JP5169252B2 - 電源ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源ユニットおよび画像形成装置に関し、さらに詳しくは、高電力消費装置に対する電源供給機構に用いられる直流電源での熱対策機構に関する。

電力消費の高い構成の一つに発熱体を用いた構成がある。このような構成を備えた装置の一つに画像形成装置がある。
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。

定着装置の構成としては、定着あるいは加熱ローラと加圧ローラとを用いた熱ローラ加熱定着方式を用いた構成あるいは加熱ローラに代えて加熱ベルトを用いた構成がある（例えば、非特許文献１）。

いずれの方式においても、加熱源の構成の一つとして抵抗発熱体あるいは誘電発熱体が用いられており、発熱体は、画像形成装置の始動時において所定温度に達するまでの時間、いわゆる立ち上がり時間の短縮、そして定着温度維持のために通電される。

従来、立ち上がり時間の短縮のための構成としては、定着用熱源への電源として、主電源に加えて補助電源を備えた構成がある（例えば、特許文献１）。
発熱体は立ち上がり時間を短縮するために、通常の画像形成処理時における稼働時に比べて消費電力が高くなる。従って、特許文献１に開示されているように、商用電源のみを用いるのでなく、定着装置において商用電源からの電力供給による発熱体と直流電源からの電力供給による発熱体とを組み合わせ、立ち上げ時には両方の発熱体を用いることにより所定温度に達するまでの発熱量を増加させることが有利となる。

しかし、商用電源とは別に直流電源を用いる場合には、直流電源に装備される充放電部が熱の影響を受けて充電効率や放電効率を変化させることが知られている。このため、従来では、充電部に用いられるキャパシタに断熱部材を倦装する構成（例えば、特許文献２）や、発熱部材に放熱フィンを設ける構成（例えば、特許文献３）が提案されている。

コロナ社発刊「電子技術の基礎と応用」第３１８頁図４．１６４ （１９９７年６月２０日第３版） 特開平１０−２８２８２１号公報（段落「００１８」欄） 特開平８−３１３０７８号公報（段落「００２１」欄） 特開２０００−１４１６９号公報（段落「００１５」欄）

発熱体は立ち上がり時間の短縮のために、通常の画像形成処理時における稼働時に比べて消費電力が高くなる。従って、商用電源のみを用いるのでなく、定着装置において商用電源からの電力供給による発熱体と直流電源からの電力供給による発熱体とを組み合わせ、立ち上げ時には両方の発熱体を用いることにより所定温度に達するまでの発熱量を増加させることが考えられる。

商用電源の他に直流電源を用いる場合には、画像形成装置の内部にそれぞれの電源部を装備することが考えられるが、このような構成とした場合には画像形成装置の内部で各電源部を装備するためのスペースが必要となることから装置の大型化を招く虞があり、さらには、内部での制御、特に、交直切替を含む両電源の管理のための構成が必要となり、構成の複雑化およびコストの上昇を招く。
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。

一方、充電部に電解液を封入した電解コンデンサなどがキャパシタとして用いられる場合、温度の上昇により耐久性が悪化するという性質がある。これは、コンデンサ内部の電解液が劣化することが主因といわれている。また、最悪の場合には内部に封入されている電解液が漏出してしまう致命的な故障が発生すること場合がある。
この場合には近隣に配置されている電気回路基板への接触により短絡を発生して破損の原因となる。

従来、このような電解液の漏出は温度管理によって防止されているが、温度管理のための構成が必要となり、構成の複雑化やコスト上昇の原因となる。

一方、電源ユニット内での温度管理、特に充放電部への熱的な影響を防止することに関しては、充電部での大電流の使用によるだけでなく充放電部に設けてある制御基板に実装されている電装部品の素子からの発熱もあり、このことから、単に、断熱材や放熱部材を設けることで熱伝導状態を制御するだけでは充分とはいえない場合がある。このため、温度上昇により充電部材の含まれる電解液の溢出や漏出が発生するなど思わぬ事故を招くこともある。

