(57)【要約】【課題】複数本の電池の充電を効率的且つ低コストで行うことができる、新規な電池充電装置並びに電池の充電方法の開発を技術課題とした。【解決手段】上面に開口部１０ａを形成した本体容器１０内に、電池Ｂを収容する電池ホルダ１３を複数基具え、電池ホルダ１３の底部に一方の端子を具え、一方、本体容器１０の開口部１０ａを塞ぐための蓋体１２に対して他の一方の端子を具え、開口部１０ａに蓋体１２を装着することにより、電池ホルダ１３内に収容された電池Ｂの両極にそれぞれ端子を接触させた状態とし、これら端子をプラス端子１５及びマイナス端子１４として機能させることを特徴として成り、複数本の電池Ｂを充電器１に対して容易にセットすることができ、同時に充電回路を形成することができる。また充電終了時には、蓋体１２を外して本体容器１０を天地反転することにより、電池Ｂの取り出しを瞬時に行うことができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧の低下した電池を充電器に収容し、この電池に対してプラス極側からマイナス極側に直流電流を流すことにより電池の充電を行う装置において、前記充電器は、上面に開口部を形成した本体容器内に、個々の電池を収容する電池ホルダを複数基具えて成るものであり、この電池ホルダの底部に一方の端子を具え、一方、本体容器の開口部を塞ぐための蓋体に対して他の一方の端子を具え、前記本体容器の開口部に蓋体を装着することにより、前記電池ホルダ内に収容された電池の両極にそれぞれ端子を接触させた状態とするものであり、これら端子をプラス端子及びマイナス端子として機能させることを特徴とする電池充電装置。
【請求項２】
前記電池ホルダの底部に具えた一方の端子はマイナス端子であり、且つこのマイナス端子はコイルスプリングであり、一方、蓋体に対して具えた他の一方の端子はプラス端子であり、且つこのプラス端子は導体板であることを特徴とする請求項１記載の電池充電装置。
【請求項３】
前記本体容器の外側周に左右一対の支軸を具え、本体容器を機枠に対して軸支して回転可能とするものであり、且つ前記支軸を導体によって形成するとともに、この支軸と前記端子とが電気的に接続された状態とし、更に機枠に設けた軸受けに対して直流電源を接続することを特徴とする請求項１または２記載の電池充電装置。
【請求項４】
前記電池ホルダは本体容器内部に具えた隔壁上に配置されるものであり、更に本体容器の下面にも開口部が形成されるとともに、隔壁の裏側にも電池ホルダが配置されたことを特徴とする請求項１、２または３記載の電池充電装置。
【請求項５】
電圧の低下した電池を充電器に収容し、この電池に対してプラス極側からマイナス極側に直流電流を流すことにより電池の充電を行う方法において、前記電池への電流の供給は、第一充電工程と第二充電工程との二段階の工程に分けて行うものであり、まず第一充電工程において、第二充電工程において流す電流の４．８〜６倍程度の大電流を短時間、電池に供給し、その後第二充電工程において、小電流を長時間にわたって電池に供給することを特徴とする電池の充電方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池の充電装置に関するものであり、特にいったん商品として流通した後に回収された使用済み電池の再生を効率的且つ低コストで行うことのできる装置並びに手法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりレンズ付きフィルムの流通形態は、撮影済みのフィルムを内蔵した状態で本体ごと回収するといった形態が定着しており、その部品のほとんどがリサイクルまたはリユースされている。このうち特にフラッシュ点灯用の電池（主としてアルカリ電池等の一次電池が用いられている）にあっては、フラッシュ発光回数は多くても４０回程度であり、新品時の電圧から１０％程度電圧が降下した状態で回収されるため、充電を行うことにより比較的容易に新品に近い状態まで再生することができるものである。
【０００３】
そしてこのような電池の充電による再生は、電池のプラス極側からマイナス極側に直流電流を流して行うものであり、多数の電池を同時に充電し得るような種々の装置が既に開発されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながらこのように多数の電池を同時に充電し得るように構成された装置は、電池の方向を揃えるためのパーツフィーダ、パレットに電池をセットするためのロボット、複数のコンベヤ装置、充電回路、パレットから電池を取り出すためのロボット等を具えるものであり、その価格は高価なものであった
