定影装置、图像形成装置及感应加热装置制造方法

定影装置、图像形成装置及感应加热装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种定影装置、图像形成装置及感应加热装置，其在通过电磁感应使发热体发热的结构中，能够使用并有效利用将从励磁线圈产生的热量转换为电能的热电转换元件的定影装置。卷绕励磁线圈(152)的线轴(161)设有延伸部(162)，该延伸部(162)通过沿片材宽度方向(W)隔着间隔地配置的相邻的两个主芯体(153)之间，延伸至不受来自励磁线圈的磁通影响的区域，在延伸部(162)的前端部(163)安装热电转换元件(56)。
【专利说明】定影装置、图像形成装置及感应加热装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电磁感应加热方式的定影装置、具有该定影装置的图像形成装置及感应加热装置。

【背景技术】
[0002]在打印机等图像形成装置中，大多采用具有比以卤素加热器为热源的定影装置更能够谋求节能化的电磁感应加热方式的定影装置的图像形成装置。
[0003]该电磁感应加热方式的定影装置构成为，通过由被供给电力的励磁线圈所产生的磁通，对具有发热层的定影辊等发热体进行感应加热。
[0004]通过供给电力，励磁线圈从其卷线部分产生焦耳热，但由于是单纯地对该焦耳热进行排热，因而造成能量损失。
[0005]为了防止上述热能的损失，目前提出了通过热电转换元件将被排热的热能转换为电能而加以利用的技术。
[0006]专利文献1:(日本)特开2005-84127号公报
[0007]专利文献2:(日本)特开2006-313200号公报
[0008]在试图形成通过热电转换元件将励磁线圈产生的热量转换为电能的结构的情况下，从热电转换效率的观点出发，优选将热电转换元件配置在与热源即励磁线圈尽可能近的位置。
[0009]然而，为了使热电转换元件与励磁线圈接近，如果采用例如使热电转换元件的被加热(高温)侧表面与励磁线圈的卷线部分直接接触的结构，则存在由于磁通的影响使热电转换元件整体发热而导致热电转换效率降低及引发误动作的问题。
[0010]上述问题不限于图像形成装置所具有的定影装置，在基于所谓的IHdnduct1nHeating:感应加热)的电磁烹调机等感应加热装置中也会出现。


【发明内容】

[0011]本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种定影装置、具有该定影装置的图像形成装置、以及对被加热物进行感应加热的感应加热装置，其在通过电磁感应使发热体发热的结构中，能够使用并有效利用将由励磁线圈产生的热量转换为电能的热电转换元件。
[0012]为了达到上述目的，本发明的定影装置的特征在于，是利用因电磁感应而发热的发热体的热量，对片材上的未定影图像进行热定影的定影装置，所述定影装置具有:产生用来使所述发热体发热的磁通的励磁线圈；隔着所述励磁线圈配置在与所述发热体相反一侧的一个以上的芯体部件；配置在比各所述芯体部件更远离所述励磁线圈的位置的热电转换元件；连结所述励磁线圈与所述热电转换元件的被加热侧的面并将所述励磁线圈的热量向所述热电转换元件传导的热传导性部件。
[0013]另外，所述芯体部件可以隔着间隔地被排列配置为多个，所述热传导性部件是卷绕有所述励磁线圈的线轴，所述线轴设置有朝向相邻的两个芯体部件之间的空间延伸的延伸部，所述延伸部形成为，使其前端侧通过所述空间而位于比两个所述芯体部件更远离所述励磁线圈的位置，所述热电转换元件安装在所述延伸部的前端侧部分。
[0014]在此，可以具有与所述发热体隔着间隔地配置的基座，所述线轴设置在所述基座的与所述发热体所在位置侧相反一侧的面上，所述基座与所述线轴由同一材料一体形成。
[0015]另外，所述励磁线圈可以沿所述片材的宽度方向形成为细长形状，各所述芯体部件沿所述片材的宽度方向隔着间隔地排列。
[0016]而且，所述热传导性部件可以是绝缘体。
[0017]另外，所述发热体可以是旋转体，所述芯体部件沿所述旋转体即发热体的周向形成为细长形状。
[0018]而且，可以具有散热部件，所述热电转换元件的被冷却侧的面与所述散热部件接触。
[0019]在此，所述散热部件可以是该定影装置的外装盖。
[0020]在此，所述散热部件除了所述外装盖以外，可以还包括散热器，该散热器设置于所述外装盖的与所述热电转换元件所在位置侧相反一侧的面上。
[0021]另外，可以具有具备通孔的外装盖，所述散热部件是经由所述外装盖的通孔向所述外装盖的外侧周边空间露出的散热器。
