JP2005050587A - Fuel cell device, image forming device, and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池を使用した燃料電池装置、この燃料電池装置を電源部に用いた画像形成装置及び電子装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在の複写機やプリンタ等の画像形成装置は、商用電源から供給される電力で駆動されているが、日本国内の一般的な商用電源の電力容量は1500Wに制限されている。
一方、画像形成装置には、画像形成速度の高速化とウオームアップ時間の短縮が求められる。特に近年は省エネルギーが求められ、待機時の定着ヒータでの電力消費を無くすことが望ましい。しかし、待機時に定着ヒータへの通電を断つと、通電再開からウオームアップ完了までの時間が長くなり、作業効率が著しく低下するため、ウオームアップ時間の短縮は非常に重要な課題である。
【0003】
しかし、画像形成速度の高速化を図ろうとすればするほど、画像形成装置自身の動作の高速化に必要な電力が増加するので、定着装置に振り分けられる電力がいっそう厳しくなるが、定着装置も高速になればなるほど単位時間あたりの記録紙の通過枚数が多くなる。このため熱をどんどん奪われヒータを連続点灯しっぱなしにしても定着に必要なローラ温度を維持できなくなる。従って、定着装置で毎分何枚の記録紙が定着できるかで画像形成装置の画像形成枚数が決まってしまうのが実情である。
【0004】
また、電源投入直後のウオームアップ時は露光用ランプやモータの電力消費が無いため、数100W程度の電力を余計に定着装置に割くことは可能ではあるが多少の時間短縮が望める程度である。そこで、補助電源として、あるいはメインの電源として燃料電池から電源供給することで1500W以上の電力で画像形成装置を動かすことが可能となる。
【0005】
従来より、極低温下であっても、車両におけるセルスタック体の凍結を防止でき、システム全体の耐久性を確保できる燃料電池システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、高エネルギー密度で、液漏れ、ガス発生等のない安全性、加工性に優れた二次電池用電極及びこの電極を用いた二次電池が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−351652号公報
【特許文献2】
特開平10−302769号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料電池の欠点の1つとして水溶液を使用したり、水を排出したりするため、これらが低温時に凍結し高価な燃料電池を破損してしまうという問題があった。
前記特許文献1,2に開示された技術では、画像形成装置における上記の問題を解決することはできなかった。
【0008】
本発明は上記の問題を解決するためのもので、燃料電池の凍結防止と燃料電池を効率良い温度域で運転できるようにすることを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明による燃料電池装置は、窓が設けられ燃料電池を収納するケースと、前記窓の開閉機構と、前記ケース内に設けたヒータ及び温度センサと、前記温度センサの検出温度に応じて前記窓の開閉機構とヒータへの通電を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【0010】
また、前記ケース内にファンを設け、前記制御手段により前記検出温度に応じてファンの動作を制御するようにしてよい。
また、前記制御手段の制御動作に必要な電力を外部電源から供給するようにしてよい。
また、前記ケース内に補助電池を設け、前記制御手段の制御動作に必要な電力を前記補助電池から供給するようにしてよい。
また、前記制御手段の制御動作に必要な電力を前記燃料電池から供給するようにしてよい。
【0011】
また、前記制御手段の制御動作に必要な電力を外部電源又は燃料電池から供給できるようになし、外部電源の接続の有無を検出する接続検出手段を設け、検出結果に応じて外部電源又は燃料電池を切り替える切り替え手段を設けてよい。
また、前記外部電源を供給するためのメインスイッチがOFFされたときは、前記ケースの窓を閉じると共に燃料電池から待機電力以外の電力取り出しを停止するようにしてよい。
【0012】
また、前記外部電源を供給するためのメインスイッチがONされたときは、ケースの窓を閉じた状態で燃料電池からの電力取り出しを開始し、その後前記温度検出手段の検出温度が設定温度に達したときに窓を開放又は前記ファンを駆動するようにしてよい。
また、前記窓を開放できなかったとき、燃料電池からの電力取出しを中止するようになし、その際、警告を発する警告手段を設けてよい。
また、前記窓を開放できなったとき、前記ファンを駆動するようにしてよい。
また、前記警告を発した後、前記検出温度が設定温度まで低下したとき前記ファンを停止するようにしてよい。
【0013】
