JP2000340351A - Transformer power feeding device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トランス給電装置
に関し、更に詳しくは、複写機やレーザビームプリンタ
のような電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着
ローラ(ヒートローラ)等へ非接触で電力を供給するト
ランス給電装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transformer power supply device, and more particularly, to a non-contact type fixing roller (heat roller) used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer. The present invention relates to a transformer power supply device for supplying power.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、記録材に転写したトナー像を定着するためにヒート
ローラ及び加圧ローラからなる定着装置が用いられる。
従来、ハロゲンランプを内蔵したものが広く用いられて
いるが、熱の伝達効率が悪く、所定温度に達するまでに
時間がかかる等の問題があり、最近、加熱時間短縮のた
めヒートローラの表面もしくは内面に面状のヒータを内
蔵したものが提案されている。しかし、ヒートローラに
カーボンブラシ等を接触させて給電するためにブラシの
寿命が新たな問題となり、トランスによる非接触の給電
方法が考えられている。2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus, a fixing device including a heat roller and a pressure roller is used to fix a toner image transferred to a recording material.
Conventionally, a lamp having a built-in halogen lamp has been widely used.However, there is a problem that heat transfer efficiency is poor and it takes time to reach a predetermined temperature. A device having a built-in planar heater on the inner surface has been proposed. However, since power is supplied by bringing a carbon brush or the like into contact with the heat roller, the life of the brush becomes a new problem, and a non-contact power supply method using a transformer has been considered.
【0003】図5は、従来のトランス給電装置の第1の
例を示し、図5(A)は側断面図、図5(B)は図5
(A)のY−Y′矢視断面図である。この従来のトラン
ス給電装置は、1次側と2次側とが面対向となるよう構
成されたものであり、ヒートローラと画像形成装置本体
のフレームとの間に設けられている。1次側は、画像形
成装置本体のフレーム9に設けられたシャフト10に固
定されており、図5(B)に示すY−Y′矢視断面図に
示すように同心円状の固定側コア1に1次巻線2が巻回
されたものである。この1次巻線2に通電することによ
り、ヒートローラとともに回転する2次側の回転側コア
3に巻回した2次巻線4に電流を流してヒートローラ内
部に供給する。ヒートローラはフランジ部6が軸受け
8、シャフト10を介してフレーム9に支持されてい
る。通電により所定温度に加熱されたヒートローラ基材
7は用紙等の記録材に接触してトナー像の定着を行う。FIG. 5 shows a first example of a conventional transformer power supply device, FIG. 5 (A) is a side sectional view, and FIG.
(A) is a sectional view taken along the line YY '. This conventional transformer power supply device is configured such that a primary side and a secondary side face each other, and is provided between a heat roller and a frame of an image forming apparatus main body. The primary side is fixed to a shaft 10 provided on a frame 9 of the image forming apparatus main body, and as shown in a sectional view taken along the line YY ′ shown in FIG. In which the primary winding 2 is wound. When the primary winding 2 is energized, a current flows through the secondary winding 4 wound around the secondary rotating core 3 that rotates together with the heat roller, and is supplied to the inside of the heat roller. The heat roller has a flange 6 supported by a frame 9 via a bearing 8 and a shaft 10. The heat roller substrate 7 heated to a predetermined temperature by energization contacts a recording material such as paper to fix a toner image.
【0004】また、定着装置に用いられるトランス給電
装置の第2の例として、特開平8−305203号公報
に開示されたものがある。この例は、1次巻線を巻回し
たE字状の固定側コアと2次巻線を巻回した可動側ボビ
ンからなり、E字状コアの中央脚にボビンをエアギャッ
プを介して外嵌し、ヒートローラの給電装置としたもの
である。A second example of a transformer power supply device used for a fixing device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-305203. This example comprises an E-shaped fixed core wound with a primary winding and a movable bobbin wound with a secondary winding. The bobbin is attached to the center leg of the E-shaped core via an air gap. The power supply device of the heat roller is fitted.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
1の従来例のトランス給電装置は、トランス1次側と2
次側とがエアギャップGを介してスラスト方向に向かい
あう構成であるために、1kW程度の大きな電力を供給
するときにはエアギャップGを介して1次側(固定側)
と2次側(回転側)との間に供給電力の2倍の周波数を
有する大きな磁気吸引力が働く。この磁気吸引力がフレ
ームに伝達して生じる振動が用紙搬送系の搬送方向に伝
達すると画質劣化(バンディング)を引き起こす。ま
た、振動がレーザスキャン方向に伝達することによって
も画質劣化が起き、さらに振動が精密な位置決めが行わ
れている光学系に及ぶと弊害は一層拡大される。However, the above-described first conventional transformer power supply apparatus has a transformer primary side and a secondary side.
