• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liefert ein Kühlsystem in einer Bilderzeugungsvorrichtung, die ein Element aufweist, das Wärme erzeugt. Das Kühlsystem weist einen thermoelektrischen Generator und eine Kühlvorrichtung auf. Der thermoelektrische Generator ist thermisch mit dem Element gekoppelt, um die durch das Element erzeugte Wärme in elektrische Energie umzuwandeln. Die Kühlvorrichtung wird durch die elektrische Energie mit Leistung versorgt, um dadurch die Bilderzeugungsvorrichtung zu kühlen.
    公开号:DE102004028983A1
    申请号:DE200410028983
    申请日:2004-06-16
    公开日:2005-05-25
    发明作者:Mark Hirst；Richard Lee Swantner
    申请人:Hewlett Packard Development Co LP；
    IPC主号:G03G21-00
    专利说明:
    [0001] DiesePatentanmeldung ist mit der Patentanmeldung mit dem Titel VORRICHTUNGMIT BETÄTIGUNGSBAUTEIL,die die Prioritätder US-Anmeldung 10/684634 in Anspruch nimmt, und der Patentanmeldungmit dem Titel ANZEIGESYSTEM, die die Priorität der US-Anmeldung 10/689464in Anspruch nimmt, die am selben Tag wie die vorliegende eingereichtwurden, verwandt, wobei dieselben hierin durch Bezugnahme aufgenommensind.
    [0002] ElektrophotographischeBilderzeugungsvorrichtungen, wie z. B. Laserdrucker, Faxgeräte und Photokopierer,sind entworfen, um ein erwünschtes Bildauf einem Druckmedium, wie z. B. einem Blatt Kopierpapier, zu erzeugen.Elektrostatische Bilderzeugungsvorrichtungen umfassen im allgemeinen einphotoleitfähigesElement, das selektiv durch eine Beleuchtung von einem Abtastlaserstrahloder einem Lichtemissionsdiodenarray ansprechend auf Daten entladenwird, die das erwünschtezu erzeugende Bild darstellen, wobei das einfallende Licht einelatente elektrostatische Kopie des erwünschten Bildes auf dem photoleitfähigen Elementerzeugt. Die latente elektrostatische Kopie wird dann durch einanfänglichesAussetzen des photoleitfähigenElements gegenüberTonerpulver, das an den geladenen Abschnitten des photoleitfähigen Elementeshaftet, und ein nachfolgendes Übertragendes Tonerpulvers von dem photoleitfähigen Element auf das Druckmedium entwickelt.Das „lose" Tonerpulver wirddann durch eine Fixierereinheit auf dem Druckmedium fixiert.
    [0003] Fixierereinheitenverwenden üblicherweise eineKombination aus Wärmeund Druck, um das Tonerpulver auf dem Druckmedium zu fixieren. EineFixiereinheit kann ein Paar gegenüberliegender Rollen verwenden,die eine Fixierberührungsstelle bilden, wobeieine Rolle als eine Fixiererrolle dient und die andere Rolle alseine Druckrolle dient. Die Fixiererrolle berührt im allgemeinen den nichtfixiertenToner, währenddie Druckrolle einen Druck oder eine Berührungsstellenkraft an der Fixierberührungsstelleausübt,um das Druckmedium in Kontakt mit der Fixiererrolle zu halten. DieFixiererrolle ist im allgemeinen erwärmt, während die Druckrolle erwärmt seinkann oder nicht. Um den losen Toner an dem Druckmedium zu fixieren,dreht ein Fixierermotor die Fixierer- und die Druckrolle in einerVorwärtsrichtung,was bewirkt, daß dasDruckmedium durch die Fixierberührungsstellegezogen wird, wobei an diesem Punkt die Kombination aus Druck undWärme vonden Rollen den losen Toner zum Schmelzen bringt und dauerhaft andem Druckmedium haften läßt.
    [0004] Umden losen Toner ordnungsgemäß auf demDruckmedium zu fixieren, werden Fixierereinheiten im allgemeinenbei Temperaturen zwischen 150°Cund 200°Cbeibehalten und könnenselbst dann eine großeMenge an Wärmeenergiespeichern, wenn die zugeordnete Bilderzeugungsvorrichtung ausgeschaltetist. In einigen Fällenkann die Menge gespeicherter Wärmeenergieso groß sein, daß die Fixierereinheitmehrere zehn Minuten lang bei hohen Temperaturen bleiben kann undmöglicherweiseBilderzeugungssystemkomponenten schädigen kann, wenn dieselbe nichtordnungsgemäß abgeleitetwird. Wenn z. B. die Preßrollennicht ordnungsgemäß gekühlt werden,kann Abfalltonerpulver potentiell an den Rollenoberflächen oderweiteren Bilderzeugungssystemkomponenten fixiert werden oder ansteigendeTemperaturen könnten Photoleiterbeschädigenoder Tonerreservoirs teilweise fixieren, was bewirkt, daß dieselbenQuellen fürpotentielle Druckdefekte werden.
    [0005] Esist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühlsystem,ein Bilderzeugungssystem, einen Laserdrucker, ein Fixierersystemoder ein Verfahren zum Kühleneiner Bilder zeugungsvorrichtung mit verbesserten Charakteristikazu schaffen.
    [0006] DieseAufgabe wird durch ein Kühlsystem gemäß Anspruch1 oder 47, ein Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 12, einen Laserdruckergemäß Anspruch24, ein Fixierersystem gemäß Anspruch34 oder ein Verfahren gemäß Anspruch44 gelöst.
