(57)【要約】【課題】装置構成の大型化を抑制しつつエネルギー利用効率の向上を図る。【解決手段】複合機１０に対して着脱可能に装着されるトナーカートリッジ９５ｃ，９５ｍ，９５ｙ，９５ｋと、装着されたトナーカートリッジ９５ｃ，９５ｍ，９５ｙ，９５ｋに対向する位置に配置された圧電素子ユニット７０２とを備える。圧電素子ユニット７０２は、加えられた圧力を電力に変換する圧電素子を備えており、トナーカートリッジ９５ｃ，９５ｍ，９５ｙ，９５ｋを装着することによって上記圧電素子に作用する圧力により発電を行う。【選択図】図１
2012008467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
当該画像形成装置に対して着脱可能に装着される交換部材と、
装着された上記交換部材に対向する位置に配置された圧電素子ユニットとを備え、
上記圧電素子ユニットは、加えられた圧力を電力に変換する圧電素子を備えており、上記交換部材を装着することによって上記圧電素子に作用する圧力により発電を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記交換部材はトナーを収容するトナーカートリッジであり、
装着された上記トナーカートリッジの底面に対向するトナーカートリッジ挿入台を備えており、
上記圧電素子ユニットは上記トナーカートリッジ挿入台に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記トナーカートリッジ挿入台は、トナーカートリッジを画像形成装置に対して着脱する際に当該トナーカートリッジが上記圧電素子ユニットと離間した状態で上記圧電素子ユニットの上方を所定方向にスライドするようにトナーカートリッジの移動位置および移動方向を規制するガイド部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記圧電素子ユニットにおけるトナーカートリッジとの当接面に、上記トナーカートリッジが当接することによって上記圧電素子が損傷することを防止するための保護シートが備えられていることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記圧電素子は、チタン酸バリウム、ジルコニア、リチウムタンタレートのうちのいずれか１つ以上を用いたものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記圧電素子ユニットは、複数の圧電素子が同一平面内に配置された圧電素子アレイを複数備えており、
上記各圧電素子アレイは、上記圧力の作用方向に沿って積層されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記圧電素子ユニットによって発電された電力の電圧を降圧する降圧部を１つ以上備えており、
電圧値の異なる複数種類の電力を生成することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記画像形成装置は、外部から供給される電力によって駆動されるものであり、
上記圧電素子ユニットの発電した電力を蓄電する蓄電部を備え、
上記画像形成装置に対する外部からの電力供給が遮断されたときに、上記蓄電部に蓄電されている電力を上記画像形成装置の少なくとも一部を駆動するための電力として用いることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
表示部を備え、
上記画像形成装置に対する外部からの電力供給が遮断されたときに、上記蓄電部に蓄電されている電力を用いて上記表示部を駆動し、外部からの電力供給が遮断されたことを示すメッセージ、推奨される対処法を示すメッセージ、および当該画像形成装置の状況を示すメッセージのうちのいずれか１つ以上を表示させることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
ネットワークを介して通信可能に接続された他の装置との通信を行う通信部を備え、
上記画像形成装置に対する外部からの電力供給が遮断されたときに、上記蓄電部に蓄電されている電力を用いて上記通信部を駆動し、外部からの電力供給が遮断されたことを示すメッセージを予め設定された送信先に送信することを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
上記画像形成装置は、上記記録材を搬送する記録材搬送部を備えており、上記画像形成装置に対する外部からの電力供給が遮断されたときに、上記蓄電部に蓄電されている電力を用いて上記記録材搬送部を駆動し、上記記録材搬送部によって搬送中の記録材を排出することを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項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、発電機能を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置は、当該装置の外部から供給される電力（商用電源あるいは自家発電電源から供給される電力）によって駆動されている。また、これらの装置においては、ランニングコストの低減や地球環境問題への対策等のために、エネルギーの有効利用が求められている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、交流商用電源に加えて発電・蓄電・給電装置の機能を組み合わせることにより、主電源−補助電源の主従的な利用方法ではなく、個々のデバイスの機能を能動的に作用させて電力消費および制御機能を合理的に分化させ、機器全体のエネルギー消費総量の削減を図る技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、画像形成装置に主電源として内蔵された発電ユニットによって発電された電力を当該装置の各部に供給することにより、電力供給を自立して行う画像形成装置が開示されている。また、発電ユニットに備えられる発電装置として燃料電池を用いることが記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、画像形成装置に太陽電池を設け、この太陽電池の発電した電力を用いて湿度制御装置やファンへ電力を供給する構成が記載されている。また、特許文献２には、太陽電池によって発電される電力が不十分な場合には主電源や補助電源から湿度制御装置やファンへ電力を供給することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０７８０２０号公報（平成１７年３月２４日公開）
【特許文献２】特開２００５−４９８５５号公報（平成１７年２月２４日公開）
【特許文献３】特開２００６−３９０７１号公報（平成１８年２月９日公開）
【特許文献４】特開２００６−１６６６９４号公報（平成１８年６月２２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１〜３の技術では、発電装置として、太陽光発電装置、太陽電池、燃料電池、温度差発電装置、ガス発電装置などを想定しているが、これらの装置を画像形成装置に設けると装置構成の大型化は避けられず、実用化は困難である。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像形成装置において、装置構成の大型化を抑制しつつエネルギー利用効率の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、当該画像形成装置に対して着脱可能に装着される交換部材と、装着された上記交換部材に対向する位置に配置された圧電素子ユニットとを備え、上記圧電素子ユニットは、加えられた圧力を電力に変換する圧電素子を備えており、上記交換部材を装着することによって上記圧電素子に作用する圧力により発電を行うことを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、交換部材を装着する際に圧電素子に作用する圧力、および交換部材を装着した後に画像形成装置の振動によって圧電素子に作用する圧力を電力に変換することができる。これにより、交換部材の着脱動作に伴うエネルギーおよび画像形成装置の振動に伴うエネルギーを電力に変換することができるので、エネルギー利用効率を向上させることができる。また、圧電素子ユニットを設けるだけで発電できるので、画像形成装置の装置サイズの増大を抑制することができる。
