JP2006023617A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2006023617A JP2004202949A JP2004202949A JP2006023617A JP 2006023617 A JP2006023617 A JP 2006023617A JP 2004202949 A JP2004202949 A JP 2004202949A JP 2004202949 A JP2004202949 A JP 2004202949A JP 2006023617 A JP2006023617 A JP 2006023617A
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Takahito Isobe
卓人 磯部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To save energy by effectively using heat generated by a heat generating source. <P>SOLUTION: This image forming apparatus 10 uses heat generated by a fixing section 12 which is the heat generating source. Accordingly, a Seebeck element 1 (thermoelectric transducer) is disposed in contact with or close to the fixing section 12 so that the temperature of the joint part (high-temperature side) of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor. Using unnecessary heat generated by the fixing section 12, the Seebeck element 1 is made to generate electromotive force, thereby driving a heat-exhausting fan 16. Alternatively, the electromotive force is supplied to an HDD or a non-volatile storage section or supplied to a heating sub-heater in the fixing section 12. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置，複合機等の各種画像形成装置に関し、特に定着部等の発熱源（発熱部材）を有する画像形成装置におけるエネルギー利用技術に関する。   The present invention relates to various image forming apparatuses such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine, and more particularly to an energy utilization technique in an image forming apparatus having a heat source (heat generating member) such as a fixing unit.

例えば、電子写真方式の画像形成装置は、像担持体（感光体）に対して帯電，露光，現像，転写，定着の各プロセスを実行することにより、用紙上に画像を形成するようにしており、その最後のプロセスである定着プロセスを行うため、つまり用紙上のトナー画像を熱定着させるために、定着部を備えている。
ところで、定着部から発生する熱は、トナー画像の定着に用いられているが、全てトナー画像定着のために消費されるのではなく、その一部は不要な熱となっている。そのため、画像形成装置の多くは、その不要な熱を排熱用ファン等を使用して機外に排出するようにしている。 For example, an electrophotographic image forming apparatus forms an image on a sheet by executing processes such as charging, exposure, development, transfer, and fixing on an image carrier (photosensitive member). In order to perform the fixing process which is the last process, that is, in order to thermally fix the toner image on the paper, a fixing unit is provided.
By the way, although the heat generated from the fixing unit is used for fixing the toner image, it is not consumed for fixing the toner image, but a part of the heat is unnecessary. For this reason, many image forming apparatuses use an exhaust heat fan or the like to discharge the unnecessary heat to the outside of the apparatus.

しかしながら、このような従来の画像形成装置では、電源スイッチをオフ（ＯＦＦ）にした場合、排熱用ファンも停止してしまうので、すぐには機内の温度が低下することはなく、排熱用ファンによる機内気流の停止により、場所によっては更に温度が上昇してしまう恐れもあった。
また、ハードディスクドライブ（以下「ＨＤＤ」ともいう）や不揮発性記憶部（フラッシュＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等）などの記憶デバイスを備えている場合、その記憶デバイスへのアクセス中に、電源スイッチがオフになると、データの消失，不完全書き込み、ディスク損傷等の懸念があった。 However, in such a conventional image forming apparatus, when the power switch is turned off (OFF), the exhaust heat fan also stops, so the temperature inside the apparatus does not decrease immediately, and the exhaust heat exhaust Depending on the location, the temperature could rise further due to the stop of the airflow in the machine by the fan.
Further, when a storage device such as a hard disk drive (hereinafter also referred to as “HDD”) or a non-volatile storage unit (flash ROM, EEPROM, etc.) is provided, when the power switch is turned off while the storage device is being accessed, There were concerns about data loss, incomplete writing, and disk damage.

一方、画像形成装置は、一般的に消費電力が大きいため、省エネルギー化が求められている。特に、消費電力が大きい部分は、トナー画像を用紙（転写紙）に定着させるための定着部であるため、その消費電力を低減させることが望まれている。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、定着部等の発熱源を有する画像形成装置において、発熱源から発生する熱を有効利用することによって省エネルギー化を図ることを目的とする。 On the other hand, image forming apparatuses generally require high energy consumption because of their large power consumption. In particular, since the portion with high power consumption is a fixing unit for fixing the toner image on the paper (transfer paper), it is desired to reduce the power consumption.
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to save energy by effectively using heat generated from a heat source in an image forming apparatus having a heat source such as a fixing unit. .

この発明は、発熱源から発生する熱を機外に排出する熱排出手段を有する画像形成装置において、上記の目的を達成するため、発熱源から発生する熱を熱電変換素子を用いて電力に変換する手段を設け、該手段によって得られた電力を当該画像形成装置内の電力を使用する部分へ供給するようにしたものである。
例えば、熱排出手段は上記電力を使用する部分に相当するため、上記得られた電力を熱排出手段へ供給することにより、その熱排出手段を構成する排熱用ファンを駆動することが可能になる。
また、上記電力を使用する部分として、データ書き込み用のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を備えている場合には、上記得られた電力をＨＤＤへ供給することにより、そのＨＤＤを駆動することが可能になる。 In order to achieve the above object, in an image forming apparatus having a heat discharging unit that discharges heat generated from a heat source to the outside of the apparatus, the present invention converts heat generated from the heat source into electric power using a thermoelectric conversion element. Means for supplying the electric power obtained by the means to a portion of the image forming apparatus that uses the electric power.
For example, since the heat exhausting means corresponds to a portion that uses the electric power, the exhaust heat fan that constitutes the heat exhausting means can be driven by supplying the obtained electric power to the heat exhausting means. Become.
Further, in the case where an HDD (hard disk drive) for writing data is provided as a part using the power, the HDD can be driven by supplying the obtained power to the HDD. .