    [0007] EinAusführungsbeispielder vorliegenden Erfindung liefert ein Kühlsystem in einer Bilderzeugungsvorrichtung,die ein Element aufweist, das Wärmeerzeugt. Das Kühlsystemweist einen thermoelektrischen Generator und eine Kühlvorrichtungauf. Der thermoelektrische Generator ist thermisch mit dem Elementgekoppelt, um die durch das Element erzeugte Wärme in elektrische Energieumzuwandeln. Die Kühlvorrichtungwird durch die elektrische Energie mit Leistung versorgt bzw. betrieben,um dadurch die Bilderzeugungsvorrichtung zu kühlen.
    [0008] BevorzugteAusführungsbeispieleder vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend aufdie beigefügtenZeichnungen nähererläutert.Es zeigen:
    [0009] 1 einDiagramm, das ein Ausführungsbeispieleines Kühlsystemsin einer Bilderzeugungsvorrichtung darstellt;
    [0010] 2 einDiagramm, das ein Ausführungsbeispieleines thermoelektrischen Generators darstellt, wie derselbe durchein Kühlsystemverwendet wird; und
    [0011] 3 einschematisches Diagramm, das einen Laserdrucker darstellt, der einKühlsystemaufweist.
    [0012] Inder folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispielewird Bezug auf die beigefügtenZeichnungen genommen, die einen Teil derselben bilden und in denendarstellend spezifische Ausführungsbeispielegezeigt sind.
    [0013] Eswird angemerkt, daß weitereAusführungsbeispieleverwendet und strukturelle oder logische Veränderungen vorgenommen werdenkönnten,ohne von dem Schutzbereich der Ansprüche abzuweichen. Die folgendedetaillierte Beschreibung soll deshalb in keinem einschränkendenSinn aufgefaßtwerden und der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durchdie beigefügtenAnsprüchedefiniert.
    [0014] 1 stelltim allgemeinen bei 30 ein exemplarisches Ausführungsbeispieleines Kühlsystems 32 für eine Bilderzeugungsvorrichtung 34 dar,die ein Druckelement 36 umfaßt, das Wärme 38 erzeugt. DasKühlsystem 32 weistferner einen thermoelektrischen Generator 40 und eine Kühlvorrichtung 42 auf. Derthermoelektrische Generator 40 ist angepaßt und positioniert,um thermisch mit dem Druckelement 36 gekoppelt zu sein.Der thermoelektrische Generator 40 ist konfiguriert, umdie Wärme 38 ausdem Druckelement 36 in elektrische Energie umzuwandeln.Die Kühlvorrichtung 42 wirddurch die elektrische Energie übereinen Pfad 44 mit Leistung versorgt und kühlt dieBilderzeugungsvorrichtung 34. Bei einem Ausführungsbeispielist die durch den thermoelektrischen Generator 40 bereitgestellteelektrische Energie eine Spannung. Bei einem Ausführungsbeispielweist die Kühlvorrichtung 42 zumindest einAbluftgebläseauf, das positioniert ist, um einen Luftfluß zu erzeugen, um Wärme abzuleitenund die Temperatur des Druckelements 36 zu reduzieren.
    [0015] Beieinem Ausführungsbeispielweist das Kühlsystem 32 fernereine Steuerung 45 auf. Der thermoelektrische Generator 40 istkonfiguriert, um die aus der Wärme 38 umgewandelteelektrische Energie übereinen Pfad 46 an eine Steuerung anstatt über denPfad 44 an die Kühlvorrichtung 42 zuliefern. Die Steuerung 45 ist angepaßt, um einen Pegel elektrischerEnergie, die übereinen Pfad 47 von einer Leistungsversorgung 48 empfangenwird, die in die Bilderzeugungsvorrichtung 34 integriertist, zu empfangen und zu überwachen.Die Steuerung 45 ist ferner über einen Pfad 49 konfiguriert,um zu bewirken, daß dieKühlvorrichtung 42 normalerweise durchdie elektrische Energie von der Leistungsversorgung 48 mitLeistung versorgt wird und alternativ durch die elektrische Energievon dem thermoelektrischen Generator 40 mit Leistung versorgtwird, wenn erfaßtwurde, daß derPegel elektrischer Energie, die von der Leistungsversorgung 48 empfangenwird, auf einem Pegel ist, der im wesentlichen gleich Null ist (d. h.Leistungsverlust).
    [0016] Durchein Verwenden von Wärme(die andernfalls verschwendet würde)zur Bereitstellung einer Kühlungkann das Kühlsystem 32 einezusätzlicheKühlkapazität für die Bilderzeugungsvorrichtung 34 liefern,ohne den Leistungsverbrauch der Bilderzeugungsvorrichtung 34 wesentlichzu erhöhen.Zusätzlichkann das Kühlsystem 32 fortwährend sogar nacheinem Leistungsverlust eine Kühlungfür dieBilderzeugungsvorrichtung 34 liefern. So könnte das Kühlsystem 32 ohneein Verwenden von Batterien arbeiten, die teuer sind und u. U. regelmäßig gewartet oderausgetauscht werden müssen.Die Verwendung des Kühlsystems 32 könnte dieelektrische Last auf die Leistungsversorgung 48 unter diejenigereduzieren, die durch ein Kühlsystemverwendet wird, das durch die Leistungsversorgung 48 versorgtwird. Diese Reduzierung der elektrischen Last ermöglicht es, daß die Leistungsversorgunggrößenmäßig reduziert werdenkann oder eine Kapazitätfreimachen kann, die fürweitere Funktionen der Bilderzeugungsvorrichtung 34 eingesetztwerden könnte.
