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JP2004135154A - Rotary wireless device and image forming apparatus having the same - Google Patents

Rotary wireless device and image forming apparatus having the same Download PDF

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Publication number
JP2004135154A
JP2004135154A JP2002299033A JP2002299033A JP2004135154A JP 2004135154 A JP2004135154 A JP 2004135154A JP 2002299033 A JP2002299033 A JP 2002299033A JP 2002299033 A JP2002299033 A JP 2002299033A JP 2004135154 A JP2004135154 A JP 2004135154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating
sensor
wireless device
image
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002299033A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Nishimura
西村 直樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002299033A priority Critical patent/JP2004135154A/en
Publication of JP2004135154A publication Critical patent/JP2004135154A/en
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  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】回転部が回転していてもセンシングが可能で、かつ電源供給のための配線を不要にする。
【解決手段】回転部2にワイヤレス通信機能とセンサ機能を持ち、回転部2の回転エネルギーから各機能の作動に必要な電気エネルギーを取り出す。回転部2と非回転部1との間で電磁誘導による誘導起電力を発生させると共に、回転部2に設けたセンサ6のセンサ情報をワイヤレス通信機能で送信する。非回転部1に永久磁石3が設置され、永久磁石3に近接した回転部2にその磁界を検出するコイル4が設置され、永久磁石3による誘導磁界をコイル4が受けることによって、ワイヤレス通信機能とセンサ機能に必要な電気エネルギーを得る。
【選択図】    図1
An object of the present invention is to enable sensing even when a rotating unit is rotating, and to eliminate wiring for power supply.
A rotating unit has a wireless communication function and a sensor function, and extracts electric energy necessary for operation of each function from rotational energy of the rotating unit. An induced electromotive force is generated between the rotating unit 2 and the non-rotating unit 1 by electromagnetic induction, and sensor information of a sensor 6 provided in the rotating unit 2 is transmitted by a wireless communication function. A permanent magnet 3 is installed in the non-rotating part 1, a coil 4 for detecting the magnetic field is installed in the rotating part 2 close to the permanent magnet 3, and the coil 4 receives an induced magnetic field by the permanent magnet 3, thereby providing a wireless communication function. And obtain the electrical energy required for the sensor function.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線を用いて通信を行うものであって、特に回転機構を有したものに適用する無線タグもしくは無線を用いた回転式無線機器およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、無線(Radio Frequency:RF)や光を用いたワイヤレス通信が盛んである。たとえば携帯電話は、900〜1900MHz帯などの電磁波を用いることで、いつでもどこでも通話可能なワイヤレスなモバイル・コミュニケーションツールとして欠かせないものとなっている。
【0003】
また、パーソナルコンピュータ(パソコン)間、パソコンとプリンタなどの通信手段として、無線LAN(IEEE802.11.b,a)やBluetoothなどの規格により、2.45GHz帯の無線電波を用いてのワイヤレス通信が可能になっており、オフィスや家庭などに広く普及している。
さらに、JR東日本が2001年に採用したSuicaカードも、13.56MHz帯の電磁波を用いて、駅改札での乗車券の読み書きが、非接触にできるようになった。
【0004】
以上の例は、手のひらサイズもしくはそれ以上の大きさの製品であるが、コイン状もしくはそれ以下のサイズの無線機器、いわゆる無線タグも個別認識(ID)などの用途で使用されるようになっている。たとえば自動車のキーに1cm程度の小型の無線タグを入れることで、キーONと同時に認証操作を行って盗難を防止することなどが実現化されている。
【0005】
また、多数のセンサをネットワークに組み込むことにより、新しい付加価値を生む事例も盛んである。たとえば、建築構造物の鉄骨に加速度センサとひずみセンサを埋め込み、鉄骨やコンクリートの疲労度合いを計測するシステムを構築して、地震の発生に備えようという提案もなされている。
