JP6501449B2

JP6501449B2 - 電源装置及び画像形成装置

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Publication number: JP6501449B2
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Inventors: 山口　剛司; 剛司山口; 航司安川
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Description

本発明は、電源装置及び画像形成装置に関し、特に、交流電圧を整流、平滑する回路を有し、平滑回路に圧力弁を備えた電解コンデンサを有する電源装置に関する。

従来、商用交流電源の交流電圧を整流、平滑して直流電圧に変換し、変換した直流電圧をトランスに入力してスイッチングさせ、所望の出力電圧を得るスイッチング電源等の電源装置が電子機器に採用されている。従来の電源装置の構成を図５（ａ）に示す。なお、図５（ａ）の詳細な説明は後述する。図５（ａ）に示すような構成の電源装置において、一次平滑電解コンデンサ１０５に、耐圧電圧以上の電圧が印加された場合に、ヒューズ１０２は溶断せず、一次平滑電解コンデンサ１０５の圧力弁が開弁する場合がある。即ち、このケースでは、電解液が噴出してもヒューズ１０２が溶断せず、その他の回路部品は動作し続ける状態となっている。なお、電解コンデンサの圧力弁の開弁動作について、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示す。電解コンデンサの順方向に定格電圧を超える電圧を印加すると、圧力弁が開弁した状態となる。図５（ｂ）は圧力弁２０３が開弁する前、図５（ｃ）は圧力弁２０３が開弁した後の様子である。圧力弁２０３が作動すると、電解液２０４が上部方向に激しく放出される。電解液２０４は導電性を有しているため、電解液２０４が電源装置のトンランスの一次側回路に飛散して付着した際、絶縁耐圧性能を低下させるおそれがある。この対策として、過電圧が印加された場合に圧力弁が作動しないよう、過電圧が検出されたときには必ず交流電圧の入力部のヒューズを切断する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２８８１５５号公報

従来例では、過電圧を検出したときに圧力弁自体を作動させないようにするため、安全性は高いが、その機能を実現するために比較的高価な回路構成となることが課題である。また、電解コンデンサが実装された電源基板を地面に対して垂直に配置し、電解コンデンサを地面と水平に配置することで、圧力弁が開弁した後に飛散した電解液が基板内の一次側回路部に直接付着しない構成が考えられる。しかし、電源装置が搭載される電子機器の小型化に伴い、電源装置周囲のスペースも狭くなっている。そのため、飛散後の電解液が電源装置周囲の重力方向底面部に流出して蓄積され、蓄積された電解液の液面が電源基板の一次側回路や一次側回路近傍のグランドに付着してしまう可能性がある。その対策として、一次側回路部を電解液面から遠ざける構成とすると、一次側回路部を電解液面から遠ざけたことによって電源基板のパターンの制約や電源基板の面積が狭くなってしまうという課題がある。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、電解コンデンサの圧力弁の開弁後に放出された電解液が蓄積した場合でも、安価な構成で電源基板の面積を確保しつつ絶縁耐圧性能を低下させないようにすることを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

（１）基板と、内圧が所定値以上に上昇した場合に電解液が放出される圧力弁を有し、前記基板に搭載された電解コンデンサと、第一の面と、前記第一の面の上に配置された第一及び第二のガイド部材とによって形成され、前記電解コンデンサから放出された電解液が前記基板及び前記基板上に実装された部材に触れないように前記電解液を規制する規制部と、前記基板に対向し前記第一の面に直交する第二の面と、前記基板を保持するシャーシと、を備え、前記規制部は、前記第一及び第二の面、並びに前記第一及び第二のガイド部材によって形成されており、前記第一及び第二のガイド部材の前記第二の面側の端部は、前記第二の面と当接し、前記第一及び第二のガイド部材の前記基板側の端部は、前記シャーシよりも前記第二の面とは反対側の方向に突出するように設けられることを特徴とする電源装置。
（２）基板と、内圧が所定値以上に上昇した場合に電解液が放出される圧力弁を有し、前記基板に搭載された電解コンデンサと、前記電解コンデンサから放出された電解液を蓄積する蓄積部を有する第一の面と、前記第一の面と直交する第二の面と、前記基板を保持するシャーシと、を備え、前記蓄積部は、前記第二の面及び前記第一の面から窪んだ凹部によって形成され、前記第一の面の前記基板側の端部は、前記シャーシよりも前記第二の面とは反対側の方向に突出するように設けられることを特徴とする電源装置。
（３）基板と、内圧が所定値以上に上昇した場合に電解液が放出される圧力弁を有し、前記基板に搭載された電解コンデンサと、第一の面と、前記第一の面の上に配置された第一及び第二のガイド部材とによって形成され、前記電解コンデンサから放出された電解液を規制する規制部と、を備え、前記第一及び第二のガイド部材により電解液が規制される第一の領域と、前記第一の領域外である第二の領域とにおいて、前記第一の領域における前記第一の面から前記基板までの第一の距離の方が、前記第二の領域における前記第一の面から前記基板までの第二の距離よりも長いことを特徴とする電源装置。
（４）記録材に画像形成を行う画像形成手段と、前記（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の電源装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、電解コンデンサの圧力弁の開弁後に放出された電解液が蓄積した場合でも、安価な構成で電源基板の面積を確保しつつ絶縁耐圧性能を低下させないようにすることができる。

