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JP2006113112A - Electronic apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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JP2006113112A
JP2006113112A JP2004297528A JP2004297528A JP2006113112A JP 2006113112 A JP2006113112 A JP 2006113112A JP 2004297528 A JP2004297528 A JP 2004297528A JP 2004297528 A JP2004297528 A JP 2004297528A JP 2006113112 A JP2006113112 A JP 2006113112A
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JP
Japan
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image forming
forming apparatus
heat
thermoelectric conversion
fixing unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004297528A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahito Isobe
卓人 磯部
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JP2006113112A publication Critical patent/JP2006113112A/en
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Abstract

【課題】 簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる電子機器を提供する。
【解決手段】 発熱源3を内部に備える電子機器1において、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換手段7を備え、発熱源3から放出された余分な熱エネルギーを熱電変換手段7により電気エネルギーに変換して再利用する。これにより、発熱源3から放出された余分な熱エネルギーを熱電変換手段7により電気エネルギーに変換して機器内又は機器外で再利用することにより、発熱源3から発生する熱を利用した効率的な廃熱利用を行うことができるので、簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる電子機器1を提供することができる。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic device capable of saving energy without increasing costs with a simple configuration.
An electronic apparatus having an internal heat generation source includes thermoelectric conversion means for converting thermal energy into electrical energy, and excess thermal energy released from the heat generation source is converted into electrical energy by the thermoelectric conversion means. Convert to and reuse. Thus, the excess heat energy released from the heat source 3 is converted into electric energy by the thermoelectric conversion means 7 and reused inside or outside the device, thereby efficiently using the heat generated from the heat source 3. Therefore, it is possible to provide the electronic device 1 that can save energy without increasing the cost with a simple configuration.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、電子機器および画像形成装置に関する。   The present invention relates to an electronic apparatus and an image forming apparatus.

近年においては、画像形成装置の小型化が進んだため、各ユニット間の物理的なレイアウト位置は、各ユニット間で極めて近接することとなっている。特に、トナーを転写用紙に定着させるための熱定着部とその周辺ユニットとの間隔は狭くなっている。   In recent years, since the image forming apparatus has been miniaturized, the physical layout positions between the units are extremely close to each other. In particular, the distance between the thermal fixing unit for fixing the toner to the transfer paper and the peripheral unit is narrow.

ところが、熱定着部から放出される熱は、全てトナー定着のために消費されるのではなく、その一部は不要なものとなることから、放出される不要熱の影響が問題となっている。   However, not all of the heat released from the heat fixing unit is consumed for toner fixing, and a part of it becomes unnecessary, so the influence of the released unnecessary heat is a problem. .

そこで、特許文献1に記載されているように、画像形成装置の多くは、放熱部品である熱定着部と他のユニット又は装置内の構成部材との間に断熱部材を設け、その不要熱による影響が小さくなるようにしている。   Therefore, as described in Patent Document 1, in many image forming apparatuses, a heat insulating member is provided between a heat fixing unit that is a heat radiating component and a component in another unit or apparatus, and the unnecessary heat is generated. The influence is made small.

また、画像形成装置の多くは、熱定着部から放出される不要熱をFANモータ等を使用して装置外に排出している。   In many image forming apparatuses, unnecessary heat released from the heat fixing unit is discharged outside the apparatus using a FAN motor or the like.

特開平11−344916号公報JP-A-11-344916

しかしながら、熱定着部から放出される不要熱の対策として特許文献1に記載されているように断熱部材を設けて隔離したり、FANモータ等を使用して余分な熱エネルギーを装置外に排出するようにした場合には、装置内の構造が複雑になってしまい、製造コストを上昇させる一因となっている。   However, as described in Patent Document 1, as a countermeasure against unnecessary heat released from the heat fixing unit, a heat insulating member is provided and isolated, or excess heat energy is discharged outside the apparatus using a FAN motor or the like. In such a case, the structure in the apparatus becomes complicated, which contributes to an increase in manufacturing cost.

また、省エネルギーが叫ばれている今日においては、熱定着部から放出される余分な熱エネルギーの再利用も大きな課題である。   In today's world, where energy conservation is screamed, the reuse of excess thermal energy released from the thermal fixing unit is also a major issue.

本発明は、簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる電子機器を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an electronic apparatus that can save energy without increasing costs with a simple configuration.

本発明は、簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can save energy without increasing costs with a simple configuration.

請求項1記載の発明の電子機器は、発熱源を内部に備える電子機器において、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換手段を備え、前記発熱源から放出された余分な熱エネルギーを前記熱電変換手段により電気エネルギーに変換して再利用する。   The electronic apparatus according to claim 1 is an electronic apparatus including a heat source therein, and further includes thermoelectric conversion means for converting thermal energy into electric energy, and excess heat energy released from the heat source is converted into the thermoelectric conversion. It is converted into electric energy by means and reused.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の電子機器において、前記熱電変換手段は、ゼーベック効果を利用したゼーベック素子である。   According to a second aspect of the present invention, in the electronic device according to the first aspect, the thermoelectric conversion means is a Seebeck element using the Seebeck effect.