本発明の目的は、上記従来の画像形成装置における問題に鑑み、コスト上昇を招くことなく充電部とその他の基板類を同一空間内に設けた場合の充電部での熱的な悪影響および不測の事態を未然に防止することが可能な電源ユニットおよび画像形成装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、ケーシング内にキャパシタを備えた電源ユニットにおいて、前記キャパシタは、セル部とバランス回路基板とを有し、前記セル部と前記バランス回路基板との間に断熱材が設けられ、前記セル部は、長手方向の両端が支持枠で保持されており、前記支持枠は、一端側が前記断熱材で構成され、他端側には液受け部が構成されていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の電源ユニットにおいて、前記バランス回路基板に放熱部材が設けられていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の電源ユニットにおいて、前記液受け部が断熱材で構成されていることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の電源ユニットにおいて、前記支持枠の一端側が前記セル部の一端側を塞ぐことを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１，３，４のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、前記液受け部は、皿形状であることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１，３，４，５のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、前記液受け部は前記セル部の少なくとも底面およびこれと直角に連続する面とを覆うことを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項１，３，４，５のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、前記液受け部には、電解液を収容する収容タンクまたは電解液を回収する回収パイプが設けられていることを特徴としている。

請求項８記載の発明は、請求項１または４に記載の電源ユニットにおいて、前記支持枠には、通気口が設けられていることを特徴としている。

請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、前記ケーシング内にファンが設けられていることを特徴としている。

請求項１０記載の発明は、請求項１乃至９のいずか１つに記載の電源ユニットにおいて、
前記ケーシングには把手部材が設けられていることを特徴としている。

請求項１１記載の発明は、請求項１乃至１０のいずか１つに記載の電源ユニットにおいて、前記キャパシタは防曝機構を備えることを特徴としている。

請求項１２記載の発明は、請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、前記キャパシタは千鳥状に配置されていることを特徴としている。
請求項１３記載の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、前記ケーシング内に充放電切替部を備えることを特徴としている。
請求項１４記載の発明は、請求項１３に記載の電源ユニットにおいて、前記充放電切替部と前記キャパシタとの間が断熱されていることを特徴としている。
請求項１５記載の発明は、画像形成の対象となる原稿の載置部から原稿載置台に向けて該原稿を給送する自動原稿給送装置を備えた画像形成装置において、請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の電源ユニットを備えたことを特徴としている。

請求項１，２および１６記載の発明によれば、キャパシタ部に装備されているセル部とバランス回路基板との間に設けられた断熱材により双方間での断熱作用によりセル部がバランス回路基板からの熱の影響を受けにくくすることができる、しかも、バランス回路基板に設けられている放熱部材によってバランス回路基板での放熱作用も促進されることにより、バランス回路基板からセル部への熱の影響を抑えることができる。

請求項３および４記載の発明によれば、セル部が支持枠の一部により断熱され、さらに一端を塞がれることによりセル部に対する外部からの熱の影響を受けにくくして充電効率の悪化を防止できる。

請求項５乃至９および１２記載の発明によれば、セル部の底面と対向する面に断熱材を用いた液受けが設けられているので、セル部に対する外部からの熱の影響を抑制できるとともに、断熱材によってセル部から漏れた電解液を収容して回収することができるので、単一部材で断熱に加えて他の部材への電解液の接触を防止して電機部品の短絡などの事故を液漏れ発生位置で回避させることが可能となる。特に請求項１２記載の発明においては、キャパシタに防曝機構を備えたものが用いられる構成を対象とした場合においても防爆機構から不用意に液が漏出するような自体を抑止することができる。

請求項１０記載の発明によれば、ユニット内を強制的に通風できることで放熱を効率よく行うことができる。特に支持枠に対する外部からの空気が接触しやすくされるので放熱を促進することができる。

