JP2006043914A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 充電可能なキャパシタ本体から構成される補助電源部に記憶手段を設けることにより、寿命に関する情報を補助電源部に記憶させ、新規の画像形成装置に一定期間使用された補助電源をリサイクルして装着したさいに、新規の画像形成装置に寿命に関する情報を伝達することによって、キャパシタ本体の寿命の判定を可能にする画像形成装置を提供する。
【解決手段】 充電可能なキャパシタ本体ＣＰ１から構成される補助電源を有する画像形成装置において、補助電源ユニットＡに、寿命に関する情報を記憶させる記憶手段Ｍ１を設け、前記記憶手段Ｍ１に記憶された情報を基に前記補助電源ユニットＡの寿命の判定を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、キャパシタを用いた補助電源を有する画像形成装置に関するものである。

一般に、電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、定着ローラ、定着ベルトなどの定着部材に加圧ローラ、加圧ベルト、加圧パッドなどの加圧部材を圧接し、転写紙などのシートが定着部材と加圧部材との間を通過するときに、シート上のトナーを加熱および加圧によりシートに定着させる加熱定着装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
加熱定着装置で最も一般的なものは、定着ローラが内面から輻射ヒータで加熱されることで温度および圧力による定着に必要な伝熱とシートの搬送を兼ねる方式のものである。
上記加熱定着装置では、定着ローラの熱容量が大きく、ウォームアップ時間が長いという不具合がある。この不具合に関して、定着ローラの薄肉化によって低熱容量化し、立ち上げ時間を短縮化する技術開発が進められている。
このように立ち上げ時間の短縮化が進められているが、一般的な商用電源として使用できる電力は１５００Ｗまでであり、立ち上げ時間短縮化に限界が生じてきている。
これを解決するために近年では、電気二重層キャパシタ等の大容量キャパシタを使用した充電可能な補助電源を用いて、商用電源の限界に捉われずに急速な立ち上がりを狙った様々な定着装置が提案されている。
特許文献１には、発熱部材（定着ヒータ）について、商用電源からの電力供給に加えて、大容量キャパシタを使用した充電可能な補助電源を用いることによって、急速な立ち上がりを可能にする事で省電力効果を高める技術が開示されている。
特開２００２−１８４５５４公報

近年では、電気二重層キャパシタ等の大容量キャパシタを使用した充電可能な補助電源を用いて、商用電源の限界にとらわれずに急速な立ち上がりを狙った様々な定着装置が商品化されてきている。
この電気二重層キャパシタには寿命があり、一定回数の充放電の繰り返し回数等の条件によって寿命が決まってくる。電気二重層キャパシタに寿命が来ると補助電源としての動作が困難となり、立ち上がり時間が短縮できないためユーザに迷惑を掛けることになる。
一方、環境破壊を防止するために、一度使用した部品でも使えるものであれば、リサイクルして使うことが企業としての責任となってきている。よって、電気二重層キャパシタも画像形成装置の寿命や買い換えなどによって廃棄されるさいに、まだ使用可能であればリサイクルする必要があるが、画像形成装置本体から外してしまうと寿命を判断する手段が無くなるため、現在はリサイクルすることが困難な状況となっている。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、充電可能なキャパシタ本体から構成される補助電源部に記憶手段を設けることにより、寿命に関する情報を補助電源部に記憶させ、新規の画像形成装置に一定期間使用された補助電源をリサイクルして装着したさいに、新規の画像形成装置に寿命に関する情報を伝達することによって、キャパシタ本体の寿命の判定を可能にする画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、充電可能なキャパシタ本体から構成される補助電源を有する画像形成装置において、補助電源ユニットに、寿命に関する情報を記憶させる記憶手段を設け、前記記憶手段に記憶された情報を基に前記補助電源ユニットの寿命の判定を行う画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、充電可能なキャパシタ本体から構成される補助電源を有する画像形成装置において、補助電源ユニット内部のキャパシタ本体に、寿命に関する情報を記憶させる記憶手段を設け、前記記憶手段に記憶された情報を基に寿命の判定を行う画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記記憶手段に記憶された情報により寿命が来たと判断した場合、前記キャパシタ本体もしくは前記補助電源ユニットを廃棄するさいに、前記記憶手段に記憶されている情報を消去することを特徴とする。