[0022]本发明的图像形成装置的特征在于，是在片材上形成未定影图像，并且利用定影部对所形成的未定影图像进行热定影的图像形成装置，所述定影部利用因电磁感应而发热的发热体的热量，对所述片材上的未定影图像进行热定影，所述定影部具有:产生用来使所述发热体发热的磁通的励磁线圈；隔着所述励磁线圈配置在与所述发热体相反一侧的一个以上的芯体部件；配置在比各所述芯体部件更远离所述励磁线圈的位置的热电转换元件；连结所述励磁线圈与所述热电转换元件的被加热侧的面并将所述励磁线圈的热量向所述热电转换元件传导的热传导性部件。
[0023]本发明的感应加热装置的特征在于，是通过电磁感应来加热被加热物的感应加热装置，所述感应加热装置具有:产生用来使所述被加热物发热的磁通的励磁线圈；隔着所述励磁线圈配置在与所述被加热物相反一侧的一个以上的芯体部件；配置在比各所述芯体部件更远离所述励磁线圈的位置的热电转换元件；连结所述励磁线圈与所述热电转换元件的被加热侧的面并将所述励磁线圈的热量向所述热电转换元件传导的热传导性部件。
[0024]通过如上所述的结构，因为能够抑制从励磁线圈产生的磁通对热电转换元件的影响，并且能够通过热传导性部件将从励磁线圈产生的热量向热电转换元件传导，所以能够谋求提高基于热电转换元件的热电转换效率，并且能够有效利用从励磁线圈产生的热量。

【专利附图】

【附图说明】
[0025]图1是表示实施方式的打印机的结构的图；
[0026]图2是表示设置于打印机的控制部的结构的框图；
[0027]图3是表示定影部的结构的局部剖切立体图；
[0028]图4(a)是图3所示的E_E线的定影部的向视剖视图，图4(b)是图4(a)所示的D部分的定影带的剖视图；
[0029]图5是图3所示的F-F线的向视剖视图；
[0030]图6是表示具有串联连接多个热电转换元件的电路结构的例子的图；
[0031]图7(a)是表示热电转换元件的低温侧表面与散热器直接接触的结构例的概要分解立体图，图7(b)是表示其结构的截面的图。
[0032]附图标记说明
[0033]I打印机；
[0034]5定影部；
[0035]51定影带；
[0036]52定影辊；
[0037]53加压辊；
[0038]55磁通产生部；
[0039]56热电转换元件；
[0040]57散热器；
[0041]151 基座；
[0042]152励磁线圈；
[0043]153 主芯体；
[0044]156 外装盖；
[0045]161 线轴；
[0046]162 延伸部；
[0047]163 前端部；
[0048]181外装盖的通孔；
[0049]561热电转换元件的高温侧(被加热侧)的面；
[0050]562热电转换元件的低温侧(被冷却侧)的面；
[0051]Ql 第一区域；
[0052]Q2 第二区域；
[0053]Q3周边空间；
[0054]Z 间隔。

【具体实施方式】
[0055]下面，以将本发明的定影装置及图像形成装置的实施方式应用于串联型彩色打印机(以下简称为“打印机”)中的情况为例进行说明。
[0056](I)打印机的结构
[0057]图1是表示本实施方式的打印机I的结构的示意图。
[0058]如该图所示，打印机I具有图像形成部3、给送部4、定影部5、控制部6等。
[0059]打印机I与网络(例如LAN)连接，在从外部的终端装置(未图示)接收到打印指示时，根据该指示，形成黄色、品红色、青色及黑色各色的调色剂像，将上述调色剂像多重转印到记录用片材上，形成全彩色(7 >力9一)图像，从而执行向记录用片材的打印处理(打印任务)。以下，将黄色、品红色、青色、黑色的各再现色表示为Y、M、C、K，在与各再现色相关的结构要素的附图标记上附加该Y、M、C、K。
[0060]图像形成部3具有:成像部3Y、3M、3C、3K、曝光部10、中间转印带11、以及二次转印辊45等。
[0061]成像部3Y具有感光鼓31、设置在感光鼓31周围的带电器32、显影器33、一次转印辊34、以及用来清洁感光鼓31的清洁器35等，在感光鼓31上使Y色的调色剂像成像。
[0062]其他成像部3M?3K也是与成像部3Y基本相同的结构，在感光鼓31上使对应颜色的调色剂像成像。另外，成像部3M?3K省略了各部件的标记。
[0063]中间转印带11是环状带，架设在驱动辊12与从动辊13上，沿箭头C所示方向驱动旋转。在从动辊13的附近配置有用来除去残留在中间转印带11上的调色剂的清洁器21。
[0064]曝光部10具有激光二极管等发光元件，根据来自控制部6的驱动信号，发出用于形成Y、M、C、K色图像的激光Ly、Lm、Lc、Lk，在每个成像部3Y、3M、3C、3K，都对被带电器32带电的感光鼓31进行曝光、扫描。通过该曝光、扫描，在成像部3Y?3K的各感光鼓31上形成静电潜像。
[0065]在每个成像部3Y?3K上，形成在感光鼓31上的静电潜像通过显影器33显影，从而在感光鼓31上形成对应颜色的调色剂像。
