(57)【要約】【課題】自装置の待機中の操作部の消費電力として用いるだけの十分な量の電気エネルギーを自装置内で発電させることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】搬送ローラ対９１は、ギア９１０Ａ，９１０Ｂを介して、モータＭに接続されており、モータＭの駆動力に応じて回転する。また、搬送ローラ対９１の端部には、押圧部材２１が接続されている。押圧部材２１は、円形状の軸部２１０と軸部２１０の囲に放射状に複数の羽部２１１とを備え、搬送ローラ対９１の回転とともに回転する。押圧部材２１の周囲には、圧電素子２２が設置されている。押圧部材２１は、モータＭの駆動により回転し、各羽部２１１が圧電素子２２を押圧する。圧電素子２２は、押圧部材２１の押圧による押圧力を電気エネルギーに変換して、蓄電装置２３に蓄える。蓄電装置２３に蓄えられた電気エネルギーは、画像形成装置１００の待機中の操作パネル２５の消費電力として供給される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成条件の入力を受け付ける操作部と、
前記画像形成条件に基づいて、搬送路上を搬送される記録媒体に画像形成を行う画像形成部と、
前記画像形成部の動作に関連して動作する可動部材と、
押圧力を電気エネルギーに変換する圧電素子を有し、前記可動部材の動作を押圧力に変換して、該圧電素子を押圧するとともに、該圧電素子が変換した電気エネルギーを蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部にて蓄積された電気エネルギーを、自装置の待機中に前記操作部へ供給させる制御部と、を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記可動部材は、前記搬送路に設けたローラ部材であり、
前記蓄積部は、前記ローラ部材の回転を押圧力に変換して前記圧電素子を押圧する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記可動部材は、前記操作部における操作部材であり、
前記蓄積部は、前記操作部材への押圧力にて前記圧電素子を押圧する請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
自装置内で発電した電気エネルギーを蓄積して、使用する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、消費電力を削減したり、消費電力の一部を自装置内で発電したりすることで、省エネ、環境対策を行っている画像形成装置が各種提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の画像形成装置では、駆動源（例えば、例えば、排紙ユニット内の排紙モータ、原稿読み取り部内の光学モータ）の振動エネルギーを電気エネルギーに変換することで、消費電力の一部を自装置内の発電により補っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２１４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、画像形成装置は、騒音の原因となる駆動源の振動を抑えるように設計されている。このため、駆動源の振動エネルギーを電気エネルギーに変換する特許文献１の画像形成装置では、自装置の待機中の操作部の消費電力として用いるだけの十分な電気エネルギーを得ることができなかった。
【０００６】
そこで、本発明では、自装置の待機中の操作部の消費電力として用いるだけの十分な量の電気エネルギーを自装置内で発電させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の画像形成装置は、例えば、画像形成の開始や画像形成する用紙の枚数等の画像形成条件が操作部に入力されると、当該画像形成条件に基づいて、画像形成部が搬送路上の記録媒体（例えば、用紙）に画像形成を行う。画像形成装置の蓄積部は、押圧力を電気エネルギーに変換する圧電素子を備える。画像形成装置の蓄積部は、画像形成部の動作に関連して、可動部材（例えば、搬送路に設けたローラ部材、操作部における操作部材等）が動作すると、この動作を押圧力に変換して圧電素子を押圧する。これととともに、画像形成装置の蓄積部は、圧電素子が変換した電気エネルギーを蓄積する。蓄積部に蓄積された電気エネルギーは、自装置の待機中に操作部へ消費電力として供給される。
