡＣ接続ライン用端子１０３Ａが被挿入側（レセプタクル）であると、これに接続される電源ユニット１０００側のコネクタ１０３’のＡＣ接続ライン用端子１０３Ａ’は挿入側（プラグ）とされ、支持台１Ａ２側の直流接続ライン用端子１０３Ｂが挿入側（プラグ）であると、これに接続される電源ユニット１０００側のコネクタ１０３’での 直流接続ライン用端子１０３Ｂ’は被挿入側（レセプタクル）とされ、電源取り込み部側と直流電源側とで挿入および被挿入関係が相対させてある。この関係に関しては、他方のコネクタ１０４，１０４’も同様とされている。
被挿入端子（レセプタクル）１０３Ｂ，１０３Ｂ’，１０４Ｂ，１０４Ｂ’は、コネクタの開口部よりも端子部が奥に位置しており、指先などが触れにくいようにしてある。
【００５４】
図３において、筐体の壁部１Ａに設けられている電源取り込み部１Ａ１に位置する支持台１Ａ２には、図４に示した構成のコネクタ１０３，１０４が垂直方向に並置されており、その並置間隔（図３中、符号Ｈ１で示す間隔）の中央部で側方には、電源ユニット１０００側のガイド部材が挿入可能なガイド孔１Ａ３が形成されている。また、壁部１Ａにおける両側面近傍には、後述する電源ユニット１０００の側方部が載置されて支持される板金製の支架ブラケット１Ａ４が設けられている。
【００５５】
壁部１Ａ側では、電源取り込み部１Ａ１として設けられている支持台１Ａ２が壁部１Ａから露出させてあることにより、電源ユニット１０００の装着に際してのコネクタ接続部を外部から確認しやすい状態とされている。従って、電源ユニット１０００が装着されない場合には、単に支持台１Ａ２が露出しているだけで筐体を構成しているので、画像形成装置１の稼働に影響することはなく、また、電源ユニット１０００が装着される際には、壁部１Ａの構成を変更することなくそのままの壁面に対して電源ユニット１０００を装着して画像形成装置１の稼働を継続することが可能となる。
【００５６】
電源ユニット１０００は、図２に示すように、充電部をなすキャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとを収容可能な空間を備えており、その構成としては、図５に示すように、キャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとを同一空間内に収容可能な箱体で構成されたケーシング１１０を備えている。
【００５７】
ケーシング１１０は、図５に示すように、前後左右の各壁面を有し、そのうちで筐体壁部１Ａ（図３参照）に対向する面は着脱可能な蓋基板１１０Ａで構成されている。
ケーシング１１０の内部に配置されているキャパシタ１００Ａは、千鳥状に配置された複数の電気二重層からなる電解コンデンサ１１１が用いられ、電解コンデンサ１１１は、図５において符号１１２で示す取り付け支持枠により脱落しない状態で保持されてケーシング１１０に一体化されている。
電解コンデンサ１１１の長手方向一端側に相当する支持枠１１２の端部には各電解コンデンサ１１１を並列接続するための配線基板（図示されず）が設けられ、この配線基板を取り付けられた支持枠の支持部が電解コンデンサ１１１の一端側を塞ぐようになっている。
【００５８】
ケーシング１１０の内部において充電部に相当するキャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとの境界位置には、図６に示すように、断熱材１１３が設けられている。
断熱材１１３は、キャパシタ１１０Ａに対する充放電切替部１１０Ｂからの熱的な影響を抑えるために設けられた部材であり、ケーシング１１０の一面から立ち上がる高さがケーシング１００の内部空間の高さよりも多少低くなる高さに設定されている。これにより、ケーシング１１０の内部空間との間に通風可能な隙間が形成されている。
【００５９】
一方、ケーシング１１０における長手方向両側の壁面には、ファン１０１がそれぞれ設けられている。
ファン１０１はケーシング１１０の内部空間内に外気を取り込んで強制的に流通させるための部材であり、キャパシタ１００Ａをなす電解コンデンサ１１１が配置されている側の壁面に位置するファン１０１が外気を取り込み可能な吸引ファンであり、充放電切替部１００Ｂ側の壁面に位置するファン（便宜上、符号１０１’で示す）が排出ファンである。これにより、図５において矢印で示すように、外気はキャパシタ１００Ａとして用いられる電解コンデンサ１１１側から内部空間内に取り込まれ、充放電切替部１００Ｂ側から排出される気流方向が設定されることになるので、キャパシタ１００Ａでの温度上昇を抑えることができ、温度上昇による充電効率の悪化が防がれるようになっている。