請求項１１記載の発明によれば、把手を備えることで電源ユニットをケーシングに対して挿脱する際の作業性を向上させることができる。

請求項１３記載の発明によれば、キャパシタが千鳥状に配置されているので狭い空間内でも設置効率をよくすることができる。

請求項１４および１５記載の発明によれば、ケーシング内に充電切替部を装備した場合でも充電切替部とキャパシタとの間を断熱しているので、キャパシタに対する充電切替部からの熱の影響を抑制することができる。

以下、図示実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本実施例による画像形成装置１が示されている。
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。

画像形成処理部Ｐ１には、潜像担持体としてドラム状の感光体（以下、感光体ドラムという）２が配置されており、感光体ドラム２の周囲には、感光体ドラム２の回転方向、図２では時計方向の回転方向に沿って順次画像形成処理を実行するための帯電装置３，書き込み装置４，現像装置５，転写装置６およびクリーニング装置７がそれぞれ配置されている。

本実施例では、書き込み装置４として、異なる色の画像形成のための潜像形成が可能な構成、つまり２系統の書き込み光路を備えており、さらに現像装置５においても書き込み装置４により形成された潜像に対応する色の現像剤を供給できるように２種の現像装置（便宜上、書き込み装置により書き込み光を符号４，４’で示し、現像装置を符号５，５’で示す）が備えられている。

給紙バンクＰ２は、画像形成処理部Ｐ１における転写位置の前方に配置されているレジストローラ８に向けて選択されたサイズのシートを収容している給紙カセットＰ２Ａ〜Ｐ２Ｅのいずれかから繰り出して給送することができる部分である。このため、給紙バンクＰ２には、複数の給紙カセットＰ２Ａ〜Ｐ２Ｅの出口側に繰り出しローラ９、そして一方が逆転することによりシートとローラとの間の摩擦力を利用して一枚送りが可能な分離ローラ１０、さらに一枚送り状態のシートを給送する給送ローラ１１がそれぞれ配置されている。

原稿走査部Ｐ３には、原稿載置台Ｐ３Ａに置かれた原稿を走査するための光学装置１２および自動原稿給送装置（ＡＤＦ）１３が備えられており、光学装置１２には、符号を付さないが、光源、移動キャリッジに装備されているミラーおよびレンズ、ミラーおよびレンズにより集光された原稿からの反射光を受光可能な光電変換素子が設けられている。

自動原稿給送装置１３は、この種、画像形成装置において一般的に知られている構成を備えており、原稿載置部および原稿載置部からの原稿を原稿載置台に向けて給送する給送ローラ群および走査後に原稿載置台Ｐ３Ａから原稿排出台１３Ａに向け給送する排紙ローラ群を備えている。
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。

画像形成処理部Ｐ１において、感光体ドラム２に形成されたトナー像をシートに転写する際に用いられる転写装置６は、搬送ベルトを備えてシートの吸着搬送手段を兼ねることができるようになっており、転写ベルトにより搬送されながら感光体ドラム２に担持されているトナー像を転写されるシートは転写装置６を通過した後、定着装置１４に導入されてトナー像が定着される。
定着装置１４は、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。

定着装置１４を通過したシートは排紙トレイＡに至る経路として設けられている搬送路を移動するが、この搬送路には定着装置１４から排出されたシートを排紙トレイ（図示されず）および、表裏面を反転させて再度感光体ドラム２に向け給送するための再給送部１６に向け搬送するためのシート搬送切換部１５が設けられている。
図１において符号ＯＰは、操作パネルを示しており、操作パネルＯＰでは、複写モードやシートサイズなどの選択およびトラブル状態などをはじめとした各種メッセージの表示部、さらには開始スイッチなどが設けられている。

以上のような構成を備えた画像形成装置１においては、定着装置１４による定着方式として、一対のローラを用いた熱ローラ定着方式が用いられている。つまり、発熱源を内蔵した加熱ローラに相当する定着ローラとこれに対向当接して定着ニップ部を構成可能な加圧ローラとを備えている。