また、前記燃料電池から電力の取り出し中は、前記検出温度が設定温度で平衡するように、窓の開度とファンの駆動を調整するようにしてよい。
また、前記外部電源を供給するためのメインスイッチがOFFされたとき、電力を消費すること無く窓を閉じ、それと前後して燃料電池からの待機電力以外の電力取り出しを停止するようにしてよい。
【0014】
また、前記窓の開閉を開閉蓋を上下に移動することで行うようにし、前記メインスイッチがOFFされたとき、前記開閉蓋を重力により下降させることにより窓を閉ざすようにしてよい。
さらに、前記窓の開放時には前記開閉蓋をバネ部材の付勢力に抗して保持するようになし、前記メインスイッチがOFFされたとき、前記バネ部材の付勢力により窓を閉ざすようにしてよい。
【0015】
また、本発明による画像形成装置は、上記のいずれかに記載の燃料電池装置を電源部に用いたことを特徴とするものである。
また、本発明による電子装置は、上記のいずれかに記載の燃料電池装置を電源部に用いたことを特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図1は本発明を適用した画像形成装置としてのデジタル複写機の第1の実施の形態を示す構成図である。
図1において、原稿Mは原稿台の透明板2aの上に置かれ、原稿マツト2bにより固定される。光学系は、照明ランプ41aから光を発し、反射鏡41bからの光と合わさって原稿に光が照射される。その反射光が照明ランプ41aと一体となって移動する移動反射ミラー41cとこの移動反射ミラー41cの1/2の移動速度をもつて同一方向へ移動する移動反射ミラー42d、42eに反射する。これにより原稿Mを走査するイメージ光は、光路長を保ちながらレンズ43aを通り固体撮像素子43bで受光される。
【0017】
固体撮像素子43bの出力は、図示しない画像処理部でシエーデイング補正、γ変換による階調補正、多値化処理による中間調の再現等の信号処理された後、レーザドライバユニツト5aに入力され、半導体レーザ5bよりポリゴンミラー5cへ光出力として出力される。ポリゴンミラー5cは、スキヤナーモータ5dにより回転させられているために、感光ドラム6の回転方向に対し垂直にレーザ光が走査される。また、ドラム上をレーザ光が走査開始する11mm前の位置にホトセンサ5eがあり、これにレーザ光があたるとBD(ビーム検出)信号発生する。BDはレーザによる1ラインの書き出しタイミングを決めるものであり、またラインメモリのイメージデータの1ライン分の出力タイミングを決めるものである。
【0018】
感光ドラム6は矢印方向に回転し、画像形成プロセスを実行する。感光ドラム6はレーザ光が照射する直前に、図示しない高圧電源から負の高圧電流を供給されている帯電器7により負に一様に帯電させられている。感光ドラム6は上記レーザ光が走査することにより静電潜像が形成される。その静電潜像は現像器8により現像されて顕像化される。その後静電潜像を消去するQL9により負に帯電された静電潜像が消去される。
【0019】
一方、給紙カセツト13aから、給紙ローラ13bの回転により送られてきた記録紙は、レジストセンサ13cで検出されるとレジストローラ13に突き当てた状態で一時停止し、感光体上の画像とタイミングを合わせて、レジストローラ13を回転させることにより、レジストローラ13cを通り、感光ドラム6の下に達する。そこで感熱ドラム6上のトナー画像が、図示しない高圧発生装置から正の高圧電流を供給されている転写用電極10により記録紙に転写され、次いで、図示しない高圧発生装置からAC高圧電流を供給されている分離用電極11により、記録紙は除電され感光ドラム6から分離される。
【0020】
転写が完了した感光ドラム6は残っている電荷を無くすためのQL12を通過後、転写せず僅かに残ったトナーをクリーニング13で掻き取られ、綺麗になった感光ドラム6は次の画像形成のための準備を終える。一方、感光ドラム6から分離されたトナー画像が載った記録紙は搬送ベルト7により搬送され、定着装置8の上ローラ8aと下ローラ8bの間を通過することで加圧と加熱が行われ、定着済み画像となり、吹いたり擦ったりしても画像が乱れることが無くなる。
【0021】
これらの動作は、商用電源からの電力、あるいは画像形成装置の下部に設けられ、窓21を有するケース20に収納された燃料電池22からの直接、又は後述するような電圧をコンバートした電力で行われる。あるいは燃料電池22からの直接、又は電圧をコンバートした電力だけで行われる。
【0022】
燃料電池22は、水素と酸素の化学反応で電気を作り出しているため、ある程度温度が高い方が化学反応が進み易いので、温度が低い時と比べてより多くの電気を取り出すことができるが、あまり温度が上がりすぎると燃料電池21を形成している部品を損傷するので、適当な温度でコントロールすることが望ましい。
また、水素と酸素の化学反応の結果、水ができるため、燃料電池を稼動させない状態で氷点下以下の環境に置かれると、凍結して電気を取り出せなくなるばかりでなく、最悪の場合は高価な燃料電池22を破損してしまう。
【0023】