【００１１】
また、上記交換部材はトナーを収容するトナーカートリッジであり、装着された上記トナーカートリッジの底面に対向するトナーカートリッジ挿入台を備えており、上記圧電素子ユニットは上記トナーカートリッジ挿入台に設けられている構成であってもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、トナーカートリッジの着脱動作に伴うエネルギーおよび画像形成装置の振動に伴うエネルギーを電力に変換することができるので、エネルギー利用効率を向上させることができる。
【００１３】
また、上記トナーカートリッジ挿入台は、トナーカートリッジを画像形成装置に対して着脱する際に当該トナーカートリッジが上記圧電素子ユニットと離間した状態で上記圧電素子ユニットの上方を所定方向にスライドするようにトナーカートリッジの移動位置および移動方向を規制するガイド部材を備えている構成としてもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、トナーカートリッジの移動方向を規制することによってユーザによる着脱操作を容易にするとともに、トナーカートリッジが圧電素子ユニットに意図に反して接触するなどして圧電素子ユニットが破損してしまうことを防止できる。
【００１５】
また、上記圧電素子ユニットにおけるトナーカートリッジとの当接面に、上記トナーカートリッジが当接することによって上記圧電素子が損傷することを防止するための保護シートが備えられている構成としてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、トナーカートリッジとの当接によって圧電素子が損傷することを防止できる。
【００１７】
また、上記圧電素子は、チタン酸バリウム、ジルコニア、リチウムタンタレートのうちのいずれか１つ以上を用いたものである構成としてもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、作用する圧力に比例して電気分極が生じて電圧が発生し、発電を行うことができる。
【００１９】
また、上記圧電素子ユニットは、複数の圧電素子が同一平面内に配置された圧電素子アレイを複数備えており、上記各圧電素子アレイは、上記圧力の作用方向に沿って積層されている構成としてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、交換部材を画像形成装置に装着することによって圧力が作用する方向に複数層の圧電素子アレイが積層されている。これにより、圧電素子ユニットの設置スペースを低減するとともに、交換部材の装着に伴う圧力を各圧電素子アレイに備えられた圧電素子に作用させて発電を行わせることができ、発電効率を向上させることができる。
【００２１】
また、上記圧電素子ユニットによって発電された電力の電圧を降圧する降圧部を１つ以上備えており、電圧値の異なる複数種類の電力を生成する構成としてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、圧電素子ユニットによって発電された電力を、その用途に応じた複数種類の電圧値に変換することができる。
【００２３】
また、上記画像形成装置は、外部から供給される電力によって駆動されるものであり、上記圧電素子ユニットの発電した電力を蓄電する蓄電部を備え、上記画像形成装置に対する外部からの電力供給が遮断されたときに、上記蓄電部に蓄電されている電力を上記画像形成装置の少なくとも一部を駆動するための電力として用いる構成としてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、画像形成装置に対する外部からの電力供給が遮断された場合に、上記蓄電部に蓄電しておいた電力を用いて画像形成装置の少なくとも一部を動作させることができる。また、膨大な送配電システムを設けることなく、安価で省スペースな補助電力源を提供できる。
【００２５】
また、表示部を備え、上記画像形成装置に対する外部からの電力供給が遮断されたときに、上記蓄電部に蓄電されている電力を用いて上記表示部を駆動し、外部からの電力供給が遮断されたことを示すメッセージ、推奨される対処法を示すメッセージ、および当該画像形成装置の状況を示すメッセージのうちのいずれか１つ以上を表示させる構成としてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、画像読取装置に対する外部からの電力供給が遮断された場合でも、外部からの電力供給が遮断されたことを示すメッセージ、推奨される対処法を示すメッセージ、および当該画像読取装置の状況を示すメッセージのうちのいずれか1つ以上を表示してユーザに提示することができる。
【００２７】
また、ネットワークを介して通信可能に接続された他の装置との通信を行う通信部を備え、上記画像形成装置に対する外部からの電力供給が遮断されたときに、上記蓄電部に蓄電されている電力を用いて上記通信部を駆動し、外部からの電力供給が遮断されたことを示すメッセージを予め設定された送信先に送信する構成としてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、画像読取装置に対する外部からの電力供給が遮断された場合でも、外部からの電力供給が遮断されたことを示すメッセージを所定の送信先に送信することができる。
【００２９】
また、上記画像形成装置は、上記記録材を搬送する記録材搬送部を備えており、上記画像形成装置に対する外部からの電力供給が遮断されたときに、上記蓄電部に蓄電されている電力を用いて上記記録材搬送部を駆動し、上記記録材搬送部によって搬送中の記録材を排出する構成としてもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、画像形成装置に対する外部からの電力供給が遮断された場合でも、記録材搬送部によって搬送中の記録材を排出することができるので、ユーザが搬送中の記録材を記録材搬送部から取り出す処理を手動で行う必要をなくすことができる。また、例えば画像形成装置に対する外部からの電力供給が復旧するなどして、記録材搬送部による記録材の搬送を再開する場合に、記録材の搬送を即座に開始することができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明の画像形成装置は、当該画像形成装置に対して着脱可能に装着される交換部材と、装着された上記交換部材に対向する位置に配置された圧電素子ユニットとを備え、上記圧電素子ユニットは、加えられた圧力を電力に変換する圧電素子を備えており、上記交換部材を装着することによって上記圧電素子に作用する圧力により発電を行う。
【００３２】
それゆえ、交換部材の着脱動作に伴うエネルギーおよび画像形成装置の振動に伴うエネルギーを電力に変換することができるので、エネルギー利用効率を向上させることができる。また、圧電素子ユニットを設けるだけで発電できるので、画像形成装置の装置サイズの増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられるトナーカートリッジおよび圧電素子ユニットの平面図であり、（ｂ）はその斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の断面図である。
【図３】図２に示した画像形成装置の装置構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示した画像読取装置に備えられる発電部の構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）は図４に示した発電部に備えられる第１電圧リミッタの構成を示す回路図であり、（ｂ）は図４に示した発電部に備えられる第２電圧リミッタの構成を示す回路図である。
【図６】図４に示した発電部に備えられる第１降圧部の構成を示す回路図である。
【図７】図２に示した画像形成装置の前カバーを開いた状態を示す斜視図である。
