電源ユニットおよび画像形成装置
【課題】 当該電源ユニットを収納したケーシングの蓋を開けることなく内部観察をすることができ、また、ケーシング蓋を開いた場合においても、部品の破損や発火事故、および感電事故が防止できる電源ユニット、および該電源ユニットを使用した画像形成装置を提供する。
【解決手段】 開閉可能な蓋を備えたケーシングに収納してなる電源ユニットであって、前記蓋（ケーシング蓋４１２）またはケーシング（４１１）に、内部視認用の窓（４１２ａ）を設けた構成としてある。このようにすれば、窓４１２ａを介して電源ユニット４００の内部を、一目で視認（確認）することが可能となり、例えば、故障時にサービス従事者がケーシング蓋４１２を開けること無く、故障対策を速やかに判断できる。
【解決手段】 開閉可能な蓋を備えたケーシングに収納してなる電源ユニットであって、前記蓋（ケーシング蓋４１２）またはケーシング（４１１）に、内部視認用の窓（４１２ａ）を設けた構成としてある。このようにすれば、窓４１２ａを介して電源ユニット４００の内部を、一目で視認（確認）することが可能となり、例えば、故障時にサービス従事者がケーシング蓋４１２を開けること無く、故障対策を速やかに判断できる。
【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、特に、当該電源ユニットを収納したケーシングの蓋を開かずに内部観察をすることができ、また、ケーシング蓋を開いた場合においても、部品の破損や発火事故、および感電事故を防止した電源ユニット、および該電源ユニットを使用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機、プリンター、ファクシミリ装置は、普通紙やＯＨＰ等の記録媒体上に、画像を形成する画像形成工程を有する。画像形成工程においては、高速性、画像品質及びコスト等の面で優れている電子写真方式が広く採用されている。
【０００３】
電子写真方式では、紙やＯＨＰ等の記録媒体上に未定着トナー像を形成する工程と、熱と圧力でトナー像を固定する定着工程とがある。定着工程では、高速性、安全性等の面からヒートローラ方式を用いた定着装置が現在最も多く採用されている。
【０００４】
ヒートローラ方式とは、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される加熱ローラ（定着ローラ）と、これに対向配置される加圧ローラとを圧接してニップ部と呼ばれる相互圧接部を形成し、両ローラ間にシートを通過させて加熱する方式である。
【０００５】
加熱ローラでは、主に鉄やアルミなどの金属ローラを使用しており熱容量が大きい。このため、使用可能温度である約180°Ｃ前後まで昇温するには、数分から十数分の長い立上時間が必要であるという欠点があった。
【０００６】
そこで、複写機などの機器では使用者がプリントを行わない待機時にも、加熱ローラに電力を供給して温度を使用可能温度よりやや低い予熱温度に保ち、すぐに使用可能温度まで立ち上がるようにし、使用者が定着ローラの温度上昇を待つ時間を減らしている。この方法では、機器を使用していない待機時にもエネルギーが消費される。なお、この待機時消費エネルギーは、機器の消費エネルギーの約７〜８割に昇るという調査結果がある。
【０００７】
一方、近年、環境保護意識の高まりから各国で省エネ規制が制定されている。省電力化を図る上では、割合の大きい待機時消費エネルギーを削減すると効果が大きいため、未使用時には電力供給をゼロにすることが望ましい。
【０００８】
従来の構成で待機時の電力をゼロにすると、再使用時には定着ローラの昇温時間がかかるので待ち時間が長くなり、使用者の使い勝手が悪化してしまう。このため、速やかに加熱ローラ温度を上昇させる構成が必要とされている。
【０００９】
加熱ローラの昇温時間を短くするためには、単位時間の投入エネルギー、すなわち定格電力を大きくすると良い。実際に、プリント速度の速い高速機には、電源電圧を２００Ｖにして対応している機種もある。
しかし、日本国内の一般的なオフィスでは、電源は１００Ｖ、１５Ａが一般的で１５００Ｗが上限であり、２００Ｖに対応させるには、設置場所の電源関連に特別な工事を施す必要があり、一般的な解決法とはいえない。
【００１０】
これに対して、充電可能な補助電源として二次電池を使用する提案がある（例えば、特許文献１）。この特許文献１では、装置のスタンバイ状態において補助電源である二次電池を充電し、装置のウオームアップ時に主電源のほかに二次電池を用いることにより、大電力を供給できるようにしている。この二次電池としては、鉛蓄電池及びカドニカ電池が代表的である。
【００１１】
しかし、二次電池は充放電を何回も繰り返すと、電池が劣化して容量が低下していき、大電流で放電するほど寿命が短くなるという性質を持つ。一般的に大電流で長寿命とされているカドニカ電池でも、充放電の繰り返し回数は約５００〜１０００回程度であり、一日に２０回の充放電を繰り返すと一ヶ月程度で電池の寿命が来てしまうことになる。
【００１２】
このため、電池交換の手間がかかり電池代などのランニングコストも非常に高くつく事になってしまう。さらに、鉛蓄電池では液体の硫酸を使用するなどオフィス用機器としては好ましくないなど、実用上は実現が困難であった。
【００１３】
この二次電池を用いた場合の問題点を解決するため、電気二重層キャパシタなどの大容量キャパシタを補助電源として用いた技術が提案されている（例えば、特許文献２）。大容量コンデンサは、充放電の繰り返し回数が１００００回以上でほぼ無制限であり、充電特性の劣化がほとんどなく定期的なメンテナンスが不要である。
【００１４】
また、電気二重層キャパシタでは数十から数百アンペアの大電流を流すことが可能であるため、短時間での電力供給が可能である。このような大容量キャパシタを補助電源として用いると、定着器の立ち上がりの数秒から数十秒の短時間に商用電源の電力の限界を超える電力を供給することができるため、立ち上がり時間の短い定着器を信頼性と耐久性が高く実現することができる。
【００１５】
【特許文献１】特開平10-282821号公報
【特許文献２】特開2002-278355号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、前述のように、大容量キャパシタを補助電源として用いた場合であっても、この補助電源が故障を起こすことが考えられる。故障の場合には、補助電源を交換する必要があるのか、その場合での修理が可能であるのかの判断を速やかに行わなければならない。
【００１７】
しかしながら、補助電源が頑丈なケーシングに収納され、そのケーシングが特殊な締結用治具によって締結されている場合には、ケーシングを開くのが容易でないので、前述の速やかな判断をすることができない。
また、ケーシングに収納された補助電源からは、画像形成装置本体に給電するための配線がなされているが、この配線に、工具や人体が触れてしまうことにより、部品の破損や発火事故、および扱う補助電源の仕様によっては感電事故が発生するおそれがある。
【００１８】
本発明は上記の問題を解決すべくなされたものであり、当該電源ユニットを収納したケーシングの蓋を開かずに内部観察をすることができ、また、ケーシング蓋を開いた場合においても、部品の破損や発火事故、および感電事故を防止した電源ユニット、および該電源ユニットを使用した画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的を達成するために請求項1記載の発明は、開閉可能な蓋を備えたケーシングに収納してなる電源ユニットであって、
前記蓋（図２のケーシング蓋４１２）またはケーシング（図３のケーシング４１１）に、内部視認用の窓（４１２ａ）を設けた構成としてある。