    [0017] Beieinem Ausführungsbeispielweist der thermoelektrische Generator 40 eine Peltier-Vorrichtungauf, die in einem Seebeck-Modus arbeitet, um eine Spannung zum Betriebder Kühlvorrichtung 42 zuerzeugen. In einer Peltier-Vorrichtung erzeugt, wenn ein Strom durcheine Serienschleife zirkuliert wird, die durch ein Verbinden zweierDrähteaus unterschiedlichen Materialien gebildet ist, ein Übergang Wärme, während derandere ÜbergangWärme absorbiert(kalt wird). Wenn der Strom umgekehrt wird, kehren sich der wärmeerzeugendeund der -absorbierende Übergangum. Peltier-Vorrichtungen könnenals thermoelektrische Generatoren fungieren. Dies bedeutet, daß, wenneine Temperaturdifferenz überdie Übergänge angelegtwird, die Peltier-Vorrichtung eine Gleichspannung zwischen den Übergängen erzeugt.Dieser Betriebsmodus ist als der Seebeck-Modus bekannt. Peltier-Vorrichtungenkönnenstark dotierte, in Serie geschaltete Halbleitersegmente umfassen,wie z. B. durch Brun und andere, U.S.-Patent Nr. 4,929,282; Cauchy,U.S.-Patent Nr. 5,448,109 und Chi und andere, U.S.-Patent Nr. 5,714,791beschrieben ist.
    [0018] 2 stelltbei 50 ein Ausführungsbeispiel einesKühlsystems 32 dar,bei dem der thermoelektrische Generator 40 eine Peltier-Vorrichtung 52 aufweist,die in dem Seebeck-Modusarbeitet, um eine Ausgangsspannung 54 zur Leistungsversorgungder Kühlvorrichtung 42 zuerzeugen. Die Peltier-Vorrichtung 52 weisteine Mehrzahl p-dotierter Halbleitersegmente 55 und eineMehrzahl n-dotierter Halbleitersegmente 56 auf, wobei jedesSegment ein erstes und ein zweites Ende aufweist. Die p-dotiertenSegmente erzeugen einen Elektronenüberschuß, während die n-dotierten Segmenteeinen Elektronenmangel erzeugen. Die p-dotierten Segmente 55 unddie n-dotierten Segmente 56 sind in einer abwechselndenSerien-Weise verbunden, wobei ihre ersten Enden durch eine ersteMehrzahl von Leitersegmenten 58 verbunden sind und ihrezweiten Enden durch eine zweite Mehrzahl von Leitersegmenten 60 verbundensind, wobei die erste und die zweite Mehrzahl von Leitersegmenten 58 und 60 einelektrisch leitfähigesMaterial, wie z. B. Kupfer, aufweisen. Das erste und das letzteLeitersegment der Mehrzahl von Leitersegmenten 60 sindmit einem Paar von Drähten 62 verbunden,um die Ausgangsspannung 54 an einem Paar von Ausgangsanschlüssen 64 und 66 bereitzustellen.Die Kühlvorrichtung 42 ist über dieAnschlüsse 64 und 66 geschaltetund wird durch die Ausgangsspannung 54 betrieben.
    [0019] Dieerste Mehrzahl von Leitersegmenten 58 ist mit einem Heißübergang(Hot Junction) 68 gekoppelt und die zweite Mehrzahl vonLeitersegmenten 60 ist mit einem Kaltübergang (Cold Junction) 70 gekoppelt.Der Heißübergangund der Kaltübergang 70 weisenein Material auf, das thermisch leitfähig oder stark thermisch leitfähig ist,jedoch elektrisch nicht leitfähig,einschließlicheines Keramikmaterials, wie z. B. Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid.Der Heißübergang 68 istthermisch mit einer Außenoberfläche 71 desDruckelements 36 gekoppelt und der Kaltübergang 70 ist thermischmit einer ersten Oberfläche einesGehäuses 72 derBilderzeugungsvorrichtung 34 gekoppelt, wobei eine gegenüberliegendeOberflächein Kontakt mit Luft 74 bei Raumumgebungstemperatur steht.Bei einem Ausführungsbeispielist der thermoelektrische Generator 40 mechanisch derartmit dem Gehäuse 72 gekoppelt,daß derKaltübergang 70 thermischmit dem Gehäuse 72 gekoppelt ist.Im Grunde fungiert das Druckelement 36 als eine Wärmequelle,die Wärme 38 anden Heißübergang 68 überträgt, während dasDruckergehäuse 72 als eineWärmesenkefungiert, die Wärme 38 vondem Kaltübergang 70 andie Außenluft 74 überträgt.
    [0020] InBetrieb steigt, wenn die Bilderzeugungsvorrichtung 34 eingeschaltetwird, und füreinen Zeitraum von mehreren zehn Minuten, nachdem dieselbe ausgeschaltetist, die Temperatur des Druckelements 36 auf eine Temperatur,die größer alsdie Umgebungsraumtemperatur der Luft 74 ist, wodurch eineTemperaturdifferenz 76 zwischen dem Heißübergang 68 und demKaltübergang 70 erzeugtwird. Üblicherweiseweist die Außenoberfläche 71 des Druckelements 36 eineBetriebstemperatur über 100°C auf unddie Temperatur der Umgebungsluft 74 ist üblicherweisein dem Bereich von 20°C.So ist eine Temperaturdifferenz 76 von zumindest 60°C über demthermoelektrischen Generator 40 vorhanden. Es ist die Temperaturdifferenz 76 zwischendem Heißübergang 68 unddem Kaltübergang 70,die gemäß dem Seebeck-Effektdazu führt,daß diePeltier-Vorrichtung 52 eine Ausgangsspannung 54 über dieAnschlüsse 64 und 66 erzeugt.Die Ausgangsspannung 54 ist proportional zu der Temperaturdifferenz 76,wobei ein Anstieg der Temperaturdifferenz 76 zu einem Anstiegder Ausgangsspannung 54 führt. So führt bei einem Ausführungsbeispiel,bei dem die Kühlvorrichtung 42 einAbluftgebläseist, ein Anstieg der Temperaturdifferenz 76 automatischzu einem Anstieg der Kühlbereitstellungdurch das Abluftgebläse 42.Diesbezüglichist das Kühlsystem 32 selbsteinstellend.