請求項3記載の発明の画像形成装置は、画像を転写紙に定着させる熱定着部を内部に備える画像形成装置において、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換手段を備え、前記熱定着部から放出された余分な熱エネルギーを前記熱電変換手段により電気エネルギーに変換して再利用する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including a heat fixing unit for fixing an image on transfer paper, further comprising thermoelectric conversion means for converting heat energy into electric energy. The released excess heat energy is converted into electric energy by the thermoelectric conversion means and reused.

請求項4記載の発明は、請求項3記載の画像形成装置において、前記熱電変換手段は、前記熱定着部近傍に設けられている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the thermoelectric conversion means is provided in the vicinity of the thermal fixing portion.

請求項5記載の発明は、請求項3記載の画像形成装置において、前記熱電変換手段は、前記熱定着部から放出された余分な熱を装置外部に排出するための排気口に連通する排気経路内に設けられている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the thermoelectric conversion means communicates with an exhaust port for discharging excess heat released from the heat fixing portion to the outside of the apparatus. Is provided inside.

請求項6記載の発明は、請求項3記載の画像形成装置において、前記熱電変換手段は、前記熱定着部を覆うカバーの上面に設けられている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the thermoelectric conversion means is provided on an upper surface of a cover that covers the thermal fixing portion.

請求項7記載の発明は、請求項3記載の画像形成装置において、前記熱電変換手段は、前記熱定着部に設けられている。   According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the thermoelectric conversion means is provided in the thermal fixing portion.

請求項8記載の発明は、請求項3記載の画像形成装置において、前記熱電変換手段は、前記熱定着部と熱的影響を受けやすいユニットとの間に設けられていて前記熱定着部からの熱を遮断する断熱部材に設けられている。   According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the thermoelectric conversion means is provided between the thermal fixing unit and a unit that is susceptible to thermal influence. It is provided in the heat insulation member which interrupts | blocks heat.

請求項9記載の発明は、請求項8記載の画像形成装置において、前記熱電変換手段は、前記断熱部材の前記熱定着部側に設けられている。   According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect, the thermoelectric conversion means is provided on the heat fixing portion side of the heat insulating member.

請求項10記載の発明は、請求項3記載の画像形成装置において、前記熱電変換手段は、前記熱定着部と熱的影響を受けやすいユニットとの間であって前記熱定着部からの熱を遮断する位置に設けられている。   According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the thermoelectric conversion unit is configured to transfer heat from the thermal fixing unit between the thermal fixing unit and a unit that is susceptible to thermal influence. It is provided at the position to block.

請求項11記載の発明は、請求項8ないし10のいずれか一記載の画像形成装置において、前記熱的影響を受けやすいユニットは、電子写真方式により画像形成を行う作像部である。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the eighth to tenth aspects, the unit that is susceptible to thermal influence is an image forming unit that performs image formation by electrophotography.

請求項12記載の発明は、請求項11記載の画像形成装置において、前記作像部は、現像部とクリーニング部と帯電部とのうちの少なくとも一つと、感光体とをケース内に保持しているプロセスカートリッジ構成である。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eleventh aspect, the image forming unit holds at least one of a developing unit, a cleaning unit, and a charging unit, and a photoconductor in a case. Process cartridge configuration.

請求項13記載の発明は、請求項3ないし12のいずれか一記載の画像形成装置において、前記熱電変換手段は、ゼーベック効果を利用したゼーベック素子である。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the third to twelfth aspects, the thermoelectric conversion means is a Seebeck element using a Seebeck effect.

本発明によれば、発熱源から放出された余分な熱エネルギーを熱電変換手段により電気エネルギーに変換して機器内又は機器外で再利用することにより、発熱源から発生する熱を利用した効率的な廃熱利用を行うことができるので、簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる電子機器を提供することができる。   According to the present invention, the excess heat energy released from the heat source is converted into electric energy by the thermoelectric conversion means and reused inside or outside the device, thereby efficiently using the heat generated from the heat source. Therefore, it is possible to provide an electronic device that can save energy without increasing costs with a simple configuration.

本発明によれば、熱定着部から放出された余分な熱エネルギーを熱電変換手段により電気エネルギーに変換して装置内又は装置外で再利用することにより、熱定着部から発生する熱を利用した効率的な廃熱利用を行うことができるので、簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, excess heat energy released from the heat fixing part is converted into electric energy by the thermoelectric conversion means and reused inside or outside the apparatus, thereby utilizing the heat generated from the heat fixing part. Since it is possible to efficiently use waste heat, it is possible to provide an image forming apparatus that can save energy without increasing costs with a simple configuration.

[第一の実施の形態]
本発明の第一の実施の形態を図1および図2に基づいて説明する。本実施の形態は、電子機器および画像形成装置として電子写真方式のレーザプリンタを適用した例である。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, an electrophotographic laser printer is applied as an electronic apparatus and an image forming apparatus.