【００２０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の電源ユニット（４００）において、
当該電源ユニットは、少なくとも充放電可能な補助電源（図３〜図５の大容量キャパシタ４２１）と充電器（４３１）と充放電の切り替えを行う充放電切替手段（充放電切替器４３２）とを、前記ケーシングに収納してなる構成としてある。
【００２１】
請求項１または請求項２の構成を図示すると、例えば図２に示すようになる。このようにすれば、窓４１２ａを介して電源ユニット４００の内部を、一目で視認（確認）することが可能となり、例えば、故障時にサービス従事者がケーシング蓋４１２を開けること無く、故障対策を速やかに判断できる。
【００２２】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の電源ユニットにおいて、
前記内部視認用の窓に、内部視認可能な窓部材（例えば、透明なガラス）を取り付けた構成としてある。
【００２３】
このようにすれば、窓部材（例えば、透明ガラス）を設けたので、大きな窓４１２ａとすることができ、電源ユニット内部の広い範囲を視認できる。
【００２４】
また、請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の電源ユニットにおいて、前記内部視認用の窓は、貫通孔（図示省略）である構成としてある。
この場合は、例えばサービス従事者の指やサービス工具（例えば、ドライバー）が入らないような小さな貫通孔とすれば、感電や発火を防止することができ、また透明ガラス等の窓部材が不要となるので、コストダウンに寄与する。
【００２５】
また、請求項５記載の発明は、請求項２〜請求項４のいずれかに記載の電源ユニットにおいて、
前記ケーシング（図４の４１１）に、前記蓋（ケーシング蓋４１２）の開閉に連動して接点がオン・オフするスイッチ（インターロックスイッチ４４２）を取り付け、前記蓋を開いた場合には、前記補助電源（大容量キャパシタ４２１）と充放電切替手段（充放電切替器４３２）との間を電気的に切断するようにした構成としてある。
【００２６】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の電源ユニットにおいて、少なくとも前記補助電源と、該補助電源から前記充放電切替手段までの配線と、前記スイッチとを、遮蔽した構成としてある。
【００２７】
請求項５または請求項６の構成とすれば、故障時に、例えばサービス従事者がケーシング蓋４１２を開いた場合でも、大容量キャパシタ４２１からは電力供給がされないので、工具等の接触により部品の破損や発火、およびサービス従事者が感電することがない。従って、サービス従事者は、安心して故障修理等の作業に集中できる。
【００２８】
また、請求項７記載の発明は、請求項２〜請求項６のいずれかに記載の電源ユニットにおいて、前記補助電源は、キャパシタである構成としてある。
【００２９】
このようにすれば、電気二重層キャパシタなどのキャパシタは、充放電の繰り返し回数が１００００回以上でほぼ無制限であり、充電特性の劣化がほとんどなく定期的なメンテナンスが不要である。
また、電気二重層キャパシタでは、数十から数百アンペアの大電流を流すことが可能であるため、短時間での電力供給が可能である。
【００３０】
また、請求項８記載の発明は、定着装置が、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電源ユニットを、電源の少なくとも一部とする構成としてある。
以上の構成を図示すると、例えば図５に示すようになる。このようにすれば、定着装置を短時間のうちに転写可能温度に上昇させることができ、しかも電源ユニットの定期的なメンテナンスが不要となる。
【００３１】
また、請求項９記載の発明は、画像形成装置が、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電源ユニットを、電源の少なくとも一部とする構成としてある。
以上の構成を図示すると、例えば図１に示すようになる。このようにすれば、画像形成装置の定着装置を短時間のうちに転写可能温度に上昇させることができ、しかも電源ユニットの定期的なメンテナンスが不要となる。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１および請求項２記載の発明によれば、内部視認用の窓を介して電源ユニットの内部を、一目で視認（確認）することが可能となり、例えば、故障時にサービス従事者が蓋を開けること無く、故障対策を速やかに判断できる。
請求項３記載の発明によれば、内部視認用の窓に窓部材（例えば、透明ガラス）を設けたので、大きな窓とすることができ、電源ユニット内部の広い範囲を視認できる。
【００３３】
請求項４記載の発明によれば、例えばサービス従事者の指やサービス工具（例えば、ドライバー）が入らないような小さな貫通孔とすれば、工具等の接触により部品の破損や発火、およびサービス従事者が感電することがない。また、透明ガラス等の窓部材が不要となるので、コストダウンに寄与する。
【００３４】
請求項５または請求項６記載の発明によれば、故障時に、サービス従事者等がケーシング蓋を開いた場合でも、補助電源からは電力供給がされないので、工具等の接触により部品の破損や発火、およびサービス従事者が感電することがない。従って、サービス従事者は、安心して故障修理等の作業に集中できる。
【００３５】
請求項７記載の発明によれば、電気二重層キャパシタなどのキャパシタは、充放電の繰り返し回数が１００００回以上でほぼ無制限であり、充電特性の劣化がほとんどなく定期的なメンテナンスが不要である。また、電気二重層キャパシタでは数十から数百アンペアの大電流を流すことが可能であるため、短時間での電力供給が可能である。
【００３６】
請求項８または請求項９に記載の発明によれば、画像形成装置や定着装置を短時間のうちに定着可能温度に上昇させることができ、しかも電源ユニットの定期的なメンテナンスが不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の「電源ユニットおよび画像形成装置」を図示の実施形態に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の画像形成装置の側断面図、図２は、同画像形成装置を構成する電源ユニットの斜視図、図３は、同電源ユニットを構成するケーシング蓋を開いた状態の斜視図、図４は、同ケーシング蓋を開いた状態の電源ユニットを示す図であって、（Ａ）はＡ−Ａに沿う断面図、（Ｂ）は正面図である。
【００３８】
図１に示すように、画像形成装置ＧＫは、装置本体１００と、操作パネル２００と、ＡＤＦ（自動原稿給送装置）３００と、補助電源としての電源ユニット４００を収納する電源ユニット収納箱４００Ａとを備えてなる。
【００３９】
装置本体１００は、原稿走査部１１０と、画像形成処理部１２０と、給紙バンク１４０とを備えてなる。
原稿走査部１１０は、ＡＤＦ３００により自動搬送される原稿（図示省略）を読み取る光学装置１１１を備えてなる。３０１は、ＡＤＦ３００の原稿排紙台である。
【００４０】
画像形成処理部１２０は、静電潜像を形成する感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１を帯電させる帯電装置１２２と、前記光学装置１１１で読み取った原稿を、光学的手段により感光体ドラム１２１に書き込む書き込み装置１２３と、感光体ドラム上の静電潜像をトナーにより現像する現像装置１２４と、現像された感光体ドラム上の顕像を用紙に転写する転写装置１２５とを備える。
【００４１】