ファン１０１の駆動は、図７に示すように、ケーシング１１０に有する蓋基板１１０Ａに設けられた制御基板１００Ｃによって行われ、制御基板１００Ｃは、少なくとも充電時のみファン１０１，１０１’を駆動し、放電時にはファン１０１，１０１’を停止する。但し、ケーシング１１０の内部空間での温度がキャパシタ１００Ａの劣化や充電効率の低下に繋がる温度に達した場合には、充電時でなくてもファン１０１，１０１’が駆動されることはもちろん可能である。
【００６０】
ファン１０１，１０１’への駆動電力は、図２に示すように、ＡＣ電源に接続されている制御回路１００Ｃから供給されることを踏まえてＡＣ電源から供給されるようになっており、キャパシタ１００Ａを有する電源ユニット１０００からの給電は行われない。これにより、画像形成装置１への給電量が減少するのを防止できるようになっている。
【００６１】
上述した断熱材１１３は、キャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとの筐体位置に設けることに限らない。例えば、図８に示すように、電解コンデンサ１１１を保持している支持枠１１２における少なくとも電解コンデンサ２１１の底面と対向する面およびこの面と直角に連続する背面および側面にそれぞれ配置した構成を有する断熱材（便宜上、符号１１３’で示す）を用いることも可能である。
この場合には、配線基板が位置する面および蓋基板１１０Ａと対向する面を除く各面を囲繞するエンクロージャ構造が得られる（図８において断熱材は便宜上、符号１１３’で示してある）。
【００６２】
図８に示した断熱材１１３’の構成においては、電解コンデンサ１１１の底面に対向する面が皿形状とされて液受け部１１３Ａ’（図８（Ｂ）参照）を構成している。つまり、本実施例における電解コンデンサ１１１は、図示しないが充放電端子と同じ設置面に防曝弁を備えた構成が採用されており、防曝弁が開いた場合には内部に封入されている電解液が漏出することがある。このため、漏出した場合の電解液は断熱材１１３’の液受け部１１３Ａ’により受け止められるので、漏出した電解液がそのままケーシング１００内に流れ出して隣接する位置に設けてある充放電切替部１００Ｂに達した場合に発生する短絡などを防止できるようになっている。また、液受け部１１３’には、図示しないが、皿形状による容積よりも大きい容積を持つ収容タンク（図示されず）や回収パイプ（図示されず）などを設けることによりケーシング１１０の内部への流れ出しを防止することも可能である。
【００６３】
電源ユニットを構成するケーシング１１０は、その長手方向両側が支持枠体１１６に搭載された状態で画像形成装置１の壁部１Ａに装着できる構成を備えている。以下、この構成について説明する。
図７においてケーシング１１０の長手方向両側には平面視においてＬ字状をなす支持枠体１１６が一体化されており、支持枠体１１６は、図９に示すように、４隅に位置する直立支柱１１６Ａが固定されると共にケーシング１１０を搭載可能な底板１１６Ｂを備えたフレーム部材で構成されている。
【００６４】
一方、支持枠体１１６に対面するケーシング１１０の側面には、図９に示すように把手部材１１７が設けられている。
図９において把手部材１１７は、ケーシング１１０の側面に設けられた支軸１１７Ａによりケーシング１１０の天井面に対して起倒可能な方向に揺動することができる部材が用いられている。
【００６５】
支軸１１７Ａが位置する側の面には、支持枠体１１６に向けて張り出した折曲片で構成された搭載用リップ部１１７Ｂが設けられている。
搭載用リップ部１１７Ｂは、ケーシング１１０が支持枠体１１６に搭載された際に把手部材１１７が倒されることにより支持枠体１１６の上面に載置されてそれ以上支持枠体１１６側に入り込まないようになっている。
把手部材１１７には、図９乃至図１１に示すように、支軸１１７Ａにより支持される片部に長孔１１７Ｃが形成されており、起こした際に支軸１１７Ａの位置が変わることで、図９に示すように把手部材１１７を掴んだ際に、手Ｈの指を差し入れる隙間Ｓが形成できるようになっている。
【００６６】
このような把手部材１１７の構成は、支持枠体１１６へのケーシング１１０の交換などの搭載時あるいは運搬時での把手としての機能を持たせて懸垂支持する際の利便性を向上させることができると共に、支持枠体１１６に搭載された場合には上方に突出しない状態とすることで邪魔にならないようにすることができる。
【００６７】
ケーシング１１０が搭載された支持枠体１１６には、画像形成装置１の壁部１Ａに装着された際に装着態位を維持するための構成が設けられている。以下、この構成について説明する。