もとより一次電池一本の単価は低いものであり、このような一次電池を充電して再利用することによるコストダウン効果を高めるためには、再生に要するコストの低減、特に充電装置自体の原価低減が大きな課題となっている。
【０００４】
また多数の電池を同時に充電し得るような既存の装置にあっては、例えば重量約２２ｇの単三形アルカリ電池が数百本集まると数ｋｇの重量となってしまうため、装置自体の構造を堅牢なものとしなければならず、それに応じて装置重量も増大してしまうため、操作性等を考慮して装置の小型化が望まれている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１９１４３４号公報（〔００２０〕欄〜〔００２４〕欄、図１、３）
【０００６】
【開発を試みた技術課題】
本発明はこのような背景を考慮してなされたものであって、複数本の電池の充電を効率的且つ低コストで行うことができる、新規な電池充電装置並びに電池の充電方法の開発を技術課題とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の電池充電装置は、電圧の低下した電池を充電器に収容し、この電池に対してプラス極側からマイナス極側に直流電流を流すことにより電池の充電を行う装置において、前記充電器は、上面に開口部を形成した本体容器内に、個々の電池を収容する電池ホルダを複数基具えて成るものであり、この電池ホルダの底部に一方の端子を具え、一方、本体容器の開口部を塞ぐための蓋体に対して他の一方の端子を具え、前記本体容器の開口部に蓋体を装着することにより、前記電池ホルダ内に収容された電池の両極にそれぞれ端子を接触させた状態とするものであり、これら端子をプラス端子及びマイナス端子として機能させることを特徴として成るものである。
この発明によれば、複数本の電池を充電器に対して容易にセットすることができ、同時に充電回路を形成することができる。また充電終了時には、蓋体を外して本体容器を天地反転することにより、電池の取り出しを瞬時に行うことができる。
【０００８】
また請求項２記載の電池充電装置は、前記要件に加え、前記電池ホルダの底部に具えた一方の端子はマイナス端子であり、且つこのマイナス端子はコイルスプリングであり、一方、蓋体に対して具えた他の一方の端子はプラス端子であり、且つこのプラス端子は導体板であることを特徴として成るものである。
この発明によれば、コイルスプリングの作用により電池のプラス極をプラス端子に押圧状態とすることができ、充電回路を確実に形成することができる。
【０００９】
更にまた請求項３記載の電池充電装置は、前記要件に加え、前記本体容器の外側周に左右一対の支軸を具え、本体容器を機枠に対して軸支して回転可能とするものであり、且つ前記支軸を導体によって形成するとともに、この支軸と前記プラス端子及びマイナス端子とが電気的に接続された状態とし、更に機枠に設けた軸受けに対して直流電源を接続することを特徴として成るものである。
この発明によれば、本体容器に配線を施すことなく充電回路を形成することができるため、本体容器の天地反転操作を容易に且つ円滑に行うことができる。
【００１０】
更にまた請求項４記載の電池充電装置は、前記要件に加え、前記電池ホルダは本体容器内部に具えた隔壁上に配置されるものであり、更に本体容器の下面にも開口部が形成されるとともに、隔壁の裏側にも電池ホルダが配置されたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、一つの本体容器で２群の電池を扱うことができる。
【００１１】
また請求項５記載の電池の充電方法は、電圧の低下した電池を充電器に収容し、この電池に対してプラス極側からマイナス極側に直流電流を流すことにより電池の充電を行う方法において、前記電池への電流の供給は、第一充電工程と第二充電工程との二段階の工程に分けて行うものであり、まず第一充電工程において、第二充電工程において流す電流の４．８〜６倍程度の大電流を短時間、電池に供給し、その後第二充電工程において、小電流を長時間にわたって電池に供給することを特徴として成るものである。
この発明によれば、まず第一充電工程において大電流を流すことにより、電池の内部物質を活性化して、電池内での化学反応を促進することができる。
そしてこれら各請求項記載の要件を手段として前記課題の解決が図られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の「電池充電装置並びに電池の充電方法」を図示の実施の形態に基づいて具体的に説明する。なおこの説明にあたっては、まず本発明の電池充電装置たる充電装置Ｄについて説明し、続いて一例としてこの充電装置Ｄを用いて実施される本発明の電池の充電方法について説明する。