[0066]形成在各感光鼓31上的调色剂像通过隔着中间转印带11与其感光鼓31相对的一次转印辊34，被一次转印到中间转印带11上。在该一次转印时，为了使各色的调色剂像在中间转印带11上的相同位置重合，以成像部3Y为基准、使其他成像部3M?3K的调色剂像的成像时刻错开规定时间地进行控制。由此，在中间转印带11上形成彩色的调色剂像。
[0067]给送部4具有:收纳记录用片材S的供纸盒41、将供纸盒41内的片材S向输送通路43逐张输出的搓纸辊42、以及根据向二次转印位置46送出被输送的片材的时间来输送片材S的定时辊44等。
[0068]另外，在供纸盒41的下部配置有除湿加热装置9，在供纸盒41的周边配置湿度检测传感器47。
[0069]如果通过湿度检测传感器47检测出供纸盒41周边的湿度增高，则利用除湿加热装置9的热量从供纸盒41的下部对供纸盒41加热，从而能够进行除湿，以使得收纳在供纸盒41中的片材S不含湿气。该除湿加热装置9的动作控制由控制部6来进行。
[0070]定时辊44与将在中间转印带11上进行了多重转印的各色调色剂像向二次转印位置46输送的时间配合地、将片材S输送到二次转印位置46。然后，在二次转印位置46，通过二次转印辊45将中间转印带11上的各色调色剂像一并二次转印到片材S上。将被二次转印了各色调色剂像的片材S向定影部5输送。
[0071]定影部5是电磁感应加热方式的定影装置，通过加热、加压，对输送来的片材S上的各色调色剂像(未定影图像)进行热定影。热定影后的片材S通过出纸辊7向出纸盘8排出。
[0072](2)控制部的结构
[0073]图2是表示控制部6的结构的框图。
[0074]如该图所示，控制部6具有:通信接口(I/F)部101、CPU102、R0M103、RAM104、以及IH电力控制部105等，上述部件能够相互进行通信。
[0075]通信I/F部101是用来与网络例如LAN连接的LAN卡、LAN板这样的接口，经由网络与所连接的外部终端装置进行通信。
[0076]CPU102从R0M103读出必要的程序，控制图像形成部3、给送部4、以及定影部5，从而顺利地执行打印任务。
[0077]RAM104用作CPU102的工作区域。
[0078]IH电力控制部105控制向定影部5所具有的励磁线圈152的电力供给，从而将定影带51 (图3)的温度维持在适合定影的规定的定影温度。
[0079](3)定影部的整体结构
[0080]图3是表示定影部5的结构的立体图，图4(a)是图3所示的E-E线的定影部5的向视剖视图，图4(b)是图4(a)所示的D部分的定影带51的剖视图。另外，在图3中，为了方便辨别结构，使定影部5的姿态处于从图1的姿态顺时针旋转约90°的状态来进行表示，并且剖切了定影部5的一部分来进行表示，附图标记P所示的区域表示片材S不通过的、定影带51上的非走纸区域。
[0081]如各图所示，定影部5具有定影带51、定影辊52、加压辊53、导板54、磁通产生部55、多个热电转换元件56、散热器57、以及热敏电阻58。
[0082]定影带51是沿箭头A所示方向驱动旋转的圆筒状带，如图4(b)所示，依次层积整磁合金层111、发热层112、弹性层113，使整磁合金层111为背面侧，使弹性层113为表面侧。
[0083]定影辊51的内径约为40_，使用能够自行保持大致圆筒形的弹性的、能够保持本身形状的带。定影带51在宽度方向W(相当于与片材S的输送方向正交的宽度方向)上的长度大于最大尺寸的片材在宽度方向的长度。图3表示尺寸小于最大尺寸的小尺寸纸张通过定影夹持部(定着二 7° )59的情况。
[0084]弹性层113由厚度约为200 μ m的硅橡胶等形成。
[0085]发热层112由厚度约为10 μ m的镍等形成，通过磁通产生部55所产生的磁通而发热。
[0086]整磁合金层111厚度约为30 μ m，由镍与铁的合金等形成，具有在其温度达到规定温度(居里温度)以上时由磁性体变化为非磁性体、在温度低于该温度时磁性恢复的可逆的变化特性。在后面对整磁合金层111的具体功能进行说明。
[0087]定影辊52在长条的圆柱状芯棒121的周围层积弹性层122而形成，配置在定影带51的旋转路径(旋转走行路径)的内侧。芯棒121由铝或不锈钢等形成，弹性层122由聚氨酯橡胶等形成并作为隔热层发挥作用。定影辊52的外径约为35mm。
[0088]加压辊53在长条的圆柱状芯棒131的周围，经由弹性层132层积有脱模层(離型層)133而形成，配置在定影带51的旋转路径外侧，经由定影带51从定影带51的外侧按压定影辊52，从而在其与定影带51的表面之间确保定影夹持部59。
[0089]芯棒131由铝等形成，弹性层132由硅海绵橡胶等形成，脱模层133由PFA(四氟乙烯-全氟代烷氧基乙烯基醚共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)涂层等形成。加压辊53的外径约为35mm。