【0006】
さらに、これらのセンシングネットワークを無線で行う提案も最近活発になってきている。センシングネットワークシステムの1例によれば、たとえば森林内にセンサを多数ばらまき、森林の酸素発生量やCO吸収量、森林の温度、湿度などを詳細に把握することで、山火事の早期発見、COの排出権取引に利用するなどの例が記載されている(非特許文献1参照)。
【0007】
一方では、無線を使ったワイヤレス発信型センサも考案されている。たとえばインラインスケートの車輪の回転数を検出し、その結果を手元の時計状の機器に無線で送信して表示するレクリエーション用車両に関する提案がなされている(特許文献1参照)。これは、インラインスケートの車輪の回転に応答して電気エネルギーを発生する発電手段を備えており、この発電手段で発電する電圧を送信部、検出部を含む電子回路部の電源電圧としている。このため、無線通信可能なバッテリが不要である。
【0008】
【特許文献1】
特開2000−300713号公報
【非特許文献1】
「日経エレクトロニクス」2002年7月15日号P99〜129
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したインラインスケートの例では、無線通信可能なバッテリが不要である等のメリットはあるものの、回転検出のセンシング部および無線送信部はすべて回転部分の外にあって、回転部分にはマグネットだけといった構造を呈している。このため回転部内部の温度など、回転している本体の状態をセンシングして、無線でその情報を送信することは困難であった。
【0010】
本発明はかかる実情に鑑み、回転部が回転していてもセンシングが可能で、かつ電源供給のための配線を不要にする回転式無線機器およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転式無線機器は、回転部にワイヤレス通信機能とセンサ機能を持ち、前記回転部の回転エネルギーから各機能の作動に必要な電気エネルギーを取り出すようにした回転式無線機器であって、前記回転部と非回転部との間で電磁誘導による誘導起電力を発生させると共に、前記回転部に設けたセンサのセンサ情報を前記ワイヤレス通信機能で送信し得るようにしたことを特徴とする。
【0012】
また、本発明の回転式無線機器において、前記非回転部に永久磁石が設置され、該永久磁石に近接した前記回転部にその磁界を検出するコイルが設置され、前記永久磁石による誘導磁界を前記コイルが受けることによって、前記ワイヤレス通信機能と前記センサ機能に必要な電気エネルギーを得ることを特徴とする。
【0013】
また、本発明の回転式無線機器において、前記センサ機能により得た前記センサ情報を前記ワイヤレス通信機能により、前記回転部から離隔した位置に配設された親基地に送信し得るようにしたことを特徴とする。
【0014】
また、本発明の回転式無線機器において、前記センサ機能として、温度センサまたは電位センサを含むことを特徴とする。
【0015】
また、本発明の画像形成装置は、画像読取手段によって読み取った画像を感光体に静電潜像として形成し、その静電潜像を現像して前記感光体から記録媒体へ転写後、転写形成された画像を定着手段によって定着させるようにした画像形成装置であって、前記定着手段における定着ローラの回転部と非回転部との間に上記いずれかの回転式無線機器が配置構成され、前記定着ローラの表面に配設した温度センサにより該定着ローラの温度が測定されることを特徴とする。
【0016】
また、本発明の画像形成装置は、画像読取手段によって読み取った画像を感光体に静電潜像として形成し、その静電潜像を現像して前記感光体から記録媒体へ転写後、転写形成された画像を定着手段によって定着させるようにした画像形成装置であって、前記感光体の回転部と非回転部との間に上記いずれかの回転式無線機器が配置構成され、前記感光体の表面に配設した電位センサにより該感光体の電位が測定されることを特徴とする。
【0017】
本発明によれば、回転部と非回転部との間で電磁誘導による誘導起電力を発生させ、これにより無線通信およびセンシングのためのエネルギーを回転エネルギーから得ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の回転式無線機器の断面を示している。この例では回転部2は固定部1の内側にあり、固定部1に対してベアリングなどの機構で摩擦を低減した形で接触しており、回転部2のみが固定部1に対して回転動作するようになっている。
【0019】
コイル4は図2に示されるように、それと回転部2の回転中心とを結ぶ直線(図示例ではほぼ水平方向)に直交する線(図示例ではほぼ垂直方向)が該コイル4の巻き線の芯の方向に沿うように配置されている。すなわち、固定部1に配置された磁石3からの誘導磁界により、コイル4に誘起電流が発生するように設置されている。なお、磁石3の極性N,Sは図示のように設定される。
【0020】
固定部1には磁石3が配置されており、コイル4の回転によってその内側を通る磁束が変化し、その両端に誘導起電力が生じる。この起電力の大きさUは、(1)式で示すようにコイル4の内部を通る磁束Ψの時間tの微分で表される。また、磁束Ψはコイル4の巻き数N、断面積A、磁界Hおよび透磁率μを用いて(2)式で表される。
【0021】
U=dΨ/dt                   (1)
Ψ=μHNA                    (2)
U=dΨ/dt=μNA(dH/dt)        (3)
したがって、上記(3)式を得る。
【0022】
コイル4に隣接して、検出部(センサ)6と無線送信部を含む電子回路部5とが配置される。これらは回転部2に設けられる。なお、図3ではコイル4と電子回路部5とセンサ6を略示している。また、図4で示すように回転部2が、その両端で非回転部である固定部1とベアリング等で接触している場合には、回転部2の両端の部分において、図1で示したように回転部2が内側で、固定部1が外側の構造になっている。この場合、コイル4および磁石3等の回転部からエネルギーを取り出す部分とすればよい。
【0023】
電子回路部5は、コイル4に生じた誘導電流を無線送信部およびセンサ6の電源にするエネルギー回路と、センサ6の情報を無線で送信する回路とを含んでいる。回転部2には回転部表面の温度や電位などを検出するセンサ6があり、このセンサ6で検出した情報を無線送信部5によって,外部に無線送信することができる。
【0024】
ここで図5は、本発明の回転式無線機器の回路ブロック図を示す。
コイル4の両端に誘起される電圧は交流であるため、整流器で直流化された後、蓄電部を構成するコンデンサからなる部分へ送られる。また、その交流電圧は波形整形器でパルス信号に変換される。マイクロコンピュータMPUは、コンデンサからなる蓄電部の充放電を制御するとともに、センサ情報をデジタル化して変調・送信部へ受け渡す。さらに、変調・送信部ではデジタル信号を100MHz〜1GHz帯域の電波信号に変調し、アンテナを通して送信する。ここで消費される電力は、コンデンサからなる蓄電部で放電される電力ですべて賄われる。