【００１３】
充電装置Ｄは、電圧の低下した電池Ｂに対してプラス極側からマイナス極側に直流電流を流すことにより充電を行う装置であり、図１に示すように充電器１を五基具えることにより、図５に示すような充電回路を形成し、複数本の電池Ｂ（この実施の形態では一例としてＢ１〜Ｂ６１０の６１０本）を同時に充電することができるように構成されたものである。なおこの実施の形態では、個々の充電器１に収容される電池Ｂへの直流電流の供給源として安定化電源２を用いるものであり、この安定化電源２を、プログラマブルコントローラを内蔵した制御盤３によってコントロールするものである。
【００１４】
前記充電器１は、上下面に開口部１０ａ、１０ｂを形成した円筒状の本体容器１０内に、個々の電池Ｂを収容する円筒状の電池ホルダ１３を具えて成るものであり、この実施の形態では、これら電池ホルダ１３を、本体容器１０内部に具えた隔壁１１上に放射状に複数配置し、更にこの隔壁１１の裏側にも電池ホルダ１３を同様に配置するようにした。このように隔壁１１の表裏に電池ホルダ１３を具えることにより、一基の充電基１によって例えば回収日や回収先の異なる２群の電池Ｂを混ぜてしまうことなく扱うことができる。
なお前記本体容器１０の素材としては、ポリ塩化ビニル等の軽量且つ絶縁性の素材が好ましい。
【００１５】
また前記電池ホルダ１３は電池Ｂを内部に収容するものであるが、図２、４に示すように電池Ｂの胴体部分が突出状態となるように、その長さ寸法を電池Ｂよりも短く設定した。また電池ホルダ１３の底部には、一例としてコニカルスプリング状のマイナス端子１４が具えられるとともに、個々のマイナス端子１４は互いに電気的に接続される。一方、本体容器１０の開口部１０ａ、１０ｂを塞ぐ蓋体１２の内側面に対しては、プラス端子１５たる導体板が貼設される。
【００１６】
そして前記本体容器１０の外周面に、一例として銅を素材として成る円柱状の支軸１６を具えるものであり、図４に示すようにこの支軸１６を用いて本体容器１０を機枠Ｆに対して軸支することにより、本体容器１０を機枠Ｆ上において回転可能な状態となるものである。なお本体容器１０の側周面に凹部１０ｃを形成するとともに、この凹部１０ｃに係合する進退自在のストッパ１８を機枠Ｆに具え、本体容器１０の回転を規制できるように構成する。
【００１７】
また前記二本の支軸１６はそれぞれ、隔壁１１の中心に具えた導体棒１５ａ及びマイナス端子１４に電気的に接続されるものであり、更に機枠Ｆに具えられる軸受１９に対して、安定化電源２のプラス極及びマイナス極が接続される。そして図４に示すように、前記本体容器１０の開口部１０ａ、１０ｂに蓋体１２を装着することにより、前記電池ホルダ１３内に収容され電池Ｂの両極にそれぞれプラス端子１５及びマイナス端子１４が接触した状態とし、一例として図５に示すような充電回路が形成されるものである。
なおこの実施の形態では、前記本体容器１０に対する蓋体１２の固定はラッチ１７によって行うようにしたが、本体容器１０の内周面及び蓋体１２の側周面にネジを刻設し、これらを螺合して行うようにする等、種々の構成が採り得るものである。
【００１８】
本発明の電池充電装置たる充電装置Ｄは一例として上述したようにして構成されるものであり、以下この装置を用いた電池Ｂの充電方法について説明する。なおこの実施の形態では、いわゆるレンズ付きフィルムに内蔵されるフラッシュ点灯用の電池Ｂ（単三形アルカリ電池）を再生する場合を例に挙げて説明を行う。
【００１９】
〔電池の回収〕
レンズ付きフィルムは、撮影済みのフィルムを内蔵した状態で本体ごとカメラ店等において回収されるものであり、その後、現像所等において筐体が分解され、フィルムは現像処理及びＤ．Ｐ．Ｅ処理が行われて顧客のもとに戻される。一方、それ以外の部品はリサイクル、リユースが図られるものであり、電池Ｂについては前記充電装置Ｄを配備した再生工場に送られる。因みにレンズ付きフィルムに内蔵された電池Ｂは、新品時の電圧から１０％程度電圧が降下した状態で回収されることが多い。
【００２０】
〔外観検査〕
再生工場においては、まず電池Ｂの外観検査を行うものであり、液もれ、錆の発生、傷、変形等をチェックして良品と不良品とを区分けする。
【００２１】
〔第一充電工程〕
続いて良品と判断された電池Ｂの充電を行うものであり、まず本体容器１０から蓋体１２を外すとともに、電池ホルダ１３に電池Ｂを装填する。
次いで開口部１０ａに蓋体１２を装着するものであり、この状態で電池Ｂのプラス極はプラス端子１５に、マイナス極はマイナス端子１４にそれそれ接触するとともに、導体棒１５ａはプラス端子１５に圧接されることとなる。