Since the secondary side faces the thrust direction via the air gap G, the primary side (fixed side) via the air gap G when a large power of about 1 kW is supplied.
A large magnetic attraction force having a frequency twice as high as the supplied electric power acts between the motor and the secondary side (rotating side). When the vibration generated by transmitting the magnetic attraction force to the frame is transmitted in the transport direction of the paper transport system, the image quality deteriorates (banding). In addition, image quality degradation also occurs when the vibration is transmitted in the laser scanning direction, and the adverse effect is further magnified when the vibration reaches an optical system in which precise positioning is performed.
【0006】一方、上記第2の従来例のトランス給電装
置は、コアが固定側コアだけで構成されているため磁気
吸引力の問題はないが、エアギャップ部で2次巻線が
回動する、供給電力によりコイルに生じる電磁力に耐
えるコイル支持部材(可動側ボビン)が回動する、とい
った問題があり、エアギャップを大きくとらなければな
らず、また1次側と2次側との磁気結合効率が悪いもの
となっていた。On the other hand, in the above-described second conventional transformer power supply device, since the core is constituted only by the fixed core, there is no problem of magnetic attraction, but the secondary winding rotates in the air gap portion. In addition, there is a problem that the coil supporting member (movable bobbin) that withstands the electromagnetic force generated in the coil due to the supplied electric power rotates, so that the air gap must be large, and the magnetic force between the primary side and the secondary side is increased. The coupling efficiency was poor.
【0007】本発明は、上記従来例の問題点に鑑みなさ
れたものであり、その目的は固定側と回転側との間に働
く磁気吸引力に基づく振動を発生することがないととも
に、給電効率の高いトランス給電装置を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and has as its object to prevent generation of vibration based on a magnetic attraction force acting between a fixed side and a rotating side, and to improve power supply efficiency. And to provide a transformer power supply device with high power.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、トラ
ンス給電装置において、1次側のコアを固定継鉄、2次
側のコアを可動継鉄とし、前記固定継鉄と前記可動継鉄
とで磁路を形成して2次側に接続された可動の電気回路
に給電を行うトランス給電装置において、前記固定継鉄
と前記可動継鉄との間に働く磁気吸引力の各方向成分に
対して略逆方向で等大の磁気吸引力成分が作用するよう
な形状のエアギャップを前記固定継鉄と前記可動継鉄と
の間に設けることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, in a transformer power supply device, a primary core is a fixed yoke, and a secondary core is a movable yoke. In a transformer power feeding device for forming a magnetic path with iron and feeding power to a movable electric circuit connected to a secondary side, each direction component of magnetic attraction force acting between the fixed yoke and the movable yoke An air gap is formed between the fixed yoke and the movable yoke so that an equal magnetic attraction component acts in a substantially opposite direction to the fixed yoke.
【0009】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記磁気吸引力の各方向成分に対して完全に相殺す
る磁気吸引力成分が作用するような形状のエアギャップ
を設けることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an air gap is provided in such a shape that a magnetic attraction component that completely cancels out each direction component of the magnetic attraction acts. And
【0010】請求項3の発明は、請求項1または2の発
明において、回転軸に固定される前記固定継鉄とその周
りを回転する前記可動継鉄とが前記回転軸を中心として
周対向していることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the fixed yoke fixed to the rotating shaft and the movable yoke rotating therearound face circumferentially around the rotating shaft. It is characterized by having.