そこで、本発明の第1の実施の形態においては、図示のように、窓21を開閉蓋21aにより開放・閉鎖可能にすると共に、ケース20内に燃料電池22を収納し、さらにケース20内にヒータ23と温度センサ24を設置している。そして、温度センサ24の検出温度が設定値以下に低下した時は窓20を閉め、それでさらに温度が低下したときはヒータ23への通電を開始することにより、燃料電池22を凍結から保護するようにしている。
図2はケース20の外観を示すもので、この図2では見えないが、図1のように反対の壁にも窓21が有る。
【0024】
図3、図4は開閉蓋21aの開閉機構を示すもので、図3が閉鎖状態を示し、図4が開放状態を示す。
図3、図4において、窓21の上方には一対のローラ25が軸26と一体的に設けられ、窓21の下方には一対のローラ27が軸28と一体的に設けられている。ローラ25と27にはタイミングベルト29が掛けられ、このタイミングベルト29には開閉蓋21aが固定されている。
また、ステッピングモータ30が設けられ、このステッピングモータ30の回転軸30aと上記軸26とがクラッチ31を介して接離可能に接続されている。
【0025】
上記構成によれば、図3の閉鎖状態からステッピングモータ30を回転させると、ローラ25,27が回転してタイミングベルト29が移動するので、このタイミングベルト29に固定された開閉蓋21aが上方に移動して窓21が図4のように開放される。また、この開放状態から、ステッピングモータ30を逆方向に回転させれば、開閉蓋21aが下降して図3の閉鎖状態となる。
また、窓21が完全に閉じられたことを検出する窓閉鎖センサ32(図5参照)が設けられていて、その検出に基づいてステッピングモータ30の駆動パルスをカウントすることにより、窓21の開度を制御することができる。
【0026】
図5は本発明の第2の実施の形態による画像形成装置の制御部の構成を示す。
本発明実施の形態は、ケース20内にファン33を設けたものである。図5において、ケース20内には、燃料電池22、凍結防止用のヒータ23、サーミスタからなる温度センサ24、ステッピングモータ30、クラッチ31、窓閉鎖センサ32及びファン33が設けられている。従って、上記第1の実施の形態の場合の制御部は、ファン33を省略したものを考えればよい。
【0027】
図5において、制御回路34のA/D入力1には、温度センサ24の検出信号が入力される。制御回路34は、その検出温度に応じて窓21の開閉機構とヒータ23の通電を制御すると共にファン33の動作を制御する。ヒータ23は、制御回路34の出力5により制御されるスイッチング素子35により通電をON/OFFされる。また、制御回路34は、上記ケース20の中以外に画像形成装置に設けられているソレノイド36、クラッチ37、モータ38、ヒータ39を制御する。ヒータ39は、制御回路34により制御されるスイッチング素子40により通電をON/OFFされる。また、ヒータ39の温度を検出する温度センサ41が設けられている。
【0028】
燃料電池22から出力される36Vの電圧は、ヒータ23、窓閉鎖センサ32、ヒータ39に供給されると共に、DC−DCコンバータ42、43に入力されてコンバートされる。
DC−DCコンバータ42から出力される5Vの電圧は、制御回路34の電源電圧として供給されると共に、温度センサ24,41に加えられる。DC−DCコンバータ43から出力される24Vの電圧は、ソレノイド36、クラッチ37、モータ38、クラッチ31、ステッピングモータ30、ファン33に加えられる。
【0029】
温度センサ24,41の温度検出信号及び窓閉鎖センサ32の検出信号は制御回路34に入力される。制御回路34は、温度センサ24の温度検出信号に応じてスイッチング素子35をON/OFF制御し、温度センサ41の温度検出信号に応じてスイッチング素子40をON/OFF制する。また、御窓閉鎖センサ32の検出信号により窓20の開度を制御する。
【0030】
本実施の形態によれば、ケース20内にファン33を設けたことにより、ケース内の空気を撹拌してケース20内の場所による温度差を極力少なくすることができると共に、必要に応じてケース20内を冷却することができる。
【0031】
図6は本発明の第3の実施の形態による画像形成装置の制御部の構成を示す。
本実施の形態は、図示のようにDC−DCコンバータ43の電源として外部の商用交流電源を用いたものである。交流電源電圧は、電源プラグ、メインスイッチ44を介してDC−DCコンバータ43に入力される。
【0032】
本実施の形態によれば、ケース20内のクラッチ31、ステッピングモータ30、ヒータ23、ファン33、及びソレノイド36、クラッチ37、モータ38、ヒータ39等の制御回路34の制御対象を制御するために必要な電力として、外部電源から供給される電力を用いたことにより、燃料電池22を消費することなく、長期間にわたって燃料電池22の凍結を防ぐことができる。
【0033】
図7は本発明の第4の実施の形態による画像形成装置の制御部の構成を示す。
本実施の形態は、ケース20内に補助電池45を設け、この補助電池45から得られる24Vの電圧をケース2内のクラッチ31、ステッピングモータ30、ヒータ23、ファン33に加えるようにしたものである。尚、補助電池45は充電器46により充電されるようになされている。