    [0021] 3 stelltein exemplarisches Ausführungsbeispieleines Laserdruckers 80 dar. Der Laserdrucker 80 umfaßt ein Kühlsystem,das konfiguriert ist, um Wärmevon einer Fixierereinheit in elektrische Energie umzuwandeln, umein Kühlgebläse mit Leistungzu versorgen, um eine Kühlungfür dieFixierereinheit bereitzustellen. Der Laserdrucker 80 umfaßt eineLaserabtasteinheit 82, eine photoleitfähige Trommel 84, eineLadestation 85, einen Tonerbehälter 86, eine Entwicklerrolle 88,eine Papierquelle 90, eine Fixierereinheit 92,eine Leistungsversorgung 93, Abluftgebläse 94, einen thermoelektrischenGenerator 40, eine Steuerung 45 und ein Lagenmetallgehäuse 72.
    [0022] Umein Bild zu erzeugen, wird der photoleitfähigen Trommel 84 durchdie Ladestation 85 eine positive Gesamtladung gegeben.Die Laserabtasteinheit 82 beleuchtet selektiv die photoleitfähige Trommel 84 miteinem Lichtstrahl 87. Wenn sich die photoleitfähige Trommel 84 dreht,entlädtder einfallende Lichtstrahl 87 die Abschnitte der Oberfläche derleitfähigenTrommel 84 und erzeugt eine elektrostatische Kopie desBildes auf der Oberflächeder photoleitfähigenTrommel 84. Währendsich die photoleitfähigeTrommel 84 dreht, bringt die Entwicklerrolle 88 Toneraus dem Tonerbehälter 86 auf,der an der elektrostatischen Kopie des Bildes auf der Trommeloberfläche haftet.Ein StückKopierpapier wird von der Papierquelle 90 entlang einesPapierpfads 91 zugeführtund der „lose" Toner in der Formdes Bildes wird von der Oberflächeder photoleitfähigen Trommel 84 aufeine Oberflächedes Kopierpapiers übertragen,wenn dasselbe die Trommel durchläuft. EineEntladelampe 96 „löscht" die elektrostatische Kopiedes Bildes von der Oberflächeder photoleitfähigenTrommel 84.
    [0023] DasKopierpapier läuftweiter entlang des Papierpfads 91 zu der Fixierereinheit 92.Die Fixierereinheit 91 umfaßt ein Paar gegenüberliegender Preßrollen 98,die eine Fixierberührungsstelle 100 bilden,wobei eine Rolle eine Fixiererrolle 102 ist und die andereeine Leerlaufdruckrolle 104. Die Fixiererrolle 102 wirderwärmtund berührtden losen Toner auf der Oberflächedes Kopierpapiers, währenddie Leerlaufdruckrolle 104 einen Druck an der Fixierberührungsstelle 100 ausübt, um dasKopierpapier in Kontakt mit der Fixiererrolle 102 zu haltenund der Oberflächedes fixierten Toners eine glatte und gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit zu verleihen.Um den losen Toner zu schmelzen und auf dem Kopierpapier zu fixieren,wird die Fixiererrolle 102 üblicherweise bei einer Temperaturzwischen 150°C und200°C beibehalten,wobei eine Fixiereroberfläche 106 derFixierereinheit 92 eine Temperatur über 100°C aufweist.
    [0024] Derthermoelektrische Generator 40 weist eine erste Oberfläche, diethermisch mit der Fixiereroberfläche 106 gekoppeltist, und eine zweite Oberflächeauf, die thermisch mit einer Oberfläche 73 des Lagenmetallgehäuses 72 desLaserdruckers 80 gekoppelt ist. Bei einem Ausführungsbeispielhaftet ein wärmeleitendesElastomer an der ersten Oberflächedes thermoelektrischen Generators, um eine Wärmeübertragung zwischen dem thermoelektrischenGenerator 40 und der Fixierereinheit 92 zu verbessern.Das Elastomer 107 ermöglichtes, daß die Fixierereinheit 92 ausdem Laserdrucker 80 entfernt oder in denselben eingebautwerden kann, während einegute Wärmekopplungzwischen der Fixierereinheit 82 und dem thermoelektrischenGenerator 40 gewährleistetwird. Die Oberfläche 73 desLagenmetallgehäuses 72 weist üblicherweiseeine Temperatur in dem Bereich von 40°C auf, was ein Temperaturgefälle 76 vonzumindest 60°C über denthermoelektrischen Generator 40 erzeugt. Bei einem Ausführungsbeispielist die zweite Oberflächedes thermoelektrischen Generators mechanisch und thermisch mit demLagenmetallgehäuse 72 gekoppeltund die erste Oberflächeist nur thermisch mit der Fixiereroberfläche 106 gekoppelt,wodurch eine Entfernung des Fixierers 92 aus dem Laserdrucker 80 ermöglicht wird.Der thermoelektrische Generator 40 wandelt die Temperaturdifferenz 76 ineine Ausgangsspannung 54 an den Anschlüssen 64 und 66 um.