最初に、本発明の前提となる熱電変換手段である「ゼーベック効果を利用したデバイス」の概要について説明する。図1は、ゼーベック効果を利用したデバイスの概念図である。異なった2種類の金属(または半導体)の一方を接続させ、両端に温度差を与えると、ゼーベック効果により、図1に示すように電荷が移動し、負荷抵抗の両端に起電力Vが発生し、図1中の矢印の方向に電流が流れる。すなわち、熱エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能となる。なお、上記の2種類の異なった金属(又は半導体)の材質としては、現在、多種多様な組み合わせが提案されているが、本発明では、熱電変換が行える材質で有れば、その材質は限定しない。また、上記の構成が1個だけでは起電力が小さいため、複数個のデバイスを組み合わせて使用することも提案されているが、本発明では、熱電変換が行えれば良いため、その構成方法は限定しない。   First, an outline of a “device using the Seebeck effect”, which is a thermoelectric conversion means that is a premise of the present invention, will be described. FIG. 1 is a conceptual diagram of a device using the Seebeck effect. When one of two different kinds of metals (or semiconductors) is connected and a temperature difference is given to both ends, the Seebeck effect causes the charge to move as shown in FIG. 1, and an electromotive force V is generated at both ends of the load resistance. A current flows in the direction of the arrow in FIG. That is, it becomes possible to convert thermal energy into electrical energy. In addition, as a material of the above-mentioned two kinds of different metals (or semiconductors), various combinations are currently proposed. However, in the present invention, if the material can perform thermoelectric conversion, the material is limited. do not do. In addition, since the electromotive force is small when only one of the above-described configurations is used, it has been proposed to use a plurality of devices in combination. However, in the present invention, it is only necessary to perform thermoelectric conversion. Not limited.

次に、上述したような熱電変換手段であるゼーベック効果を利用したデバイス(以下、ゼーベック素子という。)を備えた画像形成装置について説明する。   Next, an image forming apparatus including a device (hereinafter referred to as a Seebeck element) using the Seebeck effect which is a thermoelectric conversion unit as described above will be described.

図2は、第一の実施の形態のゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。図2に示すように、画像形成装置1には、電子写真方式により現像像を作像し、この作像された現像像を転写紙(図示せず)に転写する作像部2と、作像部2で現像像を転写された転写紙に熱と圧力を加えて画像を転写紙に定着させる熱定着部である定着部3と、これらを制御する制御部4と、定着部3から発せられる余分な熱を装置外部に排出するための排気口5と、排気口5に連通する排気経路6とが設けられている。ここで、排気口5からの排気が必要である理由としては、熱定着を用いる画像形成装置1の内部構造で一番温度上昇が激しいのは定着部3であり、この定着部3が発生する余分な熱は、装置内に存在する熱に弱い部材、例えば作像部2のトナー等に悪影響を及ぼしてしまうためである。すなわち、定着部3は発熱源である。   FIG. 2 is a configuration diagram schematically illustrating an image forming apparatus including the Seebeck element according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the image forming apparatus 1 includes an image forming unit 2 that forms a developed image by electrophotography and transfers the developed image to a transfer paper (not shown). Emitted from the fixing unit 3, which is a heat fixing unit for fixing the image onto the transfer paper by applying heat and pressure to the transfer paper on which the developed image is transferred in the image unit 2, the control unit 4 for controlling these, and the fixing unit 3 An exhaust port 5 for exhausting excess heat generated outside the apparatus and an exhaust path 6 communicating with the exhaust port 5 are provided. Here, the reason why the exhaust from the exhaust port 5 is required is that the fixing unit 3 has the highest temperature rise in the internal structure of the image forming apparatus 1 using thermal fixing, and this fixing unit 3 is generated. This is because excess heat adversely affects a member that is weak against heat existing in the apparatus, for example, toner of the image forming unit 2. That is, the fixing unit 3 is a heat source.

加えて、図2に示すように、本実施の形態の画像形成装置1の定着部3近傍には、ゼーベック素子7が設けられている。このようにゼーベック素子7を定着部3近傍に配設することにより、定着部3から発生した熱でゼーベック素子7の表面の温度が上がることになる。つまり、ゼーベック素子7の低温側(すなわち、定着部3とは反対側)を外気に近い所に設ければ、定着部3から発生する熱は100℃を越えることもあるため、その差は大きくなり、この温度差から起電力が発生することになる。このようにしてゼーベック素子7により熱エネルギーから変換された電気エネルギーは、画像形成装置1内又は画像形成装置1外で再利用することができる。   In addition, as shown in FIG. 2, a Seebeck element 7 is provided in the vicinity of the fixing unit 3 of the image forming apparatus 1 of the present embodiment. By arranging the Seebeck element 7 in the vicinity of the fixing unit 3 in this way, the temperature of the surface of the Seebeck element 7 is increased by the heat generated from the fixing unit 3. That is, if the low temperature side of the Seebeck element 7 (that is, the side opposite to the fixing unit 3) is provided near the outside air, the heat generated from the fixing unit 3 may exceed 100 ° C., so the difference is large. Thus, an electromotive force is generated from this temperature difference. The electric energy converted from the heat energy by the Seebeck element 7 in this way can be reused inside or outside the image forming apparatus 1.