更に、画像形成処理部１２０は、転写終了後の感光体ドラム１２１をクリーニングするクリーニング装置１２６と、給紙バンク１４０から搬送されてきた用紙を転写装置１２５に送り込むレジストローラ１２７と、用紙に転写された原稿画像を定着する定着装置１２８と、用紙の表裏両面に転写するように用紙を反転させる両面反転装置１３１と、転写済みの用紙を外部に排出するか、両面反転装置１３１へ搬送するかを切り換える搬送切換部１３２とを備える。
【００４２】
給紙バンク１４０は、Ａ４等の消費量の多い用紙を蓄積しておく第1の給紙カセットグループ１４４と、Ａ３等の比較的消費量の少ない用紙を蓄積しておく第２の給紙カセットグループ１４５とを備えてなる。
１４１は、最上位の用紙を送り出す繰り出しローラ、１４２は、用紙を上方に送る給送ローラ、１４３は、用紙が重なった場合に、用紙を給紙カセット側に送り戻す分離ローラである。
【００４３】
操作パネル２００は、複写モードやシートサイズ等の選択、およびトラブル状態等をはじめとして各種メッセージの表示部、さらには開始スイッチ等が設けられている。
電源ユニット収納箱４００Ａの内部には、電源ユニット４００が収納されている。
【００４４】
次に、図２〜図４を参照しながら電源ユニット４００を説明する。
図２〜図４に示すように、電源ユニット４００は、縦長長方形のケーシング４１１と、ケーシング４１１を覆う縦長長方形のケーシング蓋４１２とにより収納手段が構成されている。
【００４５】
電源ユニット４００は、特殊な締結用治具（図示省略）により締結される。「特殊な」（一般には、単体で市販されていない）としたのは、特定のサービス従事者以外の者が、ケーシング蓋４１２を開くことが出来ないようにするためである。次に説明する大容量キャパシタ４２１が大電力を供給可能なので、正規の取り扱いをしないと、部品の破損や発火事故、および扱う大容量キャパシタの仕様によっては感電事故等のおそれがあるからである。
【００４６】
ケーシング蓋４１２に内部確認用の窓４１２ａを設ける。窓を構成する窓部材としては、内部の温度上昇や発火等を考慮した、耐熱性・難燃性の高い透明性のある部材(ガラスや樹脂)が好ましい。なお、本実施形態では、ケーシング蓋４１２に窓４１２ａを形成した場合を示したが、ケーシング４１１（図３参照）に内部確認用の窓（図示省略）を設けてもよい。
【００４７】
また、窓４１２ａの大きさは、電源ユニット４００の内部の要所（例えば、大容量キャパシタ、配線等）を確認（視認）できればよい。
また、前述のガラス等の窓部材を使用せず、単に確認用の穴（貫通孔、図示省略）としてもよい。但し、この穴を形成した場合には、作業者の指や作業工具が入り込んだりせず、且つ吸気ファン４１３と排気ファン４１４による内部気流（図３の矢印参照）の流れを妨げないことが必要である。
【００４８】
ケーシング４１１の一方の側壁には吸気ファン４１３が取り付けられ、他方の側壁には排気ファン４１４が取り付けられている。４１５（図２参照）は、電源ユニット４００を、例えば両手で掴み上げる把手部材である。
ケーシング４１１には、ほぼ半分には大容量キャパシタ収納部４２０が形成され、他のほぼ半分には電気部品収納部４３０が形成されている。
【００４９】
大容量キャパシタ収納部４２０には、大容量キャパシタ４２１を取り付けて支持する取付け支持枠４２２が取り付けられている。そして、取付け支持枠４２２の右方（図３において）には通気路４２３が形成され、吸気ファン４１３から吸引された空気（冷気）が矢印方向に通り抜けるようになっている（後述）。大容量キャパシタ４２１の集合体を、キャパシタユニット４２１Ａと呼ぶ。
【００５０】
大容量キャパシタ４２１は、例えば2000Ｆ程度の静電容量を有しており、数秒から数十秒の電力供給には十分な容量を備えている。また、前述のように、大容量キャパシタを用いた補助電源では数分程度の急速な充電が可能であるため、同一時間内で二次電池と比較したときに、補助電源を用いた加熱の回数が増える。
電気部品収納部４３０には、後述する充電器４３１，充放電切替器４３２，制御基板４３３，温度検知センサー４３４等が収納されている。
【００５１】
次に、図４（Ａ），（Ｂ）および図５、図６（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながらインターロックスイッチの取り付け、および作用を説明する。インターロックスイッチとは、例えば、ケーシング蓋４１２を開いた場合でも、サービス従事者が手や工具等で、容易に触れない位置に設置してある電気的スイッチをいう。
【００５２】
図５は、本実施形態の定着装置および電源ユニットの電気的接続を示すブロック図、図６は、本実施形態のケーシング蓋の開閉に連動して接点がオン・オフする状況を示す図であって、（Ａ）および（Ｂ）は片切り接点を使用した場合の図、（Ｃ）および（Ｄ）は両切り接点を使用した場合の図である。
【００５３】
図４（Ａ），（Ｂ）、図５、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、取付け支持枠４２２に細長い挿入穴４４１が形成されている。この挿入穴４４１の奥には、インターロックスイッチ４４２が取付け支持枠４２２に固定されている。即ち、インターロックスイッチ４４２は遮蔽されているので、挿入穴４４１以外から接触することができない。４４２ａは、インターロックスイッチ４４２のアクチュエータである。
【００５４】
インターロックスイッチ４４２は、第１のオン・オフ接点４４２ｂを備えている（図６（Ａ），（Ｂ）参照）。
インターロックスイッチ４４２は、取付け支持枠４２２の内部に固定されていて、挿入穴４４１はサービス従事者の指よりも細いので、サービス従事者が作業中に、誤ってインターロックスイッチ４４２に接触するのを防止できる。
【００５５】
また、常時通電部である大容量キャパシタ４２１の端子部(図示せず)と、配線基板４２４と、インターロックスイッチ４４２と配線基板４２４を結ぶハーネス４４５は、取付け支持枠４２２で覆われており、取付け支持枠４２２の外部からは、容易に触れない構造となっている。
【００５６】
ケーシング蓋４１２の内面であって、前記挿入穴４４１に対向した位置には、縦長の押下片４４３が取り付けられている。
ケーシング蓋４１２が閉じられると、押下片４４３が挿入穴４４１に挿入され、押下片４４３がアクチュエータ４４２ａを押し込み（図４（Ａ）参照）、第１のオン・オフ接点４４２ｂをオンにする（図６（Ａ）参照）。
【００５７】
逆に、ケーシング蓋４１２を開いた場合は、押下片４４３がアクチュエータ４４２ａから離れ、第１のオン・オフ接点４４２ｂは、オフになる（図６（Ｂ）参照）。
符号４２４は、大容量キャパシタ４２１を並列接続するための配線基板、符号４２５は、吸気ファン４１３や排気ファン４１４を取り付ける取付ブラケット、符号４２６は、取付ブラケット４２５をケーシング４１１に固定する取付ネジである。
【００５８】
次に、定着装置１２８および電源ユニット４００の電気的接続および作用を説明する。
図５、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）が充電器４３１に接続可能になっている（後述）。充電器４３１は、交流（ＡＣ）を整流して大容量キャパシタ４２１を充電する。
【００５９】
充電器４２１は、充放電切替器４３２と制御基板４３３に接続されている。充放電切替器４３２は、充電器４３１で整流された直流を、大容量キャパシタ４２１へ給電するか、或いは大容量キャパシタ４２１から定着装置１２８へ電力供給するかの切り替えを行う。
制御基板４３３には、大容量キャパシタ４２１の近傍に配置された温度検知センサー４３４と吸気ファン４１３とが接続され、さらに充放電切替器４３２に接続されている。
【００６０】
温度検知センサー４３４が、大容量キャパシタ４２１が所定温度になったことを検知すると、制御基板４３３は、吸気ファン４１３および排気ファン４１４（図５では図示省略）を回転駆動させる制御を行い、内部通風（図３の矢印参照）により、電源ユニット４００内の他の電気部品（充電器４３１，制御基板４３３の実装部品等）を冷却する。