    [0025] DieSteuerung 45 empfängtdie Ausgangsspannung 54 über ein Paar von Drähten 108 undeine Leistungsversorgungsspannung über einen Pfad 109 vonder Leistungsversorgung 93. Abluftgebläse 94 sind mit Ausgangsanschlüssen 110 und 112 der Steuerung 45 über Drähte 114 gekoppelt,die wirken, um Luft 116 über die Fixierereinheit 92 zirkulierenzu lassen, um dadurch die Temperatur der Fixierereinheit 92 zuregeln. Wenn die Leistungsversorgungsspannung über den Pfad 109 vorliegt,liefert die Steuerung 45 die Leistungsversorgungsspannungan dem Ausgangsanschluß 110 und 112 zurLeistungsversorgung der Abluftgebläse 94. Wenn die Steuerung 45 erfaßt, daß die über denPfad 109 empfangene Leistungsversorgungsspannung auf einenPegel, der im wesentlichen gleich Null ist, gefallen ist, liefert dieSteuerung 45 die Ausgangsspannung 59, die durchden thermoelektrischen Generator 40 bereitgestellt wird,an den Ausgangsanschluß 110 und 112 zurLeistungsversorgung der Abluftgebläse 94. Der thermoelektrischeGenerator 40 fährtmit einer Bereitstellung von Leistung zum Betreiben der Abluftgebläse 94 fort,bis das Temperaturgefälle 76 untereinen minimalen Schwellenpegel fällt.So ist der Laserdrucker 80, der ein Kühlsystem verwendet, in derLage, mit einem Kühlender Fixierereinheit 92 sogar nach einem Verlust elektrischerLeistung fortzufahren.
    [0026] DasKühlsystem 32 kanneine zusätzliche Kühlkapazität an eineBilderzeugungsvorrichtung liefern, die ein Druckelement aufweist,das Wärmeerzeugt, ohne den Leistungsverbrauch der Bilderzeugungsvorrichtungzu erhöhen.Zusätz lichkann das Kühlsystem 32 potentielldie elektrische Last auf eine Leistungsversorgung reduzieren, dieverwendet wird, um Leistung an die Bilderzeugungsvorrichtung zuliefern, was es erlaubt, daß dieLeistungsversorgung entweder größenmäßig reduziertwerden kann oder Leistung an weitere Bilderzeugungsvorrichtungskomponentenliefern kann. Ferner ist das Kühlsystem 32 inder Lage, eine Kühlungsogar nach einem Leistungsverlust ohne die Verwendung chemischerBatterien fürdie Bilderzeugungsvorrichtung bereitzustellen.
    [0027] Obwohlspezifische Ausführungsbeispiele hierindargestellt und beschrieben wurden, ist für Fachleute auf diesem Gebietzu erkennen, daß eine breiteVielzahl alternativer und/oder äquivalenterImplementierungen anstelle der spezifischen gezeigten und beschriebenenAusführungsbeispieleeingesetzt werden kann, ohne von dem Schutzbereich der Ansprüche abzuweichen.Fachleute auf dem Gebiet der Chemie, Mechanik, Elektromechanik,Elektrik und Computertechnik werden ohne weiteres erkennen, daß die Prinzipiender Offenbarung in einer sehr breiten Vielzahl von Ausführungsbeispielenimplementiert sein können.Diese Anmeldung soll alle Anpassungen oder Variationen der hierinerläutertenAusführungsbeispieleabdecken. Deshalb ist explizit beabsichtigt, daß diese Erfindung nur durchdie Ansprücheund die Äquivalentederselben eingeschränkt seinsoll.
    权利要求:
    Claims (47)
    [1] Kühlsystem(32) in einer Bilderzeugungsvorrichtung (34),die ein Element aufweist, das Wärme erzeugt,wobei das Kühlsystemfolgende Merkmale aufweist: einen thermoelektrischen Generator(40), der thermisch mit dem Element gekoppelt ist, um Wärme von demElement in elektrische Energie umzuwandeln; und eine Kühlvorrichtung(42), die durch die elektrische Energie mit Leistung versorgtwird, um dadurch die Bilderzeugungsvorrichtung zu kühlen.
    [2] Kühlsystemgemäß Anspruch1, bei dem das wärmeerzeugendeElement ein Druckelement (36, 92) aufweist.
    [3] Kühlsystemgemäß Anspruch1 oder 2, das ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Steuerung(45), die angepaßtist, um einen Pegel einer elektrischen Energie von einer Leistungsversorgung(48) innerhalb der Bilderzeugungsvorrichtung zu empfangen,und konfiguriert ist, um denselben zu überwachen, konfiguriert ist,um die elektrische Energie von dem thermoelektrischen Generator zuempfangen, und konfiguriert ist, um zu bewirken, daß die Kühlvorrichtungnormal durch die elektrische Energie von der Leistungsversorgungmit Leistung versorgt wird und alternativ daraufhin, daß erfaßt wird,daß derPegel der elektrischen Energie von der Leistungsversorgung im wesentlichenbei oder unter einem Schwellenpegel ist, durch die elektrische Energievon dem thermoelektrischen Generator mit Leistung versorgt wird.
    [4] Kühlsystemgemäß Anspruch3, bei dem der Schwellenpegel im wesentlichen gleich Null ist.