[0090]定影辊52的芯棒121与加压辊53的芯棒131使其轴向两端部经由轴承部件等旋转自如地支承在未图示的框架上，并且加压辊53通过被传递来自驱动马达(未图示)的驱动力，沿箭头B所示方向被驱动旋转。随着该加压辊53的旋转，定影带51与定影辊52沿箭头A所示方向从动旋转。
[0091]磁通产生部55具有基座151、励磁线圈152、主芯体153、中心芯体154、边缘芯体(裾- 7 ) 155、以及外装盖156，并且在定影带51的旋转路径外侧且靠近定影带51的位置，沿定影带51的宽度方向W配置。
[0092]基座151是沿定影带51的旋转方向(以下称为“带旋转方向”)弯曲为圆弧状的板状部件，例如由树脂形成，基座151的宽度方向W两端侧固定在未图示的框架等上。调整基座151的配设位置，以使基座151与定影带51表面之间的间隔约为2.5_。
[0093]在基座151的、与定影带51所在位置侧相反一侧的面159上，在带旋转轴方向上隔着间隔的两个位置分别设置沿箭头G(图4(a))所示方向(远离定影带51的方向)立起的板状线轴161。线轴161沿宽度方向W形成长条状的突条。
[0094]该两个线轴161是分别通过注塑成型等由与基座151不同的材料即热传导性绝缘树脂形成的，通过粘接剂等的粘接或螺钉等的紧固等而安装在基座151上。
[0095]作为热传导性绝缘树脂，例如可以使用日本住友大阪Cement株式会社的产品“Zima/inus”。另外，也可以使用通过一体成型而由热传导性绝缘树脂形成基座151与线轴161的部件。
[0096]另外，在基座151的带旋转方向两端部分别设置有向与定影带51所在位置侧相反一侧弯折的侧壁168、169。
[0097]主芯体153、中心芯体154、边缘芯体155分别由高导磁率的铁镍合金或铁氧体等形成，支承在基座151上。
[0098]中心芯体154与边缘芯体155沿宽度方向W形成为长条状。
[0099]中心芯体154在基座151的面159上的区域中的、两个线轴161之间的区域193，被配置为使其长度方向沿着宽度方向W。
[0100]两个边缘芯体155在基座151的面159上且与侧壁168、169相邻的位置，被配置为使其长度方向沿着宽度方向W。
[0101]主芯体153配置有多个，分别沿带旋转方向形成为长条状，且沿带旋转方向形成为弯曲形状。各个主芯体153以长度方向沿带旋转方向的姿态、沿宽度方向W隔着规定间隔Z地排列的方式进行配置。
[0102]励磁线圈152为了沿宽度方向W细长地形成，通过在两个线轴161上架设、卷绕长的线材(导线)而形成。励磁线圈152的长度方向的长度稍微大于定影带51的宽度方向的长度。
[0103]在图3中，表示了励磁线圈152中的、沿宽度方向W长的导线部分(卷线部分)载置在基座151表面159与主芯体153之间的区域且面159中一个线轴161与一个边缘芯体155之间的区域191、以及另一个线轴161与另一个边缘芯体155之间的区域192的情况。
[0104]另外，励磁线圈152中的、相当于宽度方向W的两端侧即折返部的卷线部分虽然未图示，但形成为沿圆弧状基座151的形状，载置在基座151的面159中的、不存在线轴161的区域。
[0105]在此，定影带51、励磁线圈152以及主芯体153如图4(a)所示，在箭头G所示方向上，具有主芯体153隔着励磁线圈152位于与定影带51相反一侧的关系。另外，成为励磁线圈152位于基座151与主芯体153之间的关系。
[0106]励磁线圈152与具有包含公知的高频变换器的励磁线圈驱动电路(未图示)的IH电力控制部105连接，通过来自IH电力控制部105的电力供给而被通电，产生用来使定影带51的发热层112发热的交变磁通。
[0107]由励磁线圈152产生的磁通通过具有主芯体153、中心芯体154、边缘芯体155的芯体部件，贯穿定影带51的发热层112的、主要与磁通产生部55相对的部分，在发热层112产生涡电流而使发热层112发热。该发热量在纸张宽度方向的任何位置都是大致均匀的。
[0108]发热层112的发热部分的热量通过定影带51的旋转驱动，在定影夹持部59向加压辊53等传导，从而使定影夹持部59的温度升高。
[0109]由该励磁线圈152产生的磁通经由主芯体153,向与励磁线圈152所在位置侧的相反一侧泄漏，为了使位于其相反一侧的热电转换元件56实质上不会受到该磁通的影响(不产生误动作等)，主芯体153等各芯体部件的数量、配置位置、材料等预先通过实验等来确定。
[0110]热敏电阻58是用来检测定影带51的温度的传感器，并将其检测信号向控制部6输送。控制部6根据热敏电阻58的检测信号检测定影带51当前的温度，为了将基于该检测温度的定影夹持部59的温度维持在目标的定影温度，控制对励磁线圈152进行的电力供给。该控制由IH电力控制部105负责进行。