【００６１】
前述の他の電気部品を冷却する理由は、次のとおりである。すなわち、大容量キャパシタ４２１に大電流が流れると発熱体となり、また充電中に前記他の電気部品も発熱する。他の電気部品の発熱を放置すると、大容量キャパシタ４２１を熱で劣化させるおそれがあるので、他の電気部品の発熱が大容量キャパシタ４２１に伝わらないように、他の電気部品を冷却する必要がある。
【００６２】
また、通常は、ケーシング蓋４１２が閉じられていて、第１のオン・オフ接点４４２ｂはオン状態となっている（図６（Ａ）参照）。この状態で、装置本体１００の制御部（図示省略）が、大容量キャパシタ４２１の充電不足を検出すると、商用電源から充電器４３１と充放電切替器４３２を介して直流が大容量キャパシタ４２１に供給され、充電される。
【００６３】
また、装置本体１００の制御部は、操作パネル２００のコピー開始キー（図示省略）の押下検出後、大容量キャパシタ４２１が十分に充電されていると、制御基板４３３に対して切り替え指示信号を送信する。すると、制御基板４３３は、充放電切替器４３２を電気化学キャパシタ４２１側から第２の発熱体１２８ｂへと切り替え、第２の発熱体１２８ｂに電力供給して定着可能温度まで加熱する。
【００６４】
また、前記装置本体１００の制御部は、図示省略の定着リレーを作動させて、定着リレーの接点４３５をオンにして、第１の発熱体１２８ａへの給電を開始し、発熱を開始する。第１，第２の発熱体１２８ａ，１２８ｂとしては、例えば、ハロゲンヒータが好適である。
【００６５】
なお、前述の説明において、インターロックスイッチ４４２として「片切り接点」の場合を説明したが（図６（Ａ），（Ｂ）参照）、インターロックスイッチ４４２としては、「両切り接点」を用いても良いことは勿論である（図６（Ｃ），（Ｄ）参照）。
【００６６】
また、図５に示した電気系統の制御全体は、装置本体１００の制御部が行う。例えば、コピー枚数が多くなると第１の発熱体１２８ａの発熱だけでは、所定の定着温度を下回る場合がある。この場合には、装置本体１００の制御部が制御基板４３３に指示を出し、充放電切替器４３２を放電側に切り替え、第１の発熱体１２８ａの発熱に加えて、第２の発熱体１２８ｂを大容量キャパシタ４２１の電力により発熱させる。このようにすれば、定着装置１２８の定着温度を、所定温度に維持することができる。
【００６７】
＜先行技術調査＞
（１）画像形成装置の構成部材に「窓」を形成したものとして特開平１０−１８６７６０号公報がある。この場合は、定着装置等を備えた画像形成部１００に表示窓８を形成している（図５参照）。しかし、この先行技術は、画像形成部１００における用紙のジャム処理を速く行うことを目的とし、本願の目的（電源ユニットの内部確認）とは相違する。
【００６８】
（２）画像形成装置の「インターロックスイッチ」を設けたものとして特開２００２−２３４３８号公報がある。この場合は、メモリカード（図８の３３）等の増設機器の着脱作業の際に、装置本体が通電中であると、インタフェース部（３０）が電気的に破損するのを、防止することを目的としている。その為に、ドア１６（図３，図４参照）を開けばオフとなるインターロックスイッチ３５を設けている。即ち、先行技術は電気部品を備えたインタフェース部の保護が目的であるのに対し、本願はサービス従事者等の安全確保および発火防止を目的とする。
【００６９】
本実施形態では、画像形成装置用の電源ユニットの場合を説明したが、その他の電気機器の電源ユニットにも本発明を適用可能なのは、勿論である。
また、本実施形態では、補助電源として電気二重層キャパシタ等の大容量キャパシタの場合を説明したが、補助電源として大容量の電解コンデンサを用いた場合にも、同様のことが言える。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の側断面図である。
【図２】同実施形態における、電源ユニットの斜視図である。
【図３】同電源ユニットを構成するケーシング蓋を開いた状態の斜視図である。
【図４】同ケーシング蓋を開いた状態の電源ユニットを示す図であって、（Ａ）はＡ−Ａに沿う断面図、（Ｂ）は正面図である。
【図５】同実施形態における、定着装置および電源ユニットの電気的接続を示すブロック図である。
【図６】同実施形態における、ケーシング蓋の開閉に連動して接点がオン・オフする状況を示す図であって、（Ａ）および（Ｂ）は片切り接点を使用した場合の図、（Ｃ）および（Ｄ）は両切り接点を使用した場合の図である。
【符号の説明】
【００７１】
ＧＫ 画像形成装置
１００ 画像形成装置の本体
１１０ 原稿走査部
１１１ 光学装置
１２０ 画像形成処理部
１２１ 感光体ドラム
１２２ 帯電装置
１２３ 書き込み装置
１２４ 現像装置
１２５ 転写装置
１２６ クリーニング装置
１２７ レジストローラ
１２８ 定着装置
１２８ａ 第１の発熱体
１２８ｂ 第２の発熱体
１３１ 両面反転装置
１３２ 搬送切換部
１４０ 給紙バンク
１４１ 繰り出しローラ
１４２ 分離ローラ
１４３ 給送ローラ
１４４ 第1の給紙カセットグループ
１４５ 第２の給紙カセットグループ
２００ 操作パネル
３００ ＡＤＦ
３０１ 原稿排紙台
４００ 電源ユニット
４００Ａ 電源ユニット収納箱
４１１ ケーシング
４１２ ケーシング蓋
４１２ａ 内部確認用の窓
４１３ 吸気ファン
４１４ 排気ファン
４１５ 把手部材
４２０ 大容量キャパシタ収納部
４２１ 大容量キャパシタ
４２１Ａ キャパシタユニット
４２２ 取付け支持枠
４２３ 通気路
４２４ 配線基板
４２５ 取付ブラケット
４２６ 取付ネジ
４３０ 電気部品収納部
４３１ 充電器
４３２ 充放電切替器
４３３ 制御基板
４３４ 温度検知センサー
４３５ 定着リレーの接点
４４１ 挿入穴
４４２ インターロックスイッチ
４４２ａ アクチュエータ
４４２ｂ 第１のオン・オフ接点
４４２ｃ 第２のオン・オフ接点
４４３ 押下片
４４５ ハーネス
【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、特に、当該電源ユニットを収納したケーシングの蓋を開かずに内部観察をすることができ、また、ケーシング蓋を開いた場合においても、部品の破損や発火事故、および感電事故を防止した電源ユニット、および該電源ユニットを使用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機、プリンター、ファクシミリ装置は、普通紙やＯＨＰ等の記録媒体上に、画像を形成する画像形成工程を有する。画像形成工程においては、高速性、画像品質及びコスト等の面で優れている電子写真方式が広く採用されている。
【０００３】
電子写真方式では、紙やＯＨＰ等の記録媒体上に未定着トナー像を形成する工程と、熱と圧力でトナー像を固定する定着工程とがある。定着工程では、高速性、安全性等の面からヒートローラ方式を用いた定着装置が現在最も多く採用されている。
【０００４】
ヒートローラ方式とは、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される加熱ローラ（定着ローラ）と、これに対向配置される加圧ローラとを圧接してニップ部と呼ばれる相互圧接部を形成し、両ローラ間にシートを通過させて加熱する方式である。
【０００５】
加熱ローラでは、主に鉄やアルミなどの金属ローラを使用しており熱容量が大きい。このため、使用可能温度である約180°Ｃ前後まで昇温するには、数分から十数分の長い立上時間が必要であるという欠点があった。
【０００６】
そこで、複写機などの機器では使用者がプリントを行わない待機時にも、加熱ローラに電力を供給して温度を使用可能温度よりやや低い予熱温度に保ち、すぐに使用可能温度まで立ち上がるようにし、使用者が定着ローラの温度上昇を待つ時間を減らしている。この方法では、機器を使用していない待機時にもエネルギーが消費される。なお、この待機時消費エネルギーは、機器の消費エネルギーの約７〜８割に昇るという調査結果がある。