更に本体容器１０を回転させて開口部１０ｂを上方にし、同様にして電池Ｂを装填し、蓋体１２を装着する。因みにこの実施の形態では、一基の本体容器１０に対して１２２本の電池Ｂを収容することができるものであり、電池Ｂの総重量は約２．７ｋｇになるが、比較的容易に取り扱うことができる。
【００２２】
そして制御盤３を操作して安定化電源２を制御することにより、電池Ｂに対してプラス極側からマイナス極側に直流電流を流す。なおこの第一充電を行う際には、安定化電源２の設定を定電圧、定電流となるようにするものであり、一例として電圧値１．９〜２．０Ｖ、電流値８〜９Ａに設定する。また第一充電工程の継続時間は一例として約５分間に設定した。
なおこのような第一充電工程における安定化電源２の設定電圧値、設定電流値及び電池Ｂへの通電時間については、電池Ｂの数、性状、使用履歴等に応じて適宜変更するものとする。
【００２３】
〔第二充電工程〕
続いて第二充電工程に移行するものであり、第二充電を行う際にも、安定化電源２の設定を定電圧、定電流となるようにするものであり、一例として電圧値２．３〜２．５５Ｖ、電流値１．５〜１．６５Ａに設定する。また第二充電工程においては、一例として２０分間電流を供給し、５分間休止するといった操作が行われるものであり、このような操作を２時間継続するものとした。
なおこのような第二充電工程における安定化電源２の設定電圧値、設定電流値、電池Ｂへの通電時間及び通電休止時間については、電池Ｂの性状、使用履歴等に応じて適宜変更するものとする。
【００２４】
〔電池の取り出し〕
そして上述のような操作により電池Ｂの充電が完了した時点で、電池Ｂを充電器１から取り出すものであり、ラッチ１７を解除して蓋体１２を取り外した後、本体容器１０を回転させると、図１に示すように電池Ｂは電池ホルダ１３から抜け出るとともに、本体容器１０の下方に設置したトレーＴ内に落下する。このような操作を各充電器１毎に行うことにより、６１０本と多数の電池Ｂの取り出しを極めて迅速に行うことができるものである。
【００２５】
【他の実施の形態】
本発明は上述した実施の形態を基本となる実施の形態とするものであるが、本発明の技術的思想に基づいて以下に示すような実施の形態を採ることもできる。まず上述した基本となる実施の形態では、電池ホルダ１３を単三形の電池Ｂを収容するものとしたが、単一形、単二形、単四形等他の形状の電池Ｂを収容するものとすることもできる。更にこのような複数種類の電池ホルダ１３を取り替え自在とし、それぞれに適合した充電器１を構成するようにすることもできる。
【００２６】
また上述した基本となる実施の形態は、充電装置Ｄを用いて一次電池であるアルカリ電池の充電を行うものとしたが、本発明の充電装置Ｄを用いて、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムイオン電池等の二次電池の充電を行うこともできる。この場合、安定化電源２の設定電圧値、設定電流値、電池Ｂへの通電時間及び通電休止時間については、適宜各電池Ｂに適合したものとする必要がある。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、アルカリ電池等、使用済みの電池Ｂの再生を、簡素な充電器１を用いて効率的且つ低コストで行うことができるため、電池Ｂを充電して再利用することによるコストダウン効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の充電装置を示す正面図である。
【図２】充電器を示す斜視図である。
【図３】本体容器及び電池ホルダを示す平面図である。
【図４】充電器を示す正面図及び側面図である。
【図５】充電回路を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｄ      充電装置
１      充電器
１０    本体容器
１０ａ  開口部
１０ｂ  開口部
１０ｃ  凹部
１１    隔壁
１２    蓋体
１２ａ  グリップ
１３    電池ホルダ
１４    マイナス端子
１５    プラス端子
１５ａ  導体棒
１６    支軸
１７    ラッチ
１８    ストッパ
１９    軸受
Ｆ      機枠
２      安定化電源
３      制御盤
Ｂ      電池
Ｔ      トレー
【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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