あるいは、上記電力を使用する部分として、データ書き込み用の不揮発性記憶部を備えている場合には、上記得られた電力を不揮発性記憶部へ供給することにより、その不揮発性記憶部にアクセスすることが可能になる。
あるいはまた、用紙上のトナー画像を熱定着するための定着部に加熱用サブヒータを備えている場合には、上記得られた電力を加熱用サブヒータへ供給することにより、その加熱用サブヒータを加熱することが可能になる。
なお、上記加熱用サブヒータを定着部を構成するローラ内に配置するとよい。また、上記加熱用サブヒータとして、セラミックヒータを使用すればよい。さらに、熱電変換素子として、ゼーベック効果を利用した素子を利用するとよい。 Alternatively, in the case where a nonvolatile memory unit for writing data is provided as a part that uses the power, the nonvolatile memory unit is accessed by supplying the obtained power to the nonvolatile memory unit. It becomes possible.
Alternatively, when a heating sub-heater is provided in the fixing unit for thermally fixing the toner image on the paper, the heating sub-heater is heated by supplying the obtained electric power to the heating sub-heater. It becomes possible.
The heating sub-heater may be disposed in a roller constituting the fixing unit. A ceramic heater may be used as the heating sub-heater. Furthermore, an element using the Seebeck effect may be used as the thermoelectric conversion element.

この発明の画像形成装置によれば、発熱源から発生する熱を熱電変換素子を用いて電力に変換し、その電力を当該画像形成装置内の電力を使用する部分（例えば熱排出手段，ＨＤＤ，不揮発性記憶部，定着部内の加熱用サブヒータなど）へ供給して、発熱源から発生する熱を有効利用するので、省エネルギー化を図ることができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, heat generated from the heat generation source is converted into electric power using a thermoelectric conversion element, and the electric power in the image forming apparatus is used (for example, heat discharging means, HDD, Energy can be saved because the heat generated from the heat source is effectively used.

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
まず、この発明の実施例で使用する熱電変換素子について、図２を参照して簡単に説明する。
図２は、ゼーベック効果を利用した熱電変換素子あるゼーベック素子の概念図である。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
First, a thermoelectric conversion element used in an embodiment of the present invention will be briefly described with reference to FIG.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a Seebeck element that is a thermoelectric conversion element using the Seebeck effect.

このゼーベック素子１は、２種類の半導体(金属でもよい)であるＰ型半導体２とＮ型半導体３の一端を所定の接合部材４によって相互に接合し、他端に異なる電極５，６を取り付けて構成している。
そのため、このゼーベック素子１では、接合部材４（接合部）と電極５，６（非接合部）に温度差が与えられると、ゼーベック効果によって図示のように電荷が移動し、負荷抵抗７の両端に起電力〔Ｖ〕が発生するため、矢示方向に電流が流れる。つまり、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。 In this Seebeck element 1, one end of a P-type semiconductor 2 and an N-type semiconductor 3 which are two types of semiconductors (which may be metals) are joined to each other by a predetermined joining member 4, and different electrodes 5 and 6 are attached to the other end. Is configured.
Therefore, in this Seebeck element 1, when a temperature difference is given to the joining member 4 (joint part) and the electrodes 5 and 6 (non-joint part), the charge moves as shown in the figure by the Seebeck effect, and both ends of the load resistor 7 are shown. Since an electromotive force [V] is generated in the current, a current flows in the direction of the arrow. That is, it becomes possible to convert thermal energy into electrical energy.

なお、２種類の半導体(又は金属)の材料としては、現在、Ｐ型半導体とＮ型半導体による組み合わせ以外に、多種多様な組み合わせが提案されているが、この発明では、熱電変換が行える材料であれば、その材料は限定しない。また、熱電変換素子（ゼーベック素子）が1個だけでは起電力が小さいため、複数個の熱電変換素子を組み合わせて使用することも提案されているが、この発明では、熱電変換が行えればよいため、その構成も限定しない。但し、説明の都合上、以下の各実施例の説明ではゼーベック素子１を使用する。   In addition to the combination of the P-type semiconductor and the N-type semiconductor, a wide variety of combinations are currently proposed as the materials of the two types of semiconductors (or metals). If there is, the material is not limited. Moreover, since the electromotive force is small when only one thermoelectric conversion element (Seebeck element) is used, it has been proposed to use a plurality of thermoelectric conversion elements in combination. However, in the present invention, it is only necessary to perform thermoelectric conversion. Therefore, the configuration is not limited. However, for the convenience of explanation, the Seebeck element 1 is used in the following explanation of each embodiment.

次に、この発明の各実施例について、図１および図３以降の各図面を参照して具体的に説明する。
図１は、この発明の第１実施例である画像形成装置の主要部の構成例を示す図である。
図３は、その主要部の制御系を示すブロック図である。 Next, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 1 and 3 and subsequent drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a main part of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the main part.

