JP2006280145A - 発電装置、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 オペレータが活電状態にある部分に容易に触れることができず、オペレータの感電による不快感や危険な状態を防ぐことができる発電装置を提供する。
【解決手段】 発電側ハウジング22は、絶縁部材で形成されている。給電端子収容部25は、2つの平行な管状の穴の内部に発電側電源端子21を収容し、管状の穴の一端から発電側電源ハーネス20が引き出され、他端から負荷側電源端子31が挿入される。発電側ロック部26は、給電端子収容部25内に設けられた凸形状の部分と発電側電源端子21の凸形状の部分とで構成され、給電端子収容部25の表面から奥まった位置に発電側電源端子21を固定し、発電側電源端子21が発電側ハウジング22から抜け落ちないようにしている。発電側電源端子21は、絶縁部材で形成された給電端子収容部25内の奥まった位置に配置され、管状の穴は指より小さく形成されている。
【選択図】 図2
【解決手段】 発電側ハウジング22は、絶縁部材で形成されている。給電端子収容部25は、2つの平行な管状の穴の内部に発電側電源端子21を収容し、管状の穴の一端から発電側電源ハーネス20が引き出され、他端から負荷側電源端子31が挿入される。発電側ロック部26は、給電端子収容部25内に設けられた凸形状の部分と発電側電源端子21の凸形状の部分とで構成され、給電端子収容部25の表面から奥まった位置に発電側電源端子21を固定し、発電側電源端子21が発電側ハウジング22から抜け落ちないようにしている。発電側電源端子21は、絶縁部材で形成された給電端子収容部25内の奥まった位置に配置され、管状の穴は指より小さく形成されている。
【選択図】 図2
Description
この発明は、負荷装置に接続されて電力を供給する燃料電池、風力発電、太陽光発電装置などの発電装置に関する。
燃料電池発電装置などの化学反応を利用した発電装置は、一度電源をOFFにした後、次にONにして正常な発電を得るためには時間を要するため、一度ONさせると長期に停止期間がない時以外はOFFにさせないことが一般的な使用方法である。発電装置の電源がONの状態でインクジェット記録装置などの負荷装置と発電装置とを脱着する必要が生じた場合、オペレータが活電状態となった接続プラグ部に接触すると、感電したり不快感を感じる。太陽発電装置や風力発電装置なども、太陽が発電素子に照射されている間や風で風車が回転している間は発電を継続しており、負荷との接続の際、接続プラグ部は活電状態となっているため、オペレータが接続プラグ部に接触すると、感電したり不快感を感じる。
なお、接続プラグやむき出しの配線など、オペレータが不用意に接触すると、感電するような部分を総称して活電部と呼ぶ。
特許文献1には、発電機を搭載した車両において、発電機と蓄電池間の給電用のワイヤハーネスに設けたスイッチ及び蓄電池と負荷の電源供給用のワイヤハーネスに設けたスイッチを、エアバックECUからのエアバック展開信号の発生に基づき、スイッチ制御回路でオン・オフ制御することで、衝突等の災害発生時に電力の供給を遮断する移動体の保護装置が提案されている。
本発明は、燃料発電装置を含めこれらの発電装置に接触するオペレータが感電したり不快感を感じる危険な状態になる事態を防ぐ発電装置を提供することを目的とする。
この発明の第1の発電装置は、接続した負荷装置に電力を供給する発電装置であって、負荷装置から分離されている状態で活電部を遮蔽する活電部遮蔽手段を備える。
この発明の第2の発電装置は第1の発電装置において、活電部遮蔽手段は、絶縁部材で形成され、負荷装置に電力を供給する端子となる接触子を、指より小さい穴の奥まった位置に固定している。
この発明の第3の発電装置は第1または第2の発電装置において、活電部遮蔽手段は、負荷装置へ電力を供給する端子となる接触子を負荷装置との接続時に外部に露出させ、負荷装置から分離される際に接触子を遮蔽する。
この発明の第4の発電装置は第3の発電装置において、活電部遮蔽手段は、近づく負荷装置により押し込まれる押込部材を有し、押込部材が押し込まれる力により接触子を負荷装置方向に移動させ、押込部材が押し込まれる力が緩むと接触子を負荷装置から遠ざける。
この発明の第5の発電装置は第3の発電装置において、活電部遮蔽手段は、近づく負荷装置により押し込まれる押込部材と、押込部材を押し込む力により開いて接触子を負荷装置に対向して露出させ、押込部材を押し込む力が緩むと閉じて接触子を負荷装置から遮蔽するシャッタとを有する。
この発明の第6の発電装置は第1から第5のいずれかの発電装置において、発電装置が稼動状態であり、かつ、無負荷である場合に、負荷装置への電力供給を停止させるスイッチを備える。
この発明の第7の発電装置は第6の発電装置において、スイッチは、発電装置と負荷装置との接続時に負荷装置から受ける力により負荷装置へ電力を供給する状態に切り替わり、発電装置と負荷装置との分離時に負荷装置から受ける力により負荷装置への電力供給を停止する状態に切り替わる。
この発明の第8の発電装置は第1から第7のいずれかの発電装置において、活電部遮蔽手段は、発電装置と負荷装置との接続を検知してユニット検知信号を形成するユニット検知信号形成手段と、ユニット検知信号を検出すると発電装置から負荷装置への電力の供給を行い、ユニット検知信号が検出されない場合は発電装置から負荷装置への電力の供給を停止する電力供給切り替え手段とを有する。
この発明の第9の発電装置は第8の発電装置において、ユニット検知信号形成手段は、発電装置の接触子と負荷装置の接触子とが接続された後にユニット検知信号を形成する。
この発明の第10の発電装置は第8または第9の発電装置において、ユニット検知信号は接地電位へ流れる電流である。
この発明の第11の発電装置は第1から第10のいずれかの発電装置において、負荷装置との接続部分を複数備える。
この発明の第12の発電装置は第1から第11のいずれかの発電装置において、発電装置と負荷装置とは電源ケーブルを介して接続され、活電部遮蔽手段は、電源ケーブルの先端に設けられている。
この発明の第13の発電装置は第12の発電装置において、電源ケーブルは、着脱可能である。
この発明の第14の発電装置は第1から第13のいずれかの発電装置において、発電装置から負荷装置への電力の供給を停止する給電停止手段を備える。
この発明の第15の画像形成装置は、上記いずれかの発電装置を電源に備える。
この発明の発電装置によれば、オペレータが活電状態にある部分に容易に触れることができないため、オペレータの感電による不快感や危険な状態を防ぐことができる。
第1の実施形態の発電装置1は、図1の構成図に示すように発電装置筐体10と発電部11と発電側コネクタ12と位置決め用凸部13とを備え、発電して負荷装置2に電力を供給する。発電装置1と負荷装置2とは、着脱可能に形成されており、発電装置1の上に負荷装置2を載せる構成をもつ。なお、発電装置1と負荷装置2との位置関係はこれに限られるものではない。
発電装置筐体10は、発電部11を内部に収容している。発電部11は、燃料電池により電力を発生させる。発電側コネクタ12は、外部に向けて発電装置筐体10に取り付けられており、発電装置1で発生した電力を外部に供給する。位置決め用凸部13は、発電装置筐体10の外壁に設けられた凸形状の部材である。
負荷装置2は、例えばインクジェット記録装置で構成され、負荷装置筐体14と負荷側コネクタ15と負荷部16と位置決め用凹部17とを備え、発電装置1で発生した電力により負荷を駆動させる。負荷装置筐体14は、負荷部16を内部に収容している。負荷側コネクタ15は、負荷装置筐体14に取り付けられており、発電側コネクタ12に嵌めあわされて発電部11で発生した電力を入力し、負荷部16に伝送する。負荷部16は、制御回路など発電部11で発生した電力により駆動される機器である。位置決め用凹部17は、負荷装置筐体14の外壁に設けられた凹形状の部材であり、位置決め用凸部13に嵌めあわされて、発電側コネクタ12と負荷側コネクタ15とを正確に位置合わせする。
