(57)【要約】      （修正有）【課題】給電を受けることなく、且つ駆動モータを有していなくても、電力を用いて所定の機能を行う。【解決手段】開閉ユニットは、開閉カバー１３と、転写装置３６と、この転写装置３６の回転軸５０の一端に設けられた伝達ギア５２と、回転軸５０の回転によって発電する発電部５４と、この発電部５４が発電した電力によって帯電する用紙剥離プレート５６とを一体化したユニットである。画像形成装置本体１２に対して開閉ユニット１５が閉じられると、伝達ギア５２は、画像形成装置本体１２に固定された駆動モータ５８によって駆動される駆動ギア６０と係合し、回転軸５０（発電部５４）に駆動力を伝達するようになっている。交流発電機６２は、回転軸５０の回転に応じて交流電圧を発生させ、昇圧部６４に対して出力する。昇圧部６４は、交流発電機６２から入力される交流電圧を整流しつつ昇圧し、用紙剥離プレート５６に所定の電圧を印加する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体から駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、この駆動力伝達手段が伝達した駆動力によって発電する発電部と、この発電部が発電した電力を用いて所定の機能を行う機能部とを有する機能ユニット。
【請求項２】
前記発電部が発電した電力を昇圧する昇圧部をさらに有し、前記機能部は、前記昇圧部が昇圧した電力を用いて所定の機能を行う請求項１記載の機能ユニット。
【請求項３】
前記発電部は、交流発電機からなる請求項１又は２記載の機能ユニット。
【請求項４】
前記発電部は、摩擦発電機からなる請求項１又は２記載の機能ユニット。
【請求項５】
前記摩擦発電機は、摩擦が生じる接触面積、圧力、摩擦力、温度及び湿度の少なくともいずれかのパラメータによって発電量を制御する請求項４記載の機能ユニット。
【請求項６】
前記発電部は、直流発電機からなる請求項１又は２記載の機能ユニット。
【請求項７】
前記発電部が発電した電力を蓄電する蓄電部をさらに有する請求項１乃至６いずれか記載の機能ユニット。
【請求項８】
前記機能部は、装置本体との間で無線通信を行う請求項１乃至７いずれか記載の機能ユニット。
【請求項９】
装置本体と、この装置本体に設けられる機能ユニットとを有し、前記機能ユニットは、前記装置本体から駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、この駆動力伝達手段が伝達した駆動力によって発電する発電部と、この発電部が発電した電力を用いて所定の機能を行う機能部とを有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体に設けられる機能ユニット及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機及びファクシミリなどの画像形成装置には、消耗品などを含むユニットが装置本体に対して着脱、開閉又は回転するために、装置本体からユニットに対して給電することが困難になっているものがある。
例えば特許文献１は、回転する現像器集合体に搭載された機器に電力を供給するために、現像器の現像ローラを回転させる駆動力を現像器集合体に搭載された発電機に伝達する画像形成装置を開示する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８７４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例においては、駆動力を現像器集合体に搭載された発電機に伝達する画像形成装置を開示しているのみであり、駆動モータを有しないユニットについては何ら考慮されていない。
【０００５】
本発明は、給電を受けることなく、且つ駆動モータを有していなくても、電力を用いて所定の機能を行うことができる機能ユニット及び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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、装置本体から駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、この駆動力伝達手段が伝達した駆動力によって発電する発電部と、この発電部が発電した電力を用いて所定の機能を行う機能部とを有する機能ユニットにある。即ち、駆動力伝達手段が伝達した駆動力によって発電部が発電するので、機能ユニットは、給電を受けることなく、且つ駆動モータを有していなくても、機能部が電力を用いて所定の機能を行うことができる。
【０００７】
好適には、前記発電部が発電した電力を昇圧する昇圧部をさらに有し、前記機能部は、前記昇圧部が昇圧した電力を用いて所定の機能を行う。したがって、機能部が所定の機能を行うために高電圧が必要であっても、発電部が発電した電力を昇圧部が昇圧するので、機能ユニットは、給電を受けることなく、且つ駆動モータを有していなくても、電力を用いて所定の機能を行うことができる。
【０００８】
また、好適には、前記発電部は、交流発電機からなる。
【０００９】
また、好適には、前記発電部は、摩擦発電機からなる。
【００１０】
また、好適には、前記摩擦発電機は、摩擦が生じる接触面積、圧力、摩擦力、温度及び湿度の少なくともいずれかのパラメータによって発電量を制御する。
【００１１】
また、好適には、前記発電部は、直流発電機からなる。
【００１２】
また、好適には、前記発電部が発電した電力を蓄電する蓄電部をさらに有する。したがって、発電部が発電していない所定期間にも、蓄電部が電力を蓄電しているので、機能ユニットは、給電を受けることなく、且つ駆動モータを有していなくても、電力を用いて所定の機能を行うことができる。