第１実施例の画像形成装置１０は、電子写真方式を用いた複写機，プリンタ，ファクシミリ装置，複合機等であり、帯電，露光，現像の各プロセスによって像担持体である感光体上にトナー画像を形成し、そのトナー画像を転写プロセスによって用紙上に転写する作像部１１と、作像部１１によってトナー画像が転写された転写紙に熱と圧力を加えることによりトナー画像を転写紙に定着させる定着部（定着器）１２と、作像部１１および定着部１２を含む装置全体を制御する制御部１３と、定着部１２から発せられる余分な熱等を機外に排出するための排気口（排熱口）１４と、排気口１４への排気経路１５とを備えている。   An image forming apparatus 10 according to the first embodiment is a copying machine, a printer, a facsimile machine, a multi-function machine, or the like using an electrophotographic system, and a toner is formed on a photoconductor as an image carrier by each process of charging, exposure, and development. An image forming unit 11 that forms an image and transfers the toner image onto a sheet by a transfer process, and heat and pressure are applied to the transfer paper on which the toner image has been transferred by the image forming unit 11 to transfer the toner image to the transfer sheet. Fixing unit (fixing device) 12 for fixing, control unit 13 for controlling the entire apparatus including the image forming unit 11 and the fixing unit 12, and exhaust for discharging excess heat or the like generated from the fixing unit 12 to the outside of the apparatus. A mouth (heat exhaust port) 14 and an exhaust path 15 to the exhaust port 14 are provided.

ここで、熱の排気は、定着部１２が発生する余分な熱が、機内に備えてある熱に弱い部材、例えばトナー等に悪影響を及ぼしてしまうため、行う必要がある。
そこで、この画像形成装置１０では、定着部１２から発生する熱を利用するため、図２に示したゼーベック素子１（他の熱電変換素子でもよい）を定着部１２から発生した熱で接合部材４側（高温側）の温度が上がるように、定着部１２に接触又は近接して設けている。 Here, it is necessary to exhaust the heat because the excess heat generated by the fixing unit 12 adversely affects a member that is weak against heat, such as toner, provided in the apparatus.
Therefore, in this image forming apparatus 10, since the heat generated from the fixing unit 12 is used, the Seebeck element 1 (which may be another thermoelectric conversion element) shown in FIG. It is provided in contact with or close to the fixing unit 12 so that the temperature on the side (high temperature side) increases.

定着部１２から発生する熱は、１００℃を越えることもあるため、ゼーベック素子１の電極５，６側（低温側）を外気に近い所に設ければ、その差は大きくなり、この温度差から起電力を発生させることができる。
なお、ゼーベック素子１の配置位置については後述する他の実施例でも同様とするが、このゼーベック素子１は、熱エネルギーを受けることが可能な位置ならば、必ずしも定着部１２に接触又は近接して設ける必要はなく、何処に設けても良い。 Since the heat generated from the fixing unit 12 may exceed 100 ° C., if the electrodes 5 and 6 (low temperature side) of the Seebeck element 1 are provided close to the outside air, the difference becomes large, and this temperature difference Can generate an electromotive force.
The arrangement position of the Seebeck element 1 is the same in other embodiments to be described later. However, the Seebeck element 1 is not necessarily in contact with or close to the fixing unit 12 as long as it can receive heat energy. It does not need to be provided and may be provided anywhere.

図１の例では、簡単な構成にするために、ゼーベック素子１の電極５，６側が、定着部１２の反対側になるようにしている。
定着部１２から発生する熱は、そもそも機外に排出してしまうような余分な物であるため、その熱を利用することにより、より効率の良い省エネルギーの画像形成装置を提供することが可能となる。
定着部１２から発生した不要な熱は、排気経路１５を介して排気口１４から、そこに備えた排熱用ファン（実際には排熱用ファンを回転させるモータ）１６を駆動することによって機外に排出されるようになっている。 In the example of FIG. 1, the electrodes 5 and 6 side of the Seebeck element 1 are arranged on the opposite side of the fixing unit 12 for a simple configuration.
Since the heat generated from the fixing unit 12 is extraneous to be discharged outside the apparatus, it is possible to provide a more efficient and energy-saving image forming apparatus by using the heat. Become.
Unnecessary heat generated from the fixing unit 12 is driven from an exhaust port 14 via an exhaust path 15 by driving a heat exhaust fan 16 (actually a motor that rotates the heat exhaust fan) provided therein. It is designed to be discharged outside.

この画像形成装置１０では、排熱用ファン１６の駆動を、ゼーベック素子１（熱電変換素子）によって得られた起電力によって行う。
ここで、図３に示すように、定着部１２からの熱エネルギーをゼーベック素子１に与える。すると、ゼーベック素子１は、与えられた熱エネルギーを電気エネルギーに変換する。つまり、熱エネルギーから熱起電力を発生する。
そして、ゼーベック素子１から発生した起電力を排熱用ファン１６に与えることにより、排熱用ファン１６を駆動する。
このような構成にすることにより、不要な熱を利用できるため、電源オン時に排熱用ファン１６への電源供給が不要になるため、省エネルギー化を図ることができる。 In the image forming apparatus 10, the exhaust heat fan 16 is driven by an electromotive force obtained by the Seebeck element 1 (thermoelectric conversion element).
Here, as shown in FIG. 3, the thermal energy from the fixing unit 12 is applied to the Seebeck element 1. Then, the Seebeck element 1 converts the applied heat energy into electric energy. That is, a thermoelectromotive force is generated from thermal energy.
The exhaust heat fan 16 is driven by applying the electromotive force generated from the Seebeck element 1 to the exhaust heat fan 16.
With such a configuration, unnecessary heat can be used, and power supply to the exhaust heat fan 16 becomes unnecessary when the power is turned on, so that energy saving can be achieved.