発電側コネクタ12及び負荷側コネクタ15について詳細に説明する。発電側コネクタ12は、図2(a)の断面図及び図2(b)の斜視図に示すように発電側電源ハーネス20と発電側電源端子21と発電側ハウジング22と発電側ネジ23と発電側スプリング24とを有する。発電側電源ハーネス20は、発電部11で発生した電力を伝送する配線である。発電側電源端子21は、発電側電源ハーネス20の先端に圧接され、負荷側電源端子31を接続しやすいように先端に凹形状をもって形成されている。なお、電源端子は接触子とも称する。
発電側ハウジング22は、絶縁部材で形成され、給電端子収容部25と発電側ロック部26と発電側ガイド部27と発電側バカ穴28とをもつ。給電端子収容部25は、2つの平行な管状の穴の内部に発電側電源端子21を収容し、管状の穴の一端から発電側電源ハーネス20が引き出され、他端から負荷側電源端子31が挿入される。発電側ロック部26は、給電端子収容部25内に設けられた凸形状の部分と発電側電源端子21の外側に設けられた凸形状の部分とで構成され、給電端子収容部25の表面から奥まった位置に活電部である発電側電源端子21を固定し、発電側電源端子21が発電側ハウジング22から抜け落ちないようにしている。活電部である発電側電源端子21を絶縁部材で覆われた奥まった位置に配置するとともに、管状の穴を指より小さく形成することにより、図3の断面図に示すように、給電端子収容部25を、オペレータの指が不用意に活電状態にある発電側電源端子21に接触することを防止する活電部遮蔽手段として機能させることができる。発電側ガイド部27は、凸形状を有し凹形状の負荷側ガイド部36に挿入されて、発電側コネクタ12と負荷側コネクタ15とを正確にガイドする。発電側バカ穴28は、発電側ネジ23の直径より大きく開けられている。
発電側ネジ23は、発電側スプリング24と発電側バカ穴28とを通して発電装置筐体10に取り付けられ、発電側ハウジング22を発電装置筐体10に固定する段付ねじである。
負荷側コネクタ15は、図2(a)の断面図及び図2(b)の斜視図に示すように負荷側電源ハーネス30と負荷側電源端子31と負荷側ハウジング32と負荷側ネジ33とを有する。負荷側電源ハーネス30は、発電装置1で発生した電力を負荷部16に伝送する配線である。負荷側電源端子31は、負荷側電源ハーネス30の先端に圧接され、発電側電源端子21を接続しやすいように先端に凸形状をもって形成されている。
負荷側ハウジング32は、絶縁部材で形成され、負荷端子収容部34と負荷側ロック部35と負荷側ガイド部36と負荷側ネジ穴37とをもつ。負荷端子収容部34は、2つの平行な管状の穴の内部に負荷側電源端子31を収容し、管状の穴の一端から負荷側電源ハーネス30が引き出され、他端から負荷側電源端子31が突き出しているとともに、給電端子収容部25を挿入できるように負荷側電源端子31が突き出している面の周りを凹形状に形成している。負荷側ロック部35は、負荷端子収容部34内に設けられた凸形状の部分と負荷側電源端子31の凸形状の部分とで構成され、負荷側電源端子31が負荷側ハウジング32から抜け落ちないようにしている。負荷側ガイド部36は、発電側ガイド部27を挿入できる凹形状を有する。
負荷側ネジ33は、負荷側ネジ穴37とを通して負荷装置筐体14に取り付けられ、負荷側ハウジング32を負荷装置筐体14に固定する。
発電側コネクタ12と負荷側コネクタ15とを接続する際には、発電側ガイド部27が負荷側ガイド部36に挿入されて案内されることにより、給電端子収容部25が負荷端子収容部34に挿入され、奥まった位置にある発電側電源端子21に、突き出した負荷側電源端子31が正確に勘合される。発電側電源端子21の先端が凸形状をもち、負荷側電源端子31の先端が凹形状をもつことにより、接触抵抗が低減される。発電側バカ穴28を設けることにより、発電側コネクタ12と負荷側コネクタ15とを勘合する際の、発電側コネクタ12の横方向の位置ずれを補正することができる。発電側スプリング24を設けることにより、発電側コネクタ12に縦方向の逃げをもたせることができる。給電端子収容部25が負荷端子収容部34に挿入される構成とすることにより、発電側電源端子21と負荷側電源端子31とを正確に位置合わせできるとともに、横方向からの力に対する強度を増すことができる。
第1の実施形態の発電装置1によれば、オペレータが活電状態にある発電側コネクタ12に容易に触れることができないため、オペレータの感電による不快感や危険な状態を防ぐことができる。
第2の実施形態の発電装置3は、図4の斜視図に示すように発電装置筐体40と発電部41と給電部42と位置決め用凸部43とを備え、発電して負荷装置4に電力を供給する。発電装置3と負荷装置4とは、着脱可能に形成されており、発電装置3上に負荷装置4載せる構成をもつ。なお、発電装置3と荷装置4の位置関係はこれに限られるものではない。
発電装置筐体40は、発電部41を内部に収容している。発電部41は、燃料電池により電力を発生させる。給電部42は、発電装置3と負荷装置4とが分離された状態で、発電装置3で発生した電力を外部に供給する電側コネクタ57を、電装置筐体40の内部に収容しており、発電装置3と負荷装置4とを接続する場合に発電側コネクタ57を発電装置筐体40の外部に露出させる。位置決め用凸部43は、発電装置筐体40の外壁に設けられた凸形状の部材である。
負荷装置4は、例えばインクジェット記録装置で構成され、負荷装置筐体44と負荷側コネクタ45と負荷部46と位置決め用凹部47とを備え、発電装置3で発生した電力により負荷を駆動させる。負荷装置筐体44は、負荷部46を内部に収容している。負荷側コネクタ45は、負荷装置筐体44に取り付けられており、発電側コネクタ57に嵌めあわされることにより発電部41で発生した電力を入力し、負荷部46に伝送する。負荷部46は、制御回路など発電部41で発生した電力により駆動される機器である。位置決め用凹部47は、負荷装置筐体44の外壁に設けられた凹形状の部材であり、位置決め用凸部43に嵌めあわされて、発電側コネクタ57と負荷側コネクタ45とを正確に位置合わせする。
発電側コネクタ57及び負荷側コネクタ45の構成は、それぞれ、第1の実施形態の発電側コネクタ12及び負荷側コネクタ15の構成と同様である。発電側コネクタ57は、発電装置3と負荷装置4とが分離された状態で発電装置筐体40の内部に収容され、発電装置3と負荷装置4とを接続する場合に発電装置筐体40の外部に露出される点で、第1の実施形態と異なる。
給電部42の構成について詳細に説明する。給電部42は、図5(a)の斜視図及び図5(b)の側面図に示すように、押込部材50と回転歯車51と押込部材戻し用スプリング52と押込部材戻し用ワイヤ53と押し上げ用ブラケット54とコネクタ用ブラケット55とガイドレール56と発電側コネクタ57とブラケット用ガイド58とストッパ59と開き扉60と開き扉回転支持部材61と開き扉用スプリング62とを有する。