【0025】
上述のように本発明の回転式無線機器では、センシングと無線送信のためのエネルギーは、回転部2が回転するエネルギーによって得ることができる。したがって、センシングのためのエネルギー供給やセンシング情報の転送のための電気配線を引き回す必要がない。一般に回転部材と非回転部材との間を電気配線で連結することは難しい。本発明の回転式無線機器では非接触により、センシングとセンシング情報の外部への伝達とが可能である。
【0026】
(第2の実施形態)
図6および図7は、本発明の回転式無線機器の第2の実施形態を示している。この例では回転部2は固定部1の外側にあり、回転部2のみが固定部1に対して回転動作する。固定部1に配置された磁石3からの誘導磁界により、コイル4に誘起電流が発生するように設置されている。コイル4に隣接して、センサ6と電子回路部5とが配置される。
【0027】
第2の実施形態において回転部2が外周側にあり、非回転部が内周側にある。それらの相対関係が第1の実施形態の場合と入れ替わるだけで、実質的構成は同様である。したがって、前述の場合と同様に回転部分のセンシングを容易に実行することができる。
【0028】
(第3の実施形態)
つぎに、本発明の回転式無線機器を画像形成装置の一つである複写機における定着ローラの温度検出に応用した例について述べる。
複写機の全体構成を図8を参照して説明する。図8において、11は原稿読取手段であり、原稿台ガラス11aに載置した原稿に対し、照明ランプ11bで光照射すると共に、ランプ11bおよび走査用反射ミラー11cを走査する。原稿からの反射光を反射ミラー11cおよび反射ミラー11c,11c,11c,11c,11c、さらには合焦および変倍機能を有するレンズ11dを介して像担持体である感光体ドラム2へ照射し、静電潜像を形成する。
【0029】
感光体ドラム12は表面に感光層を有し、メインモータ13によって画像形成動作に応じて、図8の矢印方向へ回転可能である。この感光体ドラム12の周囲には感光体ドラムの表面を一様に帯電するための帯電手段14、現像手段15、転写手段16およびクリーニング手段17が配置してある。そして回転する感光体ドラム12の表面を帯電手段14で一様に帯電すると共に、原稿読取手段11からの露光によって静電潜像を形成し、現像手段15で静電潜像に磁性現像剤を転移させて現像像を形成する。この現像手段15は、現像剤ホッパー15a内の現像剤を、後述する現像剤供給構成によって固定磁石を内蔵した現像スリーブ15bへ送り出し、現像スリーブ15bを回転させると共に、現像ブレード15cによって摩擦帯電電荷を付与した現像剤層を現像スリーブ15bの表面に形成し、その現像剤を前記潜像に応じて感光体ドラム12へ転移させることによって現像像を形成して可視像化する。
【0030】
そして、現像像を搬送手段18で搬送する記録媒体19に、転写手段16の電圧印加によって転写する。転写手段16は転写帯電器16aと分離帯電器16bとを有しており、転写帯電器16aによって現像トナーと逆極性の電圧を印加して、搬送された記録媒体9に現像像を転写する。像転写後の記録媒体19に対して分離帯電器16bで電圧印加して感光体ドラム12から分離する。
【0031】
現像像を記録媒体19に転写した後に、感光体ドラム12の表面に残留した現像剤は、クリーニングブレード17aで掻き落とし、回収現像剤溜め17bへ回収するクリーニング手段17によって除去する。そして、現像剤再生手段によって現像剤と異物とを分離して現像剤ホッパー15aへ送り込む。
【0032】
一方、搬送手段18の構成は、装置本体の下方に上下カセット18a,18aが装着してある。それぞれのカセット18a,18aに収納した記録媒体19がピックアップローラ18b,18bによって、1枚ずつレジストローラ対18cへ供給可能となっている。カセット18a,18aまたは手差しトレイ18dから供給された記録媒体19は、感光体ドラム12による画像形成動作と同期してレジストローラ対18cが駆動して搬送し、転写手段16の位置で前述したように現像像を転写する。
【0033】
像転写後の記録媒体19を搬送ベルト18eによって、駆動ローラ20aおよびヒータを内蔵した加熱押圧ローラ20bからなる定着手段20へ搬送する。この定着手段20で熱および圧力を印加して、転写像を定着して排出ローラ対18fによって排出トレイ18gへ排出する。なお、この画像形成装置は一度画像形成した記録媒体19を再度画像転写位置へ搬送するための再搬送誘導部18h、中間トレイ18iおよび搬送部18jを有している。
【0034】
ここで、加熱押圧ローラ20bからなる定着ローラは,その温度がローラ内で均一に一定に保たれていることが必要であり、リアルタイムの温度センシングがローラ全面に渡って必要である。そこで、定着ローラに対して本発明の回転式無線機器を採用する。たとえば、図9に示すように温度センサ6Aを定着ローラの表面部分に配置する。これによりセンシングとセンシング情報の外部への伝達とが可能である。親基地100は、定着ローラからの温度センシングの情報を受信して、発熱機構にフィードバックする機能を有している。これによって常時定着ローラが動作中であっても、ローラの温度分布を測定することができる。
【0035】
(第4の実施形態)
つぎに、本発明の回転式無線機器を上述した複写機における感光体ドラムの電位検出に応用した例について述べる。
前述した複写機における感光体ドラム12の電位は、ドラム面内で均一で一定の値に保たれることが、安定した画像形成に必要である。そこで、図10に示すような電位センサ6Bが、感光体ドラム12の全面に貼着される。この場合、感光体ドラム12の表面電位の計測時に圧電素子によって、測定面からの電気力線の遮断面を変化させることで計測するように構成される。なお、電位センサ6Bの貼着方法としては、前述した定着ローラの場合(図9)と同様であってよい。
【0036】
第4の実施形態においてセンシングと無線通信のためのエネルギーは、前述の各実施形態と同様に回転部から取り入れ、電位センサ6Bにエネルギー供給し、センサ情報を親基地100に送信する。これによって動作時にリアルタイムで感光体ドラム12の電位分布がわかり、常に最適の条件で印刷することができる。
【0037】
(第5の実施形態)
図11は、本発明の回転式無線機器の第5の実施形態を示している。この例では磁石3が円周部の複数箇所(この例では4箇所)に設けられる。その他の構成は実質的に第1の実施形態の場合と同様である。
【0038】
第5の実施形態によれば、複数の磁石3を持つことでコイル3に発生する電力が大きくなり、より大きな電力を必要とするセンサの駆動が可能になる。また、無線通信の通信距離を延ばすことが可能となる。
【0039】
以上、本発明を実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