実施例１の電源装置の電子機器への組付状態を示す図実施例１の面１０、面１１での断面図、電源装置の透視図実施例２の電源装置の電子機器への組付状態を示す図、電源装置の透視図実施例３の画像形成装置の構成を示す図従来例の電源装置の概略回路図、開弁前後の電解コンデンサを示す図

以下、本発明の具体的な構成について、図面を参照しながら実施例に基づき説明する。なお、以下に示す実施例は一例であって、この発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

［電源装置の回路構成］
図５（ａ）は電源装置の回路構成を示す図である。電源装置の通常動作として、ＡＣインレット１０１から入力された交流電源１００の交流電圧は、整流ダイオードブリッジ１０４に入力されて全波整流され、一次平滑電解コンデンサ（以下、単にコンデンサという）１０５にチャージされる。コンデンサ１０５により平滑された電圧は、起動抵抗１０６を介して電源ＩＣ１０９に入力され、電源ＩＣ１０９が起動する。電源ＩＣ１０９が起動すると、電源ＩＣ１０９はスイッチング素子である電界効果トランジスタ（以下、単にＦＥＴという）１０７を動作させ、トランス１０８に電流を流すことで動作を開始する。なお、トランス１０８は、一次巻線１０８ａ、二次巻線１０８ｂ、補助巻線１０８ｃを有している。トランス１０８の一次巻線１０８ａに電流が流れると、トランス１０８の補助巻線１０８ｃに発生した電圧が電源ＩＣ１０９の電源として供給されるようになり、電源ＩＣ１０９は動作を続けることが可能となる。これにより、電源ＩＣ１０９は、ＦＥＴ１０７のスイッチング動作を継続させることができるようになり、トランス１０８は安定して電圧を発生させ続けることが可能となる。

トランス１０８により変圧された二次側の電圧は、ダイオード１１４、チョークコイル１１０、平滑コンデンサ１１１により整流平滑されて、二次側では安定した直流電圧が出力される（出力電圧ともいう）。出力電圧の電圧制御は、次のように行われる。出力電圧に応じた電圧がシャントレギュレータ１１３に入力され、シャントレギュレータ１１３とフォトカプラ１１２によりフィードバック信号が生成される。生成されたフィードバック信号はトランス１０８の一次側（以下、単に一次側という）の電源ＩＣ１０９に入力される。即ち、電源ＩＣ１０９へのフィードバック制御が行われ、電源ＩＣ１０９は、ＦＥＴ１０７のスイッチングデューティ（オン時間又はオフ時間）を変化させる。これにより電源ＩＣ１０９は、安定した出力電圧の制御が可能となる。なお、コモンモードコイル１０３は、ノイズを低減するために設けられている。

このような電源装置において、交流電圧が過電圧の状態で入力された場合を想定する。例えば、コンデンサ１０５に、耐圧が直流電圧２００Ｖの素子を使用し、ＡＣインレット１０１から入力される交流電圧を２４０Ｖとした場合、コンデンサ１０５には、３３６Ｖの直流電圧がチャージされることになる。この場合、電源装置は、主に次の（１）〜（３）のいずれかのパターンの動作を示す。
（１）コンデンサ１０５に耐圧以上の電圧が印加され、耐圧破壊により圧力弁が開弁を起こす前に、ＦＥＴ１０７が過電流による熱破壊を起こし、ショートモードで破壊される。これによりヒューズ１０２が溶断されて、交流電圧の入力が遮断される場合。
（２）コンデンサ１０５の圧力弁の開弁と、ＦＥＴ１０７のショートモードでの破壊がほぼ同時に発生し、ヒューズ１０２が溶断されることで交流電圧の入力が遮断される場合。
（３）コンデンサ１０５の圧力弁の開弁のみが発生し、電解液が噴出してもヒューズ１０２は溶断せず、その他の回路部品は動作し続ける場合。この場合は、コンデンサ１０５が開弁する際に電解液を噴出することで、コンデンサ１０５の周囲を電解液で汚染してしまう。
なお、交流電源ラインのインピーダンスが高い場合、電源回路を流れる電流に制限がかかるため、ヒューズ１０２が溶断せず、上述した（３）のパターンが生じる可能性が高くなる。