本発明の画像形成装置においては、充電可能なキャパシタ本体から構成される補助電源ユニットに記憶手段を設けることにより、寿命に関する情報を補助電源ユニットに記憶させ、新規の画像形成装置に一定期間使用された補助電源をリサイクルして装着したさいに新規の画像形成装置にキャパシタ本体の寿命に関する情報を伝達することによって、キャパシタ本体の寿命の判定を可能にする。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明が実装される一般的な画像形成装置の実施の形態を示す概略図である。この実施形態は、複写機能と、これ以外の機能、例えばプリンタ機能、ファクシミリ機能とを有する画像形成装置である。
操作部のアプリケーション切り換えキーにより複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次に切り換えて選択することが可能である。複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリントモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。
まず、複写モードの動作について説明する。自動原稿送り装置（以下ＡＤＦという）１においては、原稿台２上の、その画像面を上にして置かれてなる原稿束の原稿が、操作部（図示せず）上のスタートキー（図示せず）が押下されると、一番下の原稿が給送ローラ３、給送ベルト４によってコンタクトガラスからなる原稿台５上の所定の位置に給送される。
ＡＤＦ１は、１枚の原稿の給送完了毎に原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有している。コンタクトガラス５上の原稿は、画像入力手段としての画像読み取り装置６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト４、排送ローラ７によって排紙台８上に排出される。
原稿セット検知器９にて原稿台２上に次の原稿が有ることが検知された場合には、同様に原稿台２上の一番下の原稿が給紙ローラ３、給送ベルト４によってコンタクトガラス５上の所定の位置に給送される。
このコンタクトガラス５上の原稿は、画像読み取り装置６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト４、排送ローラ７によって排紙台８上に排出される。ここで、給送ローラ３、給送ベルト４および排送ローラ７は図示してない搬送モータによって駆動される。

給紙手段としての第１給紙装置１０、第２給紙装置１１、第３給紙装置１２は、選択されたときに各々第１トレイ１３、第２トレイ１４、第３トレイ１５に積載された転写材としての用紙からなる転写紙を給紙する。
この転写紙は縦搬送ユニット１６によって像担持体としての感光体１７に当接する位置まで搬送される。感光体１７は、例えば感光体ドラムが用いられてメインモータ（図示せず）により回転駆動される。
画像読み取り装置６にて原稿から読み込まれた画像データは、図示しない画像処理手段を介して書き込み手段としての書き込みユニット１８によって光情報に変換される。
感光体ドラム１７は図示しない帯電器により一様に帯電された後に書き込みユニット１８からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム１７上の静電潜像は、現像装置１９により現像されてトナー像となる。
搬送ベルト２０は、用紙搬送手段および転写手段を兼ねていて電源から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット１６からの転写紙を感光体ドラム１７と等速で搬送しながら感光体ドラム１７上のトナー像を転写紙に転写させる。
この転写紙は、定着装置２１によりトナー像が定着され、排紙ユニット２２により排紙トレイ２３に排出される。また、感光体ドラム１７は、トナー像転写後に図示しないクリーニング装置によりクリーニングされる。ここで、感光体ドラム１７、帯電器、書き込みユニット１８、現像装置１９、転写手段２０は画像データにより画像を転写紙上に形成する画像形成手段を構成している。