【０００８】
これにより、画像形成装置は、画像形成の際に必然的に生じる動作に基づいて、新たな電気エネルギーを生成することができる。このため、画像形成装置は、自装置の待機中の操作部の消費電力として用いるだけの十分な量の電気エネルギーを自装置内で発電することができる。
【０００９】
また、この発明の画像形成装置は、可動部材として搬送路に設けたローラ部材（例えば、搬送ローラ対、駆動ローラ等）を用いる構成としてもよい。この場合、画像形成装置の蓄積部は、ローラ部材の先端に設けた押圧部材を備える。そして、画像形成装置は、当該押圧部材の周囲に圧電素子を配置する。画像形成装置の蓄積部は、ローラ部材の回動に応じて押圧部材を回動させて、当該押圧部材で圧電素子を押圧し、新たな電気エネルギーを蓄積する。
【００１０】
これにより、画像形成装置は、用紙を搬送する都度、ローラ部材が回転するため、十分な量の電気エネルギーを発電させることができる。
【００１１】
また、この発明の画像形成装置は、可動部材としてユーザの入力操作を受け付ける操作部の操作部材（例えば、スタートキーや、画像形成する用紙の枚数を指定するキー）を用いる構成としてもよい。この場合、画像形成装置は、操作部材の下面に圧電素子を配置する。画像形成装置の蓄積部は、ユーザが操作部材を押下するたびに、圧電素子が押圧されて、新たな電気エネルギーを蓄積する。
【００１２】
これにより、画像形成装置は、ユーザが入力操作を行う都度、圧電素子が押圧されるため、十分な量の電気エネルギーを発電させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の画像形成装置は、自装置の待機中の操作部の消費電力として用いるだけの十分な量の電気エネルギーを自装置内で発電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の概略の正面断面図である。
【図２】画像読取装置の概略の正面断面図である。
【図３】搬送ローラ対の構成を示す斜視図である。
【図４】搬送ローラ対の構成を示す図である。
【図５】搬送ローラ対の他の構成を示す図である。
【図６】操作パネルの外観図である。
【図７】操作パネルのＢ−Ｂ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、この発明の実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、画像形成装置の概略の正面断面図である。図２は、画像読取装置の概略の正面断面図である。画像形成装置１００は、原稿から読み取った画像データに基づいて所定の用紙（本発明の記録媒体に相当する。）に多色又は単色の画像を形成する。このため、画像形成装置１００は、本体の上部に画像読取装置１２０を装着し、操作パネル２５（図６参照）、画像形成部１１０及び給紙部１３０を備えている。画像形成装置１００は、操作パネル２５に入力された画像形成条件（例えば、画像形成の開始や画像形成を行う用紙の枚数指定等）に基づいて、画像を形成する。
【００１７】
画像読取装置１２０は、図２に示すように、スキャナユニット７０、原稿台７１、自動原稿搬送装置７２を備え、原稿の表裏両面の画像を原稿反転読取方式及び両面同時読取方式の何れかで読み取る。スキャナユニット７０は、一例として、光源７０Ａ、ミラー７０Ｂ〜ミラー７０Ｄ、ＣＣＤ７０Ｅ及びレンズ７０Ｆを備えた縮小光学系センサであり、高精度で画像を読み取ることができる。原稿台７１は、硬質板ガラスで構成され、画像形成装置１００の本体上面に取り付けられている。
【００１８】
スキャナユニット７０は、原稿台７１に載置された原稿の画像を読み取る場合に、光源７０Ａ及びミラー７０Ｂ〜ミラー７０Ｄを水平方向に移動させ、原稿の下面の画像をレンズ７０Ｆを介してＣＣＤ７０Ｅに導く。この時、光源７０Ａ及びミラー７０Ｂはミラー７０Ｃ及び７０Ｄに対して１／２の速度で移動し、原稿の画像面からＣＣＤ７０Ｅまでの光路長を一定に維持する。
【００１９】
自動原稿搬送装置７２は、画像形成装置１００の本体上面の背面側で回動自在に支持されている。作業者が原稿台７１上に手動操作で原稿を載置する場合、自動原稿搬送装置７２を回動操作して原稿台７１の上面を開閉する。