たとえば、磁石3の個数は必要に応じて、適宜増減することができる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、回転部が回転していてもセンシングが可能であり、かつ電源供給のための配線を不要である構造を実現した。また、回転部においてリアルタイムにセンシングが可能になり、特に複写機に適用した場合、定着ローラや感光ドラムの温度、電位をリアルタイムで測定して画像形成にフィードバックすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回転式無線機器の第1の実施形態における概略構成を示す図である。
【図2】本発明の回転式無線機器の第1の実施形態における要部構成を示す図である。
【図3】本発明の回転式無線機器の第1の実施形態を示す斜視図である。
【図4】本発明の回転式無線機器の第1の実施形態を示す斜視図である。
【図5】本発明の回転式無線機器の第1の実施形態における構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の回転式無線機器の第2の実施形態における概略構成を示す図である。
【図7】本発明の回転式無線機器の第2の実施形態を示す斜視図である。
【図8】本発明の回転式無線機器を画像形成装置に応用した例を示す図である。
【図9】本発明の回転式無線機器の第3の実施形態を示す斜視図である。
【図10】本発明の回転式無線機器の第4の実施形態を示す斜視図である。
【図11】本発明の回転式無線機器の第5の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1  固定部
2  回転部
3  磁石
4  コイル
5  電子回路部
6  検出部(センサ)
11  原稿読取手段
12  感光体ドラム
13  メインモータ
14  帯電手段
15  現像手段
16  転写手段
17  クリーニング手段
18  搬送手段
19  記録媒体
20  定着手段
100  親基地
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a wireless tag or wireless wireless device applied to a device having a rotating mechanism and an image forming apparatus including the wireless tag.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, wireless (Radio Frequency: RF) and wireless communication using light have become popular. For example, mobile phones have become indispensable as wireless mobile communication tools that can communicate anytime, anywhere by using electromagnetic waves in the 900 to 1900 MHz band.
[0003]
In addition, wireless communication using a radio wave in the 2.45 GHz band according to standards such as wireless LAN (IEEE802.11.b, a) and Bluetooth as communication means between personal computers (personal computers), personal computers and printers. It is possible and widely used in offices and homes.
In addition, the Suica card adopted by JR East in 2001 can now read and write a ticket at a station ticket gate without contact using electromagnetic waves in the 13.56 MHz band.
[0004]
The above example is a product of a palm size or larger, but a wireless device of a coin size or smaller, a so-called wireless tag, is also being used for applications such as individual recognition (ID). I have. For example, by inserting a small wireless tag of about 1 cm into the key of a car, it is possible to perform an authentication operation simultaneously with turning on the key to prevent theft.
[0005]
In addition, there are many cases where new added value is created by incorporating a large number of sensors into a network. For example, a proposal has been made to embed an acceleration sensor and a strain sensor in a steel frame of a building structure and to construct a system for measuring the degree of fatigue of the steel frame or concrete to prepare for the occurrence of an earthquake.
[0006]
Furthermore, proposals for wirelessly performing these sensing networks have recently become active. According to an example of a sensing network system, for example, by scattering a large number of sensors in a forest and grasping in detail the amount of generated oxygen and the amount of absorbed CO 2 , the temperature and the humidity of the forest, the early detection of a forest fire, There is described an example of utilizing CO 2 in emission trading (see Non-Patent Document 1).