ここで、電解コンデンサの圧力弁の開弁動作について説明する。電解コンデンサの順方向に、定格電圧を超える電圧を印加すると、漏れ電流が急激に増加して発熱し、短時間で内圧が所定値以上に上昇して圧力弁が作動する状態となる。図５（ｂ）、図５（ｃ）に圧力弁が開弁する前後の電解コンデンサの様子を示す。コンデンサ１０５は、陽極端子２０１と陰極端子２０２が突出した面と、圧力弁２０３が設けられた面とが略平行に設けられ、これら２つの面に略垂直に側面が設けられた円柱型となっている。圧力弁２０３が作動すると、図５（ｂ）から図５（ｃ）のように開口した圧力弁２０３から電解液２０４が上部方向に激しく放出される。電解液は導電性を有している。交流電圧の過電圧が入力された後の動作が、上述した（３）のパターンの場合、ヒューズ１０２は溶断せず、電源装置は交流電圧を入力することが可能な状態のままである。このため、電解液２０４が電源装置の一次側回路に飛散、付着した際、電源装置の絶縁耐圧性能を低下させるおそれがある。また、電解液２０４が一次側回路の近傍のグランド（ＧＮＤ）に付着した際も、一次側部品、一次側の電源基板上のパターンとの距離が縮まることにより、絶縁耐圧性能を低下させるおそれがある。このため、コンデンサ１０５に過電圧が印加された場合に圧力弁２０３が作動しないよう、過電圧が検出されたときに必ずヒューズ１０２を切断する構成が提案されている。

本実施例の電源装置の回路構成及びコンデンサ１０５の構成は、図５で説明した構成と同様であり、同じ構成には同じ符号を用いることとし、回路構成及びコンデンサ１０５の構成の説明は省略する。なお、以下の説明では、電源装置が搭載される電子機器が所定の場所に設置されたときの設置面を電子機器の底面といい、電子機器の底面は重力方向に直交しているものとする。

［電子機器への電源基板の組み付け］
図１は、電子機器１に破線で示す電源基板２が組み付けられた状態を示した図である。ここで、電源基板２は、電子部品等が実装される基板面が地面に対して垂直に配置され、言い換えれば重力方向に平行に配置され、電源基板２に実装されたコンデンサ１０５は、図１に示すように地面に対して水平に配置されている。ここで、コンデンサ１０５の圧力弁２０３が設けられている面と、陽極端子２０１、陰極端子２０２が設けられている面に直交して貫通する仮想の軸を考えた場合、この仮想の軸に平行な軸をＹ軸、地面に直交する軸をＺ軸、Ｙ軸とＺ軸に直交する軸をＸ軸とする。このように定義した場合、電源基板２はＹ軸に直交するように設けられており、言い換えれば、電源基板２の面がＸＺ平面に平行となるように設けられている。

電源基板２は、電子機器１本体に固定されている一点鎖線で示すシャーシ３にビス５で接続され、シャーシ３経由でグランドに接続されている。本実施例のシャーシ３は、板金であり、電源基板２を保持し、電子機器１本体に固定されている。図１中の部材４、ガイド部材であるガイド３０１、３０２は、例えばモールド部材等で形成されており、電子機器１、電源基板２のグランド及び一次側から絶縁された部材である。部材４は、図１にハッチングで示すように、電源基板２に直交する底面部４ａと、底面部４ａに直交する側面部４ｂと、を有している。部材４の底面部４ａは、電子機器１の底面に平行に設けられている。即ち、部材４の底面部４ａは、コンデンサ１０５の側面に平行に設けられている。なお、部材４の底面部４ａは、電子機器１の底面と接していてもよいし、接していなくてもよい。側面部４ｂは、電源基板２の電子部品実装面に対向するように設けられている。即ち、側面部４ｂは、コンデンサ１０５の圧力弁２０３に対向して設けられている。