【0011】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、互いに対向して前記エアギャップを形成する前記固
定継鉄の端部と前記可動継鉄の端部とは、いずれか一方
の端部の方が他方の端部よりも面積が大きいことを特徴
とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, one end of the fixed yoke and the end of the movable yoke which oppose each other and form the air gap are either one end. The portion has a larger area than the other end.
【0012】請求項5の発明は、請求項3の発明におい
て、互いに対向して前記エアギャップを形成するする前
記固定継鉄の端部と前記可動継鉄の端部とは同一面積で
あることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, an end of the fixed yoke and an end of the movable yoke forming the air gap facing each other have the same area. It is characterized by.
【0013】請求項6の発明は、請求項1ないし5のい
ずれかの発明において、ヒートローラ両端部に軸受けを
有し、一方の軸受けがスラスト方向の位置を規制し、他
方の軸受けがスラスト方向移動自由の構造であって、前
記スラスト方向の位置を規制する軸受け側にトランス給
電装置を配置することを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, bearings are provided at both ends of the heat roller, and one of the bearings regulates the position in the thrust direction, and the other bearing is in the thrust direction. It is a freely movable structure, wherein a transformer power supply device is arranged on a bearing side for regulating the position in the thrust direction.
【0014】請求項7の発明は、請求項1ないし6のい
ずれかの発明において、ヒートローラの内部に設けられ
ることを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, it is provided inside the heat roller.
【0015】請求項8の発明は、請求項1ないし7のい
ずれかの発明において、商用周波数よりも高い周波数の
電圧が1次側に印加されることを特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, a voltage having a frequency higher than the commercial frequency is applied to the primary side.
【0016】請求項9の発明は、請求項8の発明におい
て、周波数が20kHzよりも高いことを特徴とする。A ninth aspect of the present invention is characterized in that, in the eighth aspect, the frequency is higher than 20 kHz.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施例のトラン
ス給電装置を示し、図1(A)は、要部側断面図、図1
(B)は、図1(A)のY−Y′矢視断面図である。図
1に示すように、本発明のトランス給電装置は、フラン
ジ部6,ヒートローラ基材7,軸受け8,フレーム9及
びシャフト10等が図5に示す従来例と同様に形成され
ている。一方、1次巻線2が巻回された固定側コア(固
定継鉄)1がシャフト10を中心軸としてフレーム9に
略円柱状に設けられており、固定側コア1の周りに2次
巻線4が巻回された回転側コア(可動継鉄)3が同心軸
状の略円筒形状に設けられた(図1(B)のY−Y′断
面図参照)、周方向にエアギャップGを有する構造(以
下、周対向という)のトランスを有している。そして、
回転側コア3は支持部材5によってヒートローラのフラ
ンジ部6に固定されており、ヒートローラの回転に伴っ
て回転するようになっている。FIG. 1 shows a transformer power supply apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2B is a sectional view taken along the line YY ′ of FIG. As shown in FIG. 1, in the transformer power supply device of the present invention, a flange portion 6, a heat roller base 7, a bearing 8, a frame 9, a shaft 10, and the like are formed in the same manner as the conventional example shown in FIG. On the other hand, a fixed core (fixed yoke) 1 around which the primary winding 2 is wound is provided on the frame 9 in a substantially columnar shape with the shaft 10 as a central axis, and a secondary winding is formed around the fixed core 1. A rotating core (movable yoke) 3 around which the wire 4 is wound is provided in a substantially cylindrical shape having a concentric shaft shape (see a cross-sectional view taken along the line YY 'in FIG. 1B). (Hereinafter, referred to as circumferentially opposed). And
The rotation-side core 3 is fixed to the flange 6 of the heat roller by a support member 5, and rotates with the rotation of the heat roller.
【0018】固定側コア1と回転側コア3とはエアギャ
ップGを介して一つの磁路を形成するが、エアギャップ
Gを挟んで対向する固定側コア1の端部は回転側コア3
の端部よりも面積が大きく、回転側コア3の端部が固定
側コア1の端部の略中心部分に対向するように配置され
ている。The fixed side core 1 and the rotating side core 3 form one magnetic path via an air gap G, and the end of the fixed side core 1 opposed to the air gap G is located between the rotating side core 3 and the rotating side core 3.