装着態位を維持するための構成としては、支持枠体１１６における直立支柱１１６Ａのうちで、筐体壁部１Ａ１に対向する側の直立支柱（便宜上、図９乃至１１において符号１１６Ａ’で示す支柱）において揺動可能に支持された係止部材としての係止爪１１８が用いられる。
係止爪１１８は、図１０および図１１に示すように、直立支柱１１６Ａ’に形成された支持ブラケット１１６Ａ１’に設けられている支軸１１６Ａ２’を支点として揺動する部材であり、揺動端には、図１２に示すように、筐体壁部１Ａ側に設けられている支架ブラケット１Ａ４に固定された支持ピン１１９に係脱可能な爪部が形成されている。
【００６８】
係止爪１１８には、図示しない付勢手段によって爪部が支持ピン１１９に係合する習性が付与されており、その習性による揺動量は、図１１に示すように、直立支柱１１６Ａ’の支持ブラケット１１６Ａ１’の上面に係止爪１１８に有する折曲片１１８Ａが係止されることにより規定されている。従って、ケーシング１１０を搭載した状態の支持枠体１１６が筐体１Ａに向けて装着される際には、係止爪１１８が支持ピン１１９を乗り上げて爪部が掛け止められることになり、装着後は、支持ピン１１９と係止爪１１８との係合状態を維持されて壁部１Ａから電源ユニット１０００が抜け止めされる。
【００６９】
支持枠体１１６は、筐体１Ａに設けられている支持ブラケット１Ａ４（図３，図１２参照）に対して直立支柱１１６Ａ’に有する載置ピン１２０を落とし込むことで懸垂支持された状態を維持することができる。なお、図９および図１０において符号１２１は支持枠体１１６の脚部を示している。
【００７０】
一方、電源ユニット１０００は、上述した係止爪１１８に加えて筐体１Ａ側の電源取り込み部１Ａ２に対するコネクタの挿脱のみで筐体１Ａに対して着脱できる構成が設けられている。以下、この構成について説明する。
図７において、ケーシング１１０における蓋基板１１０Ａには、制御基板１００Ｃの設置面と同じ面に筐体１Ａ側の支持台１Ａ２に位置するコネクタ１０３，１０４に相対するライン用端子を備えたコネクタ１０３’、１０４’が設けられており、これらコネクタ１０３’、１０４’の並置間隔Ｈ１の中央部側方には、支持台１Ａ２側のガイド孔１Ａ３に挿脱可能なガイド部材としてのガイドピン１２２が設けられている。
図７においてガイドピン１２２は、コネクタ１０３’、１０４’の高さよりも高くなる軸方向長さを持ち、コネクタ１０３’、１０４’よりも先にガイド孔１Ａ３に導入できるようになっている。
【００７１】
ガイドピン１２２は、支持枠体１１６の底面からの垂直方向での位置を図１２に示すように、コネクタ同士が接続される際に支持枠体１１６の底面が床面から離れた状態（図１２において符号Ｌで示す床面との間の間隔ができる状態）を設定できる位置とされている。
このようなガイドピン１２２の垂直方向での位置決めは、図７において符号Ｒで示すように、ガイドピン１２２を支点として垂直面内で支持枠体１１６をスイングさせることができ、このスイングによりコネクタ同士の接続位置を指向させることができる。
特に、床面に支持枠体１１６の底面が接触する位置に位置決めした場合には、上述したスイング作用が得られないためにコネクタ同士の接続位置が加工精度によってずれているような場合には接続ができなくなるが、本実施例の構成によれば、このような不具合を発生されることがない。
従って、電源ユニット１０００を掴んだ状態でガイドピン１２２を支持台１Ａ１のガイド孔１Ａ３に導入しながらコネクタ同士の接続が殆ど同時に行えることになる。
【００７２】
電源ユニット１０００は、図７に示すように、ケーシング１１０に蓋基板１１０Ａを取り付け、そして支持枠体１１６に取り付けられて構成されることになるが、本実施例では、取り付けが締結によって行われる。
取り付けのための締結部材は、通常用いられるドライバなどの締結作業工具ではなく、特殊な締結治具や手法が用いられる。
通常、ドライバなどの締結工具を用いる締結構造は、締結部材であるネジが規格品であるので、組み立て後においても締結解除や再締結が可能である。
【００７３】
これに対して本実施例では、組み立て時を第１回目の締結作業とすると、それ以降の締結および締結解除が特殊な締結治具を用いないとできない構成が用いられている。つまり、締結に用いられるネジを例に挙げると、ネジの頭部を熱可塑性樹脂で被覆し、第１回目の締結作業後に加熱してドライバの差し込み部を樹脂で埋めてしまうようにする。第２回目の締結あるいは締結解除に際しては、加熱したドライバを用いてドライバを差し込んで締結を解除する。またこれとは別にかしめができる構成とすることも可能であり、第２回目の締結あるいは締結解除時にはネジをドリルなどで破壊するようにしてもよい。さらに、通常のネジ頭部の構造と全く異なる構造として通常のドライバが使えないようにしてもよい。