押込部材50は、棒状に形成され、発電装置筐体40の上面に設けられた押込部材用のスリットから一端を突き出し、発電装置筐体40内部の一部にラック状のギヤ歯が設けられ、発電装置筐体40内部及び外部に向う方向に直線的に往復移動する。回転歯車51は、回転軸を発電装置筐体40に回転可能に固定されており、押込部材50のラック状のギア歯に接触し、押込部材50の移動に伴って回転する。押込部材戻し用ワイヤ53は、一端を回転歯車51の回転軸に取り付けられ、回転歯車51の回転により回転歯車51の回転軸に巻きつけられている。押込部材戻し用スプリング52は、押込部材戻し用ワイヤ53と接続されている側と反対側を発電装置筐体40内に固定されており、回転歯車51に巻きつく押込部材戻し用ワイヤ53に対し、引き戻す力を加える。なお、押込部材戻し用スプリング52は、スプリングの代わりに板バネやゴムなど他の弾性部材を用いたものであってもよい。押し上げ用ブラケット54は、押込部材50に平行に配置され、一部に回転歯車51に接触するラック状のギア歯が設けられており、回転歯車51の回転に伴って押込部材50と平行かつ反対方向に直線的に往復移動し、一端に接続されたコネクタ用ブラケット55を往復移動させる。ガイドレール56は、発電装置筐体40に固定されており、押込部材50及び押し上げ用ブラケット54を直線的に平行に案内する。
コネクタ用ブラケット55は、発電側コネクタ57を発電装置筐体40の外側に向けて搭載し、ブラケット用ガイドを貫通させる穴が設けられている。ブラケット用ガイド58は、押込部材50及び押し上げ用ブラケット54に平行に配置された2本の棒であり、コネクタ用ブラケット55をそれぞれ貫通し、コネクタ用ブラケット55を直線的に案内する。ストッパ59は、ブラケット用ガイド58の発電装置筐体40外部に近い側において、ブラケット用ガイド58よりも大きな径で設けられ、コネクタ用ブラケット55が発電装置筐体40外部に向って移動する際に、コネクタ用ブラケット55がブラケット用ガイド58から飛び出しすぎることを防止する。
開き扉60は、発電側コネクタ57が外部に露出する位置に設けられた発電装置筐体40の給電用穴63を2枚の扉で覆っている。なお、発電装置3は、シャッタの一種として開き扉60を使用しているが、開き扉60以外のスライド式など他の形態のシャッタを用いたものであってもよい。開き扉回転支持部材61は、発電装置筐体40の内側から外側に向けて開くように開き扉60を支持している。開き扉用スプリング62は、開き扉60に閉じる力を与えており、発電側コネクタ57が発電装置筐体40の外部に露出される際には、発電側コネクタ57が開き扉60を押す力により開き扉60を開かせ、発電側コネクタ57が発電装置筐体40の内部に収容される際には、開き扉60に対し自動的に閉じる力を与える。
発電装置3から負荷装置4への給電を開始するために、位置決め用凹部47と位置決め用凸部43とを合わせながら、発電装置3の上部に負荷装置4を実装すると、発電装置3の上面から突き出ている押込部材50は、負荷装置4の加重で押下げられ、ガイドレール56に沿って下降する。押込部材50の下降に伴って回転歯車51が回転し、押込部材戻し用ワイヤ53が回転歯車51に巻きつき、押込部材戻し用スプリングを引っ張る。回転歯車51の回転に伴って押し上げ用ブラケット54がガイドレール56に沿って上昇し、押し上げ用ブラケット54の上昇に伴ってコネクタ用ブラケット55がハウジングストッパ59の位置まで押し上げられる。発電側コネクタ57は、発電装置筐体40の上面に設けられた開き扉60を押し開き、負荷側コネクタ45と勘合し、給電を開始する。
発電装置3から負荷装置4への給電を終えるために、負荷装置4を発電装置3から分離すると、押込部材戻し用スプリング52の復帰力により回転歯車51に巻きつけられた押込部材戻し用ワイヤ53が引っ張られて回転歯車51が逆回転し、押し上げ用ブラケット54が下降することによりコネクタ用ブラケット55が下降し、押込部材50は再び上方に押し戻され、初期位置に復帰する。発電側コネクタ57が下降すると、発電装置筐体40の上面に設けられた開き扉60は、開き扉用スプリング62の力で開き扉回転支持部材61を支点として回転し、発電装置筐体40の給電用穴63を閉じる。
なお、負荷装置4に接触する押込部材50の先端は、図6(a)の側面図及び図6(b)の平面図に示すように丸められて、最も上昇した位置において発電装置筐体40の内部に到達するまで折り返されていることが望ましい。発電装置筐体40の押込部材用穴64は、押込部材50の上下移動が自由に行える程度に広く加工されている。押込部材50の先端が丸められていることにより、一点ではなく複数の点で外力を受けることができる。押込部材50が一点で外力を受ける場合、負荷装置4と発電装置3とを正確な位置に実装するため、位置決め用凹部47と位置決め用凸部43との位置を確認する際、負荷装置4を移動させると、負荷装置筐体44の底面の凹凸が上下左右に移動し、押込部材50に当たり、押込部材50が折れたりする危険性がある。一方、押込部材50が複数の点で外力を受ける場合、側面からの外力に強くなり、押込部材50の破損などを防止することができる。
なお、負荷装置4は、以上説明した発電側コネクタ57を移動させる機構を、負荷側コネクタ45を移動させる機構として用い、負荷装置4と発電装置3との接続時に負荷側コネクタ45を移動させようにしたものであってもよい。なお、負荷側コネクタ45が移動する機構を用いる場合、負荷側コネクタ45は活電状態ではないため開き扉60は必ずしも必要ではない。
給電部42は、負荷側コネクタ45が移動する機構を用いる場合に、発電側コネクタ70を保護するための機構を有する。給電部42は、例えば図7(a)の開いた状態の斜視図及び図7(b)の閉じた状態の斜視図に示すように発電側コネクタ70とメカシャッタ71と開閉棒72と開閉棒ガイド73と開口用ワイヤ74とワイヤ支持部材75とシャッタ戻し用ワイヤ76とシャッタ戻し用スプリング77とを有する。
発電側コネクタ70は、発電装置筐体40の給電用穴63の奥まった位置に配置されている。メカシャッタ71は、扇形状をもち、中心の回転支持部材78によりで扇形状の面内で回転可能に発電装置筐体40内部に固定され、給電用穴63を開閉する。なお、メカシャッタ71は、スライド形式に限らず扉の用に開閉するものなど、他の形態をもつものであってもよい。開口用ワイヤ74は、一端をメカシャッタ71に接続され、複数のワイヤ支持部材75と開閉棒72とを通って、他端を発電装置筐体40の内壁に固定されている。なお、開口用ワイヤ74は、メカシャッタ71を引っ張ることができる十分な強度をもつ各種線材を用いることができる。
開閉棒72は、図8(a)の側面図及び図8(b)の断面図に示すように、発電装置筐体40の上面から一端を突き出し、発電装置筐体40内部の下端付近に開口用ワイヤ74を貫通させ、発電装置筐体40内部及び外部に向う方向に直線的に往復移動し、発電装置筐体40内部に向けて押し下げられると開口用ワイヤ74を引っ張ってメカシャッタ71を開く。開閉棒ガイド73は、発電装置筐体40に固定されており、開閉棒72を直線的に案内し、開口用ワイヤ74が開閉棒72を貫通する位置にスリットをもつ。
シャッタ戻し用ワイヤ76は、ワイヤ支持部材75を通して一端をメカシャッタ71に接続され、他端をシャッタ戻し用スプリング77に接続されている。シャッタ戻し用スプリング77は、発電装置筐体40の内部に固定され、メカシャッタ71が開いた際にシャッタ戻し用ワイヤ76に引っ張られて伸び、シャッタ戻し用ワイヤ76に対しメカシャッタ71を閉じる方向に力を与える。なお、シャッタ戻し用スプリング77は、スプリングの代わりに板バネやゴムなど他の弾性部材を用いたものであってもよい。なお、シャッタ戻し用ワイヤ76は、メカシャッタ71を引っ張ることができる十分な強度をもつ各種線材を用いることができる。
発電装置3から負荷装置4への給電を開始するために、位置決め用凹部47と位置決め用凸部43とを合わせながら、発電装置3の上部に負荷装置4を実装すると、発電装置3の上面から突き出ている開閉棒72は、負荷装置4の加重で押下げられ、開閉棒ガイド73に沿って下降する。開閉棒72が下降すると開口用ワイヤ74が引っ張られてメカシャッタ71が給電用穴63を開き、発電側コネクタ70が外部に露出される。露出された発電側コネクタ70は、負荷側コネクタ45と勘合し、給電が開始される。