[0111]由此，在将定影夹持部59的温度维持在定影温度的状态下，片材S通过定影夹持部59时，片材S上的未定影的调色剂像被加热、加压而热定影在该片材S上。
[0112]导板54配置在定影带51的旋转路径内侧且经由定影带51与磁通产生部55相对的位置，与旋转驱动的定影带51的内周面接触，将定影带51向带旋转方向引导，并且限制定影带51的旋转位置(定影带51与磁通产生部55的相对位置)。
[0113]导板54是由厚度约Imm的铜或铝等低电阻导电材料形成的板状部件，沿带旋转方向以规定曲率弯曲，并且形成为沿宽度方向W延伸的长条状，其宽度方向W的两端部固定在未图示的框架上。
[0114]通过该导板54与定影带51的整磁合金层111，能够防止在连续打印多张小尺寸片材S的情况下过度升温。
[0115]S卩，在该打印过程中，在定影带51中的、图3所示的宽度方向W上小尺寸片材S不通过的两端侧部分(非走纸部)P的温度由于热量未被该片材S吸收而升高超过定影温度，达到居里点时，整磁合金层111的与非走纸部P对应的部分由磁性体变化为非磁性体。在整磁合金层111的与非走纸部P对应的部分变化为非磁性体时，对于该变化部分，来自磁通产生部55的磁通容易地从定影带51的发热层112经由整磁合金层111穿过导板54。
[0116]在导板54的与非走纸部P对应的部分，相对于通过该对应部分的磁通，产生消除方向的磁通，通过产生该消除方向的磁通，能够抑制定影带51的发热层112中的与非走纸部P对应的部分的发热(自我温度控制功能)。
[0117]通过该自我温度控制功能的作用，与非走纸部P对应的部分的温度不会大幅超过居里点，能够防止温度过度升温而使定影带51受损。
[0118]另外，居里温度只要是能够防止过度升温的温度即可，不限于上述温度。整磁合金层111的原材料也不限于上述材质。可以根据定影部5的结构，通过实验等预先设定适当的温度作为规定温度，并且确定整磁合金层111的原材料等，以使得在设定的温度产生上述磁性变化。
[0119]多个热电转换元件56分别由P型半导体元件与N型半导体元件组合而形成，是通过基于高温侧(被加热侧)与低温侧(被冷却侧)温度差的赛贝克效应产生热电动势的热电转换器件。一个热电转换元件56构成为包括一组以上的P型半导体元件与N型半导体元件组。各热电转换元件56通过未图示的电源线串联。在后面对该串联电路的结构进行说明。
[0120]各热电转换元件56安装在设置于基座151上的线轴161上。
[0121]图5是图3所示的F-F线的基座151、主芯体153、热电转换元件56、外装盖156以及散热器57的向视剖视图，以虚线表示励磁线圈152的导线部分。
[0122]如该图所示，在设置于基座151的线轴161上设有延伸部162，该延伸部162使沿宽度方向W隔着间隔(空间)Z而并列相邻的每两个主芯体153都通过该延伸部162之间的空间，从而使前端部163沿箭头G所示方向延伸至比各主芯体153更离开励磁线圈152的位置。
[0123]各延伸部162作为线轴161的一部分而形成，截面呈T形(图4)，并且使其前端部163形成为宽度宽。
[0124]一个热电转换元件56在高温侧(被加热侧)的面561与宽度宽的前端部163的上表面164接触，并且低温侧(被冷却侧)的面562与外装盖156的背面(内表面)171接触的状态，以夹在基座151与外装盖156之间的方式被支承。例如通过粘接或紧固等进行该支承。
[0125]如图3?图5的各图所示，外装盖156由树脂或铝等形成，安装在基座151上，从而覆盖配置于各基座151的面159上的励磁线圈152、主芯体153、热电转换元件56等各部件。
[0126]散热器57是长条状，以使其长度方向沿着宽度方向W的姿态，经由外装盖156，以与沿着宽度方向W排列的多个热电转换元件56的列相对的方式，通过粘接或紧固等分别安装在外装盖156的表面(外表面)172的沿带旋转方向隔着间隔的两个的位置。
[0127](4)基于热电转换元件56的热电转换
[0128]在通过向励磁线圈152供给电力而由励磁线圈152产生磁通时，虽然如上所述地使定影带51的发热层112发热，但励磁线圈152自身也会因通电而产生焦耳热。
[0129]该励磁线圈152所产生的热量通过热传导，经由与励磁线圈152直接接触的线轴161的延伸部162,向热电转换兀件56的高温侧的面561传导。由此，热电转换兀件56的高温侧的面561的温度升高。
[0130]另一方面，热电转换元件56的低温侧的面562经由外装盖156与散热器57接触，通过散热器57的散热作用，温度不会像高温侧的面561那样升高。
[0131]因此，对于每个热电转换兀件56而言,在其高温侧的面561与低温侧的面562之间产生温度差，产生基于该温度差大小的量的电动势。