ここで、一般的に、画像形成装置は、ＡＣ／ＤＣコンバータを持ち、機内の負荷の駆動を行っている。このＡＣ／ＤＣコンバータへのＡＣ電力は、電源スイッチを介しており、この電源スイッチがオフ（ＯＦＦ）になると、ＡＣ／ＤＣコンバータを停止し、ＤＣ電源（ＤＣ電力）の出力を停止するようにしている。
従来、排熱用ファンはこのＡＣ／ＤＣコンバータからのＤＣ電源で駆動されているため、電源スイッチがオフになると、排熱用ファンは停止してしまう。
排熱用ファンが停止してしまうと、機内の温度が上昇してしまい、熱に対し、弱い部分、例えばトナーなどに悪影響を及ぼしてしまう恐れがあった。 Here, in general, the image forming apparatus has an AC / DC converter and drives a load in the apparatus. The AC power to the AC / DC converter is via a power switch. When the power switch is turned off, the AC / DC converter is stopped and the output of the DC power source (DC power) is stopped. ing.
Conventionally, since the exhaust heat fan is driven by a DC power source from the AC / DC converter, the exhaust heat fan stops when the power switch is turned off.
When the exhaust heat fan stops, the temperature inside the apparatus rises, and there is a possibility that a portion weak against heat, for example, toner may be adversely affected.

第１実施例の画像形成装置１０では、電源スイッチがオフになっても、高温状態の定着部１２の温度は直ちに下がることはないため、定着部１２の熱を利用してゼーベック素子１から熱起電力を発生させることにより、定着部１２の温度が低下するまで排熱用ファン１６の駆動を継続させることができる。
したがって、電源スイッチがオフになった後も、排熱用ファン１６の駆動によって機内の温度上昇を防止できるため、熱に弱い部分（トナーなど）に悪影響を及ぼす恐れがなくなるという効果も得ることができる。 In the image forming apparatus 10 according to the first embodiment, even if the power switch is turned off, the temperature of the fixing unit 12 in the high temperature state does not immediately decrease. Therefore, the heat from the Seebeck element 1 is utilized using the heat of the fixing unit 12. By generating the electromotive force, it is possible to continue driving the exhaust heat fan 16 until the temperature of the fixing unit 12 decreases.
Therefore, even after the power switch is turned off, the exhaust heat fan 16 can be driven to prevent the temperature inside the apparatus from rising, so that there is no risk of adversely affecting heat-sensitive parts (such as toner). it can.

図４はこの発明の第２実施例である画像形成装置の構成例を示すブロック図であり、図１〜図３と同一部分には同じ符号を付している。
第２実施例の画像形成装置２０は、電子写真方式を用いたデジタル複写機，ファクシミリ装置，複合機等であり、原稿の画像を読み取る読み取り部２１と、読み取り部２１によって読み取られた画像データ（画像情報）に所定の画像処理を施す画像処理部２２と、画像処理部２２によって画像処理が施された画像データに基づいて画像形成（前述した帯電，露光，現像，転写，定着の各プロセスによる）を行う画像形成部２３と、読み取り部２１，画像処理部２２，および画像形成部２３を含む装置全体を統括的に制御する画像形成制御部２４と、データ書き込み用のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２５とを備えている。 FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of an image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. Components identical with those shown in FIGS.
The image forming apparatus 20 according to the second embodiment is a digital copying machine, a facsimile machine, a multi-function machine, or the like using an electrophotographic system, and includes a reading unit 21 that reads an image of a document, and image data ( An image processing unit 22 that performs predetermined image processing on the image information) and image formation (based on the above-described charging, exposure, development, transfer, and fixing processes) based on the image data that has been subjected to image processing by the image processing unit 22 ), An image forming control unit 24 that controls the entire apparatus including the reading unit 21, the image processing unit 22, and the image forming unit 23, and an HDD (hard disk drive) 25 for data writing. And.

ここで、画像処理部２２は、画像データに画像処理を施す過程において、ＨＤＤ２５を使用することが多く、得られた画像データを一時的に退避させたり、必要に応じて記憶保持させておいたりする。
なお、画像データは、ホストコンピュータ２８（他の端末装置でもよい）のアプリケーションから入力される場合もあるが、基本的に、読み取り部２１から得られた画像データと同じように、画像処理部２２にて所定の画像処理が施される。 Here, the image processing unit 22 often uses the HDD 25 in the process of performing image processing on the image data, and the obtained image data is temporarily saved or stored as needed. To do.
The image data may be input from an application of the host computer 28 (which may be another terminal device), but basically the image processing unit 22 is the same as the image data obtained from the reading unit 21. A predetermined image processing is performed at.