このような構成により、定着部3から発生する熱はそもそも排気口5から排出してしまうような余分なものであるため、その熱を利用した効率的な廃熱利用を行うことが可能となるので、簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる画像形成装置1を提供することが可能となる。   With such a configuration, since the heat generated from the fixing unit 3 is extraneous that is discharged from the exhaust port 5 in the first place, it is possible to efficiently use waste heat using the heat. Therefore, it is possible to provide the image forming apparatus 1 that can save energy without increasing costs with a simple configuration.

[第二の実施の形態]
本発明の第二の実施の形態を図3に基づいて説明する。なお、前述の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する。第二の実施の形態以後の実施の形態についても同様とする。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same portions as those shown in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The same applies to the embodiments after the second embodiment.

図3は、第二の実施の形態のゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。図3に示すように、第二の実施の形態の画像形成装置1においては、余分な熱を装置外部に排出するための排気口5への排気経路6内にゼーベック素子7が配設されている。このようにゼーベック素子7を排気経路6内に配設したのは、その機能上、当然、排気経路6外に比べ、温度が上昇するからである。このようにゼーベック素子7を排気経路6内に配設することにより、定着部3から発生して排気経路6内を通過する熱でゼーベック素子7の表面の温度が上がることになる。つまり、ゼーベック素子7の低温側(すなわち、定着部3とは反対側)を外気に近い所に設ければ、定着部3から発生する熱は100℃を越えることもあるため、その差は大きくなり、この温度差から起電力が発生することになる。また、ゼーベック素子7を排気経路6内に配設することにより、熱電変換効率を向上させることができる。このようにしてゼーベック素子7により熱エネルギーから変換された電気エネルギーは、画像形成装置1内又は画像形成装置1外で再利用することができる。   FIG. 3 is a configuration diagram schematically illustrating an image forming apparatus including the Seebeck element according to the second embodiment. As shown in FIG. 3, in the image forming apparatus 1 of the second embodiment, a Seebeck element 7 is disposed in an exhaust path 6 to an exhaust port 5 for discharging excess heat to the outside of the apparatus. Yes. The reason why the Seebeck element 7 is disposed in the exhaust path 6 in this manner is that, of course, the temperature rises in comparison with the outside of the exhaust path 6 because of its function. By arranging the Seebeck element 7 in the exhaust path 6 in this way, the temperature of the surface of the Seebeck element 7 is increased by the heat generated from the fixing unit 3 and passing through the exhaust path 6. That is, if the low temperature side of the Seebeck element 7 (that is, the side opposite to the fixing unit 3) is provided near the outside air, the heat generated from the fixing unit 3 may exceed 100 ° C., so the difference is large. Thus, an electromotive force is generated from this temperature difference. Further, the thermoelectric conversion efficiency can be improved by arranging the Seebeck element 7 in the exhaust path 6. The electric energy converted from the heat energy by the Seebeck element 7 in this way can be reused inside or outside the image forming apparatus 1.

このような構成により、定着部3から発生して排気経路6内を通過する熱はそもそも排気口5から排出してしまうような余分なものであるため、その熱を利用した効率的な廃熱利用を行うことが可能となるので、簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる画像形成装置1を提供することが可能となる。   With such a configuration, the heat generated from the fixing unit 3 and passing through the exhaust path 6 is excessive so that it is discharged from the exhaust port 5 in the first place. Since the image forming apparatus 1 can be used, it is possible to provide the image forming apparatus 1 that can save energy without increasing the cost with a simple configuration.

[第三の実施の形態]
本発明の第三の実施の形態を図4に基づいて説明する。
[Third embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図4は、第三の実施の形態のゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。図4に示すように、第三の実施の形態の画像形成装置1においては、定着部3の定着部カバー8上面にゼーベック素子7が配設されている。このようにゼーベック素子7を定着部3の定着部カバー8上面に配設したのは、定着部3の温度上昇が激しいことは前述したとおりであるが、中でも定着部カバー8は温度が高くなるからである。このようにゼーベック素子7を定着部3の定着部カバー8上面に配設することにより、定着部3から発生する熱でゼーベック素子7の表面の温度が上がることになる。つまり、ゼーベック素子7の低温側(すなわち、定着部3とは反対側)を外気に近い所に設ければ、定着部3から発生する熱は100℃を越えることもあるため、その差は大きくなり、この温度差から起電力が発生することになる。また、ゼーベック素子7を定着部3の定着部カバー8上面に配設することにより、熱電変換効率を向上させることができる。このようにしてゼーベック素子7により熱エネルギーから変換された電気エネルギーは、画像形成装置1内又は画像形成装置1外で再利用することができる。   FIG. 4 is a configuration diagram schematically illustrating an image forming apparatus including the Seebeck element according to the third embodiment. As shown in FIG. 4, in the image forming apparatus 1 of the third embodiment, the Seebeck element 7 is disposed on the upper surface of the fixing unit cover 8 of the fixing unit 3. As described above, the Seebeck element 7 is disposed on the upper surface of the fixing unit cover 8 of the fixing unit 3 as described above. However, the temperature of the fixing unit 3 is particularly high. Because. By arranging the Seebeck element 7 on the upper surface of the fixing unit cover 8 of the fixing unit 3 as described above, the surface temperature of the Seebeck element 7 is increased by the heat generated from the fixing unit 3. That is, if the low temperature side of the Seebeck element 7 (that is, the side opposite to the fixing unit 3) is provided near the outside air, the heat generated from the fixing unit 3 may exceed 100 ° C., so the difference is large. Thus, an electromotive force is generated from this temperature difference. Further, the thermoelectric conversion efficiency can be improved by disposing the Seebeck element 7 on the upper surface of the fixing unit cover 8 of the fixing unit 3. The electric energy converted from the heat energy by the Seebeck element 7 in this way can be reused inside or outside the image forming apparatus 1.

