JP2007187984A - キャパシタユニットおよび電源ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】補助電源装置に故障が発生した場合に、安全に部品の交換等の修理作業ができ、サービス従業者のコール等も少なくでき、コスト少なく保守できるキャパシタユニットおよび電源ユニットを提供する。
【解決手段】画像形成装置の定着装置の電力供給ユニット用に用いられるキャパシタユニットであって、キャパシタユニットは、複数のキャパシタと複数のキャパシタを内包するケーシングとを有し、複数のキャパシタは、配線基板を介して前記ケーシングの内部で前記キャパシタの端子を電気的に接続されつつ狭持されて固定され、ケーシングの下部外面には、電力供給ユニットの充放電器と接続するコネクタを有し、コネクタは、キャパシタユニットの出し入れによりケーシングの下面に設けられたコネクタを介して充放電器と電気的に接続されつつ固定されることを主たる構成とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置の定着器用のキャパシタユニットおよび電源ユニットに関し、さらに詳しくは、高電力消費装置に対する補助電源供給機構を有するキャパシタユニットおよび電源ユニットに関する。

従来、定着の熱源への電力供給（補助電源装置）に、電解コンデンサ等のコンデンサを利用したコンデンサの搭載（実装）方法等に関する方法が提案されている（例えば特許文献１、２、３参照）。
また、コンデンサ（電解コンデンサ等）のパッケージングに関する方法も提案されている（例えば特許文献４参照）。
さらに、コンデンサの搭載（実装）方法及び冷却及び断熱方法等に関する事例も提案されている（例えば特許文献５参照）。
実開平０５−２７３８８８号公報 特開平１０−２８２８２１号公報 特開２０００−３１５５６７号公報 特開２００２−０７５８０６号公報 特開２００１−０６６９２６号公報

しかしながら、図２に示す従来の定着装置１４のヒータ１４Ａ、１４Ｂへ補助的に電源を供給する、図３に示すような従来の電力供給用補助電源装置（電源ユニット）１０００’には、少なくとも大容量を扱うコンデンサ（電解コンデンサ等）１１１と、このコンデンサ１１１を充放電する充放電切替部１００Ｂとが収められている。

さらに、図３において、コンデンサ１１１と充放電切替部１００Ｂを収納するケーシング１１０’とケーシング蓋１１０Ａとの締結は、誤ってショートさせてしまった時の発火事故や感電事故等を防止するなどの安全性、及び不用意に充電部の回収や廃棄が行われることを防止するなどのリサイクル性の観点から、画像形成装置製造者やサービス（メンテナンス）従事者及びユーザーなどが安易に触ることが出来ないように、通常用いることのない専用の締結用治具を用いて締結されている。

この締結治具は、前述した電源ユニット１０００’で故障等が発生した場合、サービス従事者が電源装置を修理することは困難である。仮に修理するにしても、電源装置をまるごと交換するか、あるいは、専用の締結用治具をサービスマンへ支給することとなり、故障部品以外の部品も交換することによって余分なコストアップに繋がる。さらに、電源装置内部の修理時に工具や人体が触れて発火事故や感電事故の発生する危険性もある。

また、図２において、電源から取り出したキャパシタユニット１００Ａ（図３では、１００Ａ’）を、不用意に放置されてしまうと危険である。
さらに、キャパシタを上方へ持ち上げる為の手段が無く、キャパシタを電源から取り出した後、キャパシタ下部に設けたコネクタ５２が邪魔となり、安易にキャパシタユニット１００Ａを床やテーブル等に直に置くことができないことがあり、無理やり置いた場合においては、キャパシタの重みでコネクタ５２、５３を破損する欠点もある。