    [5] Kühlsystemgemäß Anspruch3 oder 4, bei dem die Steuerung (45) ferner konfiguriertist, um zu bewirken, daß dieKühlvorrichtungalternativ daraufhin, daß erfaßt wird,daß dieelektrische Energie von dem thermoelektrischen Generator bei einemPegel ist, der größer alsder Pegel der elektrischen Energie von der Leistungsversorgung ist,durch die elektrische Energie von dem thermoelektrischen Generator mitLeistung versorgt wird.
    [6] Kühlsystemgemäß einemder Ansprüche1 bis 5, bei dem der thermoelektrische Generator folgendes Merkmalaufweist: eine Peltier-Vorrichtung (52), die in einemSeebeck-Modus arbeitet.
    [7] Kühlsystemgemäß einemder Ansprüche1 bis 6, bei dem eine erste Oberfläche des thermoelektrischenGenerators mit einem Gehäuse(72) der Bilderzeugungsvorrichtung mechanisch gekoppeltund thermisch gekoppelt ist und eine zweite Oberfläche nurmit dem Druckelement thermisch gekoppelt ist, um dadurch eine Entnahmedes Druckelementes aus der Bilderzeugungsvorrichtung zu ermöglichen.
    [8] Kühlsystemgemäß Anspruch7, bei dem ein wärmeleitendesElastomer eine erste Hauptoberfläche,die an der zweiten Oberflächedes thermoelektrischen Generators haftet, und eine zweite Hauptoberfläche aufweist,die das Druckelement berührt.
    [9] Kühlsystemgemäß einemder Ansprüche1 bis 8, bei dem die elektrische Energie eine Spannung aufweist.
    [10] Kühlsystemgemäß einemder Ansprüche1 bis 9, bei dem die Kühlvorrichtungkonfiguriert ist, um die Tempera tur des Druckelements der Bilderzeugungsvorrichtungzu reduzieren.
    [11] Kühlsystemgemäß einemder Ansprüche1 bis 10, bei dem die Kühlvorrichtungzumindest ein Abluftgebläsezur Erzeugung eines Luftfluß aufweist.
    [12] Bilderzeugungssystem mit folgenden Merkmalen: einerWärmequelle;und einem Kühlsystemmit folgenden Merkmalen: einem thermoelektrischen Generator(40), der thermisch mit der Wärmequelle gekoppelt ist, umWärme vonder Wärmequellein elektrische Energie umzuwandeln; und einer Kühlvorrichtung(42), die durch die elektrische Energie mit Leistung versorgtwird, um dadurch das Bilderzeugungssystem zu kühlen.
    [13] Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 12, bei dem dasKühlsystemferner folgendes Merkmal aufweist: eine Steuerung (45),die angepaßtist, um einen Pegel einer elektrischen Energie von einer Leistungsversorgunginnerhalb des Bilderzeugungssystems zu empfangen, und konfiguriertist, um denselben zu überwachen,konfiguriert ist, um die elektrische Energie von dem thermoelektrischenGenerator zu empfangen, und konfiguriert ist, um zu bewirken, daß die Kühlvorrichtungnormal durch die elektrische Energie von der Leistungsversorgungmit Leistung versorgt wird und alternativ daraufhin, daß erfaßt wird,daß derPegel der elektrischen Energie von der Leistungsversorgung im wesentlichenbei oder unter einem Schwellenpegel ist, durch die elektrische Energievon dem thermoelektrischen Generator mit Leistung versorgt wird.
    [14] Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 13, bei dem derSchwellenpegel im wesentlichen gleich Null ist.
    [15] Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 13 oder 14, beidem die Steuerung (45) ferner konfiguriert ist, um zu bewirken,daß dieKühlvorrichtungalternativ daraufhin, daß erfaßt wird,daß dieelektrische Energie von dem thermoelektrischen Generator auf einemPegel ist, der größer alsder Pegel der elektrischen Energie von der Leistungsversorgung ist,durch die elektrische Energie von dem thermoelektrischen Generatormit Leistung versorgt wird.
    [16] Bilderzeugungssystem gemäß einem der Ansprüche 12 bis15, bei dem die Wärmequelleein Druckelement aufweist.
    [17] Bilderzeugungssystem gemäß einem der Ansprüche 12 bis16, bei dem das Druckelement einen Fixierer aufweist.
    [18] Bilderzeugungssystem gemäß einem der Ansprüche 12 bis17, bei dem der thermoelektrische Generator folgendes Merkmal aufweist: einePeltier-Vorrichtung (52), die in einem Seebeck-Modus arbeitet.
    [19] Bilderzeugungssystem gemäß einem der Ansprüche 12 bis18, bei dem eine erste Oberflächedes thermoelektrischen Generators mit einem Gehäuse (72) des Bilderzeugungssystemsmechanisch gekoppelt und thermisch gekoppelt ist und eine zweite Oberfläche nurmit der Wärmequellethermisch gekoppelt ist.
    [20] Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 19, bei dem einwärmeleitendesElastomer eine erste Hauptoberfläche, diean der zweiten Oberflächedes thermoelektrischen Generators haftet, und eine zweite Hauptoberfläche aufweist,die die Wärmequelle berührt.
    [21] Bilderzeugungssystem gemäß einem der Ansprüche 12 bis20, bei dem die elektrische Energie eine Spannung aufweist.
    [22] Bilderzeugungssystem gemäß einem der Ansprüche 12 bis21, bei dem die Kühlvorrichtungkonfiguriert ist, um die Temperatur der Wärmequelle des Bilderzeugungssystemszu reduzieren.