このように構成することにより、外部電源を接続し忘れた場合や、屋外の場合等でも燃料電池の凍結を防ぐことができる。
尚、前記第1の実施の形態においても、必要な電力は全て燃料電池22でまかなっているので、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0034】
図8は本発明の第5の実施の形態による画像形成装置の制御部の構成を示す。
本実施の形態は、DC−DCコンバータ43に外部電源を接続可能にすると共に、燃料電池22の電圧が入力されるDC−DCコンバータ47と、DC−DCコンバータ42の出力とDC−DCコンバータ47の出力とを切り替えて制御対象に加える切り替えスイッチ48を設けたものである。また、外部電源が接続された場合は、DC−DCコンバータ43の出力が接続検出信号として制御回路34に入力されるようになされている。
【0035】
上記構成によれば、外部電源が接続されると、DC−DCコンバータ43から接続検出信号が制御回路34に入力されるので、制御回路34は切り替えスイッチ48をDC−DCコンバータ43側に切り替えることにより、外部電源の電力を利用することができる。また、外部電源が接続されないと、制御回路34は切り替えスイッチ48をDC−DCコンバータ47側に切り替えるので、燃料電池22からの電力を利用することができる。
従って、本実施の形態によれば、外部電源を用いて燃料電池22の凍結防止中に、なんらかの原因で外部電源からの電力の供給が途絶えた場合でも、凍結を防ぐことができる。
【0036】
次に、第6の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、外部電源を接続する場合において、メインスイッチ44がOFFされて画像形成装置が待機モードに入ったとき、ケース29の窓21を閉じると共に、その後は燃料電池22から待機電力以外の電力取り出しを停止して燃料消費を必要最小限としながら、温度変化の検出を続け、検出温度が設定値以下に低下したときは、ヒータ24への通電を開始して燃料電池22を凍結から保護する。
【0037】
次に、第7の実施の形態は、メインスイッチ44がONされたとき、ケース20の窓21を閉じた状態で燃料電池22から電力の取り出しを開始し、その結果温度センサ24の検出温度が上昇して設定温度に達したときは、窓20を開放して放熱し、又は冷却ファン33を駆動して積極的に放熱することにより、運転時の温度上昇による燃料電池22の破損を防止する。
【0038】
次に、第8に実施の形態は、上記第7の実施の形態において、故障等により窓21を開放できなかった場合は、燃料電池22からの電力取出しを中止すると共に、異常の表示や警告音を発生してシステムが正常に作動できないことを知らせる。
【0039】
第9の実施の形態は、前記第7の実施の形態において、窓20を開放できなかった場合は、燃料電池22からの電力取出しを中止すると共に冷却ファン33を駆動し、燃料電池の温度を下げると共に、異常の表示や警告音を発生してシステムが正常に作動できないことを知らせる。
【0040】
第10の実施の形態では、前記第7の実施の形態において、窓が開放できなかった場合は、燃料電池22の電力取出しを中止して冷却ファン33を駆動し、燃料電池22の温度を下げると共に警告を発し、その後検出温度が設定温度まで低下して燃料電池22が熱による破損の恐れが無くなった時点で冷却ファン33を停止する。
【0041】
第11の実施の形態は、燃料電池22からの電力取り出し中は、温度センサ24の検出温度が設定温度で平衡するように、窓20の開度と冷却ファン33の駆動を調整することにより、燃料電池22における化学反応が活発に行われたくさんの電気を取り出せるようにする。
【0042】
第12の実施の形態は、メインスイッチ44がOFFされたときは、電力を消費すること無く窓20を閉じ、それと前後して燃料電池22からの待機電力以外の電力取り出しを停止することにより、メインスイッチ44がOFF後にも一定期間窓20を閉めるための電力を供給する特別な回路を設ける必要が無い。
【0043】
第13の実施の形態は、上記第12の実施の形態において、メインスイッチがOFFされたときは、クラッチ31への通電が無くなり接続が切られるので、開閉蓋21aを自重により下降させて窓20を閉じる。
【0044】
第14の実施の形態は、第13の実施の形態において、開閉蓋21aを自重により下降させて窓20を閉じるが、さらに確実にするために、窓20を閉じる方向に力が働くようなスプリング(バネ部材)を設けても良い。
【0045】
以上は、画像形成装置の電源部で使用する燃料電池22について説明してきたが、燃料電池22は画像形成装置での使用に限定されるものではなく、他の電子装置の電源部においても使用可能である。例えばさらに使用条件の厳しい燃料電池を使用する自動車やオートバイ等においても、本発明によれば、冬期の夜間に放置された場合等でも、内蔵する燃料電池を凍結から守ることができる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、開閉可能な窓を有するケース2内に燃料電池を収納すると共に、ケース内にヒータと温度センサを設け、温度センサの検出温度に応じてヒータの通電と窓の開閉を制御するように構成したので、燃料電池を常に適温で使用することが出来ると共に、燃料電池の凍結を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による画像形成装置を示す構成図である。