発電装置3から負荷装置4への給電を終えるために、負荷装置4を発電装置3から分離すると、シャッタ戻し用スプリング77の復帰力によりシャッタ戻し用ワイヤ76が引っ張られ、メカシャッタ71を引っ張り、給電用穴63が閉じられる。活電状態の発電側コネクタ70をメカシャッタ71で覆うことにより、オペレータが活電部に触れることを防止し、さらに安全性を増すことができる。
第2の実施形態の発電装置3によれば、故意にオペレータが活電部に触れることができないため、第1の実施形態の発電装置1よりさらに安全性を高めることができる。
第3の実施形態の発電装置5は、図9の概略の斜視図に示すように第1の実施形態の発電装置1において、発電部11と発電側コネクタ12との間の電源ライン80中にスイッチ81を備えている。他の構成は第1の実施形態と同様である。
スイッチ81は、図10の断面図に示すように、押込部材82と接続端子83と吸収用スプリング84と押し上げ用スプリング85とを有する機械的なインターロックスイッチである。電源ライン80はスイッチ81内部で切断されており、押込部材82の先端の凸形状のノブ部に外力が加えられて押し下げられると接続端子83が電源ライン80を接続することにより、電力が供給される。押込部材82が深く押し込まれた場合に、接続端子83を押す力は吸収用スプリング84により調整される。押込部材82に加わる外力がなくなると、押し上げ用スプリング85が押込部材82を押し上げ、接続端子83が電源ライン80から離れて接続が解除される。
なお、図11(a)の構成図に示すように、発電装置5は負荷装置2の下に配置されて押込部材82の先端を上方に向けて配置し、負荷装置2の加重で押込部材82を押し込むことにより電源ラインを接続して給電を開始し、負荷装置2が分離されて押込部材82に加わる加重が小さくなると電源ラインを遮断して給電を終了するものであってもよい。また、図11(b)の構成図に示すように、発電装置5は負荷装置2の上に配置されて押込部材82の先端を下方に向けて配置し、発電装置5の加重により押込部材82を押し込み、電源ラインを接続して給電を開始し、負荷装置から分離されて押込部材82に加わる加重が小さくなると電源ラインを遮断して給電を終了するものであってもよい。
なお、オペレータが負荷装置2に対する発電装置5の設置位置を任意に選択及び変更することができる構造にし、操作性や汎用性を高めるため、スイッチ81は、発電装置筐体10から自由に取り外すことができるようにすることが望ましい。また、スイッチ81は、例えばマグネットや両面テープなどを利用して発電装置筐体10に貼り付けておいたり、予め設置予想できる位置を考慮し、発電装置筐体10の取り付け位置に加工を施しておくことが好ましい。
第3の実施形態の発電装置5によれば、発電装置3が稼動状態にあって、無負荷の際には負荷部16への発電部11からの出力を停止させることにより、オペレータを活電部から保護するとともに、負荷装置2を保護することができる。第3の実施形態の発電装置5によれば、発電装置1が活電状態であり、負荷装置2の電源スイッチがON状態である場合に、発電側コネクタ12と負荷側コネクタ15との接続時にスパークが発生したり、発生したスパークにより機械が故障したり、スパーク音でオペレータが不快感を感じることを防止することができる。
第3の実施形態の発電装置5によれば、スイッチ81を設けて発電部11から発電側コネクタ12への給電を絶つことにより、発電側コネクタ12にオペレータが接触して感電して不快感を示したり危険な状態となることを防止することができる。第3の実施形態の発電装置5によれば、第2の実施形態のように開き扉60やメカシャッタ71を用いる場合に比較して、少ない部品点数でコストを抑え、高い信頼性を確保して故障を防ぎながら、オペレータの安全を確保し、不快感を除くことができる。
第4の実施形態の発電装置6は、図12(a)の回路図、及び、図12(b)の発電装置6と負荷装置7との接続部分の拡大図に示すように発電装置筐体90と発電部91と電源ケーブル92とリレー用電源93とを備え、発電して負荷装置7に電力を供給する。発電装置筐体90の内部には発電部91が収容されている。
発電装置筐体90は、発電部91を内部に収容している。発電部91は、燃料電池により電力を発生させる。電源ケーブル92は、2本の電力供給配線97と1本の接続検知配線98と負荷側電源プラグ99とを有している。電力供給配線97と接続検知配線98とは、束ねられた状態で発電装置筐体90から外部に伸びて取り付けられている。2本の電力供給配線97は、発電部91に接続されて電力を送電する。接続検知配線98は、リレー用電源93に接続されている。負荷側電源プラグ99は、2つの電力供給接触部100と1つの接続検知接触部101とリレー接点102とリレーコイル103とを有する。2つの電力供給接触部100は、リレー接点102を介して電力供給配線97に接続されている。接続検知接触部101は、リレーコイル103を介して接続検知配線98に接続されている。リレーコイル103に電流が流れると、リレー接点102が閉じて電力が供給され、リレーコイル103に流れる電流が止まると、リレー接点102が開いて電力の供給が停止される。リレー用電源93の電圧は、接続検知接触部101に人体が触れた場合に安全な程度の電圧、例えばDC5V程度の電圧である。
負荷装置7は、例えばインクジェット記録装置で構成され、負荷装置筐体94と負荷側インレット部95と負荷部96とを備え、発電装置6で発生した電力により負荷を駆動させる。負荷装置筐体94は、負荷部96を内部に収容している。負荷部96は、制御回路など発電部91で発生した電力により駆動される機器である。負荷側インレット部95は、2本の電力供給凸部104と1本の接続検知凸部105とを有して負荷装置筐体94に取り付けられている。2本の電力供給凸部104は、負荷側電源プラグ99の電力供給接触部100に挿入されて負荷部96に電力を伝送する。接続検知凸部105は、負荷側インレット部95の中央にやや短く形成されており、負荷装置筐体94のGNDに接地され、負荷側電源プラグ99の接続検知接触部101に挿入される。接続検知凸部105は、コンデンサなどを介さずにGNDに接地されているため、外部に露出している間にオペレータが接触した場合でも、瞬間的に人体との間で放電を起こすような危険や不快感を防ぐことができる。
負荷側電源プラグ99を負荷側インレット部95に挿入すると、まず、電力供給接触部100に電力供給凸部104が接触する。次にやや遅れて、接続検知接触部101に接続検知凸部105が接触し、リレーコイル103に電流が流れてリレー接点102が閉じ、電力供給接触部100から電力供給凸部104へと電力が供給される。リレー接点102は、負荷部96が発電部91から切り離された無負荷時には電力供給接触部100に電力が供給されない非給電状態を維持し、活電状態の発電装置6につながる配線などの活電部を外部から遮蔽するとともに、電力供給接触部100と電力供給凸部104とが確実に接続された後に活電部の遮蔽を解除する。
すなわち、リレーコイル103に流れる電流は発電装置6と負荷装置7との接続を検知して形成されるユニット検知信号として機能し、リレー用電源93と接続検知接触部101と接続検知凸部105とは、発電装置6と負荷装置7との接続を検知してユニット検知信号を形成するユニット検知信号形成手段として機能し、リレーコイル103及びリレー接点102は、発電装置6から負荷装置7へ電力を供給したり供給を停止する電力供給切り替え手段として機能し、リレー用電源93と接続検知接触部101と接続検知凸部105とリレーコイル103とリレー接点102とが連動して、活電部遮蔽部として機能している。
なお、リレーコイル103及びリレー接点102は、負荷側電源プラグ99内に配置するものに限られず、発電装置6内に配置したものであってもよい。
