(57)【要約】【課題】  複数の箇所を一括で検査ができ、小型で、高精度かつ安価な部品不具合検出装置とそれによりサービス性やリサイクル性を向上させた画像形成装置を提供すること。【解決手段】  非導電性の部材１と導電性の部材２とが接触または近傍に静的に配置され、部材１は少なくとも１つの無線ＩＤチップを備え、部材２と「所定の位置」に配置される。無線ＩＤチップと電波の送受信を行い、無線ＩＤチップのＩＤナンバーを取得できるＩＤリーダを備え、「所定の位置」をＩＤリーダの送信した電波が無線ＩＤチップに届いても部材２の導電性により無線ＩＤチップが電波の送受信を行えなくなる無線ＩＤチップの動作不能域かつ、所定の規定値以上の変位で動作可能域となる位置とした。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性の部材１と導電性の部材２とが接触または近傍に静的に配置され、前記部材１は少なくとも１つの無線ＩＤチップを備え、前記部材２と所定の位置に配置され、前記無線ＩＤチップと電波の送受信を行い、前記無線ＩＤチップのＩＤナンバーを取得できるＩＤリーダを備える部品不具合検知装置において、
前記所定の位置を前記ＩＤリーダの送信した電波が前記無線ＩＤチップに届いても前記部材２の導電性により前記無線ＩＤチップが電波の送受信を行えなくなる前記無線ＩＤチップの動作不能域かつ、所定の値以上の変位で動作可能域となる位置としたことを特徴とする部品不具合検知装置。
【請求項２】
部材１の前記無線ＩＤチップを設置している面が変位して前記動作可能域となる事を特徴とする請求項１に記載の部品不具合検知装置。
【請求項３】
前記ＩＤリーダと前記部材２の間に前記無線ＩＤチップが配置されるように前記ＩＤリーダを配置した事を特徴とする請求項１又は２に記載の部品不具合検知装置。
【請求項４】
前記ＩＤリーダで複数の無線ＩＤチップのＩＤナンバーを検出し、そのＩＤナンバーと部材１内での配置を対応させて形状不具合を判断する事を特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の部品不具合検知装置。
【請求項５】
前記部材１と前記部材２を備える事を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜４いずれかに記載の部品不具合検知装置を備え、前記ＩＤリーダで検出したＩＤナンバーから部品不具合を判断し画像形成装置を制御する制御部を備える事を特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記部材１が側面フレーム、前記部材２が下フレームである事を特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記部材１が定着器を構成する部品である事を特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記部材１が給紙カセットを構成する部品である事を特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記部材１が光学ユニットを構成する部品である事を特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記部材１がプロセスカートリッジを構成する部品である事を特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記部材１が原稿スキャナを構成する部品である事を特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成装置内に存在する前記無線ＩＤチップの総数より、画像形成装置内にある前記ＩＤリーダで検出可能な前記無線ＩＤチップの総数が少なく、画像形成装置外にあるＩＤリーダを併用することで残りの前記無線ＩＤチップが検出可能となる事を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記ＩＤリーダの送信する電波の届かない前記無線ＩＤチップが原稿スキャナを構成する部品に搭載されている事を特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は部品不具合検知装置及び画像形成装置に関し、複写機やプリンタなどの画像形成装置の部品不具合検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機などの画像形成装置では環境負荷低減を目的としたリサイクル活動が盛んに行われている（例えば、特許文献１参照）。部品を分別し粉砕して材料としてリサイクルする方法が多いが、部品そのものや、複数の部品で構成されるユニットを再投入しリサイクルすることができれば望ましい。