定着ローラ１４に用いられる定着ローラ１４Ａは、内蔵されている発熱源の電源として、装置筐体内に装備されているＡＣ電源（図示されず）を用いた発熱源（図示されず）と、直流電源を用いた発熱源（図示されず）とが備えられており、ＡＣ電源は画像形成装置１の電源として装置筐体内に装備されている。

図２は、定着装置１４の発熱源に対する電力供給に用いられる構成を説明するためのブロック図であり、同図において定着装置１４に装備されている発熱体１４Ａ、１４Ｂは、画像形成装置１側に装備されているＡＣ電源からの給電路Ｌ１と、直流電源１００からの給電路Ｌ２とが設けられている。
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。

直流電源１００は、発熱源との間に電気二重層からなるキャパシタが用いられるキャパシタ（充電部）１００Ａと、キャパシタ（充電部）１００Ａの充放電切替部１００Ｂと、制御基板１００Ｃとを備えており、キャパシタ（充電部）１００Ａは、充放電切替部１００Ｂにより発熱体１４Ｂへの放電態位とＡＣ電源を用いた充電態位とが選択されるようになっている。制御基板１００Ｃは、キャパシタ（充電部）１００Ａに対する強制冷却に用いられるファン１０１の駆動制御を行うために設けられており、キャパシタ（充電部）１００Ａの近傍に配置されてユニット内部の温度を検知可能な手段としての温度センサ１０２の検知結果に応じてファン１０１を駆動制御する。

本実施例では、直流電源１００が画像形成装置１に対して着脱可能な電源ユニット（以下、電源ユニットという）として用いられ、画像形成装置１での発熱源を取り外したりする構成変更を行うことなく画像形成装置１に装着して電源を増設できる構成を特徴としている。以下、この構成について説明する。

図３は、電源ユニット１００が画像形成装置１に装着される前あるいは取り外された状態のいずれかを示しており、同図において、画像形成装置１の筐体壁部の一つには電源ユニット１００が着脱可能に設けられる。

電源ユニット１００が装着される壁部（便宜上、符号１Ａで示す）の一部には、電源ユニット１００が装着された際の電源取り込み部１Ａ１が設けられており、電源取り込み部１Ａ１には、外部に向けて突出させた支持台１Ａ２に接続部材としてのコネクタ１０３，１０４が設けられている。

支持台１Ａ２に設けられているコネクタ１０３，１０４は、図４に示す構成を備えている。
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１００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１００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１００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１００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。

図３において、筐体の壁部１Ａに設けられている電源取り込み部１Ａ１に位置する支持台１Ａ２には、図４に示した構成のコネクタ１０３，１０４が垂直方向に並置されており、その並置間隔（図３中、符号Ｈ１で示す間隔）の中央部で側方には、電源ユニット１００側のガイド部材が挿入可能なガイド孔１Ａ３が形成されている。また、壁部１Ａにおける両側面近傍には、後述する電源ユニット１００の側方部が載置されて支持される板金製の支架ブラケット１Ａ４が設けられている。

壁部１Ａ側では、電源取り込み部１Ａ１として設けられている支持台１Ａ２が壁部１Ａから露出させてあることにより、電源ユニット１００の装着に際してのコネクタ接続部を外部から確認しやすい状態とされている。従って、電源ユニット１００が装着されない場合には、単に支持台１Ａ２が露出しているだけで筐体を構成しているので、画像形成装置１の稼働に影響することはなく、また、電源ユニット１００が装着される際には、壁部１Ａの構成を変更することなくそのままの壁面に対して電源ユニット１００を装着して画像形成装置１の稼働を継続することが可能となる。

電源ユニット１０００は、図２に示すように、充電部をなすキャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとを収容可能な空間を備えており、その構成としては、図５に示すように、キャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとを同一空間内に収容可能な箱体で構成されたケーシング１１０を備えている。