【図2】燃料電池を収納するケースの外観図である。
【図3】ケースの窓の開閉機構の閉鎖状態を示す斜視図である。
【図4】ケースの窓の開閉機構の開放状態を示す斜視図である。
【図5】本発明第2の実施の形態による画像形成装置の制御部の構成図である。
【図6】本発明第3の実施の形態による画像形成装置の制御部の構成図である。
【図7】本発明第4の実施の形態による画像形成装置の制御部の構成図である。
【図8】本発明第5の実施の形態による画像形成装置の制御部の構成図である。
【符号の説明】
22 ケース
21 窓
21a 開閉蓋
22 燃料電池
23 ヒータ
24 温度センサ
25,27 ローラ
26,28 軸
29 タイミングベルト
30 ステッピングモータ
31 クラッチ
32 窓閉鎖センサ
33 ファン
34 制御回路
35 スイッチング素子
44 メインスイッチ
42,43,47 DC−DCコンバータ
48 切り替えスイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell device using a fuel cell, and an image forming apparatus and an electronic device using the fuel cell device as a power supply unit.
[0002]
[Prior art]
Current image forming apparatuses such as copiers and printers are driven by power supplied from a commercial power source, but the power capacity of a general commercial power source in Japan is limited to 1500W.
On the other hand, the image forming apparatus is required to increase the image forming speed and shorten the warm-up time. Particularly in recent years, energy saving is required, and it is desirable to eliminate power consumption in the fixing heater during standby. However, if the energization of the fixing heater is cut off during standby, the time from the resumption of energization to the completion of warm-up becomes longer and the work efficiency is remarkably lowered. Therefore, shortening the warm-up time is a very important issue.
[0003]
However, as the image forming speed is increased, the power necessary for speeding up the operation of the image forming apparatus itself increases. Therefore, the power allocated to the fixing apparatus becomes more severe, but the fixing apparatus is also faster. The greater the number, the greater the number of recording sheets that pass per unit time. For this reason, even if the heat is steadily removed and the heater is continuously turned on, the roller temperature required for fixing cannot be maintained. Accordingly, the actual situation is that the number of image forming sheets of the image forming apparatus is determined by how many recording sheets can be fixed per minute by the fixing apparatus.