[0007]
On the other hand, wireless transmission type sensors using radio have been devised. For example, there has been proposed a recreational vehicle that detects the number of revolutions of wheels of an inline skate and wirelessly transmits the result to a watch-like device at hand to display the result (see Patent Document 1). This includes a power generating means for generating electric energy in response to the rotation of the wheels of the inline skate, and the voltage generated by the power generating means is used as the power supply voltage of the electronic circuit section including the transmitting section and the detecting section. Therefore, a battery capable of wireless communication is not required.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-300713 [Non-Patent Document 1]
"Nikkei Electronics" July 15, 2002, P99-129
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described example of the inline skate, although there is an advantage that a battery capable of wireless communication is not required, the sensing unit and the wireless transmission unit for rotation detection are all outside the rotating part, and the rotating part has a magnet. It has a structure such as only. For this reason, it was difficult to sense the state of the rotating main body, such as the temperature inside the rotating unit, and transmit the information wirelessly.
[0010]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a rotary wireless device that can perform sensing even when a rotating unit is rotating and that does not require wiring for power supply, and an image forming apparatus including the wireless device. And
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The rotary wireless device of the present invention is a rotary wireless device having a wireless communication function and a sensor function in a rotating unit, and extracting electrical energy necessary for operation of each function from the rotating energy of the rotating unit, An electromotive force induced by electromagnetic induction is generated between the rotating part and the non-rotating part, and sensor information of a sensor provided in the rotating part can be transmitted by the wireless communication function.
[0012]
Further, in the rotary wireless device of the present invention, a permanent magnet is provided in the non-rotating portion, a coil for detecting the magnetic field is provided in the rotating portion close to the permanent magnet, and an induction magnetic field generated by the permanent magnet is provided. The coil receives electric energy required for the wireless communication function and the sensor function.
[0013]
Further, in the rotary wireless device of the present invention, the sensor information obtained by the sensor function can be transmitted to a parent base disposed at a position separated from the rotating unit by the wireless communication function. Features.
[0014]
Further, in the rotary wireless device according to the present invention, the sensor function includes a temperature sensor or a potential sensor.
[0015]
Further, the image forming apparatus of the present invention forms an image read by the image reading means as an electrostatic latent image on a photosensitive member, develops the electrostatic latent image, transfers the latent image from the photosensitive member to a recording medium, and then forms a transfer image. An image forming apparatus configured to fix the formed image by a fixing unit, wherein any one of the rotary wireless devices is disposed and configured between a rotating unit and a non-rotating unit of a fixing roller in the fixing unit. The temperature of the fixing roller is measured by a temperature sensor disposed on the surface of the fixing roller.
[0016]
Further, the image forming apparatus of the present invention forms an image read by the image reading means as an electrostatic latent image on a photosensitive member, develops the electrostatic latent image, transfers the latent image from the photosensitive member to a recording medium, and then forms a transfer image. An image forming apparatus configured to fix the formed image by a fixing unit, wherein any one of the rotary wireless devices described above is disposed and configured between a rotating part and a non-rotating part of the photoconductor, The potential of the photosensitive member is measured by a potential sensor disposed on the surface.
[0017]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the induced electromotive force by electromagnetic induction is generated between a rotating part and a non-rotating part, and thus the energy for wireless communication and sensing can be obtained from rotational energy.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1st Embodiment)
FIG. 1 shows a cross section of a rotary wireless device of the present invention. In this example, the rotating unit 2 is inside the fixed unit 1 and is in contact with the fixed unit 1 with a mechanism such as a bearing with reduced friction, and only the rotating unit 2 rotates with respect to the fixed unit 1. It is supposed to.
[0019]
As shown in FIG. 2, the coil 4 has a line (substantially vertical direction) perpendicular to a straight line (substantially horizontal direction in the illustrated example) connecting the coil 4 and the rotation center of the rotating unit 2. They are arranged along the direction of the core. That is, the coil 4 is installed such that an induced current is generated in the coil 4 by an induced magnetic field from the magnet 3 arranged in the fixed portion 1. The polarities N and S of the magnet 3 are set as shown.
[0020]
A magnet 3 is arranged in the fixed portion 1, and the rotation of the coil 4 changes the magnetic flux passing through the inside of the fixed portion 1, and induced electromotive force is generated at both ends. The magnitude U of this electromotive force is represented by the derivative of the time t of the magnetic flux Ψ passing through the inside of the coil 4 as shown in the equation (1). The magnetic flux Ψ is expressed by the equation (2) using the number of turns N of the coil 4, the cross-sectional area A, the magnetic field H, and the magnetic permeability μ.
[0021]
U = dΨ / dt (1)
Ψ = μHNA (2)
U = dΨ / dt = μNA (dH / dt) (3)
Therefore, the above equation (3) is obtained.
[0022]
A detection unit (sensor) 6 and an electronic circuit unit 5 including a wireless transmission unit are arranged adjacent to the coil 4. These are provided in the rotating unit 2. FIG. 3 schematically shows the coil 4, the electronic circuit unit 5, and the sensor 6. In addition, as shown in FIG. 4, when the rotating portion 2 is in contact with the fixed portion 1 which is a non-rotating portion at both ends by bearings or the like, the portions at both ends of the rotating portion 2 shown in FIG. Thus, the rotating unit 2 has an inner structure and the fixed unit 1 has an outer structure. In this case, it may be a part for extracting energy from rotating parts such as the coil 4 and the magnet 3.