このような構成により、定着部3から発生する熱はそもそも排気口5から排出してしまうような余分なものであるため、その熱を利用した効率的な廃熱利用を行うことが可能となるので、簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる画像形成装置1を提供することが可能となる。また、定着部3の定着部カバー8上面に配設することにより、ユーザへの熱による事故防止も行うことも可能である。   With such a configuration, since the heat generated from the fixing unit 3 is extraneous that is discharged from the exhaust port 5 in the first place, it is possible to efficiently use waste heat using the heat. Therefore, it is possible to provide the image forming apparatus 1 that can save energy without increasing costs with a simple configuration. Further, by disposing the fixing unit 3 on the upper surface of the fixing unit cover 8, it is possible to prevent accidents caused by heat to the user.

[第四の実施の形態]
本発明の第四の実施の形態を図5に基づいて説明する。
[Fourth embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図5は、第四の実施の形態のゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。図5に示すように、第四の実施の形態の画像形成装置1においては、定着部3にゼーベック素子7が直接配設されている。このようにゼーベック素子7を定着部3に直接配設したのは、定着部3の温度上昇が激しいことは前述したとおりであるが、第三の実施の形態の定着部カバー8を介さない分、更に熱効率が良くなるからである。このようにゼーベック素子7を定着部3に直接配設することにより、定着部3から発生する熱でゼーベック素子7の表面の温度が上がることになる。つまり、ゼーベック素子7の低温側(すなわち、定着部3とは反対側)を外気に近い所に設ければ、定着部3から発生する熱は100℃を越えることもあるため、その差は大きくなり、この温度差から起電力が発生することになる。また、ゼーベック素子7を定着部3に直接配設することにより、熱電変換効率を向上させることができる。このようにしてゼーベック素子7により熱エネルギーから変換された電気エネルギーは、画像形成装置1内又は画像形成装置1外で再利用することができる。   FIG. 5 is a configuration diagram schematically illustrating an image forming apparatus including the Seebeck element according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 5, in the image forming apparatus 1 of the fourth embodiment, the Seebeck element 7 is directly disposed in the fixing unit 3. As described above, the Seebeck element 7 is directly disposed on the fixing unit 3 as described above because the temperature rise of the fixing unit 3 is large. However, the Seebeck element 7 is not disposed through the fixing unit cover 8 of the third embodiment. This is because the thermal efficiency is further improved. As described above, by arranging the Seebeck element 7 directly on the fixing unit 3, the surface temperature of the Seebeck element 7 is increased by the heat generated from the fixing unit 3. That is, if the low temperature side of the Seebeck element 7 (that is, the side opposite to the fixing unit 3) is provided near the outside air, the heat generated from the fixing unit 3 may exceed 100 ° C., so the difference is large. Thus, an electromotive force is generated from this temperature difference. Further, the thermoelectric conversion efficiency can be improved by arranging the Seebeck element 7 directly on the fixing unit 3. The electric energy converted from the heat energy by the Seebeck element 7 in this way can be reused inside or outside the image forming apparatus 1.

このような構成により、定着部3から発生する熱はそもそも排気口5から排出してしまうような余分なものであるため、その熱を利用した効率的な廃熱利用を行うことが可能となるので、簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる画像形成装置1を提供することが可能となる。また、第三の実施の形態の定着部カバー8を不要とすることにより、更なるコストダウンも行うことが可能になる。   With such a configuration, since the heat generated from the fixing unit 3 is extraneous that is discharged from the exhaust port 5 in the first place, it is possible to efficiently use waste heat using the heat. Therefore, it is possible to provide the image forming apparatus 1 that can save energy without increasing costs with a simple configuration. Further, by eliminating the fixing unit cover 8 of the third embodiment, it is possible to further reduce the cost.