以上の動作は通常のモードで用紙の片面に画像を複写するときの動作である。両面モードで転写紙の両面に画像を複写する場合には、転写紙は各給紙トレイ１３〜１５のいずれかより給紙されて表面に上述のように画像が形成される。
排紙ユニット２２により排紙トレイ２３側ではなく、両面入紙搬送路２４側に切り換えられ、反転ユニット２５によりスイッチバックされて表裏が反転されて両面搬送ユニット２６へ搬送される。
この両面搬送ユニット２６へ搬送された転写紙は、両面搬送ユニット２６により縦搬送ユニット１６へ搬送され、縦搬送ユニット１６により感光体ドラム１７に当接する位置まで搬送される。
感光体ドラム１７上に上述と同様に形成されたトナー像が裏面に転写されて定着装置２１でトナー像が定着されることにより両面コピーとなる。この両面コピーは排紙ユニット２２により排紙トレイ２３に排出される。
また、転写紙を反転して排出する場合には、反転ユニット２５によりスイッチバックされて表裏が反転された転写紙は、両面搬送ユニット２６に搬送されずに反転排紙搬送路２７を経て排紙ユニット２２により排紙トレイ２３に排出される。
プリントモードでは、上記画像処理手段からの画像データの代りに、外部からの画像データが書き込みユニット１８に入力されて上述の画像形成手段により転写紙上に画像が形成される。
さらに、ファクシミリモードでは、上記画像読み取り手段からの画像データが図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信される。
ファクシミリ送受信部で受信された画像データは上記画像処理手段からの画像データの代りに書き込みユニット１８に入力されることにより、上述の画像形成手段により転写紙上に画像が形成される。

図２は本発明の全体構成について説明するブロック図である。ＡＣ電源は主電源スイッチであるＭＳＷ１を介して画像形成装置のＤＣ電源を生成するＰＳＵ２（図示せず）と、キャパシタ本体ＣＰ１を充電するための充電器であるＰＳＵ１およびＡＣヒータ駆動回路ＡＣＤ１に入力される。
それらのＡＣ電源としての入力電流を検出する入力電流検出回路ＩＳＮＳ１を設け、入力電流値を画像形成装置本体の制御部ＣＴＬ１に入力する。
定着ローラＲＯＬ２１には、発熱部材である定着ヒータＨＴ１、ＨＴ２およびＨＴ３が設けられ、ＡＣ定着ヒータＨＴ３はＡＣ電源をＡＣヒータ駆動回路ＡＣＤ１によりオン／オフ制御され、定着ヒータＨＴ１、ＨＴ２は、キャパシタ充放電回路ＣＰＤ１を介してキャパシタ本体ＣＰ１と接続されている。
キャパシタ本体ＣＰ１は大容量のキャパシタであり、充電器ＰＳＵ１により充電される。充電器ＰＳＵ１は主電源スイッチであるＭＳＷ１を介してＡＣ電源が入力される。
キャパシタ本体ＣＰ１を含む補助電源ユニットＡの制御部であるＣＴＬ２（補助電源部がユニットで無い場合はＣＴＬ１と一体でも良い）からの信号Ｓ１によりキャパシタ本体ＣＰ１への出力がオン／オフされる。
さらに、充電器ＰＳＵ１によってキャパシタ本体ＣＰ１に充電された電力は、キャパシタ充放電回路ＣＰＤ１によって定着ヒータＨＴ１、ＨＴ２に供給される。
主電源スイッチであるＭＳＷ１を介したＡＣ電源は、画像形成装置のＤＣ電源を生成するＰＳＵ２へも入力され、ＰＳＵ３は画像形成装置内部で主に制御系で使用される電源Ｖｃｃと、主に駆動系、中高圧電源に使用される電源Ｖａａを生成する。

インターロックスイッチＩＳＷは、図示しない画像形成装置のカバー類と連動してオン／オフするスイッチである。画像形成装置のカバー類の開放により触れることができる駆動部材、中高圧電源印加部材を有する場合には、カバー閉時に駆動部材の動作を停止する。或いは中高圧電源印加部材への電圧印加を停止するように電源を遮断する構成となっている。
電源Ｖａａの一部は、インターロックスイッチＩＳＷを介してキャパシタ充放電回路ＣＰＤ１に入力される。定着ローラＲＯＬ２１近傍には定着ローラＲＯＬ２１の表面温度を検出するための定着サーミスタＴＨ１が設けられており、このサーミスタの抵抗値が温度により変化することにより制御部ＣＴＬ１は定着ローラＲＯＬ２１の表面温度を検出する。
なお、補助電源部がユニット化されているものもあり、その場合は図に囲われた部分が補助電源ユニットＡとなり、画像形成装置本体が寿命や故障となった場合に、補助電源ユニットＡ自体の寿命が問題なければ、補助電源ユニットＡのみをリサイクルで使用することが可能となる。
ここで本発明の実施の形態について説明する。まず、上記の補助電源ユニットＡ中に記憶手段を設ける。ユニット単位でのリサイクルしかできない構成の場合には、例えば制御部ＣＴＬ２内にＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリＭ１を搭載する。
この不揮発性メモリＭ１に、キャパシタ本体ＣＰ１の寿命に関連する情報を記憶させる。寿命に関連する情報の代表的なものとしては充放電回数が上げられる。
この充放電回数を常にモニタしておき、一定時間毎に充放電回数をカウントしたものを、制御部ＣＴＬ１もしくはＣＴＬ２にて不揮発性メモリＭ１に記憶された情報と加算し、合計が寿命に近いと判断される値となった場合は画像形成装置本体に寿命であることを通知する。
また、寿命に達していない場合は、加算された値を不揮発性メモリＭ１に記憶しておく。このような構成とすることで、補助電源ユニット内に寿命に関する情報が記憶される。