【０００７】
一方、近年、環境保護意識の高まりから各国で省エネ規制が制定されている。省電力化を図る上では、割合の大きい待機時消費エネルギーを削減すると効果が大きいため、未使用時には電力供給をゼロにすることが望ましい。
【０００８】
従来の構成で待機時の電力をゼロにすると、再使用時には定着ローラの昇温時間がかかるので待ち時間が長くなり、使用者の使い勝手が悪化してしまう。このため、速やかに加熱ローラ温度を上昇させる構成が必要とされている。
【０００９】
加熱ローラの昇温時間を短くするためには、単位時間の投入エネルギー、すなわち定格電力を大きくすると良い。実際に、プリント速度の速い高速機には、電源電圧を２００Ｖにして対応している機種もある。
しかし、日本国内の一般的なオフィスでは、電源は１００Ｖ、１５Ａが一般的で１５００Ｗが上限であり、２００Ｖに対応させるには、設置場所の電源関連に特別な工事を施す必要があり、一般的な解決法とはいえない。
【００１０】
これに対して、充電可能な補助電源として二次電池を使用する提案がある（例えば、特許文献１）。この特許文献１では、装置のスタンバイ状態において補助電源である二次電池を充電し、装置のウオームアップ時に主電源のほかに二次電池を用いることにより、大電力を供給できるようにしている。この二次電池としては、鉛蓄電池及びカドニカ電池が代表的である。
【００１１】
しかし、二次電池は充放電を何回も繰り返すと、電池が劣化して容量が低下していき、大電流で放電するほど寿命が短くなるという性質を持つ。一般的に大電流で長寿命とされているカドニカ電池でも、充放電の繰り返し回数は約５００〜１０００回程度であり、一日に２０回の充放電を繰り返すと一ヶ月程度で電池の寿命が来てしまうことになる。
【００１２】
このため、電池交換の手間がかかり電池代などのランニングコストも非常に高くつく事になってしまう。さらに、鉛蓄電池では液体の硫酸を使用するなどオフィス用機器としては好ましくないなど、実用上は実現が困難であった。
【００１３】
この二次電池を用いた場合の問題点を解決するため、電気二重層キャパシタなどの大容量キャパシタを補助電源として用いた技術が提案されている（例えば、特許文献２）。大容量コンデンサは、充放電の繰り返し回数が１００００回以上でほぼ無制限であり、充電特性の劣化がほとんどなく定期的なメンテナンスが不要である。
【００１４】
また、電気二重層キャパシタでは数十から数百アンペアの大電流を流すことが可能であるため、短時間での電力供給が可能である。このような大容量キャパシタを補助電源として用いると、定着器の立ち上がりの数秒から数十秒の短時間に商用電源の電力の限界を超える電力を供給することができるため、立ち上がり時間の短い定着器を信頼性と耐久性が高く実現することができる。
【００１５】
【特許文献１】特開平10-282821号公報
【特許文献２】特開2002-278355号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、前述のように、大容量キャパシタを補助電源として用いた場合であっても、この補助電源が故障を起こすことが考えられる。故障の場合には、補助電源を交換する必要があるのか、その場合での修理が可能であるのかの判断を速やかに行わなければならない。
【００１７】
しかしながら、補助電源が頑丈なケーシングに収納され、そのケーシングが特殊な締結用治具によって締結されている場合には、ケーシングを開くのが容易でないので、前述の速やかな判断をすることができない。
また、ケーシングに収納された補助電源からは、画像形成装置本体に給電するための配線がなされているが、この配線に、工具や人体が触れてしまうことにより、部品の破損や発火事故、および扱う補助電源の仕様によっては感電事故が発生するおそれがある。
【００１８】
本発明は上記の問題を解決すべくなされたものであり、当該電源ユニットを収納したケーシングの蓋を開かずに内部観察をすることができ、また、ケーシング蓋を開いた場合においても、部品の破損や発火事故、および感電事故を防止した電源ユニット、および該電源ユニットを使用した画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的を達成するために請求項1記載の発明は、開閉可能な蓋を備えたケーシングに収納してなる電源ユニットであって、
前記蓋（図２のケーシング蓋４１２）またはケーシング（図３のケーシング４１１）に、内部視認用の窓（４１２ａ）を設けた構成としてある。
【００２０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の電源ユニット（４００）において、
当該電源ユニットは、少なくとも充放電可能な補助電源（図３〜図５の大容量キャパシタ４２１）と充電器（４３１）と充放電の切り替えを行う充放電切替手段（充放電切替器４３２）とを、前記ケーシングに収納してなる構成としてある。
【００２１】
請求項１または請求項２の構成を図示すると、例えば図２に示すようになる。このようにすれば、窓４１２ａを介して電源ユニット４００の内部を、一目で視認（確認）することが可能となり、例えば、故障時にサービス従事者がケーシング蓋４１２を開けること無く、故障対策を速やかに判断できる。
【００２２】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の電源ユニットにおいて、
前記内部視認用の窓に、内部視認可能な窓部材（例えば、透明なガラス）を取り付けた構成としてある。
【００２３】
このようにすれば、窓部材（例えば、透明ガラス）を設けたので、大きな窓４１２ａとすることができ、電源ユニット内部の広い範囲を視認できる。
【００２４】
また、請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の電源ユニットにおいて、前記内部視認用の窓は、貫通孔（図示省略）である構成としてある。
この場合は、例えばサービス従事者の指やサービス工具（例えば、ドライバー）が入らないような小さな貫通孔とすれば、感電や発火を防止することができ、また透明ガラス等の窓部材が不要となるので、コストダウンに寄与する。
【００２５】
また、請求項５記載の発明は、請求項２〜請求項４のいずれかに記載の電源ユニットにおいて、
前記ケーシング（図４の４１１）に、前記蓋（ケーシング蓋４１２）の開閉に連動して接点がオン・オフするスイッチ（インターロックスイッチ４４２）を取り付け、前記蓋を開いた場合には、前記補助電源（大容量キャパシタ４２１）と充放電切替手段（充放電切替器４３２）との間を電気的に切断するようにした構成としてある。
【００２６】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の電源ユニットにおいて、少なくとも前記補助電源と、該補助電源から前記充放電切替手段までの配線と、前記スイッチとを、遮蔽した構成としてある。
【００２７】
請求項５または請求項６の構成とすれば、故障時に、例えばサービス従事者がケーシング蓋４１２を開いた場合でも、大容量キャパシタ４２１からは電力供給がされないので、工具等の接触により部品の破損や発火、およびサービス従事者が感電することがない。従って、サービス従事者は、安心して故障修理等の作業に集中できる。
【００２８】
また、請求項７記載の発明は、請求項２〜請求項６のいずれかに記載の電源ユニットにおいて、前記補助電源は、キャパシタである構成としてある。
【００２９】
このようにすれば、電気二重層キャパシタなどのキャパシタは、充放電の繰り返し回数が１００００回以上でほぼ無制限であり、充電特性の劣化がほとんどなく定期的なメンテナンスが不要である。