【００１３】
また、好適には、前記機能部は、装置本体との間で無線通信を行う。
【００１４】
また、本発明の第２の特徴とするところは、装置本体と、この装置本体に設けられる機能ユニットとを有し、前記機能ユニットは、前記装置本体から駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、この駆動力伝達手段が伝達した駆動力によって発電する発電部と、この発電部が発電した電力を用いて所定の機能を行う機能部とを有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、給電を受けることなく、且つ駆動モータを有していなくても、電力を用いて所定の機能を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有する。この画像形成装置本体１２の前面側（図１において左側）の上部は、下端部に設けられたヒンジ４８（図２参照）を軸として揺動する開閉カバー１３となっている。そして、画像形成装置本体１２内には像形成手段１４が搭載され、この像形成手段１４の一部（図２参照）と開閉カバー１３とが後述する開閉ユニット１５を構成している。
また、画像形成装置本体１２の上部には排出部１６が設けられていると共に、画像形成装置本体１２の下部には例えば２段の給紙ユニット１８，１８が配置されている。
【００１７】
それぞれの給紙ユニット１８は、用紙が収納される給紙カセット２０と給紙ロール２２とを有し、この給紙ロール２２の回転により給紙カセット２０に積載された用紙がレジストロール２４に搬送される。
【００１８】
さらにレジストロール２４の後流側には、後述するプロセスカートリッジ４６の像担持体２８と転写装置３６とが設けられ、さらに後流側には定着ユニット４０が設けられている。
【００１９】
したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２０から給紙ロール２２により送り出された用紙は、レジストロール２４により一次停止され、タイミングをとって後述する像担持体２８と転写装置３６との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着ユニット４０により定着され、排出ロール２６により排出部１６へ排出される。
【００２０】
像形成手段１４は電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体２８と、この像担持体２８を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電ユニット３０と、この帯電ユニット３０により帯電された像担持体２８に、光により潜像を書き込む光書込みユニット３２と、この光書込みユニット３２により形成された像担持体２８の潜像を収納している現像剤により可視化する現像ユニット３４と、この現像ユニット３４による現像剤像を用紙に転写する例えば転写ロールからなる転写装置３６と、像担持体２８に残存する現像剤をクリーニングするクリーニングユニット３８と、転写装置３６により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールとからなる定着ユニット４０とから構成されている。
【００２１】
光書込みユニット３２は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、後述するプロセスカートリッジ４６を横切り、像担持体２８に潜像を形成する。転写装置３６は、現像剤像を用紙に転写しやすくするために、像担持体２８の帯電電位に対して所定の電位差が生じるように電圧が印加されている。クリーニングユニット３８は、像担持体３２に接触するクリーニングブレード４２と、このクリーニングブレード４２で掻き落とされた現像剤を収納する現像剤回収部４４とを有する。
【００２２】
プロセスカートリッジ４６は、像担持体２８、帯電ユニット３０、現像ユニット３４及びクリーニングユニット３８を一体化した交換ユニットであり、例えば現像ユニット３４に残留する現像剤の量が少なくなった場合などに、例えばユーザが開閉カバー１３を開くことにより、一体として交換できるようになっている。
【００２３】
また、画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２内に画像形成装置１０を構成する各部を制御する制御部４７を有する。制御部４７は、例えばＣＰＵ及びメモリなどのＩＣを含む。
【００２４】
図２において、開閉ユニット１５及びその周辺が示されている。開閉ユニット１５は、開閉カバー１３と、転写装置３６と、この転写装置３６の回転軸５０の一端に設けられた伝達ギア５２と、回転軸５０の回転によって発電する発電部５４と、この発電部５４が発電した電力によって帯電する用紙剥離プレート５６とを一体化したユニットである。例えばユーザがヒンジ４８を軸として開閉カバー１３を開くことにより、画像形成装置本体１２に対して開閉ユニット１５が一体として開閉するようになっている。
【００２５】
画像形成装置本体１２に対して開閉ユニット１５が閉じられると、伝達ギア５２は、画像形成装置本体１２に固定された駆動モータ５８によって駆動される駆動ギア６０と係合し、回転軸５０（発電部５４）に駆動力を伝達するようになっている。
【００２６】
図３にも示すように、発電部５４は、例えば交流発電機６２と、昇圧部６４とから構成される。交流発電機６２は、回転軸５０の回転に応じて交流電圧を発生させ、昇圧部６４に対して出力する。昇圧部６４は、例えば複数の昇圧回路を有し、交流発電機６２から入力される交流電圧を整流しつつ所定の電圧まで昇圧し、用紙剥離プレート５６に所定の電圧を印加する。