[0023]
The electronic circuit unit 5 includes an energy circuit that uses the induced current generated in the coil 4 as a power source for the wireless transmission unit and the sensor 6, and a circuit that wirelessly transmits information of the sensor 6. The rotating unit 2 has a sensor 6 for detecting a temperature, a potential, and the like of the surface of the rotating unit. The information detected by the sensor 6 can be wirelessly transmitted to the outside by the wireless transmitting unit 5.
[0024]
Here, FIG. 5 shows a circuit block diagram of the rotary wireless device of the present invention.
Since the voltage induced at both ends of the coil 4 is an alternating current, the voltage is converted to a direct current by a rectifier, and then sent to a portion including a capacitor constituting a power storage unit. The AC voltage is converted into a pulse signal by a waveform shaper. The microcomputer MPU controls charging and discharging of a power storage unit including a capacitor, digitizes sensor information, and transfers the sensor information to a modulation / transmission unit. Further, the modulation / transmission unit modulates the digital signal into a radio signal in a band of 100 MHz to 1 GHz and transmits the signal through an antenna. The power consumed here is entirely covered by the power discharged by the power storage unit including the capacitor.
[0025]
As described above, in the rotary wireless device of the present invention, the energy for sensing and wireless transmission can be obtained by the energy of rotation of the rotating unit 2. Therefore, there is no need to route electrical wiring for supplying energy for sensing or transferring sensing information. Generally, it is difficult to connect a rotating member and a non-rotating member with electric wiring. The rotary wireless device of the present invention is capable of sensing and transmitting sensing information to the outside by non-contact.
[0026]
(Second embodiment)
6 and 7 show a second embodiment of the rotary wireless device according to the present invention. In this example, the rotating unit 2 is outside the fixed unit 1, and only the rotating unit 2 rotates with respect to the fixed unit 1. The coil 4 is installed so that an induced current is generated in the coil 4 by an induced magnetic field from the magnet 3 arranged in the fixed portion 1. A sensor 6 and an electronic circuit unit 5 are arranged adjacent to the coil 4.
[0027]
In the second embodiment, the rotating part 2 is on the outer peripheral side, and the non-rotating part is on the inner peripheral side. The substantial configuration is the same except that their relative relationships are replaced with those in the first embodiment. Therefore, as in the case described above, sensing of the rotating part can be easily performed.
[0028]
(Third embodiment)
Next, an example in which the rotary wireless device of the present invention is applied to temperature detection of a fixing roller in a copying machine which is one of image forming apparatuses will be described.
The overall configuration of the copying machine will be described with reference to FIG. 8, 11 is a document reading unit, to original placed on the platen glass 11a, while the light illuminated by the illumination lamp 11b, scans the lamp 11b and scanning reflection mirror 11c 1. Reflecting mirror 11c 1 and a reflection mirror 11c 2 of the reflected light from the document, 11c 3, 11c 4, 11c 5, 11c 6, and further, an image bearing member through the lens 11d having a focusing and zooming functions photoreceptor Irradiate the drum 2 to form an electrostatic latent image.
[0029]
The photosensitive drum 12 has a photosensitive layer on its surface, and is rotatable in the direction of the arrow in FIG. 8 by the main motor 13 in accordance with an image forming operation. Around the photosensitive drum 12, a charging unit 14, a developing unit 15, a transfer unit 16 and a cleaning unit 17 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum are arranged. Then, the surface of the rotating photosensitive drum 12 is uniformly charged by the charging unit 14, an electrostatic latent image is formed by exposure from the document reading unit 11, and a magnetic developer is applied to the electrostatic latent image by the developing unit 15. Transfer to form a developed image. The developing means 15 sends the developer in the developer hopper 15a to a developing sleeve 15b having a fixed magnet built therein by a developer supply structure described later, rotates the developing sleeve 15b, and reduces the triboelectric charge by the developing blade 15c. The applied developer layer is formed on the surface of the developing sleeve 15b, and the developer is transferred to the photosensitive drum 12 in accordance with the latent image to form a developed image and visualize the image.
[0030]
Then, the developed image is transferred to a recording medium 19 conveyed by the conveyance unit 18 by applying a voltage of the transfer unit 16. The transfer unit 16 has a transfer charger 16a and a separation charger 16b. The transfer charger 16a applies a voltage having a polarity opposite to that of the developing toner, and transfers the developed image to the recording medium 9 conveyed. A voltage is applied to the recording medium 19 after image transfer by the separation charger 16b to separate the recording medium 19 from the photosensitive drum 12.
[0031]
After the developed image is transferred to the recording medium 19, the developer remaining on the surface of the photosensitive drum 12 is scraped off by a cleaning blade 17a, and is removed by a cleaning unit 17 that collects the developer in a collection developer reservoir 17b. Then, the developer and the foreign matter are separated by the developer regenerating means and sent to the developer hopper 15a.