図３は不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を使用しているときを示すブロック図である。図４は不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を使用しているときの動作を説明するフローチャートである。
上記のような構成の補助電源ユニットＡを新規の画像形成装置本体に接続したとき、不揮発性メモリＭ１内の情報を本体の制御部ＣＴＬ１に転送し、前記例と同様に画像形成装置本体のＣＰＵにて寿命を判定する。
残り寿命が少なくなったさいにユーザに通知するようにする。そして、その通知を基に補助電源ユニットＡの交換を行うようにする。図４のフローチャートについて説明する。
図４において、まず、制御部ＣＴＬ１もしくはＣＴＬ２にて充放電回数をカウントする（Ｓ１）。今までの充放電回数カウント数を制御部ＣＴＬ１の不揮発性メモリから取得する（Ｓ２）。
次に、前回までのカウント数＋今回のカウント数で寿命に達しないかどうかを判断する（Ｓ３）。寿命に達しないならば、充放電回数の合計を制御部ＣＴＬ１の不揮発性メモリに転送する（Ｓ４）。寿命に達しているならば、画像形成装置本体側に補助電源ユニットの寿命を通知する（Ｓ５）。
こうすることで補助電源のリサイクルを可能にし、かつ寿命によって補助電源の機能が低下し、立ち上げ時間が短縮できなくなることにより、ユーザの不都合が生じることを防止することができる。
画像形成装置の補助電源において、補助電源ユニットではキャパシタ本体ＣＰ１の寿命が他の箇所に比べて短いため、キャパシタ本体ＣＰ１のみの交換を行えるようにすることによって、より効率的なリサイクルを行うことができる。
また、補助電源ユニットにおいて、キャパシタ本体ＣＰ１の寿命が他の箇所に比べて短いため、キャパシタ本体ＣＰ１のみの交換を行えば効率的なリサイクルが可能となる。
この場合、キャパシタ本体ＣＰ１内に記憶手段を設ける必要がある。キャパシタ本体ＣＰ１にＥＥＰＲＯＭ等の不揮発メモリが搭載できる構成であれば、上記例の不揮発メモリＭ１の搭載箇所をキャパシタ本体ＣＰ１にすればよい。
しかしながら、キャパシタ本体ＣＰ１に電装基板が無く、ＥＥＰＲＯＭが搭載できないような構成の場合には、ＩＤタグ（ＲＦ−ＩＤタグ）ＩＤ１等をキャパシタ本体ＣＰ１に搭載し、非接触で画像形成装置本体と電源およびデータの送受信を行い、寿命に関する情報を記憶させればよい。