[第五の実施の形態]
本発明の第五の実施の形態を図6に基づいて説明する。
[Fifth embodiment]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図6は、第五の実施の形態のゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。図6に示すように、画像形成装置1の内部には、熱的影響を受けやすいユニット(例えば、作像部2)が存在するため、定着部3と熱的影響を受けやすいユニット(例えば、作像部2)がレイアウト的に接近している場合、又は、接近していなくても温度的に影響を受ける場合は、両者の間に断熱部材9が設けられている。そして、図6に示すように、第五の実施の形態の画像形成装置1においては、断熱部材9の定着部3側にゼーベック素子7が配設されている。このようにゼーベック素子7を断熱部材9の定着部3側に配設したのは、その機能上、当然に、その表面が定着部3からの熱的影響を受け、温度が上昇するからである。より詳細には、ゼーベック素子7は、高温側と低温側の温度差によって起電力を発生させるため、この温度差が大きい方が、熱電変換効率的には有利となることから、断熱部材9の他のユニット(例えば、作像部2)側の面と外気温の差は定着部3側の面と断熱部材9の表面の温度差に比べるとその温度差は小さいため、温度差の大きい定着部3側にゼーベック素子7を取り付ける方が効率が良くなる事になる。このようにゼーベック素子7を断熱部材9の定着部3側に配設することにより、定着部3から発生する熱でゼーベック素子7の表面の温度が上がることになる。つまり、ゼーベック素子7の低温側(すなわち、定着部3とは反対側)を定着部3から離れている側に設ければ、定着部3から発生する熱は100℃を越えることもあるため、その差は大きくなり、この温度差から起電力が発生することになる。また、ゼーベック素子7を断熱部材9の定着部3側に配設することにより、熱電変換効率を向上させることができる。このようにしてゼーベック素子7により熱エネルギーから変換された電気エネルギーは、画像形成装置1内又は画像形成装置1外で再利用することができる。   FIG. 6 is a configuration diagram schematically illustrating an image forming apparatus including the Seebeck element according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 6, since a unit (for example, the image forming unit 2) that is susceptible to thermal influence exists in the image forming apparatus 1, a unit that is susceptible to thermal influence (for example, the imaging unit 2). When the image forming unit 2) is close in layout, or when it is not close, it is affected by temperature, and a heat insulating member 9 is provided between them. As shown in FIG. 6, in the image forming apparatus 1 according to the fifth embodiment, the Seebeck element 7 is disposed on the fixing unit 3 side of the heat insulating member 9. The reason why the Seebeck element 7 is arranged on the side of the fixing unit 3 of the heat insulating member 9 is because of its function, the surface is naturally affected by the heat from the fixing unit 3 and the temperature rises. . More specifically, the Seebeck element 7 generates an electromotive force due to a temperature difference between the high temperature side and the low temperature side. Therefore, a larger temperature difference is advantageous in terms of thermoelectric conversion efficiency. The difference between the surface on the other unit (for example, the image forming unit 2) side and the outside air temperature is smaller than the temperature difference between the surface on the fixing unit 3 side and the surface of the heat insulating member 9, so that the fixing with a large temperature difference is performed. It is more efficient to attach the Seebeck element 7 to the portion 3 side. By arranging the Seebeck element 7 on the fixing unit 3 side of the heat insulating member 9 in this way, the temperature of the surface of the Seebeck element 7 is increased by the heat generated from the fixing unit 3. That is, if the low temperature side of the Seebeck element 7 (that is, the side opposite to the fixing unit 3) is provided on the side away from the fixing unit 3, the heat generated from the fixing unit 3 may exceed 100 ° C. The difference becomes large, and an electromotive force is generated from this temperature difference. Further, the thermoelectric conversion efficiency can be improved by arranging the Seebeck element 7 on the fixing unit 3 side of the heat insulating member 9. The electric energy converted from the heat energy by the Seebeck element 7 in this way can be reused in the image forming apparatus 1 or outside the image forming apparatus 1.

このような構成により、定着部3から発生する熱はそもそも排気口5から排出してしまうような余分なものであるため、その熱を利用した効率的な廃熱利用を行うことが可能となるので、簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる画像形成装置1を提供することが可能となる。   With such a configuration, since the heat generated from the fixing unit 3 is extraneous that is discharged from the exhaust port 5 in the first place, it is possible to efficiently use waste heat using the heat. Therefore, it is possible to provide the image forming apparatus 1 that can save energy without increasing costs with a simple configuration.

なお、本実施の形態においては、熱に影響されるユニットとして作像部2を一例として挙げたが、これに限るものではなく、例えば画像を転写する転写ベルト、転写紙を搬送するための搬送ローラ等も熱に影響されるユニットである。このような熱に影響されるユニットをゼーベック素子7の低温側に、定着部3をゼーベック素子7の高温側にする。   In the present embodiment, the image forming unit 2 is given as an example of a unit affected by heat. However, the present invention is not limited to this. For example, a transfer belt for transferring an image and a transfer for transferring a transfer paper A roller or the like is also a unit affected by heat. Such a unit affected by heat is set on the low temperature side of the Seebeck element 7, and the fixing unit 3 is set on the high temperature side of the Seebeck element 7.