また、ガイド３０１、３０２は、Ｙ軸方向を長手方向とする角柱形状となっており、Ｘ軸方向の断面形状は矩形形状となっている。なお、ガイド３０１、３０２の形状及び断面形状は、本実施例の形状に限定されない。例えば、ガイド３０１、３０２は、断面が三角形状の三角柱等であってもよい。ここで、ガイド３０１、３０２が部材４の底面部４ａに接触する際に、線接触よりも面接触となっていれば望ましい。また、コンデンサ１０５は、ガイド３０１、３０２に挟まれるように配置されている。詳細には、本実施例では、Ｚ軸方向プラス側からコンデンサ１０５を底面部４ａに投影した場合に、コンデンサ１０５は、ガイド３０１とガイド３０２の間に入るように配置されている。更に、本実施例では、ガイド３０１、３０２と、コンデンサ１０５の配置の関係は、次のようになっている。即ち、Ｚ軸方向プラス側から底面部４ａに投影した場合に、コンデンサ１０５の側面を投影したＸ軸方向の幅よりも、ガイド３０１とガイド３０２の対向する面間の距離（図２（ｃ）の距離ｗ）が大きくなるように配置されている。

なお、ガイド３０１、３０２の配置も、本実施例の配置方法に限定されない。例えば、ガイド３０１、３０２は、図１中Ｂ方向から見た場合に、コンデンサ１０５から放出された電解液２０４を蓄積できるような位置に配置されればよい。ここで、ガイド３０１、３０２のＹ軸方向（長手方向）の長さ（以降、奥行き幅ということもある）をｚとする。ガイド３０１の基板側の端部である面３０１ａは、Ａ方向から見たときに、電子機器１の側面側の面である面１ａとシャーシ３との間に位置するよう配置される。言い換えれば、ガイド３０１の面３０１ａは、シャーシ３よりも電子機器１の面１ａ側に突出するように設けられている。このとき、電子機器１の面１ａとガイド３０１の面３０１ａとは接触していてもしていなくてもよい。また、ガイド３０１の側面部４ｂ側の面である面３０１ｂは、部材４の側面部４ｂと当接するように配置される。ガイド３０２についても同様である。

図２（ａ）は、図１の面１０による断面をＡ方向から見た断面図であり、コンデンサ１０５が開弁した際の様子を示す図である。ここで、面１０は、コンデンサ１０５を含むＹ軸に平行な面である。図２（ａ）に示すように、コンデンサ１０５の開口した圧力弁２０３から電解液２０４が放出され、電解液２０４の一部は圧力弁２０３と対向する部材４の側面部４ｂに飛散し、一部は重力により部材４の底面部４ａに飛散する。部材４の側面部４ｂに飛散した電解液２０４は、部材４の側面部４ｂにより跳ね返ったり、部材４の側面部４ｂを伝って部材４の底面部４ａに流出したりして、部材４の底面部４ａに蓄積される。

［ガイドの高さの決定］
図２（ｃ）は図１の状態を、図１のＢ方向から見てコンデンサ１０５近傍を拡大した透視図である。部材４の底面部４ａに蓄積された電解液２０４は、ガイド３０１、３０２に挟まれた領域内に規制され、蓄積される。以降、部材４の底面部４ａと、ガイド３０１、３０２で囲まれた領域を、電解液規制領域（又は蓄積部）ともいう。５０１は蓄積された電解液２０４の液面を示し、以降、電解液面５０１という。電解液面５０１は、図２（ｃ）に示すように、ガイド３０１、３０２と接触して表面張力を受ける位置から離れた位置における液面を示している。部材４の底面部４ａから電解液面５０１の液面高さの最大値をｌｍａｘ、ガイド３０１、３０２間の幅をｗ、コンデンサ１０５の電解液容量をＶとする。ここで、部材４の底面部４ａに流出した電解液２０４は、部材４の底面部４ａに対する電解液２０４の表面張力によって、ガイド３０１、３０２の奥行き幅ｚの範囲を超えて垂れ落ちていかず、電解液２０４の液面は持ち上がっていく。また、ガイド３０１の面３０１ａが電子機器１の面１ａと接触している場合にも、電解液２０４の液面は持ち上がっていく。そうすると、電解液面５０１の液面高さの最大値ｌｍａｘは以下のようになる。
ｌｍａｘ＝Ｖ／（ｗ×ｚ）＋α
ここで、αは、図２（ｃ）に示すように、電解液２０４がガイド３０１、３０２に接することで、表面張力により持ちあがった分の液面高さである。ガイド３０１、３０２の高さをｈとすると、
ｈ＞ｌｍａｘ＝Ｖ／（ｗ×ｚ）＋α
となるように、ガイド３０１、３０２の高さｈを決定する。