また、電気二重層キャパシタでは、数十から数百アンペアの大電流を流すことが可能であるため、短時間での電力供給が可能である。
【００３０】
また、請求項８記載の発明は、定着装置が、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電源ユニットを、電源の少なくとも一部とする構成としてある。
以上の構成を図示すると、例えば図５に示すようになる。このようにすれば、定着装置を短時間のうちに転写可能温度に上昇させることができ、しかも電源ユニットの定期的なメンテナンスが不要となる。
【００３１】
また、請求項９記載の発明は、画像形成装置が、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電源ユニットを、電源の少なくとも一部とする構成としてある。
以上の構成を図示すると、例えば図１に示すようになる。このようにすれば、画像形成装置の定着装置を短時間のうちに転写可能温度に上昇させることができ、しかも電源ユニットの定期的なメンテナンスが不要となる。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１および請求項２記載の発明によれば、内部視認用の窓を介して電源ユニットの内部を、一目で視認（確認）することが可能となり、例えば、故障時にサービス従事者が蓋を開けること無く、故障対策を速やかに判断できる。
請求項３記載の発明によれば、内部視認用の窓に窓部材（例えば、透明ガラス）を設けたので、大きな窓とすることができ、電源ユニット内部の広い範囲を視認できる。
【００３３】
請求項４記載の発明によれば、例えばサービス従事者の指やサービス工具（例えば、ドライバー）が入らないような小さな貫通孔とすれば、工具等の接触により部品の破損や発火、およびサービス従事者が感電することがない。また、透明ガラス等の窓部材が不要となるので、コストダウンに寄与する。
【００３４】
請求項５または請求項６記載の発明によれば、故障時に、サービス従事者等がケーシング蓋を開いた場合でも、補助電源からは電力供給がされないので、工具等の接触により部品の破損や発火、およびサービス従事者が感電することがない。従って、サービス従事者は、安心して故障修理等の作業に集中できる。
【００３５】
請求項７記載の発明によれば、電気二重層キャパシタなどのキャパシタは、充放電の繰り返し回数が１００００回以上でほぼ無制限であり、充電特性の劣化がほとんどなく定期的なメンテナンスが不要である。また、電気二重層キャパシタでは数十から数百アンペアの大電流を流すことが可能であるため、短時間での電力供給が可能である。
【００３６】
請求項８または請求項９に記載の発明によれば、画像形成装置や定着装置を短時間のうちに定着可能温度に上昇させることができ、しかも電源ユニットの定期的なメンテナンスが不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の「電源ユニットおよび画像形成装置」を図示の実施形態に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の画像形成装置の側断面図、図２は、同画像形成装置を構成する電源ユニットの斜視図、図３は、同電源ユニットを構成するケーシング蓋を開いた状態の斜視図、図４は、同ケーシング蓋を開いた状態の電源ユニットを示す図であって、（Ａ）はＡ−Ａに沿う断面図、（Ｂ）は正面図である。
【００３８】
図１に示すように、画像形成装置ＧＫは、装置本体１００と、操作パネル２００と、ＡＤＦ（自動原稿給送装置）３００と、補助電源としての電源ユニット４００を収納する電源ユニット収納箱４００Ａとを備えてなる。
【００３９】
装置本体１００は、原稿走査部１１０と、画像形成処理部１２０と、給紙バンク１４０とを備えてなる。
原稿走査部１１０は、ＡＤＦ３００により自動搬送される原稿（図示省略）を読み取る光学装置１１１を備えてなる。３０１は、ＡＤＦ３００の原稿排紙台である。
【００４０】
画像形成処理部１２０は、静電潜像を形成する感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１を帯電させる帯電装置１２２と、前記光学装置１１１で読み取った原稿を、光学的手段により感光体ドラム１２１に書き込む書き込み装置１２３と、感光体ドラム上の静電潜像をトナーにより現像する現像装置１２４と、現像された感光体ドラム上の顕像を用紙に転写する転写装置１２５とを備える。
【００４１】
更に、画像形成処理部１２０は、転写終了後の感光体ドラム１２１をクリーニングするクリーニング装置１２６と、給紙バンク１４０から搬送されてきた用紙を転写装置１２５に送り込むレジストローラ１２７と、用紙に転写された原稿画像を定着する定着装置１２８と、用紙の表裏両面に転写するように用紙を反転させる両面反転装置１３１と、転写済みの用紙を外部に排出するか、両面反転装置１３１へ搬送するかを切り換える搬送切換部１３２とを備える。
【００４２】
給紙バンク１４０は、Ａ４等の消費量の多い用紙を蓄積しておく第1の給紙カセットグループ１４４と、Ａ３等の比較的消費量の少ない用紙を蓄積しておく第２の給紙カセットグループ１４５とを備えてなる。
１４１は、最上位の用紙を送り出す繰り出しローラ、１４２は、用紙を上方に送る給送ローラ、１４３は、用紙が重なった場合に、用紙を給紙カセット側に送り戻す分離ローラである。
【００４３】
操作パネル２００は、複写モードやシートサイズ等の選択、およびトラブル状態等をはじめとして各種メッセージの表示部、さらには開始スイッチ等が設けられている。
電源ユニット収納箱４００Ａの内部には、電源ユニット４００が収納されている。
【００４４】
次に、図２〜図４を参照しながら電源ユニット４００を説明する。
図２〜図４に示すように、電源ユニット４００は、縦長長方形のケーシング４１１と、ケーシング４１１を覆う縦長長方形のケーシング蓋４１２とにより収納手段が構成されている。
【００４５】
電源ユニット４００は、特殊な締結用治具（図示省略）により締結される。「特殊な」（一般には、単体で市販されていない）としたのは、特定のサービス従事者以外の者が、ケーシング蓋４１２を開くことが出来ないようにするためである。次に説明する大容量キャパシタ４２１が大電力を供給可能なので、正規の取り扱いをしないと、部品の破損や発火事故、および扱う大容量キャパシタの仕様によっては感電事故等のおそれがあるからである。
【００４６】
ケーシング蓋４１２に内部確認用の窓４１２ａを設ける。窓を構成する窓部材としては、内部の温度上昇や発火等を考慮した、耐熱性・難燃性の高い透明性のある部材(ガラスや樹脂)が好ましい。なお、本実施形態では、ケーシング蓋４１２に窓４１２ａを形成した場合を示したが、ケーシング４１１（図３参照）に内部確認用の窓（図示省略）を設けてもよい。
【００４７】
また、窓４１２ａの大きさは、電源ユニット４００の内部の要所（例えば、大容量キャパシタ、配線等）を確認（視認）できればよい。
また、前述のガラス等の窓部材を使用せず、単に確認用の穴（貫通孔、図示省略）としてもよい。但し、この穴を形成した場合には、作業者の指や作業工具が入り込んだりせず、且つ吸気ファン４１３と排気ファン４１４による内部気流（図３の矢印参照）の流れを妨げないことが必要である。
【００４８】
ケーシング４１１の一方の側壁には吸気ファン４１３が取り付けられ、他方の側壁には排気ファン４１４が取り付けられている。４１５（図２参照）は、電源ユニット４００を、例えば両手で掴み上げる把手部材である。
ケーシング４１１には、ほぼ半分には大容量キャパシタ収納部４２０が形成され、他のほぼ半分には電気部品収納部４３０が形成されている。
【００４９】