【図８】図２に示した画像形成装置に着脱可能に装着されるトナーカートリッジの斜視図である。
【図９】図２に示した画像形成装置のトナーカートリッジ挿入部の底面に備えられるトナーカートリッジ挿入台の斜視図である。
【図１０】図９に示したトナーカートリッジ挿入台の平面図である。
【図１１】図９に示したトナーカートリッジ挿入台の断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）はトナーカートリッジ挿入時の様子を示す説明図である。
【図１３】図２に示したトナーカートリッジ挿入台にトナーカートリッジが装着された状態を示す斜視図である。
【図１４】（ａ）は図２に示した画像形成装置に備えられる圧電素子ユニットに備えられる圧電素子アレイの平面図であり、（ｂ）は圧電素子ユニットの断面図である。
【図１５】圧電素子ユニットの変形例を示す断面図である。
【図１６】図１４（ｂ）に示した圧電素子ユニットの一部を拡大した断面拡大図である。
【図１７】図１に示した画像読取装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１に示した画像読取装置における処理の流れの他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の一実施形態について説明する。
【００３５】
（１−１．複合機１０の全体構成）
図２は本実施形態にかかる複合機１０（画像形成装置）の概略構成を示す模式図であり、図３は複合機１０のブロック図である。
【００３６】
図２および図３に示すように、複合機１０は、画像読取装置１００、画像処理装置２００、画像出力装置（画像形成装置）３００、制御部４００、操作パネル５００、電源供給部６００、発電部７００、および通信部９００を備えている。なお、図３に示したように、必要に応じて複合機１０に周辺装置８００を装着してもよい。周辺装置８００としては、例えば、画像出力装置３００に供給する記録材を収容する給紙装置、画像出力装置３００によって画像形成された記録材に対してステープル処理、仕分け処理、パンチ穴開け処理、製本処理等の後処理を施す後処理装置などが挙げられる。
【００３７】
制御部４００は、演算部４０１と記憶部４０２とを備えており、複合機１０に備えられる各装置、すなわち画像読取装置１００、画像処理装置２００、画像出力装置３００、操作パネル５００、電源供給部６００、発電部７００、および通信部９００の動作を制御する。なお、複合機１０に周辺装置８００が装着されている場合には、制御部４００は周辺装置８００の動作についても制御する。
【００３８】
記憶部４０２は、操作パネル５００を介してユーザから入力される各種コマンドや設定値、複合機１０の内部に配置される各種センサーの検知結果、複合機１０に設けられる各装置の動作を制御するための各種設定値およびデータテーブル、各種制御を実行するためのプログラムなどを記憶するものである。記憶部４０２としては、この分野で常用される各種記憶手段、例えば、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを用いることができる。
【００３９】
演算部４０１は、記憶部４０２に記憶されている各種情報および各種制御を実施するためのプログラムを取り出して演算処理や判定処理を行い、これらの処理結果に基づいて複合機１０が備える各装置に制御信号を送って各装置の動作を制御する。なお、演算部４０１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路である。
【００４０】
画像読取装置１００は、図２に示したように、画像出力装置３００が収容される筐体の上面に備えられており、原稿を読み取ってこの原稿の画像データを取得するものである。画像読取装置１００にて読み取られた原稿の画像データは、画像処理装置２００へと送られて所定の画像処理が施される。
【００４１】
なお、画像読取装置１００は、図２に示したように、本体部１０１と、本体部１０１の上面に設けられた原稿載置台１０４と、原稿載置台１０４の一部を構成する原稿載置ガラス１０２と、原稿載置台１０４の一端部に回動可能に取り付けられた原稿カバー１０３と、原稿載置ガラス１０２上の原稿を走査して読み取るスキャナユニット（原稿画像読み取りユニット、原稿読取部）５０とを備えている。また、原稿カバー１０３には、原稿を自動的に供給搬送するためのＤＳＰＦ（Duplex Single Pass Feeder；両面対応自動原稿送り装置、原稿搬送部）５２が設けられている。
【００４２】
ＤＳＰＦ５２は、原稿搬送路に沿って原稿検知センサーや原稿搬送ローラ（いずれも図示せず）を備えており、原稿トレイ５３に載置された原稿を１枚ずつピックアップして搬送し、原稿載置ガラス１０２におけるスキャナユニット５０による読取位置を通過させて排紙トレイ５４に排出する。
【００４３】
スキャナユニット５０は、原稿面上を露光する光源（ランプリフレクターアセンブリ）５５と原稿からの反射光像を反射する第１反射ミラー（光学素子）５６ａとを搭載してなる第１走査ユニット５８ａと、第１反射ミラー５６ａからの反射光像を反射する第２反射ミラー５６ｂおよび第３反射ミラー５６ｃを搭載してなる第２走査ユニット５８ｂと、上述した各反射ミラーを介して入射される原稿からの反射光像をＣＣＤ素子５７上に結像させるための光学レンズ５９と、光学レンズ５９によって結像される原稿からの反射光像を電気的画像信号に変換するＣＣＤ素子５７とを備えている。
【００４４】
画像処理装置２００は、画像出力装置３００が原稿を読み取って取得した画像データに対して、画像出力装置３００における印刷処理に適した画像データにするための画像処理を施し、画像出力装置３００に出力する。
【００４５】
画像出力装置３００は、画像処理装置２００から入力される画像データに応じた画像を記録材上に形成（印刷）する。
【００４６】
なお、画像出力装置３００の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では、電子写真方式のものを採用している。具体的には、画像出力装置３００は、図２に示したように、給紙トレイ８１、手差し給紙トレイ８２、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、搬送ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、画像形成ユニット２０ｃ，２０ｍ，２０ｙ，２０ｋ、中間転写装置６、２次転写ローラ１４、および定着装置７を備えている。
【００４７】
記録材搬送処理部３０１は、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、搬送ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ等からなる記録材搬送部の動作を制御し、給紙トレイ８１または手差し給紙トレイ８２に載置された記録材、あるいは定着装置７による定着処理が行われた後、表裏を反転させた記録材を２次転写ローラ１４と中間転写装置６との対向部に搬送し、この対向部でトナー像が転写された記録材を定着装置７に搬送し、定着処理後の記録材を排紙トレイ８３または８４に排出させる。
【００４８】
画像形成処理部３０２は、画像形成ユニット２０ｃ，２０ｍ，２０ｙ，２０ｋ、中間転写装置６、および２次転写ローラ１４の動作を制御し、画像データに応じたトナー像を形成して記録材に転写させる。
【００４９】
画像形成ユニット２０ｃ，２０ｍ，２０ｙ，２０ｋは、画像データに応じて、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナー像を生成するものであり、これら各画像形成ユニットは使用するトナーの色が異なる以外は略同様の構成を有している。すなわち、各画像形成ユニットは、感光体ドラム３と、感光体ドラム３の表面を均一に帯電する帯電器５と、帯電された感光体ドラム３の表面に当該画像形成ユニットに対応する色の画像データに応じた光を照射して感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する光走査ユニット１と、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像を当該画像形成ユニットに対応する色のトナーを用いて現像する現像装置２と、感光体ドラム３から後述する中間転写ベルト９１に転写されずに感光体ドラム３の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置４とを備えている。