なお、電源ケーブル92は、図13の発電装置6の斜視図に示すように、1つの発電装置6に複数、例えば3本設けられていてもよい。1つの発電装置6に複数の電源ケーブル92を設けることにより、1つの発電装置6から複数の負荷装置7へ電源を分配することができる。なお、負荷側電源プラグ99を規格化しておくことにより、種類や形状を問わずあらゆる負荷装置7に給電することができ、発電装置6に優れた汎用性をもたせることができる。
また、発電装置6は、図14(a)の電源ケーブル92及び発電装置6の斜視図と図14(b)の回路図に示すように、発電側インレット部106を備え、電源ケーブル92に発電側電源プラグ107を備え、発電側電源プラグ107を発電側インレット部106に接続する構成としたものであってもよい。電源ケーブル92を発電装置6から着脱可能にすることにより、例えば複数の電源ケーブル92のうち、使用しない電源ケーブル92を取り外しておくことにより、デザイン性に優れた外観を得ることができる。なお、発電側電源プラグ107にはリレー接点102及びリレーコイル103は必ずしも必要でない。
電源ケーブル92に発電側電源プラグ107を設ける場合、例えば発電側電源プラグ107には上部に切り欠きを設け、負荷側電源プラグ99には下部に切り欠きを設けるなど、両端の形状を異ならせ、差込方向を間違わないようにすることが望ましい。
発電側インレット部106には、上下にスライドする活電部シャッタ108を設け、電源ケーブル92を取り付ける場合には活電部シャッタ108を押し上げて活電部電極109を露出させ、電源ケーブル92を取り外すと重力で活電部シャッタ108が自動的に下りて活電部電極109が遮断されるようにすることが望ましい。活電部シャッタ108を設けることにより、オペレータが不用意に活電部電極109に接触することを防止することができる。
電源ケーブル92に発電側電源プラグ107を設ける場合、発電装置6は、図14(c)の回路図に示すように、負荷側電源プラグ99内のリレー接点102と直接に発電装置筐体90内にリレー接点110を設け、負荷側電源プラグ99内のリレーコイル103と並列に発電装置筐体90内にリレーコイル111を有することが望ましい。発電装置6の内部にもリレー接点110及びリレーコイル111を設けることにより、負荷側電源プラグ99を負荷側インレット部95に接続するまで、発電側インレット部106で露出された活電部電極109が活電状態となることを防止し、オペレータが不用意に活電状態にある活電部電極109に接触することを防止することができ、さらに安全性を高めることができる。
電源ケーブル92に発電側電源プラグ107を設ける場合、発電装置6は、図14(c)の回路図に示すように、リレー用電源93から発電装置6内のリレーコイル103及びリレーコイル111までの間に発電装置内スイッチ112を設け、負荷側電源プラグ99内のリレーコイル103及びリレーコイル111から負荷装置7内の接地点までの間に負荷装置内スイッチ113を設けることが望ましい。
発電装置内スイッチ112及び負荷装置内スイッチ113は、負荷側電源プラグ99内のリレーコイル103及び発電装置6内のリレーコイル111の動作をオン・オフさせることにより、発電装置6から負荷装置7への電力の供給のオン・オフを切り替える供給停止手段として機能する。発電装置内スイッチ112及び負荷装置内スイッチ113で電力の供給のオン・オフを切り替えることにより、オペレータが任意に不要な待機電力などの無駄な電力消費を防止することができる。なお、発電装置内スイッチ112と負荷装置内スイッチ113とは、いずれか一方のみであってもよい。
第4の実施形態の発電装置6によれば、活電部遮蔽部を設け、電力供給接触部100と電力供給凸部104とが確実に接続された後に、発電装置6側から負荷装置7側へ電力を供給することにより、発電装置6につながる配線などの活電部をオペレータから遮蔽し、発電装置6が活電状態にあるときにオペレータが負荷側電源プラグ99の先端に触れて感電したり、不快感を与えたりする危険を防ぐことができるとともに、負荷側電源プラグ99を負荷側インレット部95に接続する際に、スパーク及びスパーク音が発生することを防止し、安全性を高めることができる。
第4の実施形態の発電装置6によれば、電源ケーブル92を介して発電装置6を負荷装置7に接続するため、電源ケーブル92の届く範囲の任意の位置に発電装置6及び負荷装置7を設置することができ、発電装置6から負荷装置7に到達するまでに狭い隙間などがあってもフレキシブルに接続及び配置することができ、負荷装置7と発電装置6との位置関係の制約を少なくすることができる。第4の実施形態の発電装置6によれば、第1の実施形態の発電装置のように位置決め用凹部47と位置決め用凸部43とを位置合わせして発電側コネクタ12と負荷側コネクタ15とを接続する場合に比較して、容易に接続することができる。第4の実施形態の発電装置6によれば、第2の実施形態の発電装置3のように開き扉60を使用する場合に比較して部品点数を少なくし、安価に形成することができる。
第4の実施形態の発電装置6によれば電磁的に電力供給のオン・オフを切り替えるため、第3の実施形態のようにメカ式のインターロックスイッチを使用する場合に比較して、発電装置6及び負荷装置7の実装時の位置関係や構造が原因でインターロックスイッチのノブ部(凸部)の押し込みが浅くなりオンできなくなるなどの問題を防止できるため、発電装置6及び負荷装置7を実装する面の形状や構造上の制約を少なくでき、発電装置6及び負荷装置7の組み合わせの際の汎用性を高めることができる。
第5の実施形態の発電装置8は、図15(a)の回路図及び図15(b)の発電装置8と負荷装置9との接続部分の拡大図に示すように発電装置筐体120と発電部121と電源ケーブル122とを備え、電力を発生させる。
発電装置筐体120は、発電部121を内部に収容している。発電部121は、燃料電池により電力を発生させる。電源ケーブル122は、2本の電力供給配線126と負荷側電源プラグ127とを有している。電力供給配線126は、束ねられた状態で発電装置筐体120から外部に伸びて取り付けられ、発電部121から電力を送電する。負荷側電源プラグ127は、2つの電力供給接触部128とスイッチ129とを有する。電力供給接触部128は、スイッチ129を介して電力供給配線126に接続されている。スイッチ129は、近くに強い磁場が存在すると、電力供給配線126と電力供給接触部128とを短絡し、磁場が弱まると電力供給配線126と電力供給接触部128との接続を開放する。
負荷装置9は、例えばインクジェット記録装置で構成され、負荷装置筐体123と負荷側インレット部124と負荷部125とを備え、発電装置8で発生した電力により負荷を駆動させる。負荷装置筐体123は、負荷部125を内部に収容している。負荷部125は、制御回路など発電部121で発生した電力により駆動される機器である。負荷側インレット部124は、2本の電力供給凸部130とマグネット131とを有して負荷装置筐体123に取り付けられている。電力供給凸部130は、負荷側電源プラグ127の電力供給接触部128に挿入されて負荷部125に電力を伝送する。マグネット131は、磁界を発生させスイッチ129との間の引力により、スイッチ129をオン・オフさせる。なお、スイッチ129は、鉄材や、マグネット131と逆極性のマグネット材など、マグネット131と磁界により相互に影響を与える材料で形成される。マグネット131とスイッチ129との引力は、電力供給凸部130が電力供給接触部128に接触しない距離でスイッチ129をオフに維持させる程度の大きさで、電力供給凸部130が電力供給接触部128に接触する距離でスイッチ129をオンさせる程度の大きさである。