【００７４】
取り付け部の構成を上述した特殊形態とすることにより、ケーシングを不用意にユーザサイドで開放するようなことがないようにして寿命が尽きた場合には回収を促進できるようにすることにより、不用意に開放した際の液漏れなどが生じた場合の環境汚染を防止することができる。従って、ユーザは電源ユニットの不良発生時や寿命処分などの際には、ユーザ自身が開放分解することなく回収センターなどに提供することになる。
【００７５】
本実施例における電源ユニット１０００は、ケーシング１１０およびこれを支持する支持枠体１１６が、図１３に示すように、ケーシング１１０における蓋基板１１０Ａが外部に露呈した状態で外郭部としてのカバー１２３により外周部を覆われる。
カバー１２３は、装置本体の壁部を覆って壁部の一形状部をなす状態でケーシング１１０に一体化される。これにより、電源ユニット１０００を装着した際に特別な構造体による壁部の構成を変更することなく壁部の一部としての印象を与えることができる。しかも、壁部の一部となるので、今まで壁部が設置されていた場所に設けてある壁面との間の設置隙間などを大幅に変更するような必要がないので、電源ユニット１０００を装着したことによる設置場所の変更などのユーザへの負担をなくすことができる。なお、電源ユニット１０００において運搬性を向上させるために、図１に示すユニット１０００の底部に車輪１０００Ａなどを設けることも可能である。
【００７６】
次に、電源ユニット１０００での温度管理に関しての構成について説明する。
電源ユニット１０００では、比較的大電流が流れる電装部品であるキャパシタ１００Ａを用いる関係上、キャパシタ１００Ａが発熱部材となり、ユニット内部での温度上昇を招く。このことから、ユニット内の温度によっては他の電装部品の熱的な劣化が生じ、耐久性を維持できなくなる虞がある。そこで、本実施例では、このような不測の事態を防止するためにユニット内の温度管理が行われる。
【００７７】
温度管理に関しては、電源ユニット１０００に装備されているファン１０１，１０１’が、充放電での駆動タイミングの制御が行われるだけでなく、ユニット内部での温度に対応して駆動制御されるようにもなっている。
【００７８】
図１４は、ファン１０１，１０１’の駆動を制御するための制御部の構成を説明するブロック図であり、同図において、制御部１００１は、画像形成装置１側で画像形成処理のためのシーケンス制御をはじめとする種々の制御を行う制御部であり、本実施例と関連する構成として、入力側には操作パネルＯＰ（図１参照）、電源ユニット１０００に設けられている温度検知手段である温度センサ１０２（図２参照）が接続され、出力側には画像形成処理に関わる駆動部ＯＤ、電源ユニット１０００側で外気の取り込みが可能な側に位置するファン１０１が接続されている。
【００７９】
制御部１００１では、電源ユニット１０００内の温度管理を行い、温度センサ１０２からの温度が所定値に達した場合にはファン１０１を駆動してユニット内部の冷却を行い、所定温度よりも高くなった場合にはファン１０１の駆動停止と共に画像形成処理も停止する制御を行う。
温度センサ１０２からの検知温度において所定値および所定値以上の高い温度は、ファン１０１駆動のための閾値として用いられ、所定値（便宜上、符号Ｔａとする）はファン駆動のための下限値として用いられ、所定値よりも高い値（便宜上、符号Ｔｂとする）はファン駆動のための上限値として用いられる。
【００８０】
制御部では温度センサ１０２からの検知温度が下限値（Ｔａ）から上限値（Ｔｂ）の間で充放電状態に関係なく強制的にファン１０１を駆動してユニット内部を冷却し、上限値（Ｔｂ）以上に達した場合にはファン１０１を駆動停止する。
上限値（Ｔｂ）以上に達した場合は、本実施例の場合、ユニット内に通常では起こりえない、例えば発火などが発生した場合として取り扱い、この場合には、新しい外気の取り込みが継続されることによる延焼を防止するためにファンを停止させる。また、これに伴い、画像形成処理の停止と共に、操作パネルＯＰ等で電源ユニット１０００において異常事態が発生したことを警報する。
【００８１】
図１５は、図１４に示した制御部１００１の動作を説明するためのフローチャートであり、同図に示すフローチャートは、画像形成処理のシーケンス内の一つの利として実行される電源ユニット１０００の温度管理処理を示している。
【００８２】
図１５において、温度センサ１０２からのユニット内の温度情報が取り込まれ（ＳＴ１）、その温度が所定値、つまり下限値（Ｔａ）以下である場合には、通常のファン駆動制御である、充放電状態での駆動制御が実行される（ＳＴ２）。