【００５０】
なお、図２に示したように、画像形成ユニット２０ｃ，２０ｍ，２０ｙ，２０ｋの上方にはトナーカートリッジ９５（シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色のトナーを収容したトナーカートリッジ９５ｃ、９５ｍ、９５ｙ、９５ｋ）が複合機１０に対して着脱可能に装着されるようになっている。また、複合機１０におけるトナーカートリッジ９５ｃ、９５ｍ、９５ｙ、９５ｋとの各対向面には圧電素子ユニット７０２が設けられている。各トナーカートリッジ９５（９５ｃ、９５ｍ、９５ｙ、９５ｋ）は収容されるトナーが異なる以外は同様の構成である。トナーカートリッジ９５ｃ、９５ｍ、９５ｙ、９５ｋおよび圧電素子ユニット７０２の詳細については後述する。
【００５１】
中間転写装置６は、支持ローラ９２，９３と、これら各支持ローラに懸架されて回転駆動される中間転写ベルト９１と、中間転写ベルト９１を介して各感光体ドラム３にそれぞれ対向するように配置された転写ローラ９４とを備えている。各転写ローラ９４には、感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像の帯電極性とは逆極性の電圧が印加され、それによって感光体ドラム３の表面に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト９１上に重ね合わせて転写されるようになっている。また、中間転写ベルト９１上に転写されたトナー像は、この中間転写ベルト９１の回転によって２次転写ローラ１４との対向部に搬送される。
【００５２】
２次転写ローラ１４と中間転写ベルト９１との間には、中間転写ベルト９１上のトナー像が２次転写ローラ１４との対向部に搬送されるのに同期して、トナー像の転写対象となる記録材が搬送される。つまり、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト９１との間には、（１）給紙トレイ８１からピックアップローラ１１ａによって抽出されて搬送ローラ１２ａ、レジストローラ１３等を介して搬送された記録材、（２）手差し給紙トレイ８２からピックアップローラ１１ｂによって抽出されて搬送ローラ１２ａ、レジストローラ１３等を介して搬送された記録材、あるいは（３）後述する定着装置７による定着処理が行われた後、搬送ローラ１２ｄによるスイッチバックによって表裏を反転され、搬送ローラ１２ｃ，１２ｄ、レジストローラ１３等を介して再搬送された記録材が搬送される。また、２次転写ローラ１４にはトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加され、それによって中間転写ベルト９１上のトナー像が記録材に２次転写される。
【００５３】
定着処理部３０３は、定着装置７の動作を制御して記録材上に転写されたトナー像をこの記録材に定着させる。つまり、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト９１との対向部においてトナー像が転写された記録材は定着装置７に搬送され、定着装置７によってトナー像を記録材に定着させる定着処理が行われる。
【００５４】
なお、画像出力装置３００の構成は電子写真方式の画像形成装置に限るものではなく、例えばインクジェット方式の画像形成装置などを用いてもよい。
【００５５】
操作パネル５００は、ユーザからの指示入力を受け付けて制御部４００に伝達する入力部５０２と、ユーザに呈示する各種情報を表示するための表示部５０１とを備えている。表示部５０１は、例えば液晶ディスプレイなどによって構成され、入力部５０２は例えば各種設定ボタンなどよって構成される。なお、表示部５０１の機能と入力部５０２の機能とを一体化させたタッチパネルを操作パネル５００に備えてもよい。本実施形態では、操作パネル５００として東芝製のＴＦＴ−ＬＣＤタッチパネル８．４インチ（型番ＬＴ０８４ＡＣ３７１００、駆動電圧ＶＤＤ＝３．３Ｖ、消費電力５．０Ｗ）を用いた。
【００５６】
発電部７００は、詳細は後述するが、圧電素子を備えた圧電素子ユニット７０２とバッテリー７０７，７０８とを備えており、この圧電素子ユニット７０２によって発電した電力をバッテリー７０７，７０８に蓄電しておき、複合機１０に対する外部からの電力供給が遮断された場合に、バッテリー７０７，７０８に蓄電しておいた電力を複合機１０に供給するものである。
【００５７】
通信部９００は、例えばモデムやネットワークカードより構成され、ネットワークに接続された他の装置（例えば、パーソナルコンピュータ、サーバー装置、他のデジタル複合機等）と画像データあるいは各種メッセージ等の送受信を行う。
【００５８】
電源供給部６００は、制御部４００の制御命令に応じて複合機１０に備えられる各装置に電力を供給する。なお、電源供給部６００は、通常時には複合機１０の外部から入力される、商用電力や自家発電電力（例えば、太陽光発電、太陽熱発電、温度差発電、ガス発電、燃料電池、コージェネレーションシステム等によって発電された電力）等の通常電源から供給される電力を用いて複合機１０の各部に電力を供給する。また、例えば、災害、送電線の断線、発電装置・送電装置等の故障などによって外部から通常時用の電力が供給されなくなったときには、発電部７００に備えられるバッテリー７０７，７０８に蓄電されている電力を電源供給部６００に出力し、電源供給部６００が発電部７００から入力される電力を用いて複合機１０の各部に電力を供給するようになっている。
【００５９】
（１−２．発電部７００の構成）
図４は、発電部７００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、発電部７００は、発電制御部７０１、圧電素子ユニット７０２、整流部７０３、第１電圧リミッタ７０４、第１降圧部７０５、第２電圧リミッタ７０６、第１バッテリー（ＤＣ２４Ｖ用バッテリー）７０７、第２バッテリー（ＤＣ１２Ｖ用バッテリー）７０８、蓄電量検出部７０９、第２降圧部７１０、第３降圧部７１１、補助電力出力部７１２、第１スイッチ７１３、および第２スイッチ７１４を備えている。
【００６０】
発電制御部７０１は、複合機１０の制御部４００からの制御信号に応じて発電部７００の各部の動作を制御する。
【００６１】
また、発電制御部７０１は、複合機１０に外部から通常用の電力が供給されているか否かを監視している。例えば、発電制御部７０１は、複合機１０の制御部４００が動作しているか否かを定期的に（例えば１分毎に）または連続的に監視することによって複合機１０に外部から通常用の電力が供給されているか否かを監視する。そして、複合機１０に対する外部からの通常用の電力供給が遮断された場合、発電制御部７０１は、複合機１０の制御部４００とは独立して発電部７００の動作を制御する。なお、発電制御部７０１は、複合機１０に外部から通常用の電力が供給されている場合には電源供給部６００から供給される電力を用いて駆動され、複合機１０に対する外部からの通常用の電力供給が遮断された場合には第２バッテリー７０８に蓄電されている電力を用いて発電部７００の各部の動作を制御する。
【００６２】
圧電素子ユニット７０２は、外力が加えられることによって起電力を生じさせる圧電素子を複数備えており、これら圧電素子によって発電された電力を整流部７０３に出力する。なお、圧電素子ユニット７０２の詳細については後述する。
【００６３】
整流部７０３は、圧電素子ユニット７０２から入力される電力を整流して直流に変換し、第１電圧リミッタ７０４に出力する。
【００６４】
第１電圧リミッタ７０４は、入力端子が整流部７０３に接続され、出力端子が第１降圧部７０５および第１バッテリー７０７に並列に接続されており、出力電圧が２４Ｖより大きくならないように出力電圧の最大値を制限して第１降圧部７０５および第１バッテリー７０７に出力する。また、第１電圧リミッタ７０４と第１バッテリー７０７との間には第１スイッチ７１３が直列に接続されている。なお、第１電圧リミッタ７０４としては、従来から公知の電圧リミッタ回路を用いることができる。図５（ａ）は第１電圧リミッタ７０４の一例を示す回路図である。この図に示すように、本実施形態では、第１電圧リミッタ７０４として、ダイオード順電圧（ダイオード電圧降下）２４ＶのダイオードＤ１，Ｄ２を順方向が逆になるように互いに並列に接続した構成のものを用いた。