負荷側電源プラグ127を負荷側インレット部124に挿入すると、まず、電力供給接触部128に電力供給凸部130が接触する。次にやや遅れて、マグネット131の磁界でスイッチ129が引き寄せられてオンに切り替えられ、電力供給接触部128から電力供給凸部130へと電力が供給される。スイッチ129は、負荷部125が発電部121から切り離された無負荷時には電力供給接触部128に電力が供給されない非給電状態を維持し、活電状態の発電装置8につながる配線などの活電部を外部から遮蔽するとともに、電力供給接触部128と電力供給凸部130とが確実に接続された後に活電部の遮蔽を解除する。
すなわち、マグネット131とスイッチ129との一定以上の引力の大きさが発電装置8と負荷装置9との接続を検知して形成されるユニット検知信号として機能し、マグネット131は、発電装置8と負荷装置9との接続を検知してユニット検知信号を形成するユニット検知信号形成手段として機能し、スイッチ129は、発電装置8から負荷装置9へ電力を供給したり供給を停止する電力供給切り替え手段として機能し、マグネット131とスイッチ129とが連動して、活電部遮蔽部として機能している。
第5の実施形態の発電装置8によれば、第4の実施形態と同様の効果を得ることができる。
第6の実施形態の発電装置140は、図16(a)の回路図及び図16(b)の発電装置140と負荷装置141との接続部分における拡大図に示すように発電装置筐体142と発電部143と電源ケーブル144とを備え、電力を発生させる。
発電装置筐体142は、発電部143を内部に収容している。発電部143は、燃料電池により電力を発生させる。電源ケーブル144は、2本の電力供給配線148と負荷側電源プラグ149とを有している。電力供給配線148は、束ねられた状態で発電装置筐体142から外部に伸びて取り付けられ、発電部143から電力を送電する。負荷側電源プラグ149は、ヘッド150と2つの電力供給接触部151とスイッチ152とスプリング153とロック用凸部154とを有する。ヘッド150は負荷側電源プラグ149先端に設けられて、内部に電力供給接触部151をもち、わずかに突き出したり押し込まれたりするスライド機構をもつ。電力供給接触部151は、スイッチ152を介して電力供給配線148に接続されている。スイッチ152は、押し込まれたヘッド150に押されて電力供給配線148と電力供給接触部151とを短絡し、ヘッド150が突き出された状態では電力供給配線148と電力供給接触部151との接続を開放する。スプリング153はヘッド150を突き出す方向に力を加える。ロック用凸部154は、負荷側インレット部146のロック爪155を引っ掛けられる。
負荷装置141は、例えばインクジェット記録装置で構成され、負荷装置筐体145と負荷側インレット部146と負荷部147とを備え、発電装置140で発生した電力により負荷を駆動させる。負荷装置筐体145は、負荷部147を内部に収容している。負荷部147は、制御回路など発電部143で発生した電力により駆動される機器である。負荷側インレット部146は、2本の電力供給凸部156とロック爪155とを有して負荷装置筐体145に取り付けられている。電力供給凸部156は、負荷側電源プラグ149の電力供給接触部151に挿入されて負荷部147に電力を伝送する。ロック爪155は、電力供給凸部156を電力供給接触部151に挿入した状態において、負荷側電源プラグ149のロック用凸部154に引っかかり、スプリング153の押す力で電力供給配線148と電力供給接触部151との短絡が解除されることを防止する。
負荷側電源プラグ149を負荷側インレット部146に挿入すると、電力供給接触部151に電力供給凸部156が接触すると同時に、ヘッド150が押し込まれてスイッチ152を押し、電力供給配線148と電力供給接触部151とを短絡させ、電力供給接触部151から電力供給凸部156へと電力を供給させる。スイッチ152は、負荷部147が発電部143から切り離された無負荷時には電力供給接触部151に電力が供給されない非給電状態を維持し、活電状態の発電装置140につながる配線などの活電部を外部から遮蔽するとともに、電力供給接触部151と電力供給凸部156とが確実に接続された後に活電部の遮蔽を解除する。負荷側電源プラグ149を負荷側インレット部146から取り外すと、スプリング153の力でヘッド150が押し出されてスイッチ152による電力供給配線148と電力供給接触部151との短絡が解除される。
すなわち、ヘッド150を押す力がユニット検知信号として機能し、ヘッド150及びスプリング153が発電装置140と負荷装置141との接続を検知してユニット検知信号を形成するユニット検知信号形成手段として機能し、スイッチ152は、発電装置140から負荷装置141へ電力を供給したり供給を停止する電力供給切り替え手段として機能し、スイッチヘッド150とスイッチ152とスプリング153とが連動して、活電部遮蔽部として機能している。
第6の実施形態の発電装置140によれば、第4の実施形態と同様の効果を得ることができる。
第1の実施形態の発電装置1を接続する負荷装置2の例として、インクジェット記録装置160を説明する。なお、他の実施形態において負荷装置としてインクジェット記録装置を使用する場合も同様である。
インクジェット記録装置160は、図17(a)の筐体内部の平面図及び図17(b)の筐体内部の排紙トレイ側からみた概略の正面図に示すように、給紙トレイ161と給紙ローラ162とレジストローラ163と搬送ベルト164と駆動ローラ165と用紙搬送ローラ166とラインフィードモータ167と用紙押さえローラ168と排紙トレイ169とシャフト170とキャリッジ171と記録ヘッドカートリッジ172と記録ヘッド173とケーブル174とキャリッジモータ175とワイヤ176とHPセンサ177と制御部178と負荷装置筐体14と負荷側コネクタ15と位置決め用凹部17とを備えている。制御部178は負荷部16に相当する。
給紙トレイ161は、普通紙やその他の記録媒体を収容している。給紙ローラ162は、記録媒体を給紙トレイ161から記録媒体を送り出す。レジストローラ163は、給紙ローラ162から送り出される記録媒体を搬送ベルト164に送りだすタイミングを調整する。搬送ベルト164は、駆動ローラ165と用紙搬送ローラ166とにより回転する無端状ベルトであり、静電吸着により記録媒体を吸着して搬送する。ラインフィードモータ167は、例えばステッピングモータで構成され、駆動ローラ165を回転駆動することにより搬送ベルト164を回転させ、印刷時における副走査を担う。用紙押さえローラ168は、搬送ベルト164に静電吸着した記録媒体を押さえつける。排紙トレイ169は、印刷を終えて搬送ベルト164からはがされた記録媒体を収容する。シャフト170は、長手方向を用紙搬送方向と直交する方向に向けて配置され、キャリッジ171を長手方向に沿って移動可能に支持している。キャリッジモータ175は、例えばステッピングモータで構成され、キャリッジ171をシャフト170に沿って走査させる駆動力を発生させ、印刷時における主走査を担う。ワイヤ176は、キャリッジモータ175の駆動力をキャリッジ171に伝達することにより、キャリッジ171をシャフト170に沿って往復運動させる。HPセンサ177はキャリッジ171の位置を検出する。キャリッジ171は、記録ヘッドカートリッジ172を搭載している。記録ヘッドカートリッジ172は、インク供給源である1または複数のインク色ごとのインクタンクとともに、記録ヘッド173を一体化して搭載している。記録ヘッド173は、搬送ベルト164に記録面を規制された記録媒体と微小間隔をおくように配置され、インク滴を吐出して記録媒体に画像を形成する。ケーブル174は、ケーブル174に結合された端子を介して、適宜のデータ供給源より画像データに応じた記録タイミングパルスを記録ヘッド173に供給する。制御部178は、インクジェット記録装置160全体の動作を制御する。