図５はＩＤタグ（ＲＦ−ＩＤタグ）をキャパシタ本体に搭載する実施の形態を示すブロック図である。図６はＩＤタグ（ＲＦ−ＩＤタグ）を使用しているときの動作を説明するフローチャートである。
図５において、キャパシタ本体ＣＰ１のＩＤタグＩＤ１はアンテナ３０からの信号を送受信する送受信回路３１、アンテナ３０に接続される電源回路３２、この電源回路３２に接続される不揮発性メモリ３３および制御回路３４から構成されている。
画像形成装置本体ＣＴＬ１はキャパシタ本体ＣＰ１のＩＤタグＩＤ１のアンテナ３０に接続されるアンテナ３５、このアンテナ３５からの信号を送受信する送受信回路３６、この送受信回路３６に接続される本体制御回路３７および不揮発性メモリ３８から構成されている。
図６において、まず、画像形成装置本体で充放電回数をカウントする（Ｓ１１）。今までの充放電回数カウント数をＩＤタグ（ＩＤ１）から取得する（Ｓ１２）。次に、前回までのカウント数＋今回のカウント数で寿命に達しないかどうかを判断する（Ｓ１３）。寿命に達しないならば、充放電回数の合計をＩＤタグ（ＩＤ１）に転送する（Ｓ１４）。寿命に達しているならば、画像形成装置本体側に補助電源ユニットの寿命を通知する（Ｓ１５）。
こうすることにより、補助電源がユニット化されていない場合においてもキャパシタ本体ＣＰ１のリサイクルが可能となり、また補助電源がユニット化されている構成においては、より効率的に補助電源のリサイクルが可能となる。
また、補助電源ユニットもしくはキャパシタ本体ＣＰ１が寿命に達したときには、廃棄することになるが、記憶手段に記憶が残されたまま廃棄すると、使用頻度（充放電回数）などの寿命情報や、その他、例えば、購入先などの情報を記憶するような使い方をしていた場合、それらの個人情報が漏洩するという不具合がある。
これについては、寿命を認識したさいに、使用頻度などの寿命情報は不要となるため消去をすればよい。また、消去したくない情報がある場合は、寿命を認識した後は画像形成装置本体の記憶手段に情報を転送してからユニット側の情報を消去することで個人情報の漏洩を防止することができる。

図７は個人情報の漏洩を防止する消去を説明するフローチャートである。図７において、まず、画像形成装置本体で充放電回数をカウントする（Ｓ２１）。今までの充放電回数カウント数を不揮発性メモリ３８から取得する（Ｓ２２）。
次に、前回までのカウント数＋今回のカウント数で寿命に達しないかどうかを判断する（Ｓ２３）。寿命に達しないならば、充放電回数の合計を不揮発性メモリ３８に転送する（Ｓ２４）。寿命に達しているならば、画像形成装置本体側に補助電源ユニットの寿命を通知する（Ｓ２５）。
さらに、必要な情報を補助電源ユニットの不揮発性メモリ３３から画像形成装置本体の不揮発性メモリ３８に転送する（Ｓ２６）。次いで、不揮発性メモリ３３内の情報を消去する（Ｓ２７）。
このように、寿命が来てキャパシタ本体もしくは補助電源ユニットを廃棄するさいに、記憶手段に記憶されている情報が消去されるように制御を行うことにより、個人情報などの漏洩を防止することができる。

本発明が実装される一般的な画像形成装置の実施の形態を示す概略図。 本発明の全体構成について説明するブロック図。 不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を使用しているときを示すブロック図。 不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を使用しているときの動作を説明するフローチャート。 ＩＤタグ（ＲＦ−ＩＤタグ）をキャパシタ本体に搭載する実施の形態を示すブロック図。 ＩＤタグ（ＲＦ−ＩＤタグ）を使用しているときの動作を説明するフローチャート。 個人情報の漏洩を防止する消去を説明するフローチャート。

符号の説明

Ａ 補助電源部（補助電源ユニット）、Ｍ１ 記憶手段（不揮発性メモリ）、ＣＰ１ キャパシタ本体、ＩＤ１ 記憶手段（ＩＤタグ、不揮発性メモリ）

Claims (3)

1. 充電可能なキャパシタ本体から構成される補助電源を有する画像形成装置において、補助電源ユニットに、寿命に関する情報を記憶させる記憶手段を設け、前記記憶手段に記憶された情報を基に前記補助電源ユニットの寿命の判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 充電可能なキャパシタ本体から構成される補助電源を有する画像形成装置において、補助電源ユニット内部のキャパシタ本体に、寿命に関する情報を記憶させる記憶手段を設け、前記記憶手段に記憶された情報を基に寿命の判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記記憶手段に記憶された情報により寿命が来たと判断した場合、前記キャパシタ本体もしくは前記補助電源ユニットを廃棄するさいに、前記記憶手段に記憶されている情報を消去することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
   

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