大容量キャパシタ収納部４２０には、大容量キャパシタ４２１を取り付けて支持する取付け支持枠４２２が取り付けられている。そして、取付け支持枠４２２の右方（図３において）には通気路４２３が形成され、吸気ファン４１３から吸引された空気（冷気）が矢印方向に通り抜けるようになっている（後述）。大容量キャパシタ４２１の集合体を、キャパシタユニット４２１Ａと呼ぶ。
【００５０】
大容量キャパシタ４２１は、例えば2000Ｆ程度の静電容量を有しており、数秒から数十秒の電力供給には十分な容量を備えている。また、前述のように、大容量キャパシタを用いた補助電源では数分程度の急速な充電が可能であるため、同一時間内で二次電池と比較したときに、補助電源を用いた加熱の回数が増える。
電気部品収納部４３０には、後述する充電器４３１，充放電切替器４３２，制御基板４３３，温度検知センサー４３４等が収納されている。
【００５１】
次に、図４（Ａ），（Ｂ）および図５、図６（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながらインターロックスイッチの取り付け、および作用を説明する。インターロックスイッチとは、例えば、ケーシング蓋４１２を開いた場合でも、サービス従事者が手や工具等で、容易に触れない位置に設置してある電気的スイッチをいう。
【００５２】
図５は、本実施形態の定着装置および電源ユニットの電気的接続を示すブロック図、図６は、本実施形態のケーシング蓋の開閉に連動して接点がオン・オフする状況を示す図であって、（Ａ）および（Ｂ）は片切り接点を使用した場合の図、（Ｃ）および（Ｄ）は両切り接点を使用した場合の図である。
【００５３】
図４（Ａ），（Ｂ）、図５、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、取付け支持枠４２２に細長い挿入穴４４１が形成されている。この挿入穴４４１の奥には、インターロックスイッチ４４２が取付け支持枠４２２に固定されている。即ち、インターロックスイッチ４４２は遮蔽されているので、挿入穴４４１以外から接触することができない。４４２ａは、インターロックスイッチ４４２のアクチュエータである。
【００５４】
インターロックスイッチ４４２は、第１のオン・オフ接点４４２ｂを備えている（図６（Ａ），（Ｂ）参照）。
インターロックスイッチ４４２は、取付け支持枠４２２の内部に固定されていて、挿入穴４４１はサービス従事者の指よりも細いので、サービス従事者が作業中に、誤ってインターロックスイッチ４４２に接触するのを防止できる。
【００５５】
また、常時通電部である大容量キャパシタ４２１の端子部(図示せず)と、配線基板４２４と、インターロックスイッチ４４２と配線基板４２４を結ぶハーネス４４５は、取付け支持枠４２２で覆われており、取付け支持枠４２２の外部からは、容易に触れない構造となっている。
【００５６】
ケーシング蓋４１２の内面であって、前記挿入穴４４１に対向した位置には、縦長の押下片４４３が取り付けられている。
ケーシング蓋４１２が閉じられると、押下片４４３が挿入穴４４１に挿入され、押下片４４３がアクチュエータ４４２ａを押し込み（図４（Ａ）参照）、第１のオン・オフ接点４４２ｂをオンにする（図６（Ａ）参照）。
【００５７】
逆に、ケーシング蓋４１２を開いた場合は、押下片４４３がアクチュエータ４４２ａから離れ、第１のオン・オフ接点４４２ｂは、オフになる（図６（Ｂ）参照）。
符号４２４は、大容量キャパシタ４２１を並列接続するための配線基板、符号４２５は、吸気ファン４１３や排気ファン４１４を取り付ける取付ブラケット、符号４２６は、取付ブラケット４２５をケーシング４１１に固定する取付ネジである。
【００５８】
次に、定着装置１２８および電源ユニット４００の電気的接続および作用を説明する。
図５、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）が充電器４３１に接続可能になっている（後述）。充電器４３１は、交流（ＡＣ）を整流して大容量キャパシタ４２１を充電する。
【００５９】
充電器４２１は、充放電切替器４３２と制御基板４３３に接続されている。充放電切替器４３２は、充電器４３１で整流された直流を、大容量キャパシタ４２１へ給電するか、或いは大容量キャパシタ４２１から定着装置１２８へ電力供給するかの切り替えを行う。
制御基板４３３には、大容量キャパシタ４２１の近傍に配置された温度検知センサー４３４と吸気ファン４１３とが接続され、さらに充放電切替器４３２に接続されている。
【００６０】
温度検知センサー４３４が、大容量キャパシタ４２１が所定温度になったことを検知すると、制御基板４３３は、吸気ファン４１３および排気ファン４１４（図５では図示省略）を回転駆動させる制御を行い、内部通風（図３の矢印参照）により、電源ユニット４００内の他の電気部品（充電器４３１，制御基板４３３の実装部品等）を冷却する。
【００６１】
前述の他の電気部品を冷却する理由は、次のとおりである。すなわち、大容量キャパシタ４２１に大電流が流れると発熱体となり、また充電中に前記他の電気部品も発熱する。他の電気部品の発熱を放置すると、大容量キャパシタ４２１を熱で劣化させるおそれがあるので、他の電気部品の発熱が大容量キャパシタ４２１に伝わらないように、他の電気部品を冷却する必要がある。
【００６２】
また、通常は、ケーシング蓋４１２が閉じられていて、第１のオン・オフ接点４４２ｂはオン状態となっている（図６（Ａ）参照）。この状態で、装置本体１００の制御部（図示省略）が、大容量キャパシタ４２１の充電不足を検出すると、商用電源から充電器４３１と充放電切替器４３２を介して直流が大容量キャパシタ４２１に供給され、充電される。
【００６３】
また、装置本体１００の制御部は、操作パネル２００のコピー開始キー（図示省略）の押下検出後、大容量キャパシタ４２１が十分に充電されていると、制御基板４３３に対して切り替え指示信号を送信する。すると、制御基板４３３は、充放電切替器４３２を電気化学キャパシタ４２１側から第２の発熱体１２８ｂへと切り替え、第２の発熱体１２８ｂに電力供給して定着可能温度まで加熱する。
【００６４】
また、前記装置本体１００の制御部は、図示省略の定着リレーを作動させて、定着リレーの接点４３５をオンにして、第１の発熱体１２８ａへの給電を開始し、発熱を開始する。第１，第２の発熱体１２８ａ，１２８ｂとしては、例えば、ハロゲンヒータが好適である。
【００６５】
なお、前述の説明において、インターロックスイッチ４４２として「片切り接点」の場合を説明したが（図６（Ａ），（Ｂ）参照）、インターロックスイッチ４４２としては、「両切り接点」を用いても良いことは勿論である（図６（Ｃ），（Ｄ）参照）。
【００６６】
また、図５に示した電気系統の制御全体は、装置本体１００の制御部が行う。例えば、コピー枚数が多くなると第１の発熱体１２８ａの発熱だけでは、所定の定着温度を下回る場合がある。この場合には、装置本体１００の制御部が制御基板４３３に指示を出し、充放電切替器４３２を放電側に切り替え、第１の発熱体１２８ａの発熱に加えて、第２の発熱体１２８ｂを大容量キャパシタ４２１の電力により発熱させる。このようにすれば、定着装置１２８の定着温度を、所定温度に維持することができる。
【００６７】
＜先行技術調査＞
（１）画像形成装置の構成部材に「窓」を形成したものとして特開平１０−１８６７６０号公報がある。この場合は、定着装置等を備えた画像形成部１００に表示窓８を形成している（図５参照）。しかし、この先行技術は、画像形成部１００における用紙のジャム処理を速く行うことを目的とし、本願の目的（電源ユニットの内部確認）とは相違する。
【００６８】
（２）画像形成装置の「インターロックスイッチ」を設けたものとして特開２００２−２３４３８号公報がある。この場合は、メモリカード（図８の３３）等の増設機器の着脱作業の際に、装置本体が通電中であると、インタフェース部（３０）が電気的に破損するのを、防止することを目的としている。その為に、ドア１６（図３，図４参照）を開けばオフとなるインターロックスイッチ３５を設けている。即ち、先行技術は電気部品を備えたインタフェース部の保護が目的であるのに対し、本願はサービス従事者等の安全確保および発火防止を目的とする。