【００２０】
自動原稿搬送装置７２は、画像読取前の原稿を収納する原稿トレイ７３、及び画像読取後の原稿を収納する排紙トレイ７４を備えている。排紙トレイ７４は、原稿トレイ７３の下方で、原稿トレイ７３の底面との間に所定の空間を設けて配置されている。
【００２１】
自動原稿搬送装置７２の内部には、原稿トレイ７３から副原稿台７１Ａに対向する位置を経由して排紙トレイ７４に至る間に、主搬送路６０Ａが形成されている。
【００２２】
主搬送路６０Ａには、ピックアップローラ６１、繰り出しローラ６２、捌きローラ６３、搬送ローラ対６４Ａ〜搬送ローラ対６４Ｄ、排紙ローラ対６５が回転自在に配置されている。ピックアップローラ６１は、図中時計方向に回転しつつ原稿トレイ７３上に載置された原稿の最上面に当接する。繰り出しローラ６２及び捌きローラ６３は、図中時計方向に回転して最上位の１枚の原稿のみを主搬送路６０Ａ内に導く。搬送ローラ対６４Ａ〜搬送ローラ対６４Ｃは、主搬送路６０Ａ内に導かれた原稿を排紙トレイ７４に向けて搬送する。搬送ローラ対６４Ｄ及び排紙ローラ対６５は、正逆両方向に回転駆動され、正転時に原稿を排紙トレイ７４に排出し、逆転時に前後端を反転した状態で原稿を副搬送路６０Ｂ内に導く。搬送ローラ対６４Ａ〜搬送ローラ対６４Ｄは、１台のモータ（不図示）により駆動される。
【００２３】
スキャナユニット７０は、自動原稿搬送装置７２が搬送する原稿の表面（原稿トレイ７３に載置された原稿の上面）のみから画像を読み取る場合、光源７０Ａ及びミラー７０Ｂを副原稿台７１Ａに対向する位置に停止させ、光源７０Ａの上方を通過する原稿の画像をＣＣＤ７０Ｅに導く。
【００２４】
また、図１に示すように、画像形成部１１０は、中間転写ベルトユニット４０、画像形成ステーション３０Ａ〜画像形成ステーション３０Ｄ、２次転写ユニット５１、露光ユニット５２、定着ユニット５３を備えている。中間転写ベルトユニット４０は、無端ベルトである中間転写ベルト４１を駆動ローラ４２及び従動ローラ４３等によって回転自在に張架している。
【００２５】
画像形成ステーション３０Ａ〜画像形成ステーション３０Ｄは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色の現像剤を用いて電子写真方式の画像形成を行う。例えば、画像形成ステーション３０Ａは、感光体ドラム３１Ａの周囲に帯電器３２Ａ、現像器３３Ａ、１次転写器３４Ａを配置している。画像形成ステーション３０Ｂ〜画像形成ステーション３０Ｄは、画像形成ステーション３０Ａと同様に構成されている。
【００２６】
露光ユニット５２は、画像読取装置１２０で読み取られたブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色の画像データに基づいて半導体レーザ（不図示）を駆動し、各色のレーザ光を画像形成ステーション３０Ｂ〜画像形成ステーション３０Ｄに配光する。露光ユニット５２は、画像データに基づいて駆動されるＬＥＤアレイ等の半導体レーザ以外の光源を用いたものであってもよい。
【００２７】
例えば、画像形成ステーション３０Ａでは、感光体ドラム３１Ａの周面が、帯電器３２Ａによって均一に帯電された後、露光ユニット５２から配光されたブラックの画像データに基づくレーザ光で露光される。これによって、感光体ドラム３１Ａの周面に、ブラックの画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、感光体ドラム３１Ａの周面には、現像器３３Ａからブラックの現像剤が供給され、静電潜像がブラックのトナー像に可視像化される。感光体ドラム３１Ａの周面に形成されたトナー像は、１次転写器３４Ａによって中間転写ベルト４１の表面に転写される。
【００２８】
カラー画像形成時には、画像形成ステーション３０Ｂ〜画像形成ステーション３０Ｄでも、シアン、マゼンタ及びイエローの各色について、画像形成ステーション３０Ａと同様の処理が行われる。ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色のトナー像が、中間転写ベルト４１の表面で重ね合わされる。
【００２９】