[0132]例如，在励磁线圈152的导线部分的温度约为120°C，定影部5的周边环境(外部气体)的温度约为25°C时，线轴161的温度约为110°C，线轴161的延伸部162的温度约为80°C，热电转换元件56的高温侧的面561的温度约为75°C，热电转换元件56的低温侧的面562的温度约为45°C，散热器57的与外装盖156的安装(基础)部分571的温度约为400C，散热器57的前端部分572的温度约为35°C，在热电转换元件56的高温侧的面561与低温侧表面562之间产生约30°C的温度差。
[0133]假设使用在温度差为30°C时具有产生IW电动势的热电转换元件56，则通过串联连接十个热电转换元件56，能够获取1W的电力。
[0134]在图5中，在箭头G所示方向，当隔着主芯体153将励磁线圈152所在位置侧与热电转换元件56所在位置侧分开时，假设将热电转换元件56侧的区域作为第一区域Ql，将第一区域Ql与励磁线圈152之间的区域作为第二区域Q2，将各区域的边界作为Q时，具有主芯体153及边缘芯体155的芯体部件可以说具有为了汇集励磁线圈152所产生的磁通来提高磁通密度且使该磁通不向第一区域Ql内泄漏而形成磁路的磁路形成部件的功能。
[0135]因此，在由励磁线圈152产生磁通时，其磁通不会影响配置在属于第一区域Ql的位置、即、配置在比主芯体153更远离励磁线圈152的位置的各热电转换元件56，由此，能够防止因磁通的影响而使热电转换元件56的热电转换效率降低、误动作。
[0136]因为由热传导性绝缘树脂形成连结励磁线圈152与热电转换元件56的高温侧的面561的作为热传导性部件的线轴161，所以能够将从励磁线圈152产生的热量有效地向热电转换元件56传导，能够提高热电转换效率。
[0137]另外，如果在第一区域Ql内，尽可能地将热电转换元件56配置在靠近励磁线圈152的位置，则能够相应地缩短线轴161的延伸部162的长度，因此能够将励磁线圈152的热量有效地向热电转换元件56传导。
[0138]而且，因为线轴161为电绝缘体，所以在假设使用了导电体的情况下通过将该导电体的一部分归属于第二区域Q2，能够不干扰第二区域Q2内的磁场，也不会使供给到励磁线圈152的电力的一部分被用来使由导电体形成的线轴自身发热，从而不可能对定影带51的升温产生影响，而通过电磁感应有效地使定影带51升温。
[0139]此外，因为能够防止励磁线圈152的温度升高，所以也能够谋求提高定影带51的发热效率。
[0140](5)具有多个热电转换元件的电路结构
[0141]图6是表示具有串联连接的多个热电转换元件56的电路结构例的示意图。如该图所示，串联连接多个热电转换元件56和蓄电池91的第一串联电路、以及串联连接蓄电池91和除湿加热装置9的第二串联电路构成为，能够通过根据来自控制部6的切换信号进行动作的开关92进行切换。
[0142]在此，蓄电池91例如是锂离子电池，具有存储(充电)由串联连接的多个热电转换元件56产生的电动势的功能、以及释放(放电)充电电力的功能。
[0143]控制部6基于湿度检测传感器47 (图1)的检测信号，检测供纸盒41周边的湿度，并进行如下控制:如果检测湿度为规定值以下，则切换开关92(虚线所示的状态)以构成第一串联电路，如果检测湿度超过规定值，则控制切换开关92 (实线所示的状态)以构成第二串联电路。
[0144]由此，在供纸盒41周边的湿度不高的通常环境下，将由热电转换元件56产生的电力充电到蓄电池91中，如果因打印机I周边的环境变化使供纸盒41内湿度增大，则能够通过蓄电池91的放电，向除湿加热装置9供给电力，从而对片材S进行除湿。因为利用蓄电池91的电力使除湿加热装置9进行动作，所以就不使用商用电源的电力这部分的电力量而言，能够减少商用电源的消耗电力。
[0145]另外，在上述说明中，虽然针对将由热电转换元件56进行热电转换的电力充电至蓄电池91中，并且向除湿加热装置9供给充电至蓄电池91中的电力的结构例进行了说明，但该结构不限于此。例如，也可以考虑将热电转换元件56生成的电力用作用来驱动配置于装置内部的冷却风扇(未图示)的电力。
[0146]〈变形例〉
[0147]以上，基于实施方式说明了本发明，但本发明当然不限于上述实施方式，可以考虑以下的变形例。
[0148](I)在上述实施方式中，作为用来冷却热电转换元件56的低温侧的面562的散热部件，针对使用外装盖156与散热器57，并且经由外装盖156使热电转换元件56的低温侧的面562与散热器57间接接触的结构例进行了说明，但本发明不限于此，例如也能够采用直接接触的结构。
[0149]图7(a)是表示热电转换元件56的低温侧的面562与散热器57直接接触的结构例的概要分解立体图，图7(b)是表示其结构的截面的示意图。