【００６５】
第１降圧部７０５は、第１電圧リミッタ７０４からの入力電圧をＤＣ２４ＶからＤＣ１２Ｖに降圧して第２電圧リミッタ７０６に出力する。なお、第１降圧部７０５としては、従来から公知の種々の降圧回路を用いることができる。図６は第１降圧部７０５の一例を示す回路図である。この図に示すように、本実施形態では、スイッチング素子ＳＷ１とチョークコイルＣＣ１とを入力端子のプラス側と出力端子のプラス側との間に直列に接続し、ダイオードＤ５をチョークコイルＣＣ１の入力側と出力端子のマイナス側との間に接続し、コンデンサＣＤ１をチョークコイルＣＣ１の出力側と出力端子のマイナス側との間に接続した構成のものを用いた。なお、スイッチング素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦは発電制御部７０１によって制御される。これにより、スイッチング素子ＳＷ１がＯＮのときにはスイッチング素子ＳＷ１およびチョークコイルＣＣ１を介して出力端子のプラス側に電流が流れ、スイッチング素子ＳＷ１がＯＦＦのときにはコンデンサＣＤ１、ダイオードＤ５、およびチョークコイルＣＣ１を介して出力端子のプラス側に電流が流れ、出力端子の電圧は１２Ｖで安定するようになっている。
【００６６】
第２電圧リミッタ７０６は、出力電圧が１２Ｖより大きくならないように出力電圧の最大値を制限して第２バッテリー７０８に出力する。なお、第２電圧リミッタ７０６と第２バッテリー７０８との間には第２スイッチ７１４が直列に接続されている。なお、第２電圧リミッタ７０６としては、第１電圧リミッタ７０４と同様、従来から公知の電圧リミッタ回路を用いることができる。図５（ｂ）は第２電圧リミッタ７０６の一例を示す回路図である。この図に示すように、本実施形態では、第２電圧リミッタ７０６として、ダイオード順電圧（ダイオード電圧降下）１２ＶのダイオードＤ３，Ｄ４を順方向が逆になるように互いに並列に接続した構成のものを用いた。
【００６７】
第１バッテリー（ＤＣ２４Ｖ用バッテリー、蓄電部）７０７は第１電圧リミッタ７０４から入力される電圧値２４Ｖの電力を蓄電する蓄電手段であり、第２バッテリー（ＤＣ１２Ｖ用バッテリー、蓄電部）７０８は第２電圧リミッタ７０６から入力される電圧値１２Ｖの電力を蓄電する蓄電手段である。第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８の構成は特に限定されるものではなく、従来から公知の種々の蓄電手段（例えば、ニッカド電池、ニッケル水素電池など）を用いることができる。本実施形態では、第１バッテリー７０７としてＴＯＡ社製の型番ＮＤＣ−２４０２（容量５００ｍＡｈ、電圧２４Ｖ）のものを用い、第２バッテリー７０８としてユニペックス社製の型番ＷＢＴ−２０００（容量２０００ｍＡｈ、電圧１２Ｖ）のものを用いた。
【００６８】
蓄電量検出部７０９は、第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８の蓄電量を検出し、検出結果を発電制御部７０１に伝達する。発電制御部７０１は、第１バッテリー７０７の蓄電量が所定値以上になった場合には第１スイッチ７１３を遮断して第１電圧リミッタ７０４から第１バッテリー７０７への電力供給を遮断させ、第２バッテリー７０８の蓄電量が所定値以上になった場合には第２スイッチ７１４を遮断して第２電圧リミッタ７０６から第２バッテリー７０８への電力供給を遮断させる。これにより、第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８に対する過充電を防止し、過充電による発熱やバッテリーの寿命低下を防止する。
【００６９】
また、第１バッテリー７０７の出力端子は補助電力出力部７１２に接続されており、第２バッテリー７０８の出力端子は補助電力出力部７１２、第２降圧部７１０、および第３降圧部７１１に並列に接続されている。
【００７０】
第２降圧部７１０は第２バッテリー７０８から入力されるＤＣ１２Ｖの電圧をＤＣ５Ｖに降圧して補助電力出力部７１２に出力し、第３降圧部７１１は第２バッテリー７０８から入力されるＤＣ１２Ｖの電圧をＤＣ３．３Ｖに降圧して補助電力出力部７１２に出力する。なお、第２降圧部７１０および第３降圧部７１１としては従来から公知の降圧回路を用いることができる。本実施形態では、第２降圧部７１０および第３降圧部７１１として、マキシム・ジャパン社製のパワーサプライレギュレータ（型番：ＭＡＸ７２２）を用いた。
【００７１】
補助電力出力部７１２は、複合機１０に対する外部からの通常用の電力供給が遮断された場合に、発電制御部７０１からの制御信号に応じて、第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８から入力されるＤＣ２４Ｖ、ＤＣ１２Ｖ、ＤＣ５Ｖ、およびＤＣ３．３Ｖの電力を電源供給部６００に出力する。
【００７２】
また、補助電力出力部７１２は、複合機１０に対する外部からの通常用の電力供給が遮断された場合に、発電制御部７０１からの制御信号に応じて、第２バッテリー７０８から入力されるＤＣ１２Ｖの電力の一部を発電制御部７０１に出力する。これにより、発電制御部７０１は、複合機１０に対する外部からの通常用の電力供給が遮断された場合には第２バッテリー７０８に蓄電されている電力を用いて駆動される。
【００７３】
また、本実施形態では、補助電力出力部７１２から出力される２４Ｖの電力を用いて複合機１０におけるＬＣＤパワーボード、スキャナコントロールボード、給紙駆動、ＰＣＵパワーボード、メインドライブユニット、プロセス駆動、ＦＵＮ等（いずれも図示せず）を駆動し、１２Ｖの電力を用いてトナー濃度センサー、ＣＣＤセンサー（いずれも図示せず）、および通信部９００を駆動し、５Ｖの電力を用いてＪＡＭ検知センサー（アクチュエーター）、フォトセンサー、外装カバー開閉検知センサー、ＩＣタグ等（いずれも図示せず）を駆動し、３．３Ｖの電力を用いて操作パネル５００等を駆動するようになっている。
【００７４】
なお、第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８の容量は、上記各部に非常時用の所定の動作（複合機１０に対する外部からの電力供給が遮断した場合に行うように設定されている動作）を行わせるために必要な電力を蓄電可能なように適宜設定すればよい。
【００７５】
（１−３．圧電素子ユニット７０２の構成）
図７は複合機１０の斜視図である。この図に示すように、複合機１０の筐体の前面には前カバー３０５が備えられており、この前カバー３０５を開くことにより筐体内に備えられる各トナーカートリッジ９５（９５ｃ、９５ｍ、９５ｙ、および９５ｋ）の前面が露出するようになっている。
【００７６】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、複合機１０に備えられるトナーカートリッジ９５および圧電素子ユニット７０２の平面図および斜視図である。図１（ｂ）に示すように、各トナーカートリッジの前面には、取手部３０６が設けられており、ユーザがこの取手部３０６に手を掛けて手前側に引き出すことができるようになっている。これにより、トナー残量がなくなったトナーカートリッジをユーザが手前側に引いて取り外し、交換用の新たなトナーカートリッジを差し込んで装着するようになっている。また、図１（ａ）に示したように、複合機１０のトナーカートリッジ挿入部３１７の下部には、トナーカートリッジ９５をトナーカートリッジ挿入部３１７に装着したときにトナーカートリッジ９５によって圧力が作用するように圧電素子ユニット７０２が備えられている。
【００７７】
図８はトナーカートリッジ９５を延伸方向に垂直な断面で切断した構成を示す斜視図である。図８に示すように、トナーカートリッジ９５は、奥行き方向に延伸する略直方体形状の本体部９６と、本体部９６の水平方向両側面における底面側の端部かつ奥行き方向側の端部に備えられた突出部９７ａ，９７ｂと、本体部９６の底面における水平方向の両端部に本体部９６の延伸方向に沿って設けられた凸部９８ａ，９８ｂとを備えている。本実施形態では、ＡＢＳ樹脂からなり、トナーが空の状態で約３００ｇ、トナー内容量が最大の場合で約６００ｇのトナーカートリッジ９５を用いた。ただし、トナーカートリッジ９５の材質および重量はこれに限るものではない。