The fixed core 1 is arranged such that the end of the rotating core 3 faces the substantially central portion of the end of the fixed core 1.
【0019】上記の構成のトランス給電装置において、
外部から固定側コア1の1次巻線2に電流が供給される
と、磁気結合された回転側コア3の2次巻線4に電流が
誘起され、ヒートローラ内部の電気回路に給電が行われ
る。このとき、固定側コア1と回転側コア3との間のエ
アギャップGでは図1(A)において紙面上の上下方向
に磁束が貫くが、これによる磁気吸引力は図1(B)に
示すY−Y′断面図上でいえば回転側コア3に対して回
転中心方向への磁気吸引力成分の総和であり、各成分に
対して必ず180度反対側に等大であって逆方向の成分
が存在するために、0もしくは0に近い値となる。ま
た、固定側コア1に対しては中心から外側に向かう各成
分が打ち消し合うために磁気吸引力が0もしくは0に近
い値となる。これにより、磁気吸引力による振動は全く
あるいはほとんど発生せず、フレーム9から外部に悪影
響が及ぶことはない。In the transformer power supply device having the above configuration,
When a current is supplied from the outside to the primary winding 2 of the fixed side core 1, a current is induced in the secondary winding 4 of the magnetically coupled rotating side core 3 to supply power to the electric circuit inside the heat roller. Will be At this time, in the air gap G between the fixed-side core 1 and the rotation-side core 3, a magnetic flux penetrates in the vertical direction on the paper surface in FIG. 1A, and the magnetic attraction due to this is shown in FIG. In the YY 'sectional view, it is the sum of the magnetic attraction components in the direction of the rotation center with respect to the rotation side core 3, and is always equal to the opposite side by 180 degrees for each component, and Since the component exists, the value is 0 or a value close to 0. In addition, the magnetic attraction force is 0 or a value close to 0 because the components from the center to the outside cancel each other out with respect to the fixed core 1. As a result, no or almost no vibration is generated by the magnetic attraction force, and the frame 9 does not adversely affect the outside.
【0020】給電対象が定着装置のヒートローラ等の加
熱されるものである場合、温度上昇によってスラスト方
向に熱膨張することがある。このとき回転側コア3が固
定側コア1に対して図1(A)において紙面上の左側へ
移動することになるが、前述したように固定側コア1の
端部が回転側コア3の端部より大面積に形成されている
ために、端部同士は依然対向したままであり、エアギャ
ップの状態は変化しない。従って、磁気吸引力の総和は
0に保たれることとなり、本実施例のトランス給電装置
は回転軸長手方向(以下、スラスト方向という)のずれ
を吸収することができる。このように、エアギャップG
の構成にマージンを持たせておくと、ヒートローラの機
械的な取り付け精度による誤差に対しても有効である。When the power supply is to be heated, such as a heat roller of a fixing device, the power may be thermally expanded in the thrust direction due to a rise in temperature. At this time, the rotating core 3 moves to the left on the paper surface in FIG. 1A with respect to the fixed core 1, but the end of the fixed core 1 is the end of the rotating core 3 as described above. Since the area is larger than the area, the ends are still opposed to each other, and the state of the air gap does not change. Therefore, the sum of the magnetic attraction forces is maintained at 0, and the transformer power supply device of the present embodiment can absorb the displacement in the longitudinal direction of the rotating shaft (hereinafter, referred to as the thrust direction). Thus, the air gap G
If a margin is provided in the above configuration, it is effective against errors due to the mechanical mounting accuracy of the heat roller.