［電解液規制領域における電源基板及びシャーシの形状］
図２（ｃ）の破線は電源基板２の下部端面を示し、一点鎖線はシャーシ３の下部端面を示している。図２（ａ）、図２（ｃ）に示すように、電源基板２、シャーシ３は、ガイド３０１、３０２によって電解液２０４が規制される範囲（電解液規制領域）内で、それぞれの下部端面が切り欠かれた形状をしている。

ここで、ガイド３０１、３０２に挟まれた領域内に一次側回路、一次側回路近傍のグランドが配置された電源基板２の下部端面は、電解液面５０１と直接接触すると、絶縁耐圧破壊に至るおそれがある。そのため、図２（ｃ）に示すように、電解液２０４の表面張力を考慮して、電源基板２の下部端面が電解液面５０１に触れないように、部材４の底面部４ａから距離（高さでもある）ｓとなるように、電源基板２の下部端面を切り欠く。同様に、シャーシ３の下部端面が電解液面５０１に触れた場合、表面張力により電解液面５０１が持ち上がり、電源基板２の下部端面に直接接触するおそれがある。そのため、図２（ｃ）のように表面張力を考慮してシャーシ３が電解液面５０１に触れないように、部材４の底面部４ａからの距離（高さでもある）がｄとなるように、シャーシ３の下部端面を切り欠く。即ち、電源基板２の電子機器１の底面側の端部と、シャーシ３の電子機器１の底面側の端部が、電解液規制領域内において、部材４の底面部４ａからの高さについて、
ｓ＞ｌｍａｘ＝Ｖ／（ｗ×ｚ）＋α
ｄ＞ｌｍａｘ＝Ｖ／（ｗ×ｚ）＋α
となるようにする。なお、本実施例の説明図では、距離ｓ＞距離ｄとなっているが、電源基板２及びシャーシ３の下部端面が表面張力を考慮して電解液面５０１に触れない距離であれば、距離ｓ＜距離ｄでもよいし、距離ｓ＝距離ｄでもよい。なお、図２（ａ）では、距離ｓ＝距離ｄとなっている。また、本実施例では、ガイド３０１、３０２を部材４と別の部材として説明したが、ガイド３０１、３０２は、部材４と一体であってもよい。

図２（ｂ）は、図１の面１１による断面をＡ方向から見た断面図である。ここで、面１１は、Ｙ軸に平行で電解液規制領域を含まない面である。ガイド３０１、３０２によって、底面部４ａに蓄積される電解液２０４を規制しており、部材４の底面部４ａとガイド３０１、３０２で囲まれた領域（電解液規制領域）外においては電解液２０４の流出がない。このため、図２（ｂ）の丸枠２０８内に示すように、電解液規制領域外では、電源基板２の下部端面とシャーシ３の下部端面を、電解液面高さｌｍａｘよりも低い位置へ広げることができる。なお、電解液２０４が電源基板２の一次側回路、一次側回路近傍のグランドに付着しなければ絶縁耐圧は低下しない。そのため、電解液面５０１が電源基板２及びシャーシ３に触れず、電源装置下部に一次側の部品、一次側と近傍のグランドが存在しない構成であれば、電解液２０４はガイド３０１、３０２の奥行き幅ｚの範囲外まで流出し、垂れて落ちても構わない。即ち、ガイド３０１の面３０１ａ、ガイド３０２の面３０２ａが電子機器１の面４ａと接していなくてもよく、電子機器１の面１ａとガイド３０１の面３０１ａ、ガイド３０２の面３０２ａのそれぞれの間に電解液２０４が入り込んでもよい。

以上、本実施例によれば、電解コンデンサの圧力弁の開弁後に放出された電解液が蓄積した場合でも、安価な構成で電源基板の面積を確保しつつ絶縁耐圧を低下させないようにすることができる。