本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、補助電源装置に故障が発生した場合に、安全に部品の交換等の修理作業ができ、サービス従業者のコール等も少なくでき、コストの上昇を少なくして保守できるキャパシタユニットおよび電源ユニットを提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像形成装置の定着装置の電力供給ユニット用に用いられるキャパシタユニットであって、前記キャパシタユニットは、複数のキャパシタと、前記複数のキャパシタを内包するケーシングとを有し、前記複数のキャパシタは、配線基板を介して前記ケーシングの内部で前記キャパシタの端子を電気的に接続されつつ狭持されて固定され、前記ケーシングの下部外面には、前記電力供給ユニットの充放電器と接続するコネクタを有し、前記コネクタは、前記キャパシタユニットの出し入れにより前記ケーシングの下面に設けられた前記コネクタを介して前記充放電器と電気的に接続されつつ固定されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のキャパシタユニットにおいて、前記ケーシングの上面に、把手部材を設けたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のキャパシタユニットにおいて、前記ケーシングの下面に、ゴム足を設けたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のキャパシタユニットと、該キャパシタユニットのキャパシタを充放電する充放電器とを有し、画像を定着する定着手段への補助電力を供給する電源ユニットであって、前記キャパシタユニットと前記充放電器との間にコネクタを備え、前記電源ユニットの筐体上面に前記キャパシタユニットを出し入れ可能な収納穴を設け、前記キャパシタユニットと前記充放電器とは、前記キャパシタユニットの出し入れにより、前記キャパシタユニットを内包するケーシングの下面に設けられた前記コネクタによって接続されることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４記載の電源ユニットにおいて、前記キャパシタユニットは、該キャパシタユニットの支持枠を構成する各部品の締結に、誤締結防止部を有することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の電源ユニットにおいて、前記キャパシタユニットの前記ケーシング上面に、把手部材を設けたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項４から６のいずれか１項に記載の電源ユニットにおいて、前記キャパシタユニットの前記ケーシング下面に、ゴム足を設けたことを特徴とする。

このように、本発明のキャパシタユニット及び電源ユニットによれば、安全に部品の交換等の修理作業ができ、サービス従業者のコール等も少なくでき、コストの上昇を少なくして保守を行うことが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明のキャパシタユニットおよび電源ユニットを、実施形態により、詳細に説明する。なお、本実施形態は以下に述べるものに限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。

図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１は、画像形成処理部Ｐ１として、感光体ドラム２と、帯電装置３と、書き込み装置４と、現像装置５と、転写装置６と、クリーニング装置７と、レジストローラ８と、定着装置１４と、定着ローラ（発熱体：ヒータ）１４Ａと、搬送切換部１５と、両面反転装置１６とを備えている。

また、給紙バンクＰ２として、繰り出しローラ９と、分離ローラ１０と、給送ローラ１１と、給紙カセットＰ２Ａ，Ｐ２Ｂとを備えている。また、原稿走査部Ｐ３として、光学装置１２と、コンタクトガラスＰ３Ａとを備えており、原稿走査部Ｐ３の上面に、ＡＤＦ１３と、原稿排紙台１３Ａとを備えている。さらに本実施形態の画像形成装置は、電源ユニット１０００及び操作部（ＯＰ）を備えている。

図１〜図３に示すように、定着装置１４のヒータ１４Ａ、１４Ｂの電源ユニット１０００（１０００’）には、少なくとも大容量を扱うコンデンサ（電解コンデンサ等）１１１と、このコンデンサ１１１からの充放電をする充放電切替部１００Ｂが収められている。

本実施形態の電源ユニット１０００は、図５〜図６に示す様に、電源ユニット１０００を構成するケーシング１１０内に、少なくともキャパシタユニット１００Ａと充放電切替部１００Ｂとが収納されている。

キャパシタユニット１００Ａは、図５に示すように、電解コンデンサ１１１と、電解コンデンサ１１１を並列接続する為の配線基板５１と、配線基板５１に接続するコネクタ（凹側）５２及び電解コンデンサ１１１などの各部品を保持する為の取付け支持枠１１６とを有して構成され、通電部である電解コンデンサ１１１の端子部（図示せず）、配線基板５１及びコネクタ５２と配線基板５１を結ぶハーネス（図６Ｂ参照）は、取付け支持枠１１６で覆われており、この取付け支持枠１１６の外部からは容易に触れることができない構造となっている。

すなわち図５〜図６に示す様に、本実施形態のキャパシタユニット１００Ａの取付け支持枠１１６の上面に、キャパシタユニット１００Ａを丸ごと持ち上げる為の把手部材５４が設けられている。
そしてこの取付け支持枠（キャパシタケーシング（キャパシタ筐体））１１６への把手部材５４は、固定手段、例えば取り付ネジによって確実に取付けられている。

また本実施形態のキャパシタユニット１００Ａは、図５〜図６に示す様に、キャパシタユニット１００Ａの取付け支持枠１１６の下面に、ゴム足５７を設けている。

このゴム足５７の長さ５９は、コネクタ５２、５３の上下方向の長さ６０よりも長くし、さらに、電源ユニット１０００内へのキャパシタユニット１００Ａの収納時（固定時）に、ゴム足５７の長さ５９とコネクタ嵌合長さＬ６１とが、同じになるように設定している。このように設定することによって金属部分の弾性率とゴム足部分の弾性率が異なるので、高振動部は主にゴム部分により減衰し、低振動部は主に金属部分により減衰するため、振動を極力減衰させることができる。したがって、長期に亘ってもねじ等の部分の固定手段の緩みが少なく、また振動の発生も少なく、よって導通の不良を生じることを極力抑制することもできる。