なお、用紙剥離プレート５６は、転写装置３６から用紙を剥離しやすくするために、転写装置３６に印加されている電圧に対して所定の電位差が生じるように電圧が印加されている。
【００２７】
このように、開閉ユニット１５は、駆動モータを具備していなくても、伝達ギア５２が駆動ギア６０を介して駆動モータ５８の駆動力を回転軸５０に伝達するので、用紙剥離プレート５６に所定の電圧を印加することができる。
【００２８】
次に、発電部５４の変形例について説明する。
図４において、発電部５４の第１の変形例である摩擦発電機６６が示されている。摩擦発電機６６は、固定軸６８と、この固定軸６８に設けられた例えばテフロン（登録商標）などの摩擦帯電列の負系列の物質からなるへら７０と、例えば回転軸５０の回転に応じて固定軸６８を軸として回転する回転円盤７２とを有する。回転円盤７２には、外周側から固定軸６８に向けて４つの接触部７４が等間隔に配置されている。接触部７４は、例えばアルミニウム又はナイロンなどの摩擦帯電列の正系列の物質からなり、回転円盤７２が固定軸６８を軸として回転することによってへら７０に接触して摩擦を生じさせる。摩擦発電機６６は、へら７０と接触部７４とによって摩擦が生じると、例えば正端子７６が正になり、負端子７７が負になるように起電力を発生させる。
【００２９】
このように、摩擦発電機６６は、へら７０と接触部７４との摩擦によって起電力を発生させるので、昇圧回路を設けることなく、高電圧を発生させることができる。
また、摩擦発電機６６は、へら７０と接触部７４との接触面積、圧力及び摩擦力、並びに温度及び湿度の少なくともいずれかのパラメータによって発電量を制御するようにされてもよい。
【００３０】
図５において、発電部５４の第２の変形例及びその周辺が示されている。発電部５４の第２の変形例（発電部７８）は、直流発電機（ダイナモ）８０及び蓄電部８２を有し、例えば制御部４７のＣＰＵ及びメモリなどのＩＣ（図示せず）に所定の直流電圧を供給する。直流発電機８０は、例えば回転軸５０の回転に応じて直流電圧を発生させ、蓄電部８２に対して出力する。蓄電部８２は、例えばコンデンサからなり、直流発電機８０から入力される電圧を受け入れて蓄電し、蓄えた電圧を制御部４７に対して出力する。
【００３１】
このように、開閉ユニット１５は、直流発電機８０が発電していなくても、蓄えた電圧を所定の期間に制御部４７に対して供給することができる。
【００３２】
図６において、発電部５４の第３の変形例及びその周辺が示されている。発電部５４の第３の変形例（発電部８４）は、交流発電機８６、整流回路８８及び平滑回路９０を有し、例えばＲＦＩＤ（ＩＣタグ）９２に所定の直流電圧を供給する。交流発電機８６は、例えば回転軸５０の回転に応じて交流電圧を発生させ、整流回路８８に対して出力する。整流回路８８は、交流発電機８６から入力される交流電圧を整流し、平滑回路９０に対して出力する。平滑回路９０は、整流回路８８が整流した電圧を受け入れて平滑化し、例えばＲＦＩＤ９２に対して出力する。
【００３３】
ＲＦＩＤ９２は、例えば開閉ユニット１５に設けられ、画像形成装置本体１２に固定された無線通信部９４に対して無線通信を行い、無線通信部９４を介して制御部４７との間で情報を送受する。
【００３４】
このように、開閉ユニット１５は、駆動モータを具備していなくても、ＲＦＩＤ９２に対して所定の電圧を供給することができ、無線通信部９４とＲＦＩＤ９２とが結線されていなくても、ＲＦＩＤ９２が有する情報を無線通信部９４を介して制御部４７に送信することができる。
【００３５】
また、伝達ギア５２、発電部８４及びＲＦＩＤ９２をプロセスカートリッジ４６に設け、交流発電機８６が交流電圧を発生させるように、画像形成装置本体１２側の駆動力を伝達ギア５２が伝達することにより、プロセスカートリッジ４６は、駆動モータを具備していなくても、ＲＦＩＤ９２が有する情報を無線通信部９４を介して制御部４７に送信することができるようにされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面図である。
【図２】開閉ユニット及びその周辺を示す構成図である。
【図３】発電部の構成を示す模式図である。
【図４】発電部の第１の変形例である摩擦発電機を示す模式図である。
【図５】発電部の第２の変形例及びその周辺を示す模式図である。
【図６】発電部の第３の変形例及びその周辺を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    画像形成装置
１２    画像形成装置本体
１３    開閉カバー
１４    像形成手段
１５    開閉ユニット
２８    像担持体
３０    帯電装置
３２    光書込み装置
３４    現像装置
３６    転写装置
３８    クリーニング装置
４０    定着装置
４６    プロセスカートリッジ
４７    制御部
５０    回転軸
５２    伝達ギア
５４    発電部
５６    用紙剥離プレート
５８    駆動モータ
６０    駆動ギア
６２    交流発電機
６４    昇圧部
６６    摩擦発電機
６８    固定軸
７０    へら
７２    回転円盤
７４    接触部
７６    正端子
７７    負端子
７８    発電部
８０    直流発電機
８２    蓄電部
８４    発電部
８６    交流発電機
８８    整流回路
９０    平滑回路
９２    ＲＦＩＤ
９４    無線通信部
【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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