［電子機器への電源基板の組み付け］
図３（ａ）は、電子機器１に破線で示す電源基板６が組み込まれた状態を示した図である。なお、電源回路の構成及びコンデンサ１０５の構成は実施例１と同様であり、同じ構成には同じ符号を用い、説明を省略する。ここで、実施例１同様、電源基板６は地面に対して垂直に配置され、電源基板６に実装されたコンデンサ１０５は地面に対して水平に配置されている。電源基板６は、ビス５により一点鎖線で示すシャーシ７を経由してグランドに接続されている。本実施例のシャーシ７は板金であり、電子機器１本体に固定されている。図中の部材８は、底面部８ａと、側面部８ｂとを有しており、例えばモールド部材等で形成されており、電子機器１、電源基板６のグランド、一次側から絶縁された部材である。部材８の底面部８ａは、コンデンサ１０５の水平方向下部分に対向する部分が台形状に窪んだ形状となっている。その他の構成については、実施例１の部材４の構成と同様である。ここで、部材８の底面部８ａの奥行き幅をｚ’とする。

なお、部材８の底面部８ａの側面部８ｂと接続していない方の端部（以下、底面部８ａの一方の端部という）は、Ａ方向から見たときに、電子機器１の面１ａとシャーシ７との間に位置するよう配置される。ここで、電子機器１の面１ａと部材８の底面部８ａの一方の端部とは、接触していてもしていなくてもよい。

［部材８の窪みの高さの決定］
図３（ｂ）は、図３（ａ）の状態を、Ｂ方向から見てコンデンサ１０５近傍を拡大した透視図である。コンデンサ１０５の圧力弁２０３が開弁すると電解液２０４が放出され、一部は圧力弁２０３と対向する部材８の側面部８ｂに飛散し、一部は重力により部材８の底面部８ａの凹部である窪んだ形状の底面部（以下、窪みの底面部という）９に飛散する。部材８の側面部８ｂに飛散した電解液２０４は部材８の側面部８ｂにより跳ね返ったり、部材８の側面部８ｂを伝って流出したりして、部材８の窪みの底面部９に蓄積される。電解液面７０１は窪みの底面部９に蓄積された電解液２０４の液面を示す。窪みの底面部９から、窪みの斜面部９ａ、９ｂの表面張力を考慮しない電解液面７０１までの液面高さをｌ’ｍａｘ０、窪みの底面部９の幅をｗ１’、窪みの斜面部９ａ、９ｂと底面部９との角度をθとする。表面張力を考慮しない電解液面７０１の幅をｗ２’とすると、
ｗ２’＝ｗ１’＋２×ｔａｎθ×ｌ’ｍａｘ０となる。

コンデンサ１０５の電解液容量をＶとする。部材８の窪みの底面部９に対する電解液２０４の表面張力により部材８の底面部８ａに流出した電解液２０４が部材８の奥行き幅ｚ’の範囲を超えて垂れ落ちていかず、電解液面７０１が持ち上がっていくことを考慮すると、
Ｖ＝（（ｗ１’＋（ｗ１’＋２×ｔａｎθ×ｌ’ｍａｘ０））×ｌ’ｍａｘ０）／２×ｚ’
となり、この方程式から、
ｌ’ｍａｘ０＝（−ｗ１’＋（（ｗ１’）^２＋４×ｔａｎθ×Ｖ／ｚ’）^１／２／（２×ｔａｎθ）
の式を満たす。窪みの斜面部９ａ、９ｂに対する電解液２０４の表面張力によって持ち上がった分の液面高さをα’とし、表面張力を考慮した液面高さをｌ’ｍａｘとすると、
ｌ’ｍａｘ＝ｌ’ｍａｘ０＋α’
となり、
ｈ’＞ｌ’ｍａｘ
となるように凹部である窪みの深さｈ’を決定する。ここで、深さｈ’は、部材８の底面部８ａから窪みの底面部９までの深さである。

［電解液規制領域における電源基板及びシャーシの形状］
一次側回路、一次側回路近傍のグランドが配置された電源基板６の下部端面は、電解液面７０１が直接接触すると、絶縁耐圧が低下するおそれがある。そのため、図３（ｂ）のように電解液２０４の表面張力を考慮して、電源基板６の下部端面が、電解液面７０１に触れないように、部材８の底面部８ａから距離ｓ’の位置で電源基板６の下部端面を切り欠く。同様に、シャーシ７の下部端面が電解液面７０１に触れた場合、電解液２０４の表面張力により電解液面７０１が持ち上がり、電源基板６の下部端面に接触するおそれがある。そのため、図３（ｂ）のように表面張力を考慮して、電解液面７０１に触れないように、部材８の底面部８ａから距離ｄ’の位置でシャーシ７の下部端面を切り欠く。即ち、電源基板２の電子機器１の底面側の端部と、シャーシ３の電子機器１の底面側の端部が、部材８の窪んだ領域（以下、電解液規制領域という）内において、部材８の底面部８ａからの高さについて、
ｓ’＞ｌ’ｍａｘ
ｄ’＞ｌ’ｍａｘ
となるようにする。なお、本実施例の説明図では、距離ｓ’＞距離ｄ’になっているが、電源基板６及びシャーシ７の下部端面が表面張力を考慮して電解液面７０１に触れない距離であれば、距離ｓ’＜距離ｄ’や、距離ｓ’＝距離ｄ’の関係を満たすようにしてもよい。図３（ｂ）に示すように、噴出した電解液２０４は、電解液規制領域内に規制される。そのため、電解液規制領域内において、電源基板６及びシャーシ７は距離ｓ’及び距離ｄ’を確保できる位置まで重力方向下部へ面積を広げることができる。