そして前述のコネクタ（凹側）５２は、図５に示すように、キャパシタユニットの筐体であるケーシング１１０の下面１１２に設けられた構造となっている。
また前述したケーシング１１０の上面には、キャパシタユニット１００Ａを出し入れする為の必要最小限の収納穴（図示せず）が設けられており、ケーシング１１０内にキャパシタユニット１００Ａの収納する時には、収納穴からは、遮蔽板（図示せず）等によりキャパシタユニット１００Ａ以外のケーシング１１０の内部部品には安全上、触れることができない構造となっている。
尚、図７に示すように、ケーシング１１０内にキャパシタユニット１００Ａを収納した後は、前述の収納穴はケーシング上部蓋で塞がれる。

回路構成としては、配線基板５１と充放電切替部１００Ｂを結ぶハーネスの途中に、前述のコネクタ５２、５３が介されている構成（図２または図６Ｂ参照）となっている。

尚、図４に示すように、前記コネクタ５２（メス）、５３（オス）の被挿入子（レセプタクル）５３Ａは、コネクタ５２（挿入子５２Ａ）の開口部よりも端子部５２Ｂ（メス側）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。そしてメス側のコネクタ５２の開口部５２Ｓにオス側の枠部５３Ｗにある被挿入子５３Ａがオス側の端子５３Ｂと共に挿入される際に、メス側の開口部５２Ｓにある挿入子５２Ａが前記被挿入子５３Ａ内に挿入され、（メス）端子部５２Ｂに前記（オス）端子５３Ｂが挿入されて電気的に接続されると共に、位置的にも固定されて電気的接続の確実な確立と、その後の抜け防止と位置決めを確実に確保することとなっている。そしてこのような接続により、振動の印加の際にも電気的接点の確保と共に、長期的な振動印加に伴う緩み防止の役目もコネクタは担っている。

以上により、図７に示すように、電源ユニット１０００のケーシング１１０上面に設置されたケーシング上部蓋１１０Ｂを、把手５４を掴んで取外すことにより、ケーシング上面に設けられた収納穴１１０−１からキャパシタユニット１００Ａを、図５中の矢印５８方向に出し入れすることができる。また、キャパシタユニット１００Ａ内の配線基板５１とケーシング１１０内の充放電切替部１００Ｂ間との配線の結線及び切り離しは、キャパシタユニット１００Ａ下部に設けられたコネクタ５２、５３により、電源ユニット１０００からのキャパシタユニット１００Ａの出し入れと同時に、そして確実に導通されるように行われる。

また、キャパシタユニット１００Ａの取付け支持枠１１６を構成している各部品１２１〜１２４などの締結は、画像形成装置製造者やサービス従事者及びユーザーがキャパシタユニット１００Ａ内を安易に触ることが出来ないよう、通常用いることのない締結用治具を用いて締結されている。
たとえばケーシング１１０を電源ユニット１０００の筐体壁部へ装着した際に、該壁部との間で装着状態を維持するための構成を備え、前記装着状態を維持するための構成として、キャパシタユニット１００Ａのケーシング１１０を支持する取付け支持枠１１６に設けられた係止部材１２３が、電源ユニット１０００の筐体壁部に設けられた支架ブラケット１２２の係止部（支持ピン１２４）と係合して係止されることにより、装置の筐体壁部から電源ユニットが抜け落ちることを防止できる。

以上、本実施形態のキャパシタユニットおよび電源ユニットによれば、キャパシタユニットと充放電器との間にコネクタを設け、キャパシタユニットのケーシング上面にキャパシタユニットを出し入れ可能な収納穴を設け、キャパシタの出し入れによりキャパシタケーシングの下面に設けられたコネクタによって接続される構成としたことにより、電源ユニット故障時においては、正常であると確認されているキャパシタユニットと交換すればよく、キャパシタユニットの故障かどうかを市場において瞬時に判別することができる。したがって、従来のように電源ユニット全てを交換する必要が無く、故障部品のみの交換が可能となる。

また、少なくとも画像形成装置から電源ユニットが取外された状態において、電源ユニットからキャパシタユニットを取外すことにより電源ユニット内には電力が供給されていない状態となる為、電源ユニット内を容易に触れることが可能となり、発火事故や感電事故等の心配が無くなる。

さらに、ケーシングとケーシング蓋との締結に通常用いることのない締結用治具を用いる必要が無くなる為、サービス従事者へ通常用いることのない締結用治具を配布することによるコストＵＰを防止することが可能となる。