ケーシング１１０は、図５に示すように、前後左右の各壁面を有し、そのうちで筐体壁部１Ａ（図３参照）に対向する面は着脱可能な蓋基板１１０Ａで構成されている。
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キャパシタ１１１が用いられ、キャパシタ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。
キャパシタ１１１の長手方向一端側に相当する支持枠１１２の端部には各キャパシタ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キャパシタ１１１の一端側を塞ぐようになっている。

ケーシング１１０の内部において充電部に相当するキャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとの境界位置には、図６に示すように、断熱材１１３が設けられている。
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。

一方、ケーシング１１０における長手方向両側の壁面には、ファン１０１がそれぞれ設けられている。
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をなすキャパシタ１１１が配置されている側の壁面に位置するファン１０１が吸引ファンであり、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として用いられるキャパシタ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、温度上昇による耐久性・寿命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。

ファン１０１，１０１’への駆動電力は、図２に示すように、ＡＣ電源に接続されている制御回路１００Ｃから供給されることを踏まえてＡＣ電源から供給されるようになっており、キャパシタ１００Ａを有する電源ユニット１００からの給電は行われない。これにより、画像形成装置１への給電量が減少するのを防止できるようになっている。

上述した断熱材１１３は、キャパシタ１００Ａと充放電切替部１００Ｂとの筐体位置に設けることに限らない。例えば、図８に示すように、キャパシタ１１１を保持している支持枠１１２における少なくともキャパシタ２１１の底面と対向する面およびこの面と直角に連続する背面および側面にそれぞれ配置した構成を有する断熱材（便宜上、符号１１３’で示す）を用いることも可能である。
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８に示した断熱材１１３’の構成においては、キャパシタ１１１の底面に対向する面が皿形状とされて液受け部１１３Ａ’（図８（Ｂ）参照）を構成している。つまり、本実施例におけるキャパシタ１１１は、図示しないが充放電端子と同じ設置面に防曝弁を備えた構成が採用されており、防曝弁が開いた場合には内部に封入されている電解液が漏出することがある。このため、漏出した場合の電解液は断熱材１１３’の液受け部１１３Ａ’により受け止められるので、漏出した電解液がそのままケーシング１００内に流れ出して隣接する位置に設けてある充放電切替部１００Ｂに達した場合に発生する短絡などを防止できるようになっている。また、液受け部１１３’には、図示しないが、皿形状による容積よりも大きい容積を持つ収容タンク（図示されず）や回収パイプ（図示されず）などを設けることによりケーシング１１０の内部への流れ出しを防止することも可能である。

電源ユニットを構成するケーシング１１０は、その長手方向両側が支持枠体１１６に搭載された状態で画像形成装置１の壁部１Ａに装着できる構成を備えている。以下、この構成について説明する。
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。

一方、支持枠体１１６に対面するケーシング１１０の側面には、図９に示すように把手部材１１７が設けられている。
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。

支軸１１７Ａが位置する側の面には、支持枠体１１６に向けて張り出した折曲片で構成された搭載用リップ部１１７Ｂが設けられている。
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。

このような把手部材１１７の構成は、支持枠体１１６へのケーシング１１０の交換などの搭載時あるいは運搬時での把手としての機能を持たせて懸垂支持する際の利便性を向上させることができると共に、支持枠体１１６に搭載された場合には上方に突出しない状態とすることで邪魔にならないようにすることができる。

ケーシング１１０が搭載された支持枠体１１６には、画像形成装置１の壁部１Ａに装着された際に装着態位を維持するための構成が設けられている。以下、この構成について説明する。
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。

係止爪１１８には、図示しない付勢手段によって爪部が支持ピン１１９に係合する習性が付与されており、その習性による揺動量は、図１１に示すように、直立支柱１１６Ａ’の支持ブラケット１１６Ａ１’の上面に係止爪１１８に有する折曲片１１８Ａが係止されることにより規定されている。従って、ケーシング１１０を搭載した状態の支持枠体１１６が筐体１Ａに向けて装着される際には、係止爪１１８が支持ピン１１９を乗り上げて爪部が掛け止められることになり、装着後は、支持ピン１１９と係止爪１１８との係合状態を維持されて壁部１Ａから電源ユニット１００が抜け止めされる。