    [23] Bilderzeugungssystem gemäß einem der Ansprüche 12 bis22, bei dem die Kühlvorrichtungzumindest ein Abluftgebläseaufweist, das einen Luftfluß erzeugt.
    [24] Laserdrucker mit folgenden Merkmalen: einemFixierer, der Wärmeerzeugt; und einem Kühlsystem(32) mit folgenden Merkmalen: einem thermoelektrischenGenerator (40), der thermisch mit dem Fixierer gekoppeltist, um Wärmevon dem Fixierer in elektrische Energie umzuwandeln; und einerKühlvorrichtung(42), die durch die elektrische Energie mit Leistung versorgtwird, um dadurch den Laserdrucker zu kühlen.
    [25] Laserdrucker gemäß Anspruch24, bei dem das Kühlsystemferner folgendes Merkmal aufweist: eine Steuerung (45),die angepaßtist, um einen Pegel einer elektrischen Energie von einer Leistungsversorgunginnerhalb des Laserdruckers zu empfangen, und konfiguriert ist,um denselben zu überwachen,konfiguriert ist, um die elektrische Energie von dem thermoelektrischenGenerator zu empfangen, und konfiguriert ist, um zu bewirken, daß die Kühlvorrichtungnormal durch die elektrische Energie von der Leistungsversorgungmit Leistung versorgt wird und alternativ daraufhin, daß erfaßt wird,daß derPegel der elektrischen Energie von der Leistungsversorgung im wesentlichenbei oder unter einem Schwellenpegel ist, durch die elektrische Energievon dem thermoelektrischen Generator mit Leistung versorgt wird.
    [26] Laserdrucker gemäß Anspruch25, bei dem der Schwellenpegel im wesentlichen gleich Null ist.
    [27] Laserdrucker gemäß Anspruch25 oder 26, bei dem die Steuerung (45) ferner konfiguriertist, um zu bewirken, daß dieKühlvorrichtungalternativ daraufhin, daß erfaßt wird,daß dieelektrische Energie von dem thermoelektrischen Generator auf einem Pegelist, der größer alsder Pegel der elektrischen Energie von der Leistungsversorgung ist,durch die elektrische Energie von dem thermoelektrischen Generatormit Leistung versorgt wird.
    [28] Laserdrucker gemäß einemder Ansprüche 24bis 27, bei dem der thermoelektrische Generator folgendes Merkmalaufweist: eine Peltier-Vorrichtung (52), die in einemSeebeck-Modus arbeitet.
    [29] Laserdrucker gemäß einemder Ansprüche 24bis 28, bei dem der thermoelektrische Generator eine erste Oberfläche, diemit einem Gehäuse(72) des Laserdruckers mechanisch gekoppelt und thermischgekoppelt ist, und eine zweite Oberfläche aufweist, die nur mit demFixierer thermisch gekoppelt ist, um dadurch eine Ent nahme des Druckfixierers ausder Bilderzeugungsvorrichtung zu ermöglichen.
    [30] Laserdrucker gemäß Anspruch29, bei dem ein wärmeleitendesElastomer eine erste Hauptoberfläche,die an der zweiten Oberflächedes thermoelektrischen Generators haftet, und eine zweite Hauptoberfläche aufweist,die den Fixierer berührt.
    [31] Laserdrucker gemäß einemder Ansprüche 24bis 30, bei dem die elektrische Energie eine Spannung aufweist.
    [32] Laserdrucker gemäß einemder Ansprüche 24bis 31, bei dem die Kühlvorrichtungkonfiguriert ist, um die Temperatur des Fixierers zu reduzieren.
    [33] Laserdrucker gemäß einemder Ansprüche 24bis 32, bei dem die Kühlvorrichtungzumindest ein Abluftgebläseaufweist, das einen Luftfluß erzeugt.
    [34] Fixierersystem mit folgenden Merkmalen: einerFixiereranordnung, die Wärmeerzeugt; und einem Kühlsystem(32) mit folgenden Merkmalen: einem thermoelektrischenGenerator (40), der thermisch mit dem Fixierer gekoppeltist, um Wärmevon dem Fixierer in elektrische Energie umzuwandeln; und einerKühlvorrichtung(42), die durch die elektrische Energie mit Leistung versorgtwird, um dadurch die Fixiereranordnung zu kühlen.
    [35] Fixierersystem gemäß Anspruch 34, bei dem dasKühlsystemferner folgendes Merkmal aufweist: eine Steuerung (45),die angepaßtist, um einen Pegel einer elektrischen Energie von einer Leistungsversorgungzu empfangen, und konfiguriert ist, um denselben zu überwachen,konfiguriert ist, um die elektrische Energie von dem thermoelektrischenGenerator zu empfangen, und konfiguriert ist, um zu bewirken, daß die Kühlvorrichtungnormal durch die elektrische Energie von der Leistungsversorgungmit Leistung versorgt wird und alternativ daraufhin, daß erfaßt wird,daß derPegel der elektrischen Energie von der Leistungsversorgung im wesentlichenbei oder unter einem Schwellenpegel ist, durch die elektrische Energievon dem thermoelektrischen Generator mit Leistung versorgt wird.
    [36] Fixierersystem gemäß Anspruch 35, bei dem derSchwellenpegel im wesentlichen gleich Null ist.