記録動作の概要を説明する。制御部178は、ホストコンピュータなどから画像データを入力し記録データに変換する。制御部178は、給紙ローラ162を駆動することにより記録媒体を給紙トレイ161から送り出し、レジストローラ163を駆動することにより記録媒体を、先端の曲がりや印字開始タイミングを合わせた後に搬送ベルト164に送り、ラインフィードモータ167を駆動することによりレジストローラ163から送られた記録媒体を搬送ベルト164に静電吸着させ記録ヘッド173の位置まで搬送させる。制御部178は、1ライン分の記録データを展開するとキャリッジモータ175を駆動しながら記録データに基づいて記録ヘッド173からインク滴を吐出させ、1ライン分の記録が終了するとラインフィードモータ167を駆動して改行し、1ライン分を記録する一連の手順を終了する。制御部178は、この一連の手順を記録媒体の1ページに渡って繰り返し、1ページ分の記録を完了すると、記録媒体を搬送ベルト164から剥離して排紙トレイ169に排紙させる。
なお、負荷装置2の一例としてインクジェット記録装置について主に説明したが、負荷装置2は、複写装置、ファクシミリ送受信装置、印刷装置、記録装置、複写装置、複合型の装置など各種の画像形成装置であってもよい。また、電子機器の一例として画像形成装置について主に説明するが、電子機器は画像形成装置以外の各種機器であってもよい。
例えば、図18に示す構成を有する複写装置180は、画像読取部181と制御部182と給紙部183と転写装置184と定着装置185と排紙部186と反転部187と負荷装置筐体14と負荷側コネクタ15と位置決め用凹部17とを備えている。制御部182は負荷部16に相当する。画像読取部181は、原稿サイズ検知装置により原稿台に置かれた原稿のサイズを検知し、原稿を原稿自動送り装置で送りながら光を走査し、反射光を受光して各原稿の画像を読み取り制御部182に出力する。制御部182は、読み取られた画像を画像処理部において補正など各種画像処理を行い、読取順序とともにメモリに記憶し、画像をメモリから順次読み出してトナー像作成のための書込信号を作成する。給紙部183は種々の紙質や大きさの記録媒体を収納し、適宜、転写装置184に送る。転写装置184は、制御部182で作成された書込信号の入力を受けて、トナー色ごとに設けられた感光体を帯電、露光及び現像して表面にトナー像を形成し、感光体に連動して回転する中間転写ベルトに各トナー色のトナー像を重ねて一次転写し、給紙部183から送られる記録媒体に一括して二次転写する。定着装置185は二次転写された記録媒体を加熱ローラと加圧ローラとで構成される定着ローラにはさんで加熱しながら加圧してトナー像を記録媒体に定着させる。定着装置185で定着された記録媒体は、裏面に画像形成する際には、反転部187で反転されて再び転写装置184に送られて裏面に画像形成され、画像形成が終了すれば排紙部186に送られて排紙トレイ等に排紙される。
次に、第1の実施形態の発電部11の例として、燃料電池190について説明する。なお、他の実施形態において発電装置として燃料電池を使用する場合も同様である。
燃料電池190は、図19の概略のブロック図に示すように、燃料電池セルスタック191と燃料タンク192と水タンク193と混合タンク194と燃料ポンプ195と水ポンプ196と循環ポンプ197と空気ブロワ198と凝縮器199と吸気口200と排気口201とを有した、DMFC(Direct Methanol Fuel Cell)直接メタノール型燃料電池である。燃料電池190から電源を供給することにより、ACコードレス化を図ることができる。
燃料電池セルスタック191は、1または複数の燃料電池セルを搭載している。各セルはアノード202とカソード203と電解質膜204とをもっている。アノード202は燃料極とも呼ばれ、メタノールを電気化学的酸化する触媒(メタノール酸化電極触媒)をもつ。カソード203は空気極とも呼ばれ、酸素を選択的に電気化学的還元する触媒(酸素還元電極触媒)をもつ。電解質膜204は、アノード202とカソード203との間に挟み込まれている。アノード202にメタノール水溶液が供給されるとともにカソード203に空気が供給されると、電解質膜204を通じてイオンが移動し、アノード202側で二酸化炭素が発生するとともにカソード203側で水が発生し、さらに、アノード202とカソード203との間に電力が生じる。燃料タンク192は高濃度のメタノールを収容し、水タンク193は水を収容し、混合タンク194は、メタノールを水で希釈したメタノール水溶液を収容している。燃料ポンプ195は、発電によりメタノールが消費されて混合タンク194内の濃度が薄くなると、間欠動作して燃料タンク192から高濃度のメタノールを混合タンク194に送り込むことにより、混合タンク194内のメタノールの濃度を一定に保っている。水ポンプ196は、混合タンク194のメタノール水溶液の量が少なくなると間欠動作し、水タンク193の水を混合タンク194に送り込む。循環ポンプ197は、メタノール水溶液を混合タンク194から燃料電池セルスタック191のアノード202に供給し、アノード202を通過したメタノール及び水と、アノード202側で発生した二酸化炭素とを混合タンク194に戻す。混合タンク194に送られた余分な水は水蒸気として、二酸化炭素とともに混合タンク194から水タンク193に排出される。空気ブロワ198は、カソード203に空気を供給する。凝縮器199は、カソード203で生成された水蒸気と空気中の窒素と未反応の酸素とを回収し、回収された気体と吸気口200を通じて画像形成装置の外部から流入した外気との間で熱交換を行うことにより、水蒸気を液体の水に凝縮して水タンク193に送り込むとともに、気体及び蒸気の一部を冷却して排気口201から画像形成装置の外部へ排出する。
1;発電装置、2;負荷装置、3;発電装置、4;負荷装置、5;発電装置、
6;発電装置、7;負荷装置、8;発電装置、9;負荷装置、10;発電装置筐体、
11;発電部、12;発電側コネクタ、13;位置決め用凸部、14;負荷装置筐体、
15;負荷側コネクタ、16;負荷部、17;位置決め用凹部、
20;発電側電源ハーネス、21;発電側電源端子、22;発電側ハウジング、
23;発電側ネジ、24;発電側スプリング、25;給電端子収容部、
26;発電側ロック部、27;発電側ガイド部、28;発電側バカ穴、
30;負荷側電源ハーネス、31;負荷側電源端子、32;負荷側ハウジング、
33;負荷側ネジ、34;負荷端子収容部、35;負荷側ロック部、
36;負荷側ガイド部、37;負荷側ネジ穴、40;発電装置筐体、41;発電部、
42;給電部、43;位置決め用凸部、44;負荷装置筐体、45;負荷側コネクタ、
46;負荷部、47;位置決め用凹部、50;押込部材、51;回転歯車、
52;押込部材戻し用スプリング、53;押込部材戻し用ワイヤ、
54;押し上げ用ブラケット、55;コネクタ用ブラケット、56;ガイドレール、
57;発電側コネクタ、58;ブラケット用ガイド、59;ストッパ、60;開き扉、
61;開き扉回転支持部材、62;開き扉用スプリング、63;給電用穴、
64;押込部材用穴、70;発電側コネクタ、71;メカシャッタ、72;開閉棒、
73;開閉棒ガイド、74;開口用ワイヤ、75;ワイヤ支持部材、
76;シャッタ戻し用ワイヤ、77;シャッタ戻し用スプリング、78;回転支持部材、
80;電源ライン、81;スイッチ、82;押込部材、83;接続端子、
84;吸収用スプリング、85;押し上げ用スプリング、90;発電装置筐体、
91;発電部、92;電源ケーブル、93;リレー用電源、94;負荷装置筐体、
95;負荷側インレット部、96;負荷部、97;電力供給配線、98;接続検知配線、
99;負荷側電源プラグ、100;電力供給接触部、101;接続検知接触部、
102;リレー接点、103;リレーコイル、104;電力供給凸部、
105;接続検知凸部、106;発電側インレット部、107;発電側電源プラグ、