支持枠体１１６は、筐体１Ａに設けられている支持ブラケット１Ａ４（図３，図１２参照）に対して直立支柱１１６Ａ’に有する載置ピン１２０を落とし込むことで懸垂支持された状態を維持することができる。なお、図９および図１０において符号１２１は支持枠体１１６の脚部を示している。

一方、電源ユニット１００は、上述した係止爪１１８に加えて筐体１Ａ側の電源取り込み部１Ａ２に対するコネクタの挿脱のみで筐体１Ａに対して着脱できる構成が設けられている。以下、この構成について説明する。
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。

ガイドピン１２２は、支持枠体１１６の底面からの垂直方向での位置を図１２に示すように、コネクタ同士が接続される際に支持枠体１１６の底面が床面から離れた状態（図１２において符号Ｌで示す床面との間の間隔ができる状態）を設定できる位置とされている。
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１００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。

電源ユニット１００は、図７に示すように、ケーシング１１０に蓋基板１１０Ａを取り付け、そして支持枠体１１６に取り付けられて構成されることになるが、本実施例では、取り付けが締結によって行われる。
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。

これに対して本実施例では、組み立て時を第１回目の締結作業とすると、それ以降の締結および締結解除が特殊な締結治具を用いないとできない構成が用いられている。つまり、締結に用いられるネジを例に挙げると、ネジの頭部を熱可塑性樹脂で被覆し、第１回目の締結作業後に加熱してドライバの差し込み部を樹脂で埋めてしまうようにする。第２回目の締結あるいは締結解除に際しては、加熱したドライバを用いてドライバを差し込んで締結を解除する。またこれとは別にかしめができる構成とすることも可能であり、第２回目の締結あるいは締結解除時にはネジをドリルなどで破壊するようにしてもよい。さらに、通常のネジ頭部の構造と全く異なる構造として通常のドライバが使えないようにしてもよい。

取り付け部の構成を上述した特殊形態とすることにより、ケーシングを不用意にユーザーサイドで開放するようなことがないようにして寿命が尽きた場合には回収を促進できるようにすることにより、不用意に開放した際の液漏れなどが生じた場合の環境汚染を防止することができる。従って、ユーザーは電源ユニットの不良発生時や寿命処分などの際には、ユーザー自身が開放分解することなく回収センターなどに提供することになる。

本実施例における電源ユニット１００は、ケーシング１１０およびこれを支持する支持枠体１１６が、図１３に示すように、ケーシング１１０における蓋基板１１０Ａが外部に露呈した状態で外郭部としてのカバー１２３により外周部を覆われる。
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１００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１００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１００の底部に車輪等を設けることも可能である。

ところで、本実施例では、直流電源１００として、電気二重層からなるキャパシタが用いられるキャパシタ（充電部）１００Ａを備えており、キャパシタ１００Ａに対する強制冷却機構として電源ユニット１００の内部に気流を生起させるファン１０１，１０１’が備えられている。
キャパシタ１００Ａは、セル部分とバランス回路基板とで構成されており、バランス回路基板に装備されている素子からの発熱もセル部分に熱的な悪影響を及ぼすことがある。

そこで、本実施例では、キャパシタ１００Ａの構造部を対象として強制冷却するキャパシタ用冷却機構が備えられている。
キャパシタ用冷却機構としては、図５において符号１１２で示すキャパシタ１００Ａの支持枠に装備された通気構造が用いられる。
図１４は、上述した通気構造を説明するためにキャパシタ１００Ａの支持部を示す模式図であり、同図に示すキャパシタ１００に用いられるキャパシタは、紙面に対して直角な方向に並置されている。