    [37] Fixierersystem gemäß Anspruch 35 oder 36, beidem die Steuerung (45) ferner konfiguriert ist, um zu bewirken,daß dieKühlvorrichtungalternativ daraufhin, daß erfaßt wird,daß dieelektrische Energie von dem thermoelektrischen Generator auf einem Pegelist, der größer alsder Pegel der elektrischen Energie von der Leistungsversorgung ist,durch die elektrische Energie von dem thermoelektrischen Generatormit Leistung versorgt wird.
    [38] Fixierersystem gemäß einem der Ansprüche 34 bis37, bei dem der thermoelektrische Generator folgendes Merkmal aufweist: einePeltier-Vorrichtung (52), die in einem Seebeck-Modus arbeitet.
    [39] Fixierersystem gemäß einem der Ansprüche 34 bis38, bei dem der thermoelektrische Generator eine erste Oberfläche, diemit einem Gehäuse(72) des Laserdruckers mechanisch gekoppelt und thermischgekoppelt ist, und eine zweite Oberfläche aufweist, die nur mit demFixierer thermisch gekoppelt ist, um dadurch eine Entnahme des Druckfixierers ausder Bilderzeugungsvorrichtung zu ermöglichen.
    [40] Fixierersystem gemäß Anspruch 39, bei dem einwärmeleitendesElastomer eine erste Hauptoberfläche,die an der zweiten Oberflächedes thermoelektrischen Generators haftet, und eine zweite Hauptoberfläche aufweist,die den Fixierer berührt.
    [41] Fixierersystem gemäß einem der Ansprüche 34 bis40, bei dem die elektrische Energie eine Spannung aufweist.
    [42] Fixierersystem gemäß einem der Ansprüche 34 bis41, bei dem die Kühlvorrichtungkonfiguriert ist, um die Temperatur des Fixierers zu reduzieren.
    [43] Fixierersystem gemäß einem der Ansprüche 34 bis42, bei dem die Kühlvorrichtungzumindest ein Abluftgebläseaufweist, das einen Luftfluß erzeugt.
    [44] Verfahren zum Kühleneiner Bilderzeugungsvorrichtung (34), mit folgenden Schritten: Umwandelnvon durch die Bilderzeugungsvorrichtung erzeugter Wärme in elektrischeEnergie; und Versorgen einer Kühlvorrichtung (42)mit Leistung mit der elektrischen Energie.
    [45] Verfahren gemäß Anspruch44, das ferner folgenden Schritt aufweist: Positionieren einesthermoelektrischen Generators (40), damit eine erste Oberfläche thermischmit einer Wärmequelleinnerhalb der Bilderzeugungsvorrichtung gekoppelt ist und eine zweiteOberflächethermisch mit einem Gehäuse(72) der Bilderzeugungsvorrichtung gekoppelt ist, wobeider thermoelektrische Generator Wärme von der Wärmequellein die elektrische Energie umwandelt.
    [46] Verfahren gemäß Anspruch44 oder 45, das ferner folgenden Schritt aufweist: Positionierender Kühlvorrichtungnahe an der Wärmequelle,um die Temperatur der Wärmequellezu reduzieren.
    [47] Kühlsystemin einer Bilderzeugungsvorrichtung, die ein Druckelement aufweist,das Wärmeerzeugt, wobei das Kühlsystemfolgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung zum Umwandelnvon durch das Druckelement erzeugter Wärme in elektrische Energie;und eine Einrichtung zum Kühlender Bilderzeugungsvorrichtung, die durch die elektrische Energiemit Leistung versorgt wird.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US8811837B2|2014-08-19|Fixing device and image forming apparatus including same
    US20150125193A1|2015-05-07|Fixing device and image forming apparatus
    US7751740B2|2010-07-06|Fixing device of image forming apparatus
    US7373094B2|2008-05-13|Fixing unit having a plurality of heaters, image forming apparatus and method of determining temperature detecting position of temperature sensor
    US6810220B2|2004-10-26|Control for a fixing device in an image forming apparatus
    JP5058669B2|2012-10-24|画像形成装置
    US7599637B2|2009-10-06|Image fixing apparatus
    EP1523222B1|2015-05-06|Heizvorrichtung, hilfsstromversorgungsvorrichtung, hilfsstromversorgungssystem, fixierungsvorrichtung und bildungsvorrichtung für bewegliche bilder
    JP3437392B2|2003-08-18|像加熱装置
    US7406286B2|2008-07-29|Fixing device and image forming apparatus including a heating roller with multiple heaters
    US7002105B2|2006-02-21|Image heating apparatus
    US8295753B2|2012-10-23|Fixing device having an endless fixing belt and two-position disjunction mechanism
    US7515845B2|2009-04-07|Method for supplying power, and fixing and image forming apparatuses
    JP2013061417A|2013-04-04|定着装置及び画像形成装置
    US20130259549A1|2013-10-03|Heating roller having resistive heating element and fusing device including heating roller
    CN100407070C|2008-07-30|图像形成装置及其控制方法
    JP5036048B2|2012-09-26|定着装置及び画像形成装置
    US5073796A|1991-12-17|Cooling system for an apparatus with a heat generating element therein
    US5970299A|1999-10-19|Image heating apparatus
    CN100421041C|2008-09-24|图像形成装置
    JP2008052061A|2008-03-06|定着装置及び画像形成装置
    JP4887398B2|2012-02-29|定着装置および該定着装置を備える画像形成装置
    US6912367B2|2005-06-28|Fixing unit
    CN1652040A|2005-08-10|图像形成装置及其控制方法
    JP6003921B2|2016-10-05|画像形成装置
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2005122165A|2005-05-12|
    US7311044B1|2007-12-25|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-05-25| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-05-18| 8130| Withdrawal|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]