ユニットの内部温度が所定値としての下限値（Ｔａ）以上である場合には、その温度が所定値以上の値である上限値（Ｔｂ）に対する判別が行われ（ＳＴ３），上限値（Ｔｂ）以下の場合には、下限値（Ｔａ）との温度範囲であるかどうかを監視しながらファンを駆動してユニット内部に外気を取り込み内部を冷却する（ＳＴ４，ＳＴ５）。これにより、ユーザが不用意に電源ユニット１０００に触れるようなことがあっても、異常な感熱が防止できるようになっている。
【００８３】
一方、上限値（Ｔｂ）以上である場合には、異常事態の発生と判断してファンの駆動停止および画像形成処理をそれぞれ停止させ、必要であれば、異常事態が発生していることを警報する（ＳＴ６）。
以上のような実施例によれば、発火などの異常事態をユニット内での温度管理によって未然に防止することができる。
【００８４】
発火など、異常事態の発生の原因には、外気の取り込みと共にユニット内に進入してくる埃やゴミなどが接点などに付着し、これが原因となってショートする場合がある。そこで、本実施例では、外部からのゴミ、特に電源ユニット１０００が付設される画像形成装置１側からの導電性のゴミなどの進入を阻止する構成が設けられている。
【００８５】
図１６は、ファン１０１に防塵フィルタ１００２を設けた図であり、同図において、電源ユニット１０００において、吸引ファン１０１が設けられている側壁には、上下位置に係止爪片からなる係止部１０００Ｐ１，１０００Ｐ２が設けられており、係止部１０００Ｐ１，１０００Ｐ２に対して防塵フィルタ１００２が着脱可能に支持されている。
防塵フィルタ１００２は、取手部１００２Ａを掴むことで着脱操作ができ、交換時等の便宜が図られている。
【００８６】
このような構成においては、防塵フィルタ１００２によって外部からの埃やゴミ、特に近隣に配置されている画像形成装置１内から発生する導電性のゴミ、例えば、クリーニング装置に設けられている除電ブラシのブラシ片などの進入を防ぐことができる。これにより、このような埃やゴミが基板の接点などに付着することにより発生するショートを防止して発火の危険を未然に防止することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１ 画像形成装置
１Ａ 壁部
１Ａ１ 電源取り込み部
１Ａ２ 支持台
１Ａ３ ガイド孔
１４ 定着装置
１４Ａ、１４Ｂ 発熱体
１０００ 電源ユニット
１００Ａ 充電部をなすキャパシタ
１００Ｂ 充放電切替部
１００Ｃ 制御基板
１０１ ファン
１０３，１０４，１０３’，１０４’ コネクタ
１０３Ａ，１０３Ａ’，１０４Ａ，１０４Ａ’ 交流接続ライン用端子
１０３Ｂ，１０３Ｂ’，１０４Ｂ，１０４Ｂ’ 直流接続ライン用端子
１１０ ケーシング
１１１ キャパシタとして用いる電解コンデンサ
１１３，１１３’ 断熱材
１１３Ａ’ 液受け部
１１４，１１５ ファン
１１６ 支持枠体
１１７ 把手部材
１１８ 係止爪
１１９ 支持ピン
１００１ 制御部
１００２ 防塵フィルタ
Ｈ１ コネクタ同士の並置間隔
Ｌ 床面から電源ユニットが離れる間隔
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開平１０−２８２８２１号公報（段落「００１８」欄）
【非特許文献】
【００８９】
【非特許文献１】コロナ社発刊「電子技術の基礎と応用」第３１８頁 図４．１６４（１９９７年６月２０日第３版）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に充電部および充放電切替部を備え、電源を必要とする電気機器に対して着脱可能な電源ユニットであって、
上記充電部および充放電切替部を収容する空間と、充放電切替部に対する制御基板を取り付ける位置とが区別されて上記空間との間が連通しない構成とされ、上記空間には強制的に外気を取り込んで冷却を行う構成が備えられていることを特徴とする電源ユニット。
【請求項２】
請求項１記載に電源ユニットにおいて、
上記空間には、強制的な外気取り込みが可能なファンが設けられ、該ファンは上記充電部を構成するコンデンサを冷却可能であることを特徴とする電源ユニット。
【請求項３】
請求項１または２記載の電源ユニットにおいて、
上記充電部および充放電切替部を収容する空間内の温度を検知可能な温度検知手段と、
上記温度検知手段が入力側に接続され、上記ファンが出力側に接続されている制御部とを備え、
上記制御部は、上記温度検知手段からの検知温度が所定値に達した時点に上記ファンを駆動することを特徴とする電源ユニット。
【請求項４】
請求項１または２記載の電源ユニットにおいて、