[第六の実施の形態]
本発明の第六の実施の形態を図7に基づいて説明する。
[Sixth embodiment]
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図7は、第六の実施の形態のゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。図7に示すように、第六の実施の形態の画像形成装置1においては、ゼーベック素子7を断熱部材として用いたものである。第五の実施の形態で説明したように、画像形成装置1の定着部3と他のユニット(例えば、作像部2)との間には断熱部材が必要である場合が多い。一方、ゼーベック素子7は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換するため、熱エネルギーを遮断することが可能である。そこで、本実施の形態の画像形成装置1においては、断熱部材の代わりにゼーベック素子7を用いるようにしたものである。このようにゼーベック素子7を断熱部材として用いることにより、定着部3から発生する熱でゼーベック素子7の表面の温度が上がることになる。つまり、ゼーベック素子7の低温側(すなわち、定着部3とは反対側)を定着部3から離れている側に設ければ、定着部3から発生する熱は100℃を越えることもあるため、その差は大きくなり、この温度差から起電力が発生することになる。また、ゼーベック素子7を断熱部材として用いることにより、熱電変換効率を向上させることができる。このようにしてゼーベック素子7により熱エネルギーから変換された電気エネルギーは、画像形成装置1内又は画像形成装置1外で再利用することができる。   FIG. 7 is a configuration diagram schematically illustrating an image forming apparatus including the Seebeck element according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 7, in the image forming apparatus 1 of the sixth embodiment, the Seebeck element 7 is used as a heat insulating member. As described in the fifth embodiment, a heat insulating member is often required between the fixing unit 3 of the image forming apparatus 1 and another unit (for example, the image forming unit 2). On the other hand, since Seebeck element 7 converts thermal energy into electrical energy, it can block thermal energy. Therefore, in the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the Seebeck element 7 is used instead of the heat insulating member. Thus, by using the Seebeck element 7 as a heat insulating member, the temperature of the surface of the Seebeck element 7 is increased by the heat generated from the fixing unit 3. That is, if the low temperature side of the Seebeck element 7 (that is, the side opposite to the fixing unit 3) is provided on the side away from the fixing unit 3, the heat generated from the fixing unit 3 may exceed 100 ° C. The difference becomes large, and an electromotive force is generated from this temperature difference. Moreover, thermoelectric conversion efficiency can be improved by using Seebeck element 7 as a heat insulation member. The electric energy converted from the heat energy by the Seebeck element 7 in this way can be reused inside or outside the image forming apparatus 1.

このような構成により、定着部3から発生する熱はそもそも排気口5から排出してしまうような余分なものであるため、その熱を利用した効率的な廃熱利用を行うことが可能となるので、簡単な構成でコストを上昇させずに省エネルギー化を図ることができる画像形成装置1を提供することが可能となる。また、ゼーベック素子7を断熱部材として用いることにより、コストダウンを行い、且つ、断熱機能を有しながら、排熱利用を行うことが可能となる。   With such a configuration, since the heat generated from the fixing unit 3 is extraneous that is discharged from the exhaust port 5 in the first place, it is possible to efficiently use waste heat using the heat. Therefore, it is possible to provide the image forming apparatus 1 that can save energy without increasing costs with a simple configuration. Further, by using the Seebeck element 7 as a heat insulating member, it is possible to reduce the cost and use the exhaust heat while having a heat insulating function.

なお、各実施の形態における作像部2は、現像部とクリーニング部と帯電部とのうちの少なくとも一つと、感光体とをケース内に保持しているプロセスカートリッジ構成であっても良い。各実施の形態においては、熱的影響を受けやすいプロセスカートリッジである作像部2を熱から保護するために、プロセスカートリッジである作像部2と定着部3の間にゼーベック素子7を配設することになる。このようにすることにより、プロセスカートリッジ(作像部2)の熱的影響を無くし、且つ、廃熱利用を効率的に行うことが可能となる。   The image forming unit 2 in each embodiment may have a process cartridge configuration in which at least one of a developing unit, a cleaning unit, and a charging unit and a photoconductor are held in a case. In each embodiment, the Seebeck element 7 is disposed between the image forming unit 2 that is a process cartridge and the fixing unit 3 in order to protect the image forming unit 2 that is a process cartridge that is easily affected by heat from heat. Will do. By doing so, it is possible to eliminate the thermal influence of the process cartridge (image forming unit 2) and efficiently use waste heat.

なお、各実施の形態においては、電子機器として電子写真方式のレーザプリンタを適用したが、これに限るものではなく、発熱源を内部に備える各種の電子機器を適用することができる。   In each embodiment, an electrophotographic laser printer is applied as an electronic device. However, the present invention is not limited to this, and various electronic devices including a heat generation source can be applied.