給紙部１３０は、給紙カセット８１、手差しトレイ８２、用紙主搬送路８３、用紙副搬送路８４を備えている。給紙カセット８１には、使用頻度の比較的高いサイズ及び種類の用紙が複数枚収納される。手差しトレイ８２には、使用頻度の比較的低いサイズや種類の用紙が載置される。
【００３０】
用紙主搬送路８３は、給紙カセット８１及び手差しトレイ８２から搬送ローラ対（本発明の可動部材に相当する。）９１Ｄ、レジストローラ９２、を経由して中間転写ベルト４１と２次転写ユニット５１との間、定着ユニット５３、及び搬送ローラ対９１Ａを経由して排紙部９０に至る間に形成されている。レジストローラ９２は、下流に用紙を搬送するタイミングを調整する。２次転写ユニット５１は、中間転写ベルト４１の表面に担持されたトナー像を用紙に転写する。定着ユニット５３は、トナー像が転写された用紙を加熱及び加圧し、用紙にトナー像を定着させる。
【００３１】
用紙副搬送路８４は、用紙主搬送路８３における定着ユニット５３の通過位置と搬送ローラ対９１Ａの配置位置との間から、搬送ローラ対９１Ｂ、搬送ローラ対９１Ｃを経由して２次転写ユニット５１の配置位置の上流側との間に形成されている。用紙副搬送路８４は、用紙の両面に画像を形成する際に、第１面に画像が形成されて定着ユニット５３を通過した後に搬送ローラ対９１Ａで前後端を反転された用紙を中間転写ベルト４１と２次転写ユニット５１との間に導く。搬送ローラ対９１Ａ〜搬送ローラ対９１Ｄは、１台のモータＭ（図３参照）により駆動され、用紙を搬送する。
【００３２】
上述した搬送ローラ対９１Ａ〜搬送ローラ対９１Ｄについて、図３，図４を参照して説明する。図３は、搬送ローラ対の構成を示す斜視図である。図４は、図３におけるＡ方向からみた搬送ローラ対の構成を示す図である。以下、搬送ローラ対９１Ａ〜搬送ローラ対９１Ｄには、同じ構成であるため、搬送ローラ対９１として説明する。
【００３３】
図３に示すように、搬送ローラ対９１は、ギア９１０Ａ，ギア９１０Ｂを介して、モータＭに接続されており、モータＭの駆動力に応じて回転する。また、搬送ローラ対９１の端部には、押圧部材（本発明の蓄積部に相当する。）２１が接続されている。押圧部材２１は、搬送ローラ対９１の回転とともに回転する。
【００３４】
図４に示すように、押圧部材２１は、円柱形状の軸部２１０と当該軸部２１０の周囲に放射状に設けた複数の羽部２１１とを備える。羽部２１１は、直方体形状や円柱形状等の形状からなる。押圧部材２１の周囲には、圧電素子（本発明の蓄積部に相当する。）２２が設置されている。圧電素子２２は、押圧部材２１の中心から羽部２１１の開放端までの距離より、所定の長さだけ押圧部材２１の中心側に設置されている。この結果、押圧部材２１は、モータＭの駆動により回転すると、各羽部２１１が圧電素子２２を押圧する。
【００３５】
圧電素子２２は、押圧部材２１の押圧による押圧力を電気エネルギーに変換して、蓄電装置（本発明の蓄積部に相当する。）２３に蓄える。蓄電装置２３に蓄えられた電気エネルギーは、画像形成装置１００の待機時に操作パネル２５の消費電力として供給される。以上より、画像形成装置１００は、用紙を搬送するたびに、自装置の待機時に操作パネル２５の消費電力として十分な量の電気エネルギーを自装置内で新たに発電することができる。
【００３６】
なお、上述の実施形態では、押圧部材２１に単一の圧電素子２２を設けたが、図５に示すように、１台の押圧部材２１に複数の圧電素子２２を設けてもよい。図５は、搬送ローラ対の他の構成を示す図である。この場合、圧電素子２２は、押圧部材２１の羽部２１１と同じ数だけ設けられ、押圧部材２１の羽部２１１に対応づけて配置される。押圧部材２１は、モータＭが駆動すると、複数の羽部２１１がそれぞれ対応する圧電素子２２を押圧する。このように、圧電素子２２の数を多くすることで、蓄電装置２３に蓄える電気エネルギーを増やすことができる。なお、圧電素子２２は、押圧部材２１の羽部２１１と同じ数だけ設けなくてもよく、羽部２１１の数より多くても少なくてもよい。
【００３７】
なお、上述の実施形態では、搬送ローラ対９１の一端に押圧部材２１及び圧電素子２２を設けたが、搬送ローラ対９１の両端にそれぞれ押圧部材２１及び圧電素子２２を設けても良い。画像形成装置１００は、搬送ローラ対９１の一端に設けるより両端に押圧部材２１及び圧電素子２２を設けた方が、蓄電装置２３に蓄える電気エネルギーを増やすことができる。
【００３８】