上記空間内は、上記充電部を構成するコンデンサ側から上記充放電切替部に向けた気流方向が設定されていることを特徴とする電源ユニット。
【請求項５】
請求項１，２，４のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、
上記空間内に外気を取り込むために設けられるファンは、少なくとも上記充電部を構成するコンデンサの充電時に駆動され、放電時には停止されることを特徴とする電源ユニット。
【請求項６】
請求項２乃至４のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、
上記ファンには、外気取り込み側に防塵フィルタが設けられていることを特徴とする電源ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、
上記充電部、充放電切替部および上記制御基板はユニットを構成する箱体に収容され、上記制御基板は、箱体の壁面外表面に設けられ、上記充電部および充電切替部は箱体内に設けられ、該箱体における上記制御基板の取り付け位置以外の壁面には、起倒する方向に揺動可能な把手部材が設けられていることを特徴とする電源ユニット。
【請求項８】
請求項７記載の電源ユニットにおいて、
上記把手部材には、上記箱体を搭載する構成を備えた支持枠体の一部に対して倒れた際に係合する係止部が設けられていることを特徴とする電源ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、
上記ユニットの箱体は、通常用いることのない締結用治具により締結されて各面が構成されることを特徴とする電源ユニット。
【請求項１０】
請求項９記載の電源ユニットにおいて、
通常用いることのない締結用治具として、組み立て時を第１回目の締結とし、それ以降の締結および締結解除を第２回目の締結とした場合、第１回目と第２回目との締結操作が異なる構成が用いられることを特徴とする電源ユニット。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の電源ユニットにおいて、通常用いることのない締結用治具として、第１回目の締結時完了時に第１回目と同じ締結および締結解除操作ができない状態に締結部材の締結部を変化させることが可能な構成を備えた治具が用いられることを特徴とする電源ユニット。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のうちの一つに記載の電源ユニットを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項３記載の電源ユニットを有する画像形成装置において、
上記制御部は、上記温度検知手段による検知温度が上記ファンを駆動する所定値よりも高い場合には上記ファンの駆動停止に合わせて画像形成処理部での駆動を開始させないようにすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１２記載の画像形成装置において、
上記電源ユニットを商用電源に加えた直流電源として用いる場合に装置本体壁部に対して着脱可能に設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４または１５記載の画像形成装置において、
上記電源ユニットに備えられている外気取り込みのための手段であるファンの電源として商用電源を供給し、該商用電源の給電態位を装置本体側若しくは上記制御基板で行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
内部に充電部および充放電切替部を備え、電源を必要とする電気機器に対して着脱可能な電源ユニットであって、
上記充電部および充放電切替部を収容する空間と、充放電切替部に対する制御基板を取り付ける位置とが区別されて上記空間との間が連通しない構成とされ、上記空間には強制的に外気を取り込んで冷却を行う構成が備えられていることを特徴とする電源ユニット。
【請求項２】
請求項１記載に電源ユニットにおいて、
上記空間には、強制的な外気取り込みが可能なファンが設けられ、該ファンは上記充電部を構成するコンデンサを冷却可能であることを特徴とする電源ユニット。
【請求項３】
請求項１または２記載の電源ユニットにおいて、
上記充電部および充放電切替部を収容する空間内の温度を検知可能な温度検知手段と、
上記温度検知手段が入力側に接続され、上記ファンが出力側に接続されている制御部とを備え、
上記制御部は、上記温度検知手段からの検知温度が所定値に達した時点に上記ファンを駆動することを特徴とする電源ユニット。
【請求項４】