また、キャパシタユニットの支持枠を構成している各部品の締結を、画像形成装置製造者やサービス従事者及びユーザーがキャパシタユニット内を安易に触ることが出来ないよう通常用いることのない締結用治具を用いて締結したことにより、安易にキャパシタユニットを解体することを防止することができ、誤ってショートさせてしまった時の発火事故や感電事故の防止などの安全性及び不用意に充電部の回収や破棄がおこなわれることの防止等を含むリサイクル性を向上させることができる。

さらに、キャパシタユニットの支持枠上面に、キャパシタユニットを持ち上げる為の把手を設け、これによって、電源ユニットからキャパシタユニットを容易に取外すことができる。

また、キャパシタユニットの支持枠下面にゴム足を例えば筐体下部の４隅に設けたことにより、電源ユニットからキャパシタユニットを取外した後にキャパシタユニットを安定して床や机等の上にコネクタの破損を防止するとともにキャパシタの転倒を防止することができ、さらに、充放電の際の振動を防止し振動吸収剤としての効果も発揮して、定着時の振動の印加を定着ロールなどに与えることなく、画像形成あるいは画像の定着を高度に保護しうる。

本実施形態の電源ユニットを使用する画像形成装置の構成例を示す断面図である。 従来の定着器用電源の構成を示すブロック図である。 従来の定着器用電源の構成を示す斜視図である。 本実施形態の電源ユニットの充放電切替部と、キャパシタユニットとの間のコネクタの斜視図である。 本実施形態の電源ユニットの幅方向断面図である。 （Ａ）は図５に示す電源ユニット内のキャパシタユニットのＡ−Ａ線縦幅方向断面図であり、（Ｂ）は本実施形態のキャパシタユニットで使用されるハーネスの使用例を示す図である。 本実施形態の電源ユニットの筐体部を示す斜視図である。 本実施形態のキャパシタユニットの斜視図である。

符号の説明

５１ 配線基板
５２ コネクタ（凹側）
５３ コネクタ（凸側）
５４ 把手部材
５５ 取り付ネジ
５６ 支持台
５７ ゴム足
５８ 矢印
５９ ゴム足の長さ
６０ ハーネス
６１ コネクタ嵌合長さ（Ｌ）
１００Ａ，１００Ａ’ キャパシタユニット
１００Ｂ 充放電切替部
１０１、１０１’ 冷却ファン
１１０，１１０’ ケーシング
１１０Ａ ケーシング蓋
１１１ コンデンサ（電解コンデンサ等）
１１２ ケーシング下面
１１６ 取付け支持枠
１０００，１０００’ 電源ユニット

Claims (7)

1. 画像形成装置の定着装置の電力供給ユニット用に用いられるキャパシタユニットであって、
   前記キャパシタユニットは、複数のキャパシタと、前記複数のキャパシタを内包するケーシングとを有し、
   前記複数のキャパシタは、配線基板を介して前記ケーシングの内部で前記キャパシタの端子を電気的に接続されつつ狭持されて固定され、
   前記ケーシングの下部外面には、前記電力供給ユニットの充放電器と接続するコネクタを有し、
   前記コネクタは、前記キャパシタユニットの出し入れにより前記ケーシングの下面に設けられた前記コネクタを介して前記充放電器と電気的に接続されつつ固定されることを特徴とするキャパシタユニット。
2. 前記ケーシングの上面に、把手部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のキャパシタユニット。
3. 前記ケーシングの下面に、ゴム足を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のキャパシタユニット。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のキャパシタユニットと、該キャパシタユニットのキャパシタを充放電する充放電器とを有し、画像を定着する定着手段への補助電力を供給する電源ユニットであって、
   前記キャパシタユニットと前記充放電器との間にコネクタを備え、
   前記電源ユニットの筐体上面に前記キャパシタユニットを出し入れ可能な収納穴を設け、
   前記キャパシタユニットと前記充放電器とは、
   前記キャパシタユニットの出し入れにより、前記キャパシタユニットを内包するケーシングの下面に設けられた前記コネクタによって接続されることを特徴とする電源ユニット。
5. 前記キャパシタユニットは、該キャパシタユニットの支持枠を構成する各部品の締結に、誤締結防止部を有することを特徴とする請求項４記載の電源ユニット。
6. 前記キャパシタユニットの前記ケーシング上面に、把手部材を設けたことを特徴とする請求項４または５に記載の電源ユニット。
7. 前記キャパシタユニットの前記ケーシング下面に、ゴム足を設けたことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の電源ユニット。

Images