画像形成部２３には、用紙（転写紙）にトナー画像を定着させるための定着部１２を備えており、その内部にハロゲンヒータを備え、その熱によってトナー画像を溶着させる構成となっている。
上述した各部（負荷）を動作させるためのエネルギーとして、通常、商用電源（ＡＣ電源）からのＡＣ電力に基づき、機内のＡＣ／ＤＣコンバータ２６によって生成されたＤＣ電源（ＤＣ電力）を用いている。 The image forming unit 23 includes a fixing unit 12 for fixing a toner image on a sheet (transfer paper). The image forming unit 23 includes a halogen heater therein, and the toner image is welded by the heat.
As energy for operating each part (load) described above, a DC power source (DC power) generated by an in-machine AC / DC converter 26 based on AC power from a commercial power source (AC power source) is usually used. .

定着部１２のハロゲンヒータ自体への電力はＡＣを直接供給し、そのハロゲンヒータへの通電をオン／オフさせる画像形成制御部２４はＤＣ電源で動作させる。
第２実施例の画像形成装置２０でも、第１実施例と同様に、定着部１２に接触又は近接してゼーベック素子（熱電変換素子）１を配し、定着部１２からの熱エネルギーを受ける構成となっている。
定着部１２は、大きな熱を発生させ、トナー画像を用紙に定着させるが、全ての熱をそれに費やすことはなく、不要な熱は機外に排出される。 The image forming control unit 24 that turns on / off the energization of the halogen heater is operated by a DC power source.
In the image forming apparatus 20 of the second embodiment, similarly to the first embodiment, the Seebeck element (thermoelectric conversion element) 1 is arranged in contact with or in proximity to the fixing unit 12 and receives heat energy from the fixing unit 12. It has become.
The fixing unit 12 generates a large amount of heat and fixes the toner image on the sheet. However, all the heat is not spent on the sheet, and unnecessary heat is discharged outside the apparatus.

ゼーベック素子１は、その不要熱を利用し、熱エネルギーとして受け取り、熱起電力を発生する。
そして、ＨＤＤ２５へは、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６からのＤＣ電力ではなく、ゼーベック素子１からの熱起電力を供給する。
ＡＣ／ＤＣコンバータ２６は、その構成上、ＡＣ電力の供給をオン／オフさせる電源スイッチ２７がオフになると、ＤＣ電力の供給もオフになる。
ここで、従来、ＨＤＤへのアクセス中に、電源スイッチがオフになると、ＨＤＤモータへの電源がオフになってしまうので、ＨＤＤモータが急激に停止してしまい、データの消失や書き込み失敗（不完全書き込み）、ハードディスクの破損等が発生してしまう恐れがあった。 The Seebeck element 1 uses the unnecessary heat, receives it as thermal energy, and generates a thermoelectromotive force.
Then, not the DC power from the AC / DC converter 26 but the thermoelectromotive force from the Seebeck element 1 is supplied to the HDD 25.
Due to the configuration of the AC / DC converter 26, when the power switch 27 for turning on / off the supply of AC power is turned off, the supply of DC power is also turned off.
Here, conventionally, if the power switch is turned off during access to the HDD, the power to the HDD motor is turned off, so that the HDD motor stops suddenly, and data loss or writing failure (not possible). There is a risk that the hard disk may be damaged.

第２実施例の画像形成装置では、電源スイッチ２７がオフになっても、高温状態の定着部１２の温度は直ちに下がることはないため、定着部１２の熱を利用してゼーベック素子１から熱起電力を発生させることにより、定着部１２の温度が低下するまでＨＤＤ２５の駆動を継続させることができる。   In the image forming apparatus according to the second embodiment, even if the power switch 27 is turned off, the temperature of the fixing unit 12 in the high temperature state does not immediately decrease. Therefore, the heat from the Seebeck element 1 is utilized using the heat of the fixing unit 12. By generating an electromotive force, the drive of the HDD 25 can be continued until the temperature of the fixing unit 12 decreases.

したがって、ＨＤＤ２５へのアクセス中にＨＤＤモータが急激に停止することがなくなるため、データの消失や書き込み失敗、ハードディスクの破損等が発生する恐れがなくなる。
また、電源オン時に、ＨＤＤ２５の駆動でＡＣ／ＤＣコンバータ２６からの電力が消費することがなくなるため、つまりＡＣ／ＤＣコンバータ２６からＨＤＤ２５への電源供給が不要になるため、省エネルギー化を図ることも可能となる。 Therefore, the HDD motor does not stop suddenly during access to the HDD 25, and there is no possibility of data loss, writing failure, hard disk damage, or the like.
Further, when the power is turned on, the power from the AC / DC converter 26 is not consumed by driving the HDD 25, that is, the power supply from the AC / DC converter 26 to the HDD 25 becomes unnecessary, so that energy saving can be achieved. It becomes possible.

図５はこの発明の第３実施例である画像形成装置の構成例を示すブロック図であり、図４と同一部分には同じ符号を付して、それらの説明を省略する。
第３実施例の画像形成装置３０において、画像形成／画像処理制御部４０は、それらの処理中における各種情報を電源オフ後も保持しておくために、不揮発性記憶部（フラッシュＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等）４１およびそれに対するデータの読み書きを制御する記憶部制御部４２を備えている。
記憶部制御部４２は、例えば発生したジャム情報やユーザ固有の設定値等の各種情報を不揮発性記憶部４１に書き込んで保存しておき、次回の電源オン時にそれらの情報を利用することができる。 FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of an image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG.
In the image forming apparatus 30 of the third embodiment, the image forming / image processing control unit 40 stores a variety of information during the processing even after the power is turned off, such as a non-volatile storage unit (flash ROM, EEPROM, etc.). ) 41 and a storage unit control unit 42 for controlling reading and writing of data with respect to it.
The storage unit control unit 42 can write various information such as generated jam information and user-specific setting values in the non-volatile storage unit 41, and can store the information when the power is turned on next time. .