【0021】またヒートローラ両端で回転支持する軸受
けのうち、一方端の軸受けはスラスト方向の位置も規制
する軸受け、他方端の軸受けはスラストガタ吸収のため
スラスト方向移動自由の軸受けとし、トランス給電装置
はスラスト方向の位置を規制する軸受け側に配置するこ
とにより、ヒートローラの熱膨張が発生したような場合
であっても、可動継鉄の位置はほとんど変化せず、トラ
ンス部のエアギャップの変化は少なく、したがって安定
した給電を行うことができる。Of the bearings rotatably supported at both ends of the heat roller, one of the bearings regulates the position in the thrust direction, and the other end of the bearing is free to move in the thrust direction to absorb thrust play. By arranging it on the bearing side that regulates the position in the thrust direction, even if thermal expansion of the heat roller occurs, the position of the movable yoke hardly changes, and the change in the air gap of the transformer section does not change. Therefore, stable power supply can be performed.
【0022】なお、スラスト方向のガタが大きくなって
端部同士が対向しない領域が生じるほどずれた場合に
は、エアギャップを貫く磁束が斜め方向となる部分が生
じるが、そのスラスト方向成分の磁気吸引力によりスラ
スト方向のガタが元に戻ろうとする力が働くので、規定
値以上のスラスト方向のずれを規制することができる。
したがって、対向する両継鉄の端部同士を同一面積とな
るように形成しておき、両者が正確に対向した位置、即
ち磁気的に平衡する位置としておけば、スラスト方向の
ずれが生じたときには自動的に平衡する位置に戻るよう
に磁気吸引力をヒートローラに加えることができる。こ
の結果、ヒートローラの幅方向の位置が正確に制御さ
れ、高精度の用紙搬送を実現することができる。If the backlash in the thrust direction is so large that there is a region where the ends do not face each other, there is a portion where the magnetic flux penetrating through the air gap goes in an oblique direction. Since the backlash in the thrust direction acts to return to the original state due to the suction force, the displacement in the thrust direction exceeding a specified value can be restricted.
Therefore, if the ends of both opposing yokes are formed so as to have the same area, and if they are set to a position where they exactly oppose each other, that is, a position where they are magnetically balanced, a shift in the thrust direction occurs. A magnetic attraction can be applied to the heat roller to return to an automatically equilibrating position. As a result, the position of the heat roller in the width direction is accurately controlled, and highly accurate paper conveyance can be realized.
【0023】また最初からスラスト方向位置に適当なオ
フセットを設けてスラスト方向へ一定の与圧を軸受けに
与えることにより、ヒートローラの幅方向の位置精度を
向上させることもできる。Further, by providing an appropriate offset in the thrust direction from the beginning and applying a constant pressurizing force to the bearing in the thrust direction, the positional accuracy of the heat roller in the width direction can be improved.
【0024】図2は、本発明の他の実施例の側断面図で
あって、トランス給電装置をヒートローラ内に収める構
成の例である。この実施例のトランス給電装置の場合、
ヒートローラの径を所定値に設定する必要があるため、
図2のように固定側コア11と回転側コア13とを軸方
向にずらして、互い違いに配置してヒートローラ内に収
まるように空間を節約するようにするとよい。この実施
例においても、図1に示す実施例と同様に、磁気吸引力
が0となることは容易に理解できる。FIG. 2 is a side sectional view of another embodiment of the present invention, showing an example of a configuration in which a transformer power supply device is housed in a heat roller. In the case of the transformer power supply device of this embodiment,
Since it is necessary to set the diameter of the heat roller to a predetermined value,
As shown in FIG. 2, the fixed side core 11 and the rotating side core 13 are preferably displaced in the axial direction and arranged alternately so as to save space so as to fit in the heat roller. Also in this embodiment, it is easily understood that the magnetic attraction force becomes 0, as in the embodiment shown in FIG.
