JP4167186B2 - 電源ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
特徴としている。
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。
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。
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。
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。
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接続ライン用端子が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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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ー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。
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。
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。
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。
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。
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。
防塵フィルタ1002は、取っ手部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。
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
Claims (5)
- 充電部および充放電切替部を内部に収容可能な箱体と、
上記箱体に設けられ、上記充電部および充放電切替部に外気を取り込んで冷却を行うファンと、
上記箱体の外表面に設けられて上記ファンの駆動を制御する制御基板とを備え、
電源を必要とする電気機器に対して上記箱体の外表面が対向するようにして着脱可能としたことを特徴とする電源ユニット。 - 請求項1記載の電源ユニットにおいて、
上記充電部と充放電切替部との境界部に断熱材が設けられ、
上記断熱材を挟む上記箱体の両側面の一方には外気を取り込む第1のファンが、他方には上記箱体内部の熱を箱体の外に排出する第2のファンがそれぞれ設けられ、
上記断熱材は上記箱体の内部空間高さよりも低くされて該内部空間に通風可能な隙間を構成し、該隙間および上記第1,第2のファンにより上記箱体内の熱を外部に排出する流路が構成されることを特徴とする電源ユニット。 - 請求項1または2記載の電源ユニットにおいて、
上記ファンは、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1乃至3のうちの一つに記載の電源ユニットにおいて、
上記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1乃至4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。
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