[0004]
In addition, since there is no power consumption of the exposure lamp and the motor at the time of warming up immediately after the power is turned on, it is possible to devote some hundreds of watts to the fixing device, but it is possible to expect some time reduction. Therefore, it is possible to operate the image forming apparatus with power of 1500 W or more by supplying power from the fuel cell as an auxiliary power source or as a main power source.
[0005]
Conventionally, there has been proposed a fuel cell system that can prevent the cell stack body from freezing in a vehicle and ensure the durability of the entire system even at extremely low temperatures (see, for example, Patent Document 1).
In addition, a secondary battery electrode and a secondary battery using this electrode have been proposed that have high energy density and are excellent in safety and workability without liquid leakage and gas generation (see, for example, Patent Document 2). .
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-351552 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-302769
[Problems to be solved by the invention]
However, as one of the drawbacks of the fuel cell, since an aqueous solution is used or water is discharged, there is a problem that these freeze at a low temperature and damage an expensive fuel cell.
The techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 cannot solve the above problem in the image forming apparatus.
[0008]
An object of the present invention is to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to prevent the fuel cell from freezing and to enable the fuel cell to operate in an efficient temperature range.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a fuel cell device according to the present invention comprises a case provided with a window and containing a fuel cell, an opening / closing mechanism for the window, a heater and a temperature sensor provided in the case, and the temperature sensor. The window opening / closing mechanism and a control means for controlling energization to the heater are provided according to the detected temperature.
[0010]
Further, a fan may be provided in the case, and the operation of the fan may be controlled according to the detected temperature by the control means.
Further, power necessary for the control operation of the control means may be supplied from an external power source.
Further, an auxiliary battery may be provided in the case, and power necessary for the control operation of the control means may be supplied from the auxiliary battery.
Further, electric power necessary for the control operation of the control means may be supplied from the fuel cell.
[0011]
Further, the power required for the control operation of the control means can be supplied from an external power source or a fuel cell, and connection detection means for detecting the presence or absence of connection of the external power source is provided, and the external power source or the fuel cell is provided according to the detection result. Switching means for switching between may be provided.
In addition, when the main switch for supplying the external power supply is turned off, the window of the case may be closed and the extraction of power other than standby power from the fuel cell may be stopped.
[0012]
When the main switch for supplying the external power supply is turned on, power extraction from the fuel cell is started with the case window closed, and then the temperature detected by the temperature detecting means reaches the set temperature. When this happens, the window may be opened or the fan may be driven.
Further, when the window cannot be opened, the power extraction from the fuel cell may be stopped, and a warning means for issuing a warning at that time may be provided.
The fan may be driven when the window cannot be opened.
Moreover, after issuing the warning, the fan may be stopped when the detected temperature falls to a set temperature.
[0013]
Further, during the extraction of electric power from the fuel cell, the opening degree of the window and the drive of the fan may be adjusted so that the detected temperature is balanced at the set temperature.
Further, when the main switch for supplying the external power supply is turned off, the window may be closed without consuming electric power, and power extraction other than standby power from the fuel cell may be stopped before and after that.
[0014]
The window may be opened and closed by moving the opening / closing lid up and down, and when the main switch is turned off, the window may be closed by lowering the opening / closing lid by gravity.
Furthermore, the opening / closing lid may be held against the biasing force of the spring member when the window is opened, and the window may be closed by the biasing force of the spring member when the main switch is turned off.
[0015]
An image forming apparatus according to the present invention is characterized in that any one of the above-described fuel cell devices is used as a power supply unit.
An electronic device according to the present invention is characterized in that any one of the fuel cell devices described above is used for a power supply unit.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a digital copying machine as an image forming apparatus to which the present invention is applied.