ここで、従来、不揮発性記憶部へは、機内のＡＣ／ＤＣコンバータで生成された電力を供給している。
このため、不揮発性記憶部へのアクセス中に電源スイッチがオフになると、不揮発性記憶部への電力供給が停止するため、データの消失や書き込み失敗等の不具合が発生する恐れがあった。 Here, conventionally, electric power generated by an in-machine AC / DC converter is supplied to the nonvolatile storage unit.
For this reason, if the power switch is turned off during access to the non-volatile storage unit, power supply to the non-volatile storage unit is stopped, which may cause problems such as data loss and writing failure.

第３実施例の画像形成装置３０では、不揮発性記憶部４１への電力として、ゼーベック素子１からの熱起電力を使用する。電源スイッチ２７がオフになっても、定着部１２の温度は直ちに低下することはないので、その間、定着部１２の熱を利用してゼーベック素子１から熱起電力を発生させることにより、定着部１２の温度が低下するまで不揮発性記憶部４１への電力供給（電源供給）を継続させることができる。つまり、電源スイッチ２７がオフになった後、不揮発性記憶部４１への書き込みが正常に終了するまで、不揮発性記憶部４１への電力供給を継続することができる。   In the image forming apparatus 30 of the third embodiment, the thermoelectromotive force from the Seebeck element 1 is used as the power to the nonvolatile storage unit 41. Even when the power switch 27 is turned off, the temperature of the fixing unit 12 does not decrease immediately. During this time, the fixing unit 12 generates heat electromotive force from the Seebeck element 1 using the heat of the fixing unit 12. The power supply (power supply) to the nonvolatile storage unit 41 can be continued until the temperature of 12 decreases. That is, after the power switch 27 is turned off, the power supply to the nonvolatile storage unit 41 can be continued until the writing to the nonvolatile storage unit 41 is normally completed.

したがって、不揮発性記憶部４１へのアクセス中に不揮発性記憶部４１への電力供給が急激に停止することがなくなるため、データの消失や書き込み失敗等が発生する恐れがなくなる。
また、電源オン時に、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６から不揮発性記憶部４１への電源供給が不要になるため、省エネルギー化を図ることも可能となる。 Therefore, the power supply to the nonvolatile storage unit 41 does not stop suddenly during access to the nonvolatile storage unit 41, and there is no possibility of data loss or writing failure.
Further, when the power is turned on, it is not necessary to supply power from the AC / DC converter 26 to the nonvolatile storage unit 41, so that energy saving can be achieved.

なお、上述した第１〜第３実施例の画像形成装置１０，２０，３０に用いた定着部１２に加熱用サブヒータを備え、それにゼーベック素子１からの熱起電力を供給することも可能である。そこで、その場合の実施例（第４実施例）について説明する。
図６はこの発明の第４実施例である画像形成装置の定着部１２の構成例を示す図、図７はその画像形成装置の主要部の制御系を示すブロック図であり、それぞれ図１〜図５と対応する部分には同一符号を付している。 Note that the fixing unit 12 used in the image forming apparatuses 10, 20, and 30 of the first to third embodiments described above may be provided with a heating sub-heater, and a thermoelectromotive force from the Seebeck element 1 may be supplied thereto. . Therefore, an embodiment (fourth embodiment) in that case will be described.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the fixing unit 12 of the image forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram showing a control system of the main part of the image forming apparatus. The parts corresponding to those in FIG.

第４実施例の画像形成装置では、図６に示すように、定着部１２の上部にゼーベック素子（熱電変換素子）１を、内部にサブヒータ１２ｄを配置している。これらの配置場所は、一例として示しているが、前述したように、ゼーベック素子１は、熱エネルギーを受けることが可能な位置ならば何処に設けても良い。また、サブヒータ１２ｄも、定着部１２の温度を上昇又は維持させることが可能な位置であれば何処に設けても良い。   In the image forming apparatus of the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, a Seebeck element (thermoelectric conversion element) 1 is disposed above the fixing unit 12, and a sub-heater 12 d is disposed inside. Although these arrangement locations are shown as an example, as described above, the Seebeck element 1 may be provided anywhere as long as it can receive heat energy. Further, the sub-heater 12d may be provided anywhere as long as the temperature of the fixing unit 12 can be increased or maintained.

定着部１２は、第１〜第３実施例では図示および説明を省略したが、図６に示すように、定着ローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂとを備え、それらの内部にハロゲンヒータ１２ｃを備え、その各ハロゲンヒータ１２ｃへの通電（電力供給）をオンにして定着ローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂを加熱し、その定着ローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂとの間に、トナー画像が未定着の状態の用紙を送ることにより、その用紙にトナー画像を定着させることができるようになっている。   Although the illustration and description of the fixing unit 12 are omitted in the first to third embodiments, as shown in FIG. 6, the fixing unit 12 includes a fixing roller 12a and a pressure roller 12b, and a halogen heater 12c therein. The energization (power supply) to each halogen heater 12c is turned on to heat the fixing roller 12a and the pressure roller 12b, and the toner image is not fixed between the fixing roller 12a and the pressure roller 12b. By feeding the paper, the toner image can be fixed on the paper.