【特許文献１】特開２０００−２６７５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
複写機を回収し部品を再利用するためにはリサイクル対象の部品やユニットの良否を判定する必要がある。複写機の部品には０．１ｍｍ以下の誤差を要求する高精度な部品があり目視による判断が困難な事に加えて、２００℃前後の高温で使用される定着器付近の部品などはヒートサイクルの影響を受けてソリ等の変形が伴っている事も多い。特にモールド部品でこれらの影響が現れる可能性が高い。これらの部品やユニットをレーザやプローブを用いた測定を行い良否の判断をしていくのは時間と手間がかかるため、部品のリサイクルを困難にさせていた。
【０００４】
本発明はこのような現状に鑑みてなされたもので、部品の不具合検出に部品に設置した無線ＩＤチップとＩＤリーダの電波の送受信状態を利用することにより簡易的で、複数の箇所を一括で検査ができ、小型で、高精度かつ安価な部品不具合検出装置とそれによりサービス性やリサイクル性を向上させた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る部品不具合検知装置は、非導電性の部材１と導電性の部材２とが接触または近傍に静的に配置され、前記部材１は少なくとも１つの無線ＩＤチップを備え、前記部材２と所定の位置に配置され、前記無線ＩＤチップと電波の送受信を行い、前記無線ＩＤチップのＩＤナンバーを取得できるＩＤリーダを備える部品不具合検知装置において、前記「所定の位置」を前記ＩＤリーダの送信した電波が前記無線ＩＤチップに届いても前記部材２の導電性により前記無線ＩＤチップが電波の送受信を行えなくなる前記無線ＩＤチップの動作不能域かつ、所定の値以上の変位で動作可能域となる位置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、導電性材料による部品が近傍にあると無線ＩＤチップがＩＤリーダの電波に対して送受信が行えなくなることを利用して、部品に設置した無線ＩＤチップにより部品の変形や位置ズレによって発生する隙間が所定値以下であるか否かをＩＤリーダで非接触、非分解で検出することを可能とし、複数の箇所を一括で検査ができ、小型で、高精度かつ安価な部品不具合検出装置とそれによりサービス性やリサイクル性を向上させた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本発明の第一の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は本発明の第一の実施例である部品不具合検査装置の要部説明図である。
【０００９】
部品不具合検査装置は複写機の部品やユニットの不具合を検出する装置であり、図１では説明を簡便にするため単部品での不具合検知のメカニズムから部品不具合検査装置を説明する。部品不具合検査装置は部品１、支持部材２、無線ＩＤチップ３ａ〜ｅ、ＩＤリーダ５で構成される。
【００１０】
部品１は非導電性材料からなり、部品１にはアンテナを含めた無線ＩＤチップ３ａ〜ｄが取り付けられている。無線ＩＤチップ３ａ〜ｄは、例えば部品１の凹部１ｃに無線ＩＤチップ３ｃが埋め込まれ、部品１の取り付け面から所定の隙間Ｇが確保されている。凹面１ｃは部品単体で作成できる面であるため高精度で作成する事が可能であるため隙間Ｇのバラツキは非常に小さい。無線ＩＤチップはアンテナを備え、半導体技術で作成されている。半導体技術により非常に小型で薄く作る事が可能であるため、凹面１ｃは非常に小さな範囲で済むため部品１の機能を損なうような形状変更にはならない。
【００１１】
無線ＩＤチップの大きさの具体例を挙げると０．４ｍｍ×０．４ｍｍ×０．０６ｍｍのサイズのものが実用化されている。無線ＩＤチップはＩＤリーダの送信する電波を受信すると、受信した電波で起動され無線ＩＤチップ固有のＩＤナンバーを電波として送信する。すなわち、無線ＩＤチップは有線による信号や電力の供給が必要ないという特徴をもっており、そのため設置の自由度が非常に高い。無線ＩＤチップの送信した電波をＩＤリーダが受信することでＩＤナンバーを無線で検出する事ができる。ＩＤリーダは１台で複数の無線ＩＤチップのＩＤナンバーを検出することが可能であるため、無線ＩＤチップを複数設けてもＩＤリーダは１つで済ませる事ができる。