[0032]
On the other hand, in the configuration of the transport means 18, upper and lower cassettes 18a 1 and 18a 2 are mounted below the apparatus main body. The recording media 19 stored in the respective cassettes 18a 1 and 18a 2 can be supplied one by one to the registration roller pair 18c by the pickup rollers 18b 1 and 18b 2 . The recording medium 19 supplied from the cassettes 18a 1 , 18a 2 or the manual feed tray 18d is conveyed by driving the registration roller pair 18c in synchronization with the image forming operation by the photosensitive drum 12, and is described above at the position of the transfer means 16. The developed image is transferred as described above.
[0033]
The recording medium 19 after the image transfer is conveyed by a conveying belt 18e to a fixing unit 20 including a driving roller 20a and a heating press roller 20b having a built-in heater. The transfer image is fixed by applying heat and pressure by the fixing means 20, and is discharged to a discharge tray 18g by a discharge roller pair 18f. The image forming apparatus includes a re-conveyance guiding unit 18h, an intermediate tray 18i, and a conveying unit 18j for conveying the recording medium 19 on which an image has been formed once again to the image transfer position.
[0034]
Here, it is necessary that the temperature of the fixing roller composed of the heating and pressing roller 20b is kept uniformly and constant within the roller, and real-time temperature sensing is required over the entire surface of the roller. Therefore, the rotary wireless device of the present invention is employed for the fixing roller. For example, as shown in FIG. 9, the temperature sensor 6A is arranged on the surface of the fixing roller. This enables sensing and transmission of sensing information to the outside. The parent base 100 has a function of receiving temperature sensing information from the fixing roller and feeding it back to the heating mechanism. Thereby, even when the fixing roller is in operation, the temperature distribution of the roller can be measured.
[0035]
(Fourth embodiment)
Next, an example in which the rotary wireless device of the present invention is applied to the potential detection of the photosensitive drum in the above-described copying machine will be described.
It is necessary for the stable image formation that the potential of the photosensitive drum 12 in the above-described copying machine be maintained at a uniform and constant value in the drum surface. Therefore, a potential sensor 6B as shown in FIG. In this case, when the surface potential of the photosensitive drum 12 is measured, the measurement is performed by changing the cut-off surface of the line of electric force from the measurement surface by the piezoelectric element at the time of measurement. The method of attaching the potential sensor 6B may be the same as that of the above-described fixing roller (FIG. 9).
[0036]
In the fourth embodiment, energy for sensing and wireless communication is taken in from the rotating unit, energy is supplied to the potential sensor 6 </ b> B, and sensor information is transmitted to the parent base 100, as in the above-described embodiments. Thereby, the potential distribution of the photosensitive drum 12 can be known in real time during operation, and printing can always be performed under optimal conditions.
[0037]
(Fifth embodiment)
FIG. 11 shows a fifth embodiment of the rotary wireless device according to the present invention. In this example, the magnets 3 are provided at a plurality of locations (four locations in this example) on the circumference. Other configurations are substantially the same as those of the first embodiment.
[0038]
According to the fifth embodiment, having a plurality of magnets 3 increases the power generated in the coil 3, and enables driving of a sensor that requires a larger power. In addition, it is possible to extend the communication distance of wireless communication.
[0039]
As described above, the present invention has been described with the embodiments. However, the present invention is not limited to only these embodiments, and can be modified within the scope of the present invention.
For example, the number of magnets 3 can be increased or decreased as needed.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a structure is realized in which sensing is possible even when the rotating unit is rotating and wiring for power supply is unnecessary. In addition, it becomes possible to perform sensing in real time in the rotating section. In particular, when the present invention is applied to a copying machine, it is possible to measure the temperature and potential of the fixing roller and the photosensitive drum in real time and feed it back to image formation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a rotary wireless device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a main configuration of a rotary wireless device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a first embodiment of the rotary wireless device of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a first embodiment of the rotary wireless device of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a rotary wireless device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rotary wireless device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a second embodiment of the rotary wireless device according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which the rotary wireless device of the present invention is applied to an image forming apparatus.
FIG. 9 is a perspective view illustrating a rotary wireless device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view illustrating a rotary wireless device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing a fifth embodiment of the rotary wireless device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed part 2 Rotating part 3 Magnet 4 Coil 5 Electronic circuit part 6 Detection part (sensor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Original reading means 12 Photoreceptor drum 13 Main motor 14 Charging means 15 Developing means 16 Transfer means 17 Cleaning means 18 Transport means 19 Recording medium 20 Fixing means 100 Parent base

Claims (6)

回転部にワイヤレス通信機能とセンサ機能を持ち、前記回転部の回転エネルギーから各機能の作動に必要な電気エネルギーを取り出すようにした回転式無線機器であって、
前記回転部と非回転部との間で電磁誘導による誘導起電力を発生させると共に、前記回転部に設けたセンサのセンサ情報を前記ワイヤレス通信機能で送信し得るようにしたことを特徴とする回転式無線機器。
A rotary wireless device having a wireless communication function and a sensor function in the rotating unit, and extracting electrical energy required for operation of each function from the rotating energy of the rotating unit,
In addition to generating an induced electromotive force by electromagnetic induction between the rotating part and the non-rotating part, the sensor information of a sensor provided in the rotating part can be transmitted by the wireless communication function. Wireless devices.