図１４において、キャパシタのセル部（便宜上、キャパシタに用いた符号１００Ａに関連付けて１００Ａ１で示す）は、支持枠１１２内に固定された断熱材１００Ａ２によって支持されており、断熱材１００Ａ２を挟んでセル部１００Ａ１と対向する位置にはバランス回路基板１００Ａ３が設けられている。
バランス回路基板１００Ａ３には、これに装備されている素子などの電装部品との間で放熱路を構成するフィンなどの放熱部材１００Ａ４が配置されている。
この構成においては、セル部材１００Ａ１に対してバランス回路基板１００Ａ３での発熱は放熱部材１００Ａ４を介して放散されることによりセル部分１００Ａ１側への伝熱が抑制されるようになっている。

一方、支持枠１１２には、バランス回路基板１００Ａ３側に装備されている放熱部材１００Ａ４に対して外部から気流を導くためのファン１０１Ａが設けられており、ファン１０１Ａは支持枠１１２におけるファン１０１によって生起される電源ユニット１００内での気流を取り込むことができるように開口１２１Ａが設けられている。開口１２１Ａはバランス回路基板１００Ａ３側の放熱部材１００Ａ４に対面する位置に形成されている。このファン１０１Ａとこれを取り付ける開口１２１Ａとが通気構造に相当している。
図１４に示す構成においては、支持枠１１２の外部から取り込んだ空気がバランス回路基板１００Ａ３の放熱部材１００Ａ４に接触することで放熱が促進されることになる。

図１５は、キャパシタ用冷却機構として用いられる通気構造の別例を示す図であり、同図においては、図１４においてファン１０１Ａが設置されていた支持枠１１２の壁部に切り起こし片を構成する開口部１１２Ａ１が複数形成されている。
図５には、開口部１１２Ａ１が形成されている状態が示されている。
開口部１１２Ａ１と対向する支持枠１１２の壁部には今ひとつの開口１１２Ｂが形成されており、この開口１１２Ｂの外側には吸引ファン１０１Ｂが取り付けられている。
吸引ファン１０１Ｂは、これと対向する側の開口部１１２Ａ１から外気を取り込み放熱部材１００Ａ４に接触させる気流を生起させる。なお、吸引ファン１０１Ｂを設ける場合には、電源ユニット１００の外装カバー（便宜上、図１５において符号１００Ｋで示す）にも開口１１２Ｂに連通する開口が形成され、外装カバー１００Ｋの外側に吸引ファン１０１Ｂを設けることで支持枠１１２内の空気を外部に排出できるようにすることが支持枠１１２内での熱気滞留を防止する上で望ましい。

一方、図１６は、図１５に示した構成を前提としてキャパシタ用冷却機構として用いられる通気構造の他の例を示す図であり、同図においては、放熱部材１００Ａ４の少なくとも一部が内部に入り込む状態で支持枠１１２の内部に、図１５に示した開口部１１２Ａ１と開口１１２Ｂとを連通させるダクト１１２Ｃが設けられている。
ダクト１１２Ｃは、支持枠１１２の内部に取り込まれた外気を拡散させることなく流通させるので、放熱部材１００Ａ４に対して効率よく外気を接触させて冷却効率を高めることができる。
なお、図１４に示したファン１０１Ａおよび図１５，図１６に示した吸引ファン１０１Ｂの駆動制御は、図示しないが、支持枠１１２の内部で放熱部材１００Ａ４の周辺部の温度を検知可能な温度センサ（図示される）を設けることで、ファン１０１，１０１’を対象とする場合と同様な手法で行うことができる。