【００１２】
支持部材は導電性材料からなり、部品１の取り付け相手部品である。図１に示す部品１にはソリが発生し支持部材２から浮き上がってしまっている。この状態でＩＤリーダ５から電波２０を送信すると、無線ＩＤチップ３ａ〜ｅの内３ｂ、３ｄ、３ｅが電波２１ｂ、２１ｄ、２１ｅを送信しＩＤリーダ５は無線ＩＤチップ３ｂ、３ｄ、３ｅのＩＤナンバーを検出する事ができる。しかし、無線ＩＤチップ３ａ、３ｃは電波を送信していないためＩＤリーダ５はＩＤナンバーを検出できない。なぜ無線ＩＤチップ３ａ、３ｃが電波を送信しないかというと、無線ＩＤチップには近傍に導電性材料があると電波の受発信が妨害されてしまう距離（動作不能域）があり、その領域内に無線ＩＤチップがあるとＩＤナンバーの送信が行われないという特徴がある。妨害を受けてしまう導電性材料との距離にはアンテナ方式やチップの構造により様々で１０μｍ〜５ｍｍの範囲で提案がされている。
【００１３】
図１では導電性材料である支持部材２との距離が、ほぼ隙間Ｇである無線ＩＤチップ３ａ、３ｃでは妨害を受けてＩＤナンバーの送信が行われず、隙間Ｈｂ、Ｈｄ，Ｈｅの無線ＩＤチップ３ｂ、３ｄ、３ｅでは妨害されることなくＩＤナンバーが送信されている。つまり、検出したい部品の不具合の距離Ｘに合った無線ＩＤチップ、すなわち距離Ｘ未満で導電性部材の影響でＩＤリーダ５と電波の送受信が不可能になる無線ＩＤチップを検出したい箇所に配置し、ＩＤリーダ５用いて無線ＩＤチップのＩＤナンバーを検出することで、部品の不具合箇所を特定する事が可能になるのである。
【００１４】
隙間Ｇの具体例を示すと、導電性部材と０．５ｍｍ未満の距離で電波の送受信が行えない無線ＩＤチップで規定値０．３ｍｍ以上になった部分を検出したい場合、Ｇ＝０．５−０．３＝０．２ｍｍの位置に無線ＩＤチップを配置すればよい。
【００１５】
図１では、部材１の無線ＩＤチップ３ｂのＩＤナンバーが検出され、３ａ、３ｃが検出されなかったことから弓型のソリが発生し、ソリ量規定値以上で不具合があること、無線ＩＤチップ３ｄ、３ｅのＩＤナンバーが検出され支持部材２から規定値以上離れており、その原因は先のソリによるものであるということが判定できる。
【００１６】
図２ではＩＤリーダ５の送信した電波２０対して無線ＩＤチップ３ａのみが電波２１ａを送信している。ＩＤリーダ５には無線ＩＤチップ３ａのＩＤナンバーのみが検出される。これにより部品１は支持部材２に対して無線ＩＤチップ３ａの部分のみで規定値以上のソリが発生していると判断できる。全ての無線ＩＤチップのＩＤナンバーが検出されなければ、部品１のソリなどの変形は規定値以内で問題がないと判断できるため部品１はリサイクル可能と判断する事ができる。
【００１７】
図３は部品１を支持部材２との取り付け面側から見たもので、無線ＩＤチップ３ａ〜ｇまでを配置することで３次元的なソリ等の変形や部品の位置ズレを検出できる。
【００１８】
本発明の第一の実施例では複数の無線ＩＤチップによる部品不具合の検出について説明したが、変形や位置ズレを検出したい箇所が１箇所であれば無線ＩＤチップは１つでもかまわない。
【００１９】
図４（ａ）は部品不具合検知装置を複写機に内蔵し、部品の不具合を複写機が自己判断できるようにした例である。複写機は、下フレーム１０、右フレーム１１、左フレーム１２、天板１３、定着カバー１４、給紙カセット１５、原稿スキャナフレーム３０、右レール３１、左レール３２で構成され、ＩＤリーダ５を左フレーム１２の内面に設置している。右フレーム１１、左フレーム１２、定着カバー１４、給紙カセット１５は非導電性材料で作成し、無線ＩＤチップ３−１１ａ〜３０ｆが設置されている。下フレーム１０、天板１３は導電性材料で作成している。ＩＤリーダ５の送信する電波２０は無線ＩＤチップ３−１１ａ〜１４ｄに届くが、無線ＩＤチップ３−３０ａ〜３０ｆには天板１３により電波２０が遮蔽されるため届かない。そのため部品不具合の自己診断対象は無線ＩＤチップ３−１１ａ〜１４ｃになる。
【００２０】