【００７８】
図９は複合機１０におけるトナーカートリッジ９５が挿入されるトナーカートリッジ挿入部３１７の底面に備えられるトナーカートリッジ挿入台３１０の斜視図である。図１０は図９に示したカートリッジ挿入台３１０を上方から見た平面図である。図１１は図１０におけるＡ−Ａ断面の断面図である。
【００７９】
これら各図に示すように、トナーカートリッジ挿入台３１０は、トナーカートリッジ９５の挿入方向（複合機１０の手前側から奥行き側に向かう方向）に沿って延伸しており、底面３１４と、底面３１４に配された圧電素子ユニット７０２と、圧電素子ユニット７０２の水平方向両側に備えられ、鉛直方向下方に窪んだ装着ガイド３１２ａ，３１２ｂと、装着ガイド３１２ａ，３１２ｂの水平方向両側に備えられ、鉛直方向上方に突出した挿入ガイド３１１ａ，３１１ｂとを備えている。また、延伸方向奥行き側の端部には、ストッパ３１３が備えられている。
【００８０】
なお、挿入ガイド３１１ａ，３１１ｂにおける延伸方向奥行き側の端部の上面（トナーカートリッジ９５に備えられる突出部９７ａ，９７ｂとの当接面）は、底面３１４に向かって滑らかに傾斜している。これにより、トナーカートリッジ９５を着脱する際、トナーカートリッジ９５の突出部９７ａ，９７ｂが挿入ガイド３１１ａ，３１１ｂ上を滑らかにスライドするようになっている。また、装着ガイド３１２ａ，３１２ｂにおける延伸方向両端部の上面（トナーカートリッジ９５に備えられる凸部９８ａ，９８ｂとの当接面）は底面３１４に向かって滑らかに傾斜している。これにより、トナーカートリッジ９５を着脱する際、トナーカートリッジ９５の凸部９８ａ，９８ｂが装着ガイド３１２ａ，３１２ｂ上を滑らかにスライドするようになっている。
【００８１】
図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は、トナーカートリッジ挿入部３１７にトナーカートリッジ９５を装着するときの様子を示した説明図である。
【００８２】
図１２（ａ）に示すように、トナーカートリッジ９５の先端部をトナーカートリッジ挿入部３１７の開口部に挿入すると、トナーカートリッジ９５の先端部近傍に設けられた突出部９７ａ，９７ｂの底面がトナーカートリッジ挿入台３１０に設けられた挿入ガイド３１１ａ，３１１ｂの上面に当接する。
【００８３】
そして、ユーザがトナーカートリッジ９５を複合機１０の奥行き方向に向かって押すと、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すように突出部９７ａ，９７ｂが挿入ガイド３１１ａ，３１１ｂ上を滑りながらトナーカートリッジ９５がトナーカートリッジ挿入部３１７に挿入されていき、挿入ガイド３１１ａ，３１１ｂにおける延伸方向奥行き側の端部に設けられた傾斜部を通過してストッパ３１３に当接する位置に達する。
【００８４】
そして、ストッパ３１３に当接する位置に達すると、図１２（ｄ）に示すように、トナーカートリッジ９５の凸部９８ａ，９８ｂがトナーカートリッジ挿入台３１０の装着ガイド３１２ａ，３１２ｂに収容されて凸部９８ａ，９８ｂの底面と装着ガイド３１２ａ，３１２ｂの底面とが当接し、トナーカートリッジ９５の底面がトナーカートリッジ挿入台３１０の底面３１４および圧電素子ユニット７０２の上面に当接する。
【００８５】
このように、トナーカートリッジ９５の挿入時には、トナーカートリッジ９５の突出部９７ａ，９７ｂが挿入ガイド３１１ａ，３１１ｂ上を滑りながらスライドすることでトナーカートリッジ９５の底面が圧電素子ユニット７０２から離間した状態に保たれ、トナーカートリッジ９５を図１２（ｄ）に示した装着位置まで挿入することによってはじめてトナーカートリッジ９５と圧電素子ユニット７０２とが当接するようになっている。これにより、トナーカートリッジ９５の挿入時にトナーカートリッジ９５と圧電素子ユニット７０２とが当接することによって圧電素子ユニット７０２が損傷することを防止している。
【００８６】
図１３は、トナーカートリッジ９５がトナーカートリッジ挿入部３１７に装着された状態を示す斜視図である。なお、この状態では、トナーカートリッジ９５の上面がトナーカートリッジ挿入部３１７の天面（図示せず）に当接し、トナーカートリッジ９５の鉛直方向上方への移動が規制されるようになっている。これにより、トナーカートリッジ挿入部３１７の底面に設けられた圧電素子ユニット７０２に対して鉛直方向下向きの押圧力（荷重）が作用するようになっている。なお、トナーカートリッジ挿入部３１７の天面に、装着されたトナーカートリッジ９５を下方に付勢するばね等の付勢部材を設けてもよい。
【００８７】
図１４（ａ）の圧電素子ユニット７０２に備えられる圧電素子アレイ７２４の平面図であり、図１４（ｂ）は圧電素子ユニット７０２の断面図である。
【００８８】
これら各図に示すように、圧電素子ユニット７０２は、複数の圧電素子７２１を備えている（本実施形態ではトナーカートリッジ１つあたり３００個、合計１２００個）。各圧電素子７２１は、圧力が加えられることによって変形して電気を生じさせる。このような圧電素子としては、例えば、チタン酸バリウム、ジルコニア（ＺｒＯ２）などの圧電セラミックスからなるものや、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）などの圧電単結晶からなるものなどを用いることができる（特許文献４参照）。
【００８９】
本実施形態では、各圧電素子７２１として、厚さ１００μｍ、直径２ｃｍのリチウムタンタレートからなる圧電単結晶の表面に、幅２０μｍ、深さ５０μｍの溝を２０μｍ間隔で形成したものを用いた。この圧電素子７２１は、０．０５ｇ／ｃｍ２の圧力を加えると、２０ｍＶの電圧を発生する。
【００９０】
図１４（ｂ）に示すように、圧電素子ユニット７０２では、圧電素子アレイ７２４（７２４ａ〜７２４ｅ）が５層積層されており、これら各圧電素子アレイ７２４の間にはＡＢＳ樹脂からなる厚さ０．５ｍｍのスペーサ層７２５（７２５ａ〜７２５ｄ）が挿入されている。より詳細には、トナーカートリッジ９５から遠い側から順に、緩衝層７２３、第１の圧電素子アレイ７２４ａ、第１のスペーサ層７２５ａ、第２の圧電素子アレイ７２４ｂ、第２のスペーサ層７２５ｂ、第３の圧電素子アレイ７２４ｃ、第３のスペーサ層７２５ｃ、第４の圧電素子アレイ７２４ｄ、第４のスペーサ層７２５ｄ、第５の圧電素子アレイ７２４ｅ、および第５のスペーサ層７２５ｅがこの順に積層されている。
【００９１】
図１４（ａ）に示すように、各圧電素子アレイ７２４には、複数の圧電素子７２１が同一平面内に配置されている。なお、圧電素子ユニット７０２におけるトナーカートリッジ９５との接触領域の面積は、幅１０ｃｍ×長さ３７．５ｃｍ＝３７５ｃｍ２であり、各圧電素子アレイ７２４では、幅方向４個×長さ方向１５個＝６０個の圧電素子７２１がこの接触領域に対応する範囲内に略均等な間隔で配置されている。
【００９２】
図１５は図１４（ｂ）のＢ部を拡大した拡大図である。この図に示すように、各スペーサ層７２５の周縁部（圧電素子アレイ７２４との対向領域の周囲の領域）には、スペーサ層同士の対向部に設けられた凹部７２６と、凹部内に設けられた外径７．９５ｍｍの円筒形状からなるボス部７２７と、ボス部７２７を貫挿するように設けられた内径８ｍｍのバネ７２８とが設けられている。なお、各スペーサ層７２５における図１４（ｂ）の紙面左側の端部だけでなく、紙面右側の端部、紙面奥行き側の端部、および紙面手前側の端部についても同様に、凹部７２６、ボス部７２７、およびバネ７２８が設けられている。これにより、トナーカートリッジ９５を装着すると各圧電素子アレイ７２４および各スペーサ層７２５に圧力が作用し、各スペーサ層７２５はトナーカートリッジ９５との対向面に垂直な方向に縮み、各圧電素子アレイ７２４に備えられる各圧電素子７２１にトナーカートリッジ９５による押圧力が作用する。
【００９３】