In FIG. 1, a document M is placed on a
[0017]
The output of the solid-
[0018]
The photosensitive drum 6 rotates in the direction of the arrow and executes an image forming process. The photosensitive drum 6 is negatively and uniformly charged by a charger 7 to which a negative high voltage current is supplied from a high voltage power source (not shown) immediately before the laser beam is irradiated. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 6 by scanning with the laser beam. The electrostatic latent image is developed by the developing
[0019]
On the other hand, when the recording paper sent from the
[0020]
After the transfer, the photosensitive drum 6 passes through the QL 12 for eliminating the remaining electric charge. After the transfer, the slightly remaining toner is scraped off by the cleaning 13, and the cleaned photosensitive drum 6 is subjected to the next image formation. Finish the preparation for. On the other hand, the recording paper on which the toner image separated from the photosensitive drum 6 is carried is conveyed by the conveying belt 7 and is pressed and heated by passing between the
[0021]
These operations are performed by power from a commercial power source, or directly from a
[0022]
Since the
In addition, since water is produced as a result of the chemical reaction between hydrogen and oxygen, if the fuel cell is not operated and placed in a sub-zero temperature environment, it will not be able to freeze and take out electricity, but in the worst case it may be expensive fuel. The
[0023]
Therefore, in the first embodiment of the present invention, as shown in the figure, the
FIG. 2 shows the appearance of the
[0024]
3 and 4 show an opening / closing mechanism of the opening /
3 and 4, a pair of
Further, a stepping
[0025]
According to the above configuration, when the stepping
Further, a window closing sensor 32 (see FIG. 5) for detecting that the
[0026]
FIG. 5 shows the configuration of the control unit of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In the embodiment of the present invention, a fan 33 is provided in the
[0027]
In FIG. 5, the detection signal of the
[0028]
The voltage of 36V output from the
The voltage of 5V output from the DC-
[0029]
The temperature detection signals of the
[0030]
According to the present embodiment, by providing the fan 33 in the
[0031]
FIG. 6 shows the configuration of the control unit of the image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In this embodiment, an external commercial AC power source is used as the power source of the DC-
[0032]
According to the present embodiment, the control target of the control circuit 34 such as the clutch 31, the stepping
[0033]
FIG. 7 shows a configuration of a control unit of an image forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
In this embodiment, an
With this configuration, the fuel cell can be prevented from freezing even when the external power supply is forgotten to be connected or outdoors.
In the first embodiment as well, since all necessary electric power is supplied by the
[0034]
FIG. 8 shows a configuration of a control unit of an image forming apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
In the present embodiment, an external power supply can be connected to the DC-
[0035]
According to the above configuration, when an external power supply is connected, since the connection detection signal is input from the DC-
Therefore, according to the present embodiment, freezing can be prevented even when the supply of power from the external power source is interrupted for some reason while the
[0036]
Next, a sixth embodiment will be described.
In the present embodiment, when an external power supply is connected, when the main switch 44 is turned off and the image forming apparatus enters the standby mode, the
[0037]
Next, in the seventh embodiment, when the main switch 44 is turned on, the extraction of electric power from the
[0038]
Next, in the eighth embodiment, when the
[0039]
In the ninth embodiment, when the
[0040]
In the tenth embodiment, if the window cannot be opened in the seventh embodiment, the power extraction from the
[0041]
The eleventh embodiment adjusts the opening of the
[0042]
In the twelfth embodiment, when the main switch 44 is turned off, the
[0043]
In the thirteenth embodiment, in the twelfth embodiment, when the main switch is turned off, the clutch 31 is not energized and disconnected, so the opening /
[0044]
In the fourteenth embodiment, the open /
[0045]
The
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the fuel cell is housed in the case 2 having the openable / closable window, the heater and the temperature sensor are provided in the case, and the heater is energized according to the temperature detected by the temperature sensor. Since it is configured to control the opening and closing of the window, the fuel cell can always be used at an appropriate temperature, and the fuel cell can be prevented from freezing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an external view of a case that houses a fuel cell.
FIG. 3 is a perspective view showing a closed state of an opening / closing mechanism of a case window.
FIG. 4 is a perspective view showing an open state of a case window opening and closing mechanism;
FIG. 5 is a configuration diagram of a control unit of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a control unit of an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of a control unit of an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a control unit of an image forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
22
Claims (17)
前記窓の開閉機構と、
前記ケース内に設けたヒータ及び温度センサと、
前記温度センサの検出温度に応じて前記窓の開閉機構とヒータへの通電を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする燃料電池装置。A case provided with a window for storing the fuel cell;
An opening and closing mechanism of the window;
A heater and a temperature sensor provided in the case;
A fuel cell apparatus comprising a window opening / closing mechanism and a control means for controlling energization to a heater according to a temperature detected by the temperature sensor.
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JP2008293779A (en) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Fuel cell power generation device |
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US9048500B2 (en) | 2006-12-15 | 2015-06-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system with controlled standby power |
US9846403B2 (en) | 2014-01-15 | 2017-12-19 | Ricoh Company, Ltd. | Electric power supply device and image forming apparatus including such an electric power supply device |
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