図４（ｂ）は定着カバー１４がヒートサイクルにより変形した状況を示した図である。ＩＤリーダ５は所定の間隔（ジョブ毎、本体立ち上げ毎等）に電波２０を送信し受信できるＩＤナンバーがあるかをチェックしている。定着カバー１４が変形し規定値以上の値Ｈ１４ｃに達すると定着カバー１４を支持し、導電性材料である天板１３により送受信が妨害されていた無線ＩＤチップ３−１４ｃが送受信可能となり電波２１−１４ｂを送信する。電波２１−１４ｂを受信したＩＤリーダは受信した電波２１−１４ｂからＩＤナンバーを検出することで定着カバー１４に不具合が発生したことを検知する。これを図示しない制御部へ連絡しユーザーに定着器の交換を指示するという動作を行う。こうする事で定着器の不具合による紙詰まりや画像不良を最小限に抑えることができる。
【００２１】
図４（ａ）の複写機は、原稿スキャナを搭載しない場合にはプリンタとして機能するように設計されたものであり、原稿スキャナはオプションとして着脱が可能となっている。他にもフィニッシャーなどがオプションとして追加可能になっているのが一般的である。ＩＤリーダ５に送信される無線ＩＤチップからの電波がオプションの組合せによって変わることがないように無線ＩＤチップ３−３０ａ〜ｅにはＩＤリーダ５の電波が届かないようにしている。よって無線ＩＤチップ３−３０ａ〜ｅは回収後のリサイクル時の不具合のみを目的として設置されたものである。無線ＩＤチップ３−３０ａ〜ｅは複写機がリサイクル用に回収されたときに外部のＩＤリーダ６によってＩＤナンバーの検出を行う。
【００２２】
図４（ｂ）を回収された複写機の状態として説明すると、原稿スキャナフレーム３０に設置されている無線ＩＤチップの内、無線ＩＤチップ３−３０ｅが設置部分の不具合によって規定値以上の値Ｈ３０ｅに達しているため電波の送受信が可能となり電波４１−３０ｅを送信できる。電波４１−３０ｅを受信したＩＤリーダ６はＩＤナンバーを検出し、検出したＩＤナンバーから原稿スキャナフレームの不具合箇所を特定し、従来から行われていた測定をすることなくリサイクル可能な部品かどうかを判定できる。
【００２３】
画像形成装置に存在する無線ＩＤチップ３−１１ａ〜３０ｆのうちＩＤリーダ５の電波が届く無線ＩＤチップを部品不具合の自己診断対象に必要な分に絞るのは、搭載するメモリの容量が抑えられるなどコスト低減の効果もある。
【００２４】
本発明の第一の実施例においては、右フレーム１１、左フレーム１２、定着カバー１４、給紙カセットフレーム１５に適用した例を述べたが、本発明は複写機を構成する要素に広く応用が可能である。特に一度分解してしまうと再調整の必要になる光学ユニットやプロセスカートリッジなどについては、無線により検出したＩＤナンバーにより不具合が判断できるため測定のための余計な分解をする必要もなく、非接触、非分解でリサイクル可能かどうかが判断できることから従来よりもリサイクルが可能な部品を大幅に増やす事が可能となる。また、無線ＩＤチップは微小な部品であり、しかも無線で動作するため部品が大型化することもなく組立、交換、分解作業性を損なう事もない。
【００２５】
ＩＤリーダ５をトナー検知のためだけに複写機に搭載すると従来よりもコストが高くなる可能性があるが、ＩＤリーダ５は無線ＩＤチップを搭載した保守パーツの認識手段や、有価証券偽造防止のための認識手段として複写機へ搭載される可能性が高いため、部品不具合の自己検知機能を追加するためのコストアップ要因にはならないと考える事ができる。また無線ＩＤチップ３ａ〜３−３０ｅについても物流分野で大量の需要が期待されており今後チップのコストは非常に低くなる事が予想される。そのため複数用いたとしてもコストアップはわずかで済み、リサイクル率向上による新品投入抑制の効果を考慮すると大幅なコストダウンとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第一の実施例に係る部品不具合検知装置の要部説明図
【図２】第一の実施例に係る部品不具合検知装置の要部説明図
【図３】第一の実施例に係る部材１の要部説明図
【図４】第一の実施例に係る複写機の要部説明図
【符号の説明】
【００２７】
５    ＩＤリーダ
３ａ  無線ＩＤチップ
３ｂ  無線ＩＤチップ
３ｃ  無線ＩＤチップ
３ｄ  無線ＩＤチップ
３ｅ  無線ＩＤチップ
１０  下フレーム
１１  右フレーム
１２  左フレーム
１３  天板
１４  定着カバー
１５  給紙カセット
１６  原稿スキャナ
２０  電波
３０  フレーム
３１  右レール
３２  左レール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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