前述したように、定着部１２で発生する熱は、全てトナー画像の定着に用いることは不可能であり、不要熱として機外に排出している。
第４実施例の画像形成装置では、その不要熱を利用し、ゼーベック素子１から熱起電力を発生させ、それをサブヒータ１２ｄへの電気エネルギー（供給電力）として用いる。
つまり、その電気エネルギーはそもそも不要熱として排出する熱であるため、その電気エネルギーは全て無料で利用でき、その電気エネルギーをサブヒータ１２ｄへ供給することにより、定着ローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂを加熱するためのＡＣ電源からの供給電力を減少させることができるため、省エネルギー化を図ることができる。つまり、効率的に定着部１２へ電力供給を行えるため、低消費電力化を図ることができる。 As described above, all the heat generated in the fixing unit 12 cannot be used for fixing the toner image, and is discharged outside the apparatus as unnecessary heat.
In the image forming apparatus of the fourth embodiment, the unnecessary heat is used to generate a thermoelectromotive force from the Seebeck element 1 and use it as electric energy (supplied power) to the sub-heater 12d.
That is, since the electrical energy is heat that is discharged as unnecessary heat in the first place, the electrical energy can be used free of charge, and the fixing roller 12a and the pressure roller 12b are heated by supplying the electrical energy to the sub-heater 12d. Therefore, it is possible to reduce the power supplied from the AC power supply for the purpose, and thus energy saving can be achieved. That is, since power can be efficiently supplied to the fixing unit 12, low power consumption can be achieved.

なお、例えば図８に示すように、サブヒータ１２ｄを定着ローラ１２ａの内部に備えることもできる（第５実施例）。そうすれば、電源オン時に定着ローラ１２ａを適正温度（定着温度）まで加熱するのに要する時間を短縮することができる。
したがって、より効率的に定着部１２へ電力供給を行えるため、一層の低消費電力化を図ることが可能になる。
図８では、サブヒータ１２ｄを定着ローラ１２ａ内の中空部に配置しているが、定着ローラ１２ａの内壁に接するように配置することも可能である。 For example, as shown in FIG. 8, a sub-heater 12d can be provided inside the fixing roller 12a (fifth embodiment). By doing so, it is possible to shorten the time required to heat the fixing roller 12a to an appropriate temperature (fixing temperature) when the power is turned on.
Therefore, since power can be supplied to the fixing unit 12 more efficiently, it is possible to further reduce power consumption.
In FIG. 8, the sub-heater 12d is disposed in the hollow portion in the fixing roller 12a. However, the sub-heater 12d may be disposed in contact with the inner wall of the fixing roller 12a.

また、サブヒータ１２ｄとしてセラミックヒータを用いることができる。
セラミックヒータは、ＤＣ電源を用いて使用可能であり、しかも短時間で発熱することが可能であるという、優れた特性を持ちながら、比較的安価であり、その駆動にも、特別な回路が不要である。
したがって、従来に比べ、比較的安価で且つ効率の良い定着部を提供することが可能となる。 Moreover, a ceramic heater can be used as the sub heater 12d.
Ceramic heaters can be used with a DC power source and can generate heat in a short time. They are relatively inexpensive and have no special circuit for driving. It is.
Therefore, it is possible to provide a fixing unit that is relatively inexpensive and efficient as compared with the prior art.

なお、定着部１２の熱を利用してゼーベック素子１から熱起電力を発生させることにより、装置内の排熱用ファン１６，ＨＤＤ２５，不揮発性記憶部４１，サブヒータ１２ｄ以外の電力を使用する部分へも供給することができる。
以上、この発明を定着部の熱を利用可能な電子写真方式を用いた画像形成装置に適用した実施例について説明したが、この発明はこれに限らず、定着部以外の発熱源の熱を利用可能な各種画像形成装置あるいは他の電子装置にも適用可能である。 A portion that uses power other than the exhaust heat fan 16, HDD 25, nonvolatile storage unit 41, and sub-heater 12 d in the apparatus by generating heat electromotive force from the Seebeck element 1 using heat of the fixing unit 12. Can also be supplied.
As described above, the embodiment in which the present invention is applied to the image forming apparatus using the electrophotographic system that can use the heat of the fixing unit has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the heat of the heat source other than the fixing unit is used. The present invention can be applied to various possible image forming apparatuses or other electronic apparatuses.

この発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置，複合機等の各種画像形成装置に適用できる。   The present invention can be applied to various image forming apparatuses such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine.

この発明の第１実施例である画像形成装置の主要部の構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of a main part of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. ゼーベック効果を利用した熱電変換素子あるゼーベック素子の概念図である。It is a conceptual diagram of the Seebeck element which is a thermoelectric conversion element using a Seebeck effect. 図１に示した画像形成装置の主要部の制御系を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of a main part of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. この発明の第２実施例である画像形成装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the image forming apparatus which is 2nd Example of this invention.