本発明の第一の実施の形態のゼーベック効果を利用したデバイスの概念図である。It is a conceptual diagram of the device using the Seebeck effect of 1st embodiment of this invention. ゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。1 is a configuration diagram schematically illustrating an image forming apparatus including a Seebeck element. 第二の実施の形態のゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows schematically the image forming apparatus provided with the Seebeck element of 2nd embodiment. 第三の実施の形態のゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows schematically the image forming apparatus provided with the Seebeck element of 3rd embodiment. 第四の実施の形態のゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows schematically the image forming apparatus provided with the Seebeck element of 4th embodiment. 第五の実施の形態のゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows schematically the image forming apparatus provided with the Seebeck element of 5th embodiment. 第六の実施の形態のゼーベック素子を備える画像形成装置を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows schematically the image forming apparatus provided with the Seebeck element of 6th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 電子機器、画像形成装置
2 作像部
3 発熱源、熱定着部
5 排気口
6 排気経路
7 熱電変換手段、ゼーベック素子
8 熱定着部を覆うカバー
9 断熱部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic device, image forming apparatus 2 Image forming part 3 Heat generation source, heat fixing part 5 Exhaust port 6 Exhaust path 7 Thermoelectric conversion means, Seebeck element 8 Cover covering heat fixing part 9 Heat insulation member

Claims (13)

発熱源を内部に備える電子機器において、
熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換手段を備え、
前記発熱源から放出された余分な熱エネルギーを前記熱電変換手段により電気エネルギーに変換して再利用する、
ことを特徴とする電子機器。
In electronic equipment with a heat source inside,
Comprising thermoelectric conversion means for converting thermal energy into electrical energy;
The excess heat energy released from the heat source is converted into electric energy by the thermoelectric conversion means and reused.
An electronic device characterized by that.
前記熱電変換手段は、ゼーベック効果を利用したゼーベック素子である、
ことを特徴とする請求項1記載の電子機器。
The thermoelectric conversion means is a Seebeck element utilizing the Seebeck effect.
The electronic device according to claim 1.
画像を転写紙に定着させる熱定着部を内部に備える画像形成装置において、
熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換手段を備え、
前記熱定着部から放出された余分な熱エネルギーを前記熱電変換手段により電気エネルギーに変換して再利用する、
ことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus provided with a thermal fixing unit for fixing an image on a transfer sheet,
Comprising thermoelectric conversion means for converting thermal energy into electrical energy;
The excess heat energy released from the heat fixing unit is converted into electric energy by the thermoelectric conversion means and reused.
An image forming apparatus.
前記熱電変換手段は、前記熱定着部近傍に設けられている、
ことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
The thermoelectric conversion means is provided in the vicinity of the heat fixing unit,
The image forming apparatus according to claim 3.
前記熱電変換手段は、前記熱定着部から放出された余分な熱を装置外部に排出するための排気口に連通する排気経路内に設けられている、
ことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
The thermoelectric conversion means is provided in an exhaust path communicating with an exhaust port for discharging excess heat released from the heat fixing unit to the outside of the apparatus.
The image forming apparatus according to claim 3.
前記熱電変換手段は、前記熱定着部を覆うカバーの上面に設けられている、
ことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
The thermoelectric conversion means is provided on an upper surface of a cover that covers the heat fixing unit.
The image forming apparatus according to claim 3.
前記熱電変換手段は、前記熱定着部に設けられている、
ことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
The thermoelectric conversion means is provided in the heat fixing unit,
The image forming apparatus according to claim 3.
前記熱電変換手段は、前記熱定着部と熱的影響を受けやすいユニットとの間に設けられていて前記熱定着部からの熱を遮断する断熱部材に設けられている、
ことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
The thermoelectric conversion means is provided in a heat insulating member that is provided between the heat fixing unit and a unit that is susceptible to thermal influence and blocks heat from the heat fixing unit.
The image forming apparatus according to claim 3.
前記熱電変換手段は、前記断熱部材の前記熱定着部側に設けられている、
ことを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。
The thermoelectric conversion means is provided on the heat fixing part side of the heat insulating member,
The image forming apparatus according to claim 8.
前記熱電変換手段は、前記熱定着部と熱的影響を受けやすいユニットとの間であって前記熱定着部からの熱を遮断する位置に設けられている、
ことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
The thermoelectric conversion means is provided at a position between the heat fixing unit and a unit that is susceptible to thermal influence and that blocks heat from the heat fixing unit.
The image forming apparatus according to claim 3.
前記熱的影響を受けやすいユニットは、電子写真方式により画像形成を行う作像部である、
ことを特徴とする請求項8ないし10のいずれか一記載の画像形成装置。
The unit that is susceptible to thermal influence is an image forming unit that forms an image by electrophotography.
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記作像部は、現像部とクリーニング部と帯電部とのうちの少なくとも一つと、感光体とをケース内に保持しているプロセスカートリッジ構成である、
ことを特徴とする請求項11記載の画像形成装置。
The image forming unit has a process cartridge configuration in which at least one of a developing unit, a cleaning unit, and a charging unit and a photosensitive member are held in a case.
The image forming apparatus according to claim 11.
前記熱電変換手段は、ゼーベック効果を利用したゼーベック素子である、
ことを特徴とする請求項3ないし12のいずれか一記載の画像形成装置。
The thermoelectric conversion means is a Seebeck element utilizing the Seebeck effect.
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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US9817346B2 (en) 2014-03-13 2017-11-14 Fuji Xerox Co., Ltd. Electronic apparatus and image forming apparatus with thermoelectric converters

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