また、上述した６０個×５層×４箇所＝１２００個の圧電素子７２１は直列に接続されている。これにより、トナーカートリッジ９５の着脱動作時に圧電素子ユニット７０２に作用する圧力、およびトナーカートリッジ９５が装着された状態で複合機１０の振動が生じることによって圧電素子ユニット７０２に作用する圧力によって各圧電素子７２１において０．０２Ｖ以上の起電力が生じて発電が行われ、圧電素子ユニット７０２から整流部７０３に０．０２Ｖ×１２００個＝２４Ｖ以上の電力が発電されて出力される。
【００９４】
なお、図１６に示すように、圧電素子ユニット７０２におけるトナーカートリッジ９５との当接面に、トナーカートリッジ９５が圧電素子ユニット７０２に引掛かって挿入が阻害されたりトナーカートリッジ９５との接触によって圧電素子ユニット７０２が損傷したりすることを防止するとともに、各圧電素子７２１に対して圧力を均等に作用させるための保護シート７３０を設けてもよい。保護シート７３０としては、例えばＰＥＴ（polyethylene terephthalate）フィルムなどを用いることができる。
【００９５】
（１−３．発電部７００の動作）
図１７は、発電部７００における処理の流れを示すフローチャートである。
【００９６】
まず、発電制御部７０１は、蓄電量検出部７０９による第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８の蓄電量の検出結果に基づいて、これら両バッテリーが満充電状態であるか否かを判断する（Ｓ１１）。そして、両バッテリーが共に満充電状態であると判断した場合、発電制御部７０１は、第１スイッチ７１３および第２スイッチ７１４を遮断して第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８への充電を中止し（Ｓ１２）、Ｓ１７の処理に移る。
【００９７】
一方、Ｓ１１において少なくとも一方のバッテリーが満充電ではないと判断した場合、発電制御部７０１は、第１バッテリー７０７が満充電であるか否かを判断する（Ｓ１３）。そして、第１バッテリー７０７が満充電であると判断した場合、発電制御部７０１は、第１スイッチ７１３を遮断して第１バッテリー７０７への充電を中止し（Ｓ１２）、Ｓ１７の処理に移る。
【００９８】
一方、Ｓ１３において第１バッテリー７０７が満充電ではないと判断した場合、発電制御部７０１は、第２バッテリー７０８が満充電であるか否かを判断する（Ｓ１５）。そして、第２バッテリー７０８が満充電であると判断した場合、発電制御部７０１は、第２スイッチ７１４を遮断して第２バッテリー７０８への充電を中止し（Ｓ１６）、Ｓ１７の処理に移る。なお、第２バッテリー７０８が満充電ではないと判断した場合、すなわち第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８が共に満充電ではない場合、発電制御部７０１は第１スイッチ７１３および第２スイッチ７１４を導通させたままＳ１７の処理に移る。
【００９９】
Ｓ１７において、発電制御部７０１は、複合機１０に対して通常電力（商用電力あるいは自家発電電力等）による電力供給がなされているか否かを判断する。そして、通常電力による電力供給がなされていると判断した場合には、Ｓ１１の処理に戻る。
【０１００】
一方、通常電力による電力供給がなされていないと判断した場合、発電制御部７０１は、補助電力出力部７１２を制御し、第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８に蓄電されている電力を複合機１０の電源供給部６００に出力させ（Ｓ１８）、Ｓ１１の処理に戻る。
【０１０１】
これにより、圧電素子ユニット７０２がトナーカートリッジ９５（９５ｃ、９５ｍ、９５ｙ、９５ｋ）の着脱動作に伴って作用する圧力を電力に変換して発電することができる。また、複合機１０あるいは設置環境において生じた振動により、圧電素子ユニット７０２に作用する圧力が変化した場合に、この振動のエネルギーを圧電素子ユニット７０２によって電力に変換することができる。
【０１０２】
また、発電した電力を第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８に蓄電しておくことにより、複合機１０に対して通常電力の供給が何らかの原因で遮断された場合であっても、蓄電しておいた電力を複合機１０に供給することができ、それによって複合機１０の制御部４００が複合機１０の各部に非常時用の動作として予め設定された所定の動作を行わせることができる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、圧電素子ユニット７０２によって発電した電力を第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８に蓄電しておくものとしているが、これに限らず、発電した電力を複合機１０（あるいは画像読取装置１００）においてそのまま利用するようにしてもよい。
【０１０４】
また、発電部７００による発電は、複合機１０の状態とは無関係に常時行うようにしてもよく、複合機１０が所定の状態（例えば複合機１０の電源スイッチがＯＮである状態など）である場合にのみ行うようにしてもよい。
【０１０５】
また、第１バッテリー７０７または第２バッテリー７０８が満充電状態ではない場合（あるいは蓄電量が所定値以下である場合）に、発電制御部７０１が制御部４００にその旨を通知し、制御部４００が操作パネル５００の表示部５０１にトナーカートリッジ９５（９５ｃ、９５ｍ、９５ｙ、９５ｋ）の着脱動作をユーザに促す画面を表示するようにしてもよい。
【０１０６】
図１８は、上記の各処理を行う場合の発電部７００の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０７】
まず、発電制御部７０１は、複合機１０の電源スイッチがＯＮであるか否かを判断する（Ｓ２１）。この判断は、例えば、電源スイッチがＯＮであるか否かを示す信号を複合機１０の制御部４００が発電制御部７０１に送信し、発電制御部７０１が当該信号に基づいて判断するようにすればよい。
【０１０８】
そして、発電制御部７０１は、複合機１０の電源スイッチがＯＦＦである場合には第１スイッチ７１３および第２スイッチ７１４を遮断し（Ｓ２２）、処理を終了する。
【０１０９】
一方、発電制御部７０１は、複合機１０の電源スイッチがＯＦＦである場合には、蓄電量検出部７０９による第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８の蓄電量の検出結果に基づいて、これら両バッテリーが満充電状態であるか否かを判断する（Ｓ２３）。そして、両バッテリーが共に満充電状態であると判断した場合、発電制御部７０１は、第１スイッチ７１３および第２スイッチ７１４を遮断して第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８への充電を中止し（Ｓ２４）、Ｓ３１の処理に移る。
【０１１０】
一方、Ｓ２３において少なくとも一方のバッテリーが満充電ではないと判断した場合、発電制御部７０１は、圧電素子ユニット７０２による発電が行われているか否かを判断し（Ｓ２５）、発電が行われていない場合には複合機１０の制御部４００にその旨を通知し、操作パネル５００の表示部５０１にトナーカートリッジ９５の着脱動作を促すメッセージを表示させる（Ｓ２６）。なお、上記メッセージの表示は、複合機１０の制御部４００が表示部５０１を制御して行わせてもよく、発電制御部７０１が表示部５０１を直接制御して行わせてもよい。また、圧電素子ユニット７０２によって発電が行われているか否かは、例えば圧電素子ユニット７０２から整流部７０３への出力電圧または出力電流を検出することによって行えばよい。
【０１１１】
圧電素子ユニット７０２による発電が行われている場合、発電制御部７０１は、第１バッテリー７０７が満充電であるか否かを判断する（Ｓ２７）。そして、第１バッテリー７０７が満充電であると判断した場合、発電制御部７０１は、第１スイッチ７１３を遮断して第１バッテリー７０７への充電を中止し（Ｓ２８）、Ｓ３１の処理に移る。
【０１１２】