なお、上述の実施形態では、モータＭで駆動する搬送ローラ対９１Ａ〜搬送ローラ対９１Ｄのすべてに押圧部材２１及び圧電素子２２を設けたが、一部の搬送ローラ対に押圧部材２１及び圧電素子２２を設けてもよい。しかしながら、より多くの搬送ローラ対に押圧部材２１及び圧電素子２２を設けた方が、蓄電装置２３に蓄える電気エネルギーを増やすことができる。
【００３９】
なお、上述の実施形態では、画像形成装置１００内の搬送ローラ対９１Ａ〜搬送ローラ対９１Ｄに押圧部材２１及び圧電素子２２を設けた。しかし、画像形成装置１００内の駆動ローラ４２及び画像読取装置１２０内の搬送ローラ対６４Ａ〜搬送ローラ対６４Ｄに押圧部材２１及び圧電素子２２を設けてもよい。このように、押圧部材２１及び圧電素子２２は、モータにより駆動されるローラであれば、どのローラに設けてもよいが、特に厳密な用紙の搬送制御を行う必要のない搬送ローラ対に設けることが好ましい。
【００４０】
なお、上述の実施形態では、搬送ローラ対９１を用いて電気エネルギーを蓄電したが、搬送ローラ対９１に代えて操作パネル２５を用いて電気エネルギーを蓄電してもよいし、搬送ローラ対９１に加えて操作パネル２５を用いて電気エネルギーを蓄電してもよい。図６が、操作パネルの外観図である。図７は、図６における操作パネルのＢ−Ｂ’断面図である。
【００４１】
図６に示すように、操作パネル２５は、複数の操作部材（本発明の可動部材に相当する。）２５１を備える。この操作部材２５１は、ユーザに押下され、例えば、画像形成の開始や画像形成の枚数を指示するボタンである。
【００４２】
図７に示すように、本願の操作パネル２５は、圧電素子２２を操作部材２５１とスイッチ２５２との間に配置する。この圧電素子２２は、操作部材２５１とスイッチ２５２の間を、紙面表からみて上下方向に（操作部材２５１からスイッチ２５２への方向、及びその反対方向に）移動自在である。
【００４３】
ユーザが操作部材２５１を押下すると、操作部材２５１は、圧電素子２２側に移動して、圧電素子２２を押圧する。圧電素子２２は、操作部材２５１に押圧されると、スイッチ２５２側に移動して、スイッチ２５２を押圧する。すなわち、圧電素子２２は、操作部材２５１が押下されると、操作部材２５１とスイッチ２５２とに挟まれて押圧される。圧電素子２２は、操作部材２５１及びスイッチ２５２からの押圧力を電気エネルギーに変換して、蓄電装置２３に蓄える。蓄電装置２３に蓄えられた電気エネルギーは、画像形成装置１００の待機時に操作パネル２５の消費電力として供給される。以上より、画像形成装置１００は、ユーザが操作部材２５１を押下するたびに、自装置の待機時に操作パネル２５の消費電力として十分な量の電気エネルギーを自装置内で新たに発電することができる。
【００４４】
なお、圧電素子２２は、移動自在に配置したが、操作部材２５１に当接しており、操作部材２５１とともに移動する構成としてもよい。この場合、ユーザが操作部材２５１を押下すると、操作部材２５１は、圧電素子２２とともに、スイッチ２５２側へ移動して、スイッチ２５２を押圧する。すなわち、圧電素子２２は、スイッチ２５２により押圧される。
【００４５】
なお、圧電素子２２は、操作部材２５１の下面以外に、タッチパネルの下面にも配置してもよい。しかし、圧電素子２２は、ユーザが触れるだけで反応するタッチパネルの下面に配置するよりユーザが押下することで反応する操作部材２５１の下面に配置する方が、押圧力が大きくなり、発電する電気エネルギーが大きくなるため、好ましい。
【００４６】
以上のように、画像形成装置１００は、簡単な構成を追加する（新たに圧電素子２２等を設ける）だけで、必然的に生じる動作や操作（例えば、搬送ローラ対９１の回転や操作部材２５１の押下）に応じて、自装置の待機時に操作パネル２５の消費電力として用いるだけの十分な量の電気エネルギーを自装置内で発電することができる。
【００４７】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４８】
１００…画像形成装置
２１…押圧部材
２２…圧電素子
２３…蓄電装置
２５１…操作部材
２５２…スイッチ
４２…駆動ローラ
６４Ａ〜６４Ｄ…搬送ローラ対
９１Ａ〜９１Ｄ…搬送ローラ対
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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