【0025】ところで、以上の各実施例において、1次
巻線2,12に印加する電圧の周波数を上昇させると磁
気吸引力がそれに反比例して減少することが分かってい
る。図3及び図4に、それぞれ固定側コア1,11に珪
素鋼を用いた場合、フェライトを用いた場合の、給電周
波数fsと磁気吸引力Fmとの関係を示す。実線は1次
巻線が200T、破線は1次巻線が50Tの場合であ
る。50Hzや60Hz等の商用周波数では1000N
前後のオーダーの非常に大きな磁気吸引力が加わること
が分かる。この関係を用いると、本実施の形態のトラン
ス給電装置の1次巻線に印加する電圧は、たとえ磁気吸
引力が釣り合う結果相殺されることになってもそれぞれ
の成分はコアに作用しているため、コアの耐久性に対す
る影響を考慮すると、磁気吸引力を小さくすることがで
きる高周波数の電圧を印加することが望ましい。したが
って、少なくとも商用電源から直接電力を供給するので
はなく、給電トランスとスイッチング電源トランスを兼
用させ、一旦電源回路を通して周波数を上昇させておく
とよい。また、20kHz以下の周波数領域は可聴周波
数領域であるので、騒音を防止するという観点から、1
次巻線に印加する電圧の周波数を20kHzより高くす
れば一層好ましい。By the way, in each of the above embodiments, it is known that when the frequency of the voltage applied to the primary windings 2 and 12 is increased, the magnetic attraction decreases in inverse proportion thereto. 3 and 4 show the relationship between the power supply frequency fs and the magnetic attractive force Fm when silicon steel is used for the fixed cores 1 and 11 and when ferrite is used, respectively. The solid line shows the case where the primary winding is 200T, and the broken line shows the case where the primary winding is 50T. 1000N at commercial frequencies such as 50Hz and 60Hz
It can be seen that a very large magnetic attraction force of the order before and after is applied. Using this relationship, each component acts on the core of the voltage applied to the primary winding of the transformer power feeding device of the present embodiment even if the magnetic attraction force is canceled out as a result. Therefore, in consideration of the influence on the durability of the core, it is desirable to apply a high-frequency voltage that can reduce the magnetic attractive force. Therefore, it is preferable that the power is not supplied directly from the commercial power supply at all, but the power supply transformer and the switching power supply transformer are also used, and the frequency is once increased through the power supply circuit. Since the frequency range below 20 kHz is the audible frequency range, from the viewpoint of preventing noise,
More preferably, the frequency of the voltage applied to the next winding is higher than 20 kHz.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明は、以上に説明したような構成で
あるので次のような効果がある。請求項1の発明によれ
ば、固定継鉄と可動継鉄との間の磁気吸引力は、その各
方向成分に対して打ち消し合うような成分が存在するの
で、全体として残る磁気吸引力はわずかとなる。これに
より、2次側から1次側へ伝わる振動を抑制することが
でき、1次側を固定している部材に伝わる振動を抑制す
ることができる。The present invention has the following effects since it has the structure described above. According to the first aspect of the present invention, the magnetic attraction force between the fixed yoke and the movable yoke includes components that cancel each other in the respective directional components. Becomes Thereby, the vibration transmitted from the secondary side to the primary side can be suppressed, and the vibration transmitted to the member fixing the primary side can be suppressed.
【0027】請求項2の発明によれば、全体として残る
磁気吸引力が0となるので、2次側から1次側へ伝わる
振動をなくすことができる。According to the second aspect of the present invention, since the magnetic attraction force remaining as a whole becomes zero, vibration transmitted from the secondary side to the primary side can be eliminated.
【0028】請求項3の発明によれば、固定継鉄を中心
に固定して可動継鉄をその周りに回転させる周対向構造
をとることにより、両継鉄の間のエアギャップは固定継
鉄の軸を中心とする同心円筒状になるため、各磁気吸引
力成分に対して等大であって逆方向の磁気吸引成分が作
用し、トランス給電装置を容易に実現することができ
る。According to the third aspect of the present invention, the air gap between the two yokes is fixed by using a circumferentially opposed structure in which the movable yoke is rotated around the fixed yoke while being fixed around the fixed yoke. , And the magnetic attraction components of the same size and opposite to each other act on each magnetic attraction force component, so that a transformer power feeding device can be easily realized.