[0150]如图7(a)与图7(b)所示，热电转换元件56位于设置在外装盖156的通孔181，并且热电转换元件56的高温侧的面561与设置于线轴161的延伸部162的前端部163上表面164面接触，热电转换元件56的低温侧的面562与散热器57面接触，热电转换元件56在夹在延伸部162与散热器57之间的状态下被保持。
[0151]这样，如果构成为使用散热器57作为散热部件，并且经由外装盖156的通孔181使散热器57向外装盖156的外侧周边空间Q3露出的结构，则更便于冷却热电转换元件56的低温侧的面562，进一步增大热电转换元件56的高温侧的面561与低温侧的面562的温度差，从而更容易地进行热电转换。
[0152]另外，也可以构成为在热电转换元件56的低温侧的面562与散热器57之间存在例如粘接剂等粘接层。在该情况下，该粘接层为热传导性部件的一部分。该情况也与在实施方式中采用在热电转换元件56的低温侧的面562与外装盖156的背面171之间存在粘接层的结构、以及在线轴161与励磁线圈152之间存在粘接剂的结构的情况等相同。
[0153]图7中，虽然仅表示了多个热电转换元件56中的一个热电转换元件，但是其他的热电转换元件56也能够形成相同的结构。
[0154]另外，例如如果仅通过外装盖156就能够冷却热电转换元件56的低温侧的面562，也可以采用不设置散热器57的结构。而且，也可以使用外装盖156、散热器57以外的部件作为散热部件。
[0155]此外，例如即使经由外装盖156的通孔181使热电转换元件56的低温侧的面562向周边空间Q3露出，也能够谋求对热电转换元件56的低温侧的面562进行冷却。在该结构的情况下，不需要散热部件。而且，如果是不具有外装盖156的结构，则由于使热电转换元件56的低温侧的面562向周边空间Q3直接露出，所以低温侧的面562更容易被冷却。
[0156](2)在上述实施方式中，对将主芯体153和热电转换元件56沿片材宽度方向W不重合地沿片材宽度方向W错开配置的结构例进行了说明，但本发明不限于此。例如，也可以在图5中采用在主芯体153的正上方位置配置热电转换元件56的结构。在该情况下，能够采用如下结构:使设置于热传导性部件即线轴161的延伸部162的前端部163进一步沿片材宽度方向W延伸至主芯体153的正上方位置，并在该延伸部分载置热电转换元件56的高温侧的面561。
[0157]另外，虽然使用了主芯体153、边缘芯体155等作为芯体部件，但各芯体的个数、形状、配置位置等不限于上述说明。
[0158]进而，在上述说明中，虽然励磁线圈152所产生的磁通不向第一区域Ql泄漏，但即使假设该磁通向第一区域Ql稍微泄漏，如果将热电转换元件56配置在比汇集磁通的芯体部件更远离励磁线圈152的位置(隔着芯体部件与励磁线圈152相反一侧的区域)，则也能够比在比芯体部件更接近励磁线圈152 —侧即第二区域Q2内将热电转换元件56配置在例如与励磁线圈152直接接触的位置的结构，更能够抑制磁通的影响，能够防止因磁通的影响导致热电转换效率降低、误动作，从而能够得到与上述相同的效果。
[0159]在该情况下,为了将励磁线圈152的热量有效地向热电转换兀件56传导,优选在实际上不受磁通影响的区域内，将热电转换元件56配置在尽可能与励磁线圈152接近的位置。
[0160](3)在上述实施方式中，虽然线轴161兼用作热传导性部件，但本发明不限于此。只要是连接励磁线圈152与热电转换元件56的被加热侧的面561而具有将励磁线圈152的热量向热电转换元件56传导的功能的部件即可，也可以另外设置其他的部件。
[0161](4)在上述实施方式中，对本发明的定影装置及图像形成装置适用于串联式彩色打印机的情况例进行了说明，但本发明不限于此，例如也可以是能够形成单色图像的打印机。
[0162]只要是通过电磁感应使具有发热层的定影带等发热体发热的电磁感应加热方式的定影装置及具有该定影装置的图像形成装置即可，例如能够适用于复印机、传真装置、MFP(Multiple Funct1n Peripheral:多功能一体机)等设备。
[0163]另外，虽然对在定影带51的内侧配置定影辊52的结构例进行了说明，但本发明不限于此，例如也可以构成为，在定影带51的内侧配置按压垫片，经由定影带51按压加压辊53，从而在定影带51与加压辊53之间形成定影夹持部59。
[0164]此外，虽然对将被感应加热的发热体设为定影带51的结构例进行了说明，但本发明不限于此，例如如果是不具有定影带而在定影辊设置发热层的结构，则可以将定影辊作为发热体。另外，也可以采用将导板54作为发热体的结构。