請求項１または２記載の電源ユニットにおいて、
上記空間内は、上記充電部を構成するコンデンサ側から上記充放電切替部に向けた気流方向が設定されていることを特徴とする電源ユニット。
【請求項５】
請求項１，２，４のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、
上記空間内に外気を取り込むために設けられるファンは、少なくとも上記充電部を構成するコンデンサの充電時に駆動され、放電時には停止されることを特徴とする電源ユニット。
【請求項６】
請求項２乃至４のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、
上記ファンには、外気取り込み側に防塵フィルタが設けられていることを特徴とする電源ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、
上記充電部、充放電切替部および上記制御基板はユニットを構成する箱体に収容され、上記制御基板は、箱体の壁面外表面に設けられ、上記充電部および充電切替部は箱体内に設けられ、該箱体における上記制御基板の取り付け位置以外の壁面には、起倒する方向に揺動可能な把手部材が設けられていることを特徴とする電源ユニット。
【請求項８】
請求項７記載の電源ユニットにおいて、
上記把手部材には、上記箱体を搭載する構成を備えた支持枠体の一部に対して倒れた際に係合する係止部が設けられていることを特徴とする電源ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、
上記ユニットの箱体は、通常用いることのない締結用治具により締結されて各面が構成されることを特徴とする電源ユニット。
【請求項１０】
請求項９記載の電源ユニットにおいて、
通常用いることのない締結用治具として、組み立て時を第１回目の締結とし、それ以降の締結および締結解除を第２回目の締結とした場合、第１回目と第２回目との締結操作が異なる構成が用いられることを特徴とする電源ユニット。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の電源ユニットにおいて、通常用いることのない締結用治具として、第１回目の締結時完了時に第１回目と同じ締結および締結解除操作ができない状態に締結部材の締結部を変化させることが可能な構成を備えた治具が用いられることを特徴とする電源ユニット。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のうちの一つに記載の電源ユニットを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項３記載の電源ユニットを有する画像形成装置において、
上記制御部は、上記温度検知手段による検知温度が上記ファンを駆動する所定値よりも高い場合には上記ファンの駆動停止に合わせて画像形成処理部での駆動を開始させないようにすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１２記載の画像形成装置において、
上記電源ユニットを商用電源に加えた直流電源として用いる場合に装置本体壁部に対して着脱可能に設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４または１５記載の画像形成装置において、
上記電源ユニットに備えられている外気取り込みのための手段であるファンの電源として商用電源を供給し、該商用電源の給電態位を装置本体側若しくは上記制御基板で行うことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−１７６１４９（Ｐ２０１０−１７６１４９Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９０８０９（Ｐ２０１０−９０８０９）
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【分割の表示】特願２００７−３１２３１７（Ｐ２００７−３１２３１７）の分割
【原出願日】平成１６年１月３０日（２００４．１．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【分割の表示】特願２００７−３１２３１７（Ｐ２００７−３１２３１７）の分割
【原出願日】平成１６年１月３０日（２００４．１．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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