この発明の第３実施例である画像形成装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the image forming apparatus which is 3rd Example of this invention. この発明の第４実施例である画像形成装置の定着部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the fixing | fixed part of the image forming apparatus which is 4th Example of this invention. その画像形成装置の主要部の制御系を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a control system of a main part of the image forming apparatus. FIG. この発明の第５実施例である画像形成装置の定着部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the fixing | fixed part of the image forming apparatus which is 5th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１：ゼーベック素子 ２：Ｐ型半導体 ３：Ｎ型半導体 ４：接合部材
５，６：電極 １０，２０，３０：画像形成装置 １１：作像部
１２：定着部 １２ａ：定着ローラ １２ｂ加圧ローラ
１２ｃ：ハロゲンヒータ １２ｄ：サブヒータ １３：制御部１３
１４：排気口 １５：排気経路 １６：排熱用ファン ２１：読み取り部
２２：画像処理部 ２３：画像形成部 ２４：画像形成制御部
２５：ＨＤＤ ２６：ＡＣ／ＤＣコンバータ ２７：電源スイッチ
４０：画像形成／画像処理制御部 ４１：不揮発性記憶部 ４２：記憶部制御部 1: Seebeck element 2: P-type semiconductor 3: N-type semiconductor 4: Joining member 5, 6: Electrode 10, 20, 30: Image forming apparatus 11: Image forming unit 12: Fixing unit 12a: Fixing roller 12b Pressure roller 12c : Halogen heater 12d: Sub heater 13: Control unit 13
14: exhaust port 15: exhaust route 16: exhaust heat fan 21: reading unit 22: image processing unit 23: image forming unit 24: image forming control unit 25: HDD 26: AC / DC converter 27: power switch 40: image Formation / image processing control unit 41: nonvolatile storage unit 42: storage unit control unit

Claims (8)

発熱源から発生する熱を機外に排出する熱排出手段を有する画像形成装置において、
前記発熱源から発生する熱を熱電変換素子を用いて電力に変換する手段を設け、
該手段によって得られた電力を当該画像形成装置内の電力を使用する部分へ供給するようにしたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having a heat discharging means for discharging heat generated from a heat source to the outside of the apparatus,
Means for converting heat generated from the heat source into electric power using a thermoelectric conversion element;
An image forming apparatus characterized in that the electric power obtained by the means is supplied to a portion of the image forming apparatus that uses electric power. 発熱源から発生する熱を機外に排出する熱排出手段を有する画像形成装置において、
前記発熱源から発生する熱を熱電変換素子を用いて電力に変換する手段を設け、
該手段によって得られた電力によって前記熱排出手段を構成する排熱用ファンを駆動するようにしたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having a heat discharging means for discharging heat generated from a heat source to the outside of the apparatus,
Means for converting heat generated from the heat source into electric power using a thermoelectric conversion element;
An image forming apparatus, wherein a heat exhausting fan constituting the heat exhausting means is driven by electric power obtained by the means. 発熱源から発生する熱を機外に排出する熱排出手段を有する画像形成装置において、
データ書き込み用のハードディスクドライブを備え、
前記発熱源から発生する熱を熱電変換素子を用いて電力に変換する手段を設け、
該手段から得られた電力によって前記ハードディスクドライブを駆動するようにしたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having a heat discharging means for discharging heat generated from a heat source to the outside of the apparatus,
It has a hard disk drive for writing data,
Means for converting heat generated from the heat source into electric power using a thermoelectric conversion element;
An image forming apparatus, wherein the hard disk drive is driven by electric power obtained from the means. 発熱源から発生する熱を機外に排出する熱排出手段を有する画像形成装置において、
データ書き込み用の不揮発性記憶部を備え、
前記発熱源から発生する熱を熱電変換素子を用いて電力に変換する手段を設け、
該手段から得られた電力を前記不揮発性記憶部へ供給するようにしたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having a heat discharging means for discharging heat generated from a heat source to the outside of the apparatus,
A nonvolatile storage unit for writing data is provided.
Means for converting heat generated from the heat source into electric power using a thermoelectric conversion element;
An image forming apparatus, wherein power obtained from the means is supplied to the nonvolatile storage unit. 発熱源から発生する熱を機外に排出する熱排出手段を有する画像形成装置において、
用紙上のトナー画像を熱定着するための定着部に加熱用サブヒータを備え、
前記発熱源から発生する熱を熱電変換素子を用いて電力に変換する手段を設け、
該手段から得られた電力を前記加熱用サブヒータへ供給するようにしたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having a heat discharging means for discharging heat generated from a heat source to the outside of the apparatus,
The fixing unit for heat-fixing the toner image on the paper has a heating sub-heater,
Means for converting heat generated from the heat source into electric power using a thermoelectric conversion element;
An image forming apparatus, wherein power obtained from said means is supplied to said heating sub-heater. 請求項５記載の画像形成装置において、
前記加熱用サブヒータは、前記定着部を構成するローラ内に配置することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5.
The image forming apparatus, wherein the heating sub-heater is disposed in a roller constituting the fixing unit. 請求項５又は６記載の画像形成装置において、
前記加熱用サブヒータは、セラミックヒータであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5 or 6,
The image forming apparatus, wherein the heating sub-heater is a ceramic heater. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記熱電変換素子は、ゼーベック効果を利用した素子であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The image forming apparatus, wherein the thermoelectric conversion element is an element using a Seebeck effect.
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