前記非回転部に永久磁石が設置され、該永久磁石に近接した前記回転部にその磁界を検出するコイルが設置され、前記永久磁石による誘導磁界を前記コイルが受けることによって、前記ワイヤレス通信機能と前記センサ機能に必要な電気エネルギーを得ることを特徴とする請求項1に記載の回転式無線機器。A permanent magnet is installed on the non-rotating part, a coil for detecting the magnetic field is installed on the rotating part close to the permanent magnet, and the coil receives an induced magnetic field by the permanent magnet, so that the wireless communication function and The rotary wireless device according to claim 1, wherein electric energy required for the sensor function is obtained. 前記センサ機能により得た前記センサ情報を前記ワイヤレス通信機能により、前記回転部から離隔した位置に配設された親基地に送信し得るようにしたことを特徴とする請求項1または2に記載の回転式無線機器。The sensor information according to claim 1 or 2, wherein the sensor information obtained by the sensor function can be transmitted to a parent base disposed at a position separated from the rotating unit by the wireless communication function. Rotating wireless device. 前記センサ機能として、温度センサまたは電位センサを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転式無線機器。The rotary wireless device according to any one of claims 1 to 3, wherein the sensor function includes a temperature sensor or a potential sensor. 画像読取手段によって読み取った画像を感光体に静電潜像として形成し、その静電潜像を現像して前記感光体から記録媒体へ転写後、転写形成された画像を定着手段によって定着させるようにした画像形成装置であって、前記定着手段における定着ローラの回転部と非回転部との間に請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転式無線機器が配置構成され、前記定着ローラの表面に配設した温度センサにより該定着ローラの温度が測定されることを特徴とする画像形成装置。An image read by the image reading means is formed as an electrostatic latent image on a photoreceptor, and the electrostatic latent image is developed and transferred from the photoreceptor to a recording medium, and then the transferred image is fixed by a fixing means. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotary wireless device according to any one of claims 1 to 4 is arranged between a rotating portion and a non-rotating portion of a fixing roller in the fixing unit, and An image forming apparatus, wherein the temperature of the fixing roller is measured by a temperature sensor disposed on a surface of the roller. 画像読取手段によって読み取った画像を感光体に静電潜像として形成し、その静電潜像を現像して前記感光体から記録媒体へ転写後、転写形成された画像を定着手段によって定着させるようにした画像形成装置であって、前記感光体の回転部と非回転部との間に請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転式無線機器が配置構成され、前記感光体の表面に配設した電位センサにより該感光体の電位が測定されることを特徴とする画像形成装置。An image read by the image reading means is formed as an electrostatic latent image on a photoreceptor, and the electrostatic latent image is developed and transferred from the photoreceptor to a recording medium, and then the transferred image is fixed by a fixing means. 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotary wireless device according to claim 1 is arranged between a rotating part and a non-rotating part of the photoconductor, and a surface of the photoconductor. 6. Wherein the potential of the photosensitive member is measured by a potential sensor disposed in the image forming apparatus.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007072184A (en) * 2005-09-07 2007-03-22 Ricoh Co Ltd Functional element embedded sheet member and image forming apparatus
FR2909756A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-13 Bosch Gmbh Robert Movement detecting system i.e. movement sensor, for wheel of motor vehicle, has high frequency transmission circuit linked to electronic reading circuit for receiving reading signal and sending high frequency signal to transmitting antenna
JP2009120344A (en) * 2007-11-15 2009-06-04 Canon Inc Sheet detecting apparatus, sheet conveying apparatus including the same, and image forming apparatus
JP2010088164A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Hitachi Ltd Rotating electrical machine
US8406690B2 (en) 2010-05-27 2013-03-26 Rolls-Royce Plc Data transmission system
JP2015105160A (en) * 2013-11-29 2015-06-08 株式会社日立製作所 Elevator control device
CN116184787A (en) * 2023-03-06 2023-05-30 珠海奔图电子有限公司 Image forming assembly, process box and image forming device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007072184A (en) * 2005-09-07 2007-03-22 Ricoh Co Ltd Functional element embedded sheet member and image forming apparatus
FR2909756A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-13 Bosch Gmbh Robert Movement detecting system i.e. movement sensor, for wheel of motor vehicle, has high frequency transmission circuit linked to electronic reading circuit for receiving reading signal and sending high frequency signal to transmitting antenna
JP2009120344A (en) * 2007-11-15 2009-06-04 Canon Inc Sheet detecting apparatus, sheet conveying apparatus including the same, and image forming apparatus
JP2010088164A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Hitachi Ltd Rotating electrical machine
US8406690B2 (en) 2010-05-27 2013-03-26 Rolls-Royce Plc Data transmission system
JP2015105160A (en) * 2013-11-29 2015-06-08 株式会社日立製作所 Elevator control device
CN116184787A (en) * 2023-03-06 2023-05-30 珠海奔图电子有限公司 Image forming assembly, process box and image forming device
CN116184787B (en) * 2023-03-06 2025-12-05 珠海奔图电子有限公司 An imaging component, a processing box, and an image forming apparatus.

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