[0165]而且，对于基座151、励磁线圈152、主芯体153、外装盖156各自而言，其形状、大小、材料等不限于上述说明。另外，对于热电转换元件56、散热器57而言，其数量、大小、形状等不限于上述说明。而且，虽然使用绝缘性的部件作为线轴161，但是如果具有定影带51的升温特性等而不会对定影性产生影响，则例如也能够使用导电性的原材料来取代绝缘性的原材料。
[0166](5)在上述实施方式中，虽然对将本发明应用在图像形成装置所具有的定影装置的情况例进行了说明，但不限于定影装置，通常也能够将本发明应用在感应加热被加热物的IH烹调机等感应加热装置。
[0167]例如，在IH烹调机的情况下，在载置有锅等被加热物的顶板的下方依次配置有励磁线圈、铁氧体等一个以上芯体部件，并且形成磁路，以使得芯体成为来自励磁线圈的磁通通路，并且其磁通不向芯体的下方泄漏(被屏蔽)，在该结构中，在芯体的下方配置热电转换元件，并且通过热传导性部件连结励磁线圈与热电转换元件，从而实现其功能。
[0168]另外，也可以分别尽可能地组合上述实施方式及上述变形例的内容。在能够得到本发明的效果的范围内，也可以将定影部等的各部分机构、各部件替换为其他机构、其他形状的部件而进行应用。
[0169]工业实用性
[0170]本发明能够适用于电磁感应加热方式的定影装置。
【权利要求】
1.一种定影装置，其特征在于，是利用因电磁感应而发热的发热体的热量，对片材上的未定影图像进行热定影的定影装置，所述定影装置具有: 产生用来使所述发热体发热的磁通的励磁线圈； 隔着所述励磁线圈配置在与所述发热体相反一侧的一个以上的芯体部件； 配置在比各所述芯体部件更远离所述励磁线圈的位置的热电转换元件； 连结所述励磁线圈与所述热电转换元件的被加热侧的面并将所述励磁线圈的热量向所述热电转换元件传导的热传导性部件。
2.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述芯体部件隔着间隔地被排列配置为多个， 所述热传导性部件是卷绕有所述励磁线圈的线轴， 所述线轴设置有朝向相邻的两个芯体部件之间的空间延伸的延伸部， 所述延伸部形成为，使其前端侧通过所述空间而位于比两个所述芯体部件更远离所述励磁线圈的位置， 所述热电转换元件安装在所述延伸部的前端侧部分。
3.如权利要求2所述的定影装置，其特征在于， 具有与所述发热体隔着间隔地配置的基座， 所述线轴设置在所述基座的与所述发热体所在位置侧相反一侧的面上， 所述基座与所述线轴由同一材料一体形成。
4.如权利要求2所述的定影装置，其特征在于， 所述励磁线圈沿所述片材的宽度方向形成为细长形状， 各所述芯体部件沿所述片材的宽度方向隔着间隔地排列。
5.如权利要求1?4中任一项所述的定影装置，其特征在于， 所述热传导性部件是绝缘体。
6.如权利要求1?4中任一项所述的定影装置，其特征在于， 所述发热体是旋转体， 所述芯体部件沿所述旋转体即发热体的周向形成为细长形状。
7.如权利要求1?4中任一项所述的定影装置，其特征在于， 具有散热部件， 所述热电转换元件的被冷却侧的面与所述散热部件接触。
8.如权利要求7所述的定影装置，其特征在于， 所述散热部件是该定影装置的外装盖。
9.如权利要求8所述的定影装置，其特征在于， 所述散热部件除了所述外装盖以外，还包括散热器，该散热器设置于所述外装盖的与所述热电转换元件所在位置侧相反一侧的面上。
10.如权利要求7所述的定影装置，其特征在于， 具有具备通孔的外装盖， 所述散热部件是经由所述外装盖的通孔向所述外装盖的外侧周边空间露出的散热器。
11.一种图像形成装置，其特征在于，是在片材上形成未定影图像，并且利用定影部对所形成的未定影图像进行热定影的图像形成装置， 所述定影部利用因电磁感应而发热的发热体的热量，对所述片材上的未定影图像进行热定影， 所述定影部具有: 产生用来使所述发热体发热的磁通的励磁线圈； 隔着所述励磁线圈配置在与所述发热体相反一侧的一个以上的芯体部件； 配置在比各所述芯体部件更远离所述励磁线圈的位置的热电转换元件； 连结所述励磁线圈与所述热电转换元件的被加热侧的面并将所述励磁线圈的热量向所述热电转换元件传导的热传导性部件。
12.—种感应加热装置，其特征在于，是通过电磁感应来加热被加热物的感应加热装置，所述感应加热装置具有: 产生用来使所述被加热物发热的磁通的励磁线圈； 隔着所述励磁线圈配置在与所述被加热物相反一侧的一个以上的芯体部件； 配置在比各所述芯体部件更远离所述励磁线圈的位置的热电转换元件； 连结所述励磁线圈与所述热电转换元件的被加热侧的面并将所述励磁线圈的热量向所述热电转换元件传导的热传导性部件。
【文档编号】G03G15/20GK104460278SQ201410465434
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】山口洋, 渡边功, 谷村康隆, 平口宽, 山本峰生, 井元利典 申请人:柯尼卡美能达株式会社