一方、Ｓ２７において第１バッテリー７０７が満充電ではないと判断した場合、発電制御部７０１は、第２バッテリー７０８が満充電であるか否かを判断する（Ｓ２９）。そして、第２バッテリー７０８が満充電であると判断した場合、発電制御部７０１は、第２スイッチ７１４を遮断して第２バッテリー７０８への充電を中止し（Ｓ３０）、Ｓ３１の処理に移る。なお、第２バッテリー７０８が満充電ではないと判断した場合、すなわち第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８が共に満充電ではない場合、発電制御部７０１は第１スイッチ７１３および第２スイッチ７１４を導通させたままＳ３１の処理に移る。
【０１１３】
Ｓ３１において、発電制御部７０１は、複合機１０に対して通常電力（商用電力あるいは自家発電電力等）による電力供給がなされているか否かを判断する。そして、通常電力による電力供給がなされていると判断した場合には、Ｓ２１の処理に戻る。
【０１１４】
一方、通常電力による電力供給がなされていないと判断した場合、発電制御部７０１は、補助電力出力部７１２を制御し、第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８に蓄電されている電力を複合機１０の電源供給部６００に出力させ（Ｓ３２）、Ｓ２の処理に戻る。
【０１１５】
ところで、上記の非常時用の動作、すなわち複合機１０への通常電力（商用電力あるいは自家発電電力など）の供給が遮断された場合に複合機１０において行う動作は特に限定されるものではないが、一例として以下の（１）〜（５）のうちのいずれか１つ以上の処理が挙げられる。
（１）操作パネル５００の表示部５０１に、通常電力による電力供給が遮断された場合に表示させるために予め設定されたメッセージを表示させる。上記メッセージとしては、例えば、通常電力による電力供給が遮断されていることを示すメッセージ、外部からの電力供給を復旧するための対処方法を示すメッセージ、外部からの電力供給を復旧するため処理を依頼する依頼先（例えば複合機１０の管理者、サービスマン、メーカーの相談窓口など）を示すメッセージ、通常電力による電力供給が遮断された場合に実行可能な処理内容を示すメッセージなどが挙げられる。本実施形態では、「電源系統の不具合が発生しています。管理担当者へ連絡してください。」というメッセージ表示させる。
（２）通信部９００から所定の送信先（例えば、複合機１０の管理者、管理センター、サービスマン等）に、通常電力の供給が遮断された旨のメッセージを送信する。
（３）画像読取装置１００のＤＳＰＦ（原稿搬送部）５２よって搬送中の原稿を排紙トレイ５４に排出する。
（４）画像出力装置３００の記録材搬送部によって搬送中の記録材を所定の排出先（排紙トレイ８３または８４）に排出する。
（５）画像処理装置２００において処理中の画像データ、複合機１０における処理履歴情報などを所定のメモリーに保存する。
【０１１６】
本実施形態では、複合機１０への通常電力（商用電力あるいは自家発電電力など）の供給が遮断された場合に、補助電力出力部７１２がＤＣ２４Ｖ、ＤＣ１２Ｖ、ＤＣ５Ｖ、およびＤＣ３．３Ｖの電力を複合機１０に供給するものとしたが、これに限るものではない。発電部７００から複合機１０への出力電力は、複合機１０への通常電力（商用電力あるいは自家発電電力など）の供給が遮断された場合に複合機１０において行う処理内容に応じて適宜設定すればよい。例えば、上記（１）の表示のみを行う場合には、ＤＣ３．３Ｖの電力のみを供給するようにしてもよい。また、上記（１）の表示と上記（２）のメッセージの送信とを行う場合には、表示用のＤＣ３．３Ｖの電力と通信用のＤＣ１２Ｖの電力とを供給するようにしてもよい。
【０１１７】
また、第１バッテリー７０７および第２バッテリー７０８の蓄電容量は、複合機１０への通常電力の供給が遮断された場合に複合機１０において行う処理内容と、当該処理に伴い消費電力と、当該処理を継続する時間とを考慮して適宜設定すればよい。
【０１１８】
また、本実施形態では、複合機１０におけるトナーカートリッジ９５ｃ、９５ｍ、９５ｙ、９５ｋとの各当接部に圧電素子ユニット７０２を設ける構成について説明したが、これに限らず、トナーカートリッジ９５ｃ、９５ｍ、９５ｙ、９５ｋとの各当接部のうちのいずれか１箇所以上に圧電素子ユニット７０２を設ければよい。例えば、一般に最も交換頻度が高いｋ（ブラック）のトナーを収容したトナーカートリッジ９５ｋとの対向部のみに圧電素子ユニット７０２を設けてもよい。
【０１１９】
また、圧電素子ユニット７０２に備えられる圧電素子７２１の個数についても上述した個数に限定されるものではなく、複合機１０への通常電力の供給が遮断された場合に複合機１０に行わせる処理内容、および当該処理に必要な電圧等に応じて適宜設定すればよい。例えば、上記（１）の表示のみを行う場合には少なくともＤＣ３．３Ｖの電力を発電できるように圧電素子７２１の個数を設定すればよい。
【０１２０】
また、本実施形態では、圧電素子アレイ７２４が５層積層されている構成について説明したが、圧電素子アレイ７２４の積層数はこれに限るものではなく、圧電素子ユニット７０２の設置面積、必要とする電圧、各圧電素子の起電力等に応じて適宜設定すればよい。
【０１２１】
また、本実施形態では、複合機１０に対する外部からの電力供給が遮断された場合に、発電部７００が蓄電しておいた電力を電源供給部６００に供給し、複合機１０の制御部４００が複合機１０の各部を制御して所定の動作を行うものとしたが、これに限るものではない。例えば、複合機１０に対する外部からの電力供給が遮断された場合に、発電制御部７０１が複合機１０における所定の部材を制御して所定の動作を行わせるようにしてもよい。例えば、発電制御部７０１が表示部５０１を制御して所定のメッセージを表示させるようにしてもよい。
【０１２２】
また、本実施形態では、複合機１０におけるトナーカートリッジ９５との当接面に圧電素子ユニット７０２を設ける構成について説明したが、これに限らず、トナーカートリッジ９５における複合機１０との当接面に圧電素子ユニット７０２を設けてもよい。
【０１２３】
また、本実施形態では、本発明を電子写真方式の画像形成装置に適用する場合の例について説明したが、これに限らず、例えばインクジェット方式の画像形成装置に適用してもよい。インクジェット方式の画像形成装置に適用する場合、インクを収容するインクカートリッジ（交換部材、色材収容部材）における画像形成装置との当接面、または画像形成装置におけるインクカートリッジとの当接面に圧電素子ユニット７０２を設ければよい。
【０１２４】
また、トナーカートリッジ９５以外の複合機１０に対して交換可能に装着される交換部材における複合機１０との当接面、あるいは上記交換部材における複合機１０との当接面に圧電素子ユニット７０２を設けてもよい。上記の交換部材としては、例えば、給紙トレイ８１、手差し給紙トレイ８２、画像形成ユニット２０ｃ，２０ｍ，２０ｙ，２０ｋ、および定着装置７などが挙げられる。
【０１２５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、トナーカートリッジを着脱可能に備えた画像形成装置に適用できる。
【符号の説明】
【０１２７】
１０    複合機（画像形成装置）
９５（９５ｃ，９５ｍ，９５ｙ，９５ｋ）    トナーカートリッジ（交換部材、色材収容部材）
１００  画像読取装置
１０１  本体部
１０３  原稿カバー
１０４  原稿載置台
３００  画像出力装置
４００  制御部
５０１  表示部
６００  電源供給部
７００  発電部
７０１  発電制御部
７０２、７０２ａ〜７０２ｄ  圧電素子ユニット
７０３  整流部
７０４  第１電圧リミッタ
７０５  第１降圧部
７０６  第２電圧リミッタ
７０７  第１バッテリー（蓄電部）
７０８  第２バッテリー（蓄電部）
７０９  蓄電量検出部
７１０  第２降圧部
７１１  第３降圧部
７１２  補助電力出力部
７１３  第１スイッチ
７１４  第２スイッチ
７２１  圧電素子
７２３  緩衝層
７２４（７２４ａ〜７２４ｄ）  圧電素子アレイ
７２５（７２５ａ〜７２５ｄ）  スペーサ層
７２６  凹部
７２７  ボス部
７２８  バネ
７２９ａ〜７２９ｄ  突出部
７３０  保護シート
９００  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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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