【００６９】
本実施形態では、画像形成装置用の電源ユニットの場合を説明したが、その他の電気機器の電源ユニットにも本発明を適用可能なのは、勿論である。
また、本実施形態では、補助電源として電気二重層キャパシタ等の大容量キャパシタの場合を説明したが、補助電源として大容量の電解コンデンサを用いた場合にも、同様のことが言える。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の側断面図である。
【図２】同実施形態における、電源ユニットの斜視図である。
【図３】同電源ユニットを構成するケーシング蓋を開いた状態の斜視図である。
【図４】同ケーシング蓋を開いた状態の電源ユニットを示す図であって、（Ａ）はＡ−Ａに沿う断面図、（Ｂ）は正面図である。
【図５】同実施形態における、定着装置および電源ユニットの電気的接続を示すブロック図である。
【図６】同実施形態における、ケーシング蓋の開閉に連動して接点がオン・オフする状況を示す図であって、（Ａ）および（Ｂ）は片切り接点を使用した場合の図、（Ｃ）および（Ｄ）は両切り接点を使用した場合の図である。
【符号の説明】
【００７１】
ＧＫ 画像形成装置
１００ 画像形成装置の本体
１１０ 原稿走査部
１１１ 光学装置
１２０ 画像形成処理部
１２１ 感光体ドラム
１２２ 帯電装置
１２３ 書き込み装置
１２４ 現像装置
１２５ 転写装置
１２６ クリーニング装置
１２７ レジストローラ
１２８ 定着装置
１２８ａ 第１の発熱体
１２８ｂ 第２の発熱体
１３１ 両面反転装置
１３２ 搬送切換部
１４０ 給紙バンク
１４１ 繰り出しローラ
１４２ 分離ローラ
１４３ 給送ローラ
１４４ 第1の給紙カセットグループ
１４５ 第２の給紙カセットグループ
２００ 操作パネル
３００ ＡＤＦ
３０１ 原稿排紙台
４００ 電源ユニット
４００Ａ 電源ユニット収納箱
４１１ ケーシング
４１２ ケーシング蓋
４１２ａ 内部確認用の窓
４１３ 吸気ファン
４１４ 排気ファン
４１５ 把手部材
４２０ 大容量キャパシタ収納部
４２１ 大容量キャパシタ
４２１Ａ キャパシタユニット
４２２ 取付け支持枠
４２３ 通気路
４２４ 配線基板
４２５ 取付ブラケット
４２６ 取付ネジ
４３０ 電気部品収納部
４３１ 充電器
４３２ 充放電切替器
４３３ 制御基板
４３４ 温度検知センサー
４３５ 定着リレーの接点
４４１ 挿入穴
４４２ インターロックスイッチ
４４２ａ アクチュエータ
４４２ｂ 第１のオン・オフ接点
４４２ｃ 第２のオン・オフ接点
４４３ 押下片
４４５ ハーネス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能な蓋を備えたケーシングに収納してなる電源ユニットであって、
前記蓋またはケーシングに、内部視認用の窓を設けたことを特徴とする電源ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の電源ユニットにおいて、
当該電源ユニットは、少なくとも充放電可能な補助電源と充電器と充放電の切り替えを行う充放電切替手段とを、前記ケーシングに収納してなることを特徴とする電源ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の電源ユニットにおいて、
前記内部視認用の窓に、内部視認可能な窓部材を取り付けたことを特徴とする電源ユニット。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の電源ユニットにおいて、
前記内部視認用の窓は、貫通孔であることを特徴とする電源ユニット。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれかに記載の電源ユニットにおいて、
前記ケーシングに、前記蓋の開閉に連動して接点がオン・オフするスイッチを取り付け、前記蓋を開いた場合には、前記補助電源と充放電切替手段との間を電気的に切断するようにしたことを特徴とする電源ユニット。
【請求項６】
請求項５記載の電源ユニットにおいて、
少なくとも前記補助電源と、該補助電源から前記充放電切替手段までの配線と、前記スイッチとを、遮蔽したことを特徴とする電源ユニット。
【請求項７】
請求項２〜請求項６のいずれかに記載の電源ユニットにおいて、
前記補助電源は、キャパシタであることを特徴とする電源ユニット。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電源ユニットを、電源の少なくとも一部とすることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電源ユニットを、電源の少なくとも一部とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
開閉可能な蓋を備えたケーシングに収納してなる電源ユニットであって、
前記蓋またはケーシングに、内部視認用の窓を設けたことを特徴とする電源ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の電源ユニットにおいて、
当該電源ユニットは、少なくとも充放電可能な補助電源と充電器と充放電の切り替えを行う充放電切替手段とを、前記ケーシングに収納してなることを特徴とする電源ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の電源ユニットにおいて、
前記内部視認用の窓に、内部視認可能な窓部材を取り付けたことを特徴とする電源ユニット。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の電源ユニットにおいて、
前記内部視認用の窓は、貫通孔であることを特徴とする電源ユニット。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれかに記載の電源ユニットにおいて、
前記ケーシングに、前記蓋の開閉に連動して接点がオン・オフするスイッチを取り付け、前記蓋を開いた場合には、前記補助電源と充放電切替手段との間を電気的に切断するようにしたことを特徴とする電源ユニット。
【請求項６】
請求項５記載の電源ユニットにおいて、
少なくとも前記補助電源と、該補助電源から前記充放電切替手段までの配線と、前記スイッチとを、遮蔽したことを特徴とする電源ユニット。
【請求項７】
請求項２〜請求項６のいずれかに記載の電源ユニットにおいて、
前記補助電源は、キャパシタであることを特徴とする電源ユニット。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電源ユニットを、電源の少なくとも一部とすることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電源ユニットを、電源の少なくとも一部とする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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１７７７６（Ｐ２００６−１７７７６Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９２６６５（Ｐ２００４−１９２６６５）
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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