108;活電部シャッタ、109;活電部電極、110;リレー接点、
111;リレーコイル、112;発電装置内スイッチ、113;負荷装置内スイッチ、
120;発電装置筐体、121;発電部、122;電源ケーブル、
123;負荷装置筐体、124;負荷側インレット部、125;負荷部、
126;電力供給配線、127;負荷側電源プラグ、128;電力供給接触部、
129;スイッチ、130;電力供給凸部、131;マグネット、140;発電装置、
141;負荷装置、142;発電装置筐体、143;発電部、144;電源ケーブル、
145;負荷装置筐体、146;負荷側インレット部、147;負荷部、
148;電力供給配線、149;負荷側電源プラグ、150;ヘッド、
151;電力供給接触部、152;スイッチ、153;スプリング、
154;ロック用凸部、155;ロック爪、156;電力供給凸部、
160;インクジェット記録装置、161;給紙トレイ、162;給紙ローラ、
163;レジストローラ、164;搬送ベルト、165;駆動ローラ、
166;用紙搬送ローラ、167;ラインフィードモータ、168;用紙押さえローラ、
169;排紙トレイ、170;シャフト、171;キャリッジ、
172;記録ヘッドカートリッジ、173;記録ヘッド、174;ケーブル、
175;キャリッジモータ、176;ワイヤ、177;HPセンサ、178;制御部、
180;複写装置、181;画像読取部、182;制御部、183;給紙部、
184;転写装置、185;定着装置、186;排紙部、187;反転部、
190;燃料電池、191;燃料電池セルスタック、192;燃料タンク、
193;水タンク、194;混合タンク、195;燃料ポンプ、196;水ポンプ、
197;循環ポンプ、198;空気ブロワ、199;凝縮器、200;吸気口、
201;排気口、202;アノード、203;カソード、204;電解質膜。
6;発電装置、7;負荷装置、8;発電装置、9;負荷装置、10;発電装置筐体、
11;発電部、12;発電側コネクタ、13;位置決め用凸部、14;負荷装置筐体、
15;負荷側コネクタ、16;負荷部、17;位置決め用凹部、
20;発電側電源ハーネス、21;発電側電源端子、22;発電側ハウジング、
23;発電側ネジ、24;発電側スプリング、25;給電端子収容部、
26;発電側ロック部、27;発電側ガイド部、28;発電側バカ穴、
30;負荷側電源ハーネス、31;負荷側電源端子、32;負荷側ハウジング、
33;負荷側ネジ、34;負荷端子収容部、35;負荷側ロック部、
36;負荷側ガイド部、37;負荷側ネジ穴、40;発電装置筐体、41;発電部、
42;給電部、43;位置決め用凸部、44;負荷装置筐体、45;負荷側コネクタ、
46;負荷部、47;位置決め用凹部、50;押込部材、51;回転歯車、
52;押込部材戻し用スプリング、53;押込部材戻し用ワイヤ、
54;押し上げ用ブラケット、55;コネクタ用ブラケット、56;ガイドレール、
57;発電側コネクタ、58;ブラケット用ガイド、59;ストッパ、60;開き扉、
61;開き扉回転支持部材、62;開き扉用スプリング、63;給電用穴、
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108;活電部シャッタ、109;活電部電極、110;リレー接点、
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163;レジストローラ、164;搬送ベルト、165;駆動ローラ、
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172;記録ヘッドカートリッジ、173;記録ヘッド、174;ケーブル、
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180;複写装置、181;画像読取部、182;制御部、183;給紙部、
184;転写装置、185;定着装置、186;排紙部、187;反転部、
190;燃料電池、191;燃料電池セルスタック、192;燃料タンク、
193;水タンク、194;混合タンク、195;燃料ポンプ、196;水ポンプ、
197;循環ポンプ、198;空気ブロワ、199;凝縮器、200;吸気口、
201;排気口、202;アノード、203;カソード、204;電解質膜。
Claims (15)
- 接続した負荷装置に電力を供給する発電装置であって、
前記負荷装置から分離されている状態で活電部を遮蔽する活電部遮蔽手段を備えることを特徴とする発電装置。 - 前記活電部遮蔽手段は、絶縁部材で形成され、前記負荷装置に電力を供給する端子となる接触子を、指より小さい穴の奥まった位置に固定している請求項1に記載の発電装置。
- 前記活電部遮蔽手段は、前記負荷装置へ電力を供給する端子となる接触子を前記負荷装置との接続時に外部に露出させ、前記負荷装置から分離される際に前記接触子を遮蔽する請求項1または請求項2に記載の発電装置。
- 前記活電部遮蔽手段は、近づく前記負荷装置により押し込まれる押込部材を有し、押込部材が押し込まれる力により前記接触子を前記負荷装置方向に移動させ、押込部材が押し込まれる力が緩むと前記接触子を前記負荷装置から遠ざける請求項3に記載の発電装置。
- 前記活電部遮蔽手段は、近づく前記負荷装置により押し込まれる押込部材と、押込部材を押し込む力により開いて前記接触子を前記負荷装置に対向して露出させ、押込部材を押し込む力が緩むと閉じて前記接触子を前記負荷装置から遮蔽するシャッタとを有する請求項3に記載の発電装置。
- 前記発電装置が稼動状態であり、かつ、無負荷である場合に、前記負荷装置への電力供給を停止させるスイッチを備える請求項1から請求項5のいずれかに記載の発電装置。
- 前記スイッチは、前記発電装置と前記負荷装置との接続時に前記負荷装置から受ける力により前記負荷装置へ電力を供給する状態に切り替わり、前記発電装置と前記負荷装置との分離時に前記負荷装置から受ける力により前記負荷装置への電力供給を停止する状態に切り替わる請求項6に記載の発電装置。
- 前記活電部遮蔽手段は、前記発電装置と前記負荷装置との接続を検知してユニット検知信号を形成するユニット検知信号形成手段と、前記ユニット検知信号を検出すると前記発電装置から前記負荷装置への電力の供給を行い、前記ユニット検知信号が検出されない場合は前記発電装置から前記負荷装置への電力の供給を停止する電力供給切り替え手段とを有する請求項1から請求項7のいずれかに記載の発電装置。
- 前記ユニット検知信号形成手段は、前記発電装置の接触子と前記負荷装置の接触子とが接続された後に前記ユニット検知信号を形成する請求項8に記載の発電装置。
- 前記ユニット検知信号は接地電位へ流れる電流である請求項8または請求項9に記載の発電装置。
- 前記負荷装置との接続部分を複数備える請求項1から請求項10のいずれかに記載の発電装置。
- 前記発電装置と前記負荷装置とは電源ケーブルを介して接続され、
前記活電部遮蔽手段は、前記電源ケーブルの先端に設けられている請求項1から請求項11のいずれかに記載の発電装置。 - 前記電源ケーブルは、着脱可能である請求項12に記載の発電装置。
- 前記発電装置から前記負荷装置への電力の供給を停止する給電停止手段を備える請求項1から請求項13のいずれかに記載の発電装置。
- 請求項1から請求項14のいずれかに記載の発電装置を電源に備えることを特徴とする画像形成装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2005
- 2005-03-30 JP JP2005098312A patent/JP2006280145A/ja active Pending
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