また、電解液２０４が電源基板６の一次側回路、一次側回路近傍のグランドに付着しなければ、絶縁耐圧は低下しない。そのため、電解液面７０１が電源基板６及びシャーシ７に触れず、電源装置下部に一次側の部品、一次側と近傍のグランドが存在しなければ、電解液２０４は部材８の底面部８ａの奥行き幅ｚ’の範囲外まで流出し、垂れて落ちても構わない。即ち、部材８の底面部８ａの一方の端部が電子機器１の面１ａと接していなくてもよく、電子機器１の面１ａと部材８の底面部８ａの一方の端部の間に電解液２０４が入り込んでもよい。

なお、本実施例では、部材８の底面部８ａの断面形状が、ｗ２’＞ｗ１’となるような台形形状としたが、ｗ２’＜ｗ１’となる台形形状であってもよい。また、ｗ２’＝ｗ１’となる矩形形状であってもよい。更に、部材８の斜面部９ａ、９ｂの断面は直線としたが、曲線や階段形状等であってもよく、部材８のＢ方向から見た断面形状については様々な形状が考えられる。

実施例１、２で説明した電源装置は、例えば画像形成装置の電源装置として適用可能である。以下に、実施例１、２の電源装置が適用される画像形成装置の構成を説明する。

［画像形成装置の構成］
画像形成装置の一例として、レーザビームプリンタを例にあげて説明する。図４に電子写真方式のプリンタの一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す。レーザビームプリンタ３００は、静電潜像が形成される像担持体としての感光ドラム３１１、感光ドラム３１１を一様に帯電する帯電部３１７（帯電手段）、感光ドラム３１１に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部３１２（現像手段）を備えている。そして、感光ドラム３１１に現像されたトナー像をカセット３１６から供給された記録材としてのシート（不図示）に転写部３１８（転写手段）によって転写して、シートに転写したトナー像を定着器３１４で定着してトレイ３１５に排出する。この感光ドラム３１１、帯電部３１７、現像部３１２、転写部３１８が画像形成部である。また、レーザビームプリンタ３００は、実施例１、２で説明した電源装置４００を備えている。なお、実施例１、２の電源装置４００を適用可能な画像形成装置は、図４に例示したものに限定されず、例えば複数の画像形成部を備える画像形成装置であってもよい。更に、感光ドラム３１１上のトナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写部と、中間転写ベルト上のトナー像をシートに転写する二次転写部を備える画像形成装置であってもよい。

レーザビームプリンタ３００は、画像形成部による画像形成動作や、シートの搬送動作を制御するコントローラ３２０を備えている。実施例１、２に記載の電源装置４００は、例えばコントローラに電力を供給する。また、実施例１、２に記載の電源装置４００は、感光ドラム３１１を回転するため又はシートを搬送する各種ローラ等を駆動するためのモータ等の駆動部に電力を供給する。本実施例の画像形成装置が備える電源装置４００は、実施例１の部材４又は実施例２の部材８を備えている。このため、コンデンサ１０５が開弁に至り、電解液２０４が電源装置内に噴出したとしても、電源基板２、６やシャーシ３、７に電解液２０４が付着することがない。よって、絶縁耐性が低下することはない。