本発明実施例による画像形成装置の概略構成を説明するための図である。 図１に示した画像形成装置に用いられる定着装置に対する電力供給構成を説明するためのブロック図である。 画像形成装置における壁部とこの壁部に装着される電源ユニットの関係を説明するための図である。 図３に示した電源ユニットおよびこれが装着される壁部の電源取り込み部に設けられるコネクタの構成を説明するための図であり、（Ａ）は筐体壁部の電源取り込み部側のコネクタを、（Ｂ）電源ユニット側のコネクタをそれぞれ示している。 電源ユニットの内部構成を説明するための図である。 図５に示した電源ユニットに用いられるで断熱材の配置構成を説明するための模式図である。 図５に示した電源ユニットの要部構成を示す分解図である。 図６に示した断熱材の別の構成を説明するための図であり、（Ａ）は模式的な斜視図、（Ｂ）は側面図である。 図５に示した電源ユニットの可搬型構成を説明するための図である。 図９に示した可搬型構成に用いられるケーシングとこれの支持枠体との関係を説明するための図である。 図１０に示した要部構成に用いられる係合部の構成を説明するための図である。 図５に示した電源ユニットが筐体壁部に装着されている状態を示す図である。 図５に示した電源ユニットの外観図である。 本発明実施例における充電部の強制冷却機構の構成を説明するための図である。 図１４に示した充電部の強制冷却機構の別例を説明するための図である。 図１５に示した充電部の強制冷却機構を前提とした他の冷却構造を説明するための図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
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
１００ 電源ユニット
１００Ａ 充電部
１００Ａ１ キャパシタのセル部
１００Ａ２ 断熱材
１００Ａ３ バランス回路基板
１００Ａ４ 放熱部材
１００Ｂ 充放電切替部
１００Ｃ 制御基板
１０１，１０１Ａ ファン
１０１Ｂ 吸引ファン
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
１１２ キャパシタの支持枠
１１２Ａ、１１２Ｂ 開口
１１２Ａ１ 開口部
１１２Ｃ ダクト
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
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 (15)

1. ケーシング内にキャパシタを備えた電源ユニットにおいて、
   前記キャパシタは、セル部とバランス回路基板とを有し、
   前記セル部と前記バランス回路基板との間に断熱材が設けられ、
   前記セル部は、長手方向の両端が支持枠で保持されており、
   前記支持枠は、一端側が前記断熱材で構成され、他端側には液受け部が構成されていることを特徴とする電源ユニット
2. 請求項１記載の電源ユニットにおいて、
   前記バランス回路基板に放熱部材が設けられていることを特徴とする電源ユニット。
3. 請求項１記載の電源ユニットにおいて、
   前記液受け部が断熱材で構成されていることを特徴とする電源ユニット。
4. 請求項１記載の電源ユニットにおいて、
   前記支持枠の一端側が前記セル部の一端側を塞ぐことを特徴とする電源ユニット。
5. 請求項１，３，４のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、
   前記液受け部は、皿形状であることを特徴とする電源ユニット。
6. 請求項１，３，４，５のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、
   前記液受け部は前記セル部の少なくとも底面およびこれと直角に連続する面とを覆うことを特徴とする電源ユニット。
7. 請求項１，３，４，５のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、
   前記液受け部には、電解液を収容する収容タンクまたは電解液を回収する回収パイプが設けられていることを特徴とする電源ユニット。
8. 請求項１または４に記載の電源ユニットにおいて、
   前記支持枠には、通気口が設けられていることを特徴とする電源ユニット。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、
   前記ケーシング内にファンが設けられていることを特徴とする電源ユニット。
10. 請求項１乃至９のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、
    前記ケーシングには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。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、
    前記キャパシタは防曝機構を備えることを特徴とする電源ユニット。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、
    前記キャパシタは千鳥状に配置されていることを特徴とする電源ユニット。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の電源ユニットにおいて、
    前記ケーシング内に充放電切替部を備えることを特徴とする電源ユニット。
14. 請求項１３に記載の電源ユニットにおいて、
    前記充放電切替部と前記キャパシタとの間が断熱されていることを特徴とする電源ユニット。
15. 画像形成の対象となる原稿の載置部から原稿載置台に向けて該原稿を給送する自動原稿給送装置を備えた画像形成装置において、請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の電源ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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