２電源基板
３シャーシ
４部材
１０５一次平滑電解コンデンサ
３０１、３０２ガイド

Claims

基板と、
内圧が所定値以上に上昇した場合に電解液が放出される圧力弁を有し、前記基板に搭載された電解コンデンサと、
第一の面と、前記第一の面の上に配置された第一及び第二のガイド部材とによって形成され、前記電解コンデンサから放出された電解液が前記基板及び前記基板上に実装された部材に触れないように前記電解液を規制する規制部と、
前記基板に対向し前記第一の面に直交する第二の面と、
前記基板を保持するシャーシと、
を備え、
前記規制部は、前記第一及び第二の面、並びに前記第一及び第二のガイド部材によって形成されており、
前記第一及び第二のガイド部材の前記第二の面側の端部は、前記第二の面と当接し、
前記第一及び第二のガイド部材の前記基板側の端部は、前記シャーシよりも前記第二の面とは反対側の方向に突出するように設けられることを特徴とする電源装置。
前記第二の面は、前記電解コンデンサの前記圧力弁と対向しており、
前記電解コンデンサから放出された電解液は前記第二の面に放出され、前記第二の面から前記第一の面に流れた電解液は前記規制部により規制されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
前記第一及び第二のガイド部材は、前記第一の面と一体に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。
前記第一及び第二のガイド部材の前記第一の面からの高さは、前記規制部に規制された電解液の液面の高さよりも高いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源装置。
前記規制部における前記基板の前記第一の面側の端部の高さと、前記シャーシの前記第一の面側の端部の高さは、前記規制部に規制された電解液の表面張力を考慮した液面の高さよりも高いことを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
一次側と二次側を絶縁するトランスと、
交流電圧を整流する整流手段と、
前記整流手段により整流された電圧を平滑する前記電解コンデンサと、
前記電解コンデンサにより平滑された電圧をスイッチングするスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御手段と、
前記制御手段により前記スイッチング動作を制御することにより、前記トランスの二次側から所定の電圧を生成することを特徴とする請求項４又は５に記載の電源装置。
前記規制部は、グランド及び前記一次側から絶縁されていることを特徴とする請求項６に記載の電源装置。
前記基板は、前記シャーシを介して前記グランドに接続されていることを特徴とする請求項７に記載の電源装置。
基板と、
内圧が所定値以上に上昇した場合に電解液が放出される圧力弁を有し、前記基板に搭載された電解コンデンサと、
前記電解コンデンサから放出された電解液を蓄積する蓄積部を有する第一の面と、
前記第一の面と直交する第二の面と、
前記基板を保持するシャーシと、
を備え、
前記蓄積部は、前記第二の面及び前記第一の面から窪んだ凹部によって形成され、
前記第一の面の前記基板側の端部は、前記シャーシよりも前記第二の面とは反対側の方向に突出するように設けられることを特徴とする電源装置。
前記凹部の前記第一の面からの深さは、前記蓄積部に蓄積された電解液の表面張力を考慮した液面の高さよりも大きいことを特徴とする請求項９に記載の電源装置。
前記蓄積部における前記基板の前記第一の面側の端部の高さと、前記シャーシの前記第一の面側の端部の高さは、前記蓄積部に蓄積された電解液の表面張力を考慮した液面の高さよりも高いことを特徴とする請求項１０に記載の電源装置。
前記電解コンデンサは、前記圧力弁が前記第二の面に対向するように前記基板に搭載されていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の電源装置。
一次側と二次側を絶縁するトランスと、
交流電圧を整流する整流手段と、
前記整流手段により整流された電圧を平滑する前記電解コンデンサと、
前記電解コンデンサにより平滑された電圧をスイッチングするスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御手段と、
前記制御手段により前記スイッチング動作を制御することにより、前記トランスの二次側から所定の電圧を生成することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の電源装置。
前記蓄積部は、グランド及び前記一次側から絶縁されていることを特徴とする請求項１３に記載の電源装置。
前記基板は、前記シャーシを介して前記グランドに接続されていることを特徴とする請求項１４に記載の電源装置。
前記基板は、重力方向に平行に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の電源装置。
前記第一の面は、電源装置が搭載される電子機器の底面と平行に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の電源装置。
基板と、
内圧が所定値以上に上昇した場合に電解液が放出される圧力弁を有し、前記基板に搭載された電解コンデンサと、
第一の面と、前記第一の面の上に配置された第一及び第二のガイド部材とによって形成され、前記電解コンデンサから放出された電解液を規制する規制部と、
を備え、
前記第一及び第二のガイド部材により電解液が規制される第一の領域と、前記第一の領域外である第二の領域とにおいて、前記第一の領域における前記第一の面から前記基板までの第一の距離の方が、前記第二の領域における前記第一の面から前記基板までの第二の距離よりも長いことを特徴とする電源装置。
記録材に画像形成を行う画像形成手段と、
請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の電源装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。