【0029】請求項4の発明によれば、電気回路を備え
た部材、例えばヒートローラが給電されることにより発
熱して回転軸方向に熱膨張したような場合、あるいは部
材の機械的な取り付け精度が悪く軸方向にずれた場合で
あっても、両継鉄の一方の端部が他方の端部より面積が
大きいので、可動継鉄の位置がスラスト方向にずれたと
してもエアギャップは移動する前と同じ状態に保たれる
ことになり、磁束分布は一定となり、安定した給電を行
うことができる。According to the fourth aspect of the present invention, when a member having an electric circuit, for example, a heat roller generates heat by being supplied with power and thermally expands in the direction of the rotation axis, or the mechanical mounting accuracy of the member If the position of the movable yoke shifts in the thrust direction, the air gap moves even if the position of the movable yoke shifts in the thrust direction because one end of both yokes has a larger area than the other end The same state as before is maintained, the magnetic flux distribution becomes constant, and stable power supply can be performed.
【0030】請求項5の発明によれば、例えばヒートロ
ーラがスラスト方向にずれた場合に、同一面積の両継鉄
の端部は対向する面積が小さくなり、エアギャップの状
態が変化するが、この際端部同士を斜めに貫く磁束によ
ってずれを元に戻す方向に磁気吸引力が働くため、スラ
スト方向のガタを規制することができ、高精度の用紙搬
送を実現することができる。According to the fifth aspect of the present invention, when the heat roller is displaced in the thrust direction, for example, the ends of both ends of the two yokes having the same area become smaller, and the state of the air gap changes. At this time, a magnetic attraction force acts in a direction in which the deviation is restored by the magnetic flux penetrating the ends diagonally, so that the play in the thrust direction can be restricted, and highly accurate paper conveyance can be realized.
【0031】請求項6の発明によれば、ヒートローラの
一方の軸受けがスラスト方向の位置を規制する軸受け、
他方の軸受けがスラスト方向の位置を規制しない軸受け
であり、トランス給電装置は、スラスト方向の位置を規
制する軸受け側に配置されるので、ヒートローラの熱膨
張が発生したような場合であっても、トランス部のエア
ギャップの変化は少なく、安定した給電を行うことがで
きる。According to the invention of claim 6, one of the bearings of the heat roller regulates the position in the thrust direction,
Since the other bearing is a bearing that does not regulate the position in the thrust direction, and the transformer power feeding device is disposed on the bearing side that regulates the position in the thrust direction, even if thermal expansion of the heat roller occurs, The change in the air gap of the transformer section is small, and stable power supply can be performed.
【0032】請求項7の発明によれば、トランス給電装
置をヒートローラの内部に設けるので、ヒートローラを
小型化することができる。According to the invention of claim 7, since the transformer power supply device is provided inside the heat roller, the heat roller can be downsized.
【0033】請求項8の発明によれば、磁気吸引力は1
次側に印加される電圧の周波数に反比例して小さくなる
ため、商用周波数よりも周波数を上昇させることによ
り、磁気吸引力が加わる部材の耐久性に対する条件が緩
和され、製造が容易になる。According to the invention of claim 8, the magnetic attraction force is 1
Since the frequency becomes lower in inverse proportion to the frequency of the voltage applied to the next side, by raising the frequency higher than the commercial frequency, the condition for the durability of the member to which the magnetic attraction force is applied is relaxed, and the manufacturing becomes easy.
【0034】請求項9の発明によれば、可聴周波数より
も高い周波数領域を使用することによって騒音の発生を
回避することができる。According to the ninth aspect of the present invention, noise can be avoided by using a frequency range higher than the audible frequency.
【図1】本発明の実施例のトランス給電装置を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing a transformer power supply device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
【図3】固定側コアに珪素鋼を用いた場合の給電周波数
と磁気吸引力の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a power supply frequency and a magnetic attraction force when silicon steel is used for a fixed-side core.
【図4】固定側コアにフェライトを用いた場合の給電周
波数と磁気吸引力の関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a power supply frequency and a magnetic attraction force when ferrite is used for a fixed-side core.
【図5】従来のトランス給電装置の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a conventional transformer power supply device.
1,11…固定側コア(固定継鉄)、2,12…1次巻
線、3,13…回転側コア(可動継鉄)、4,14…2
次巻線、5…支持部材、6…フランジ部、7…ヒートロ
ーラ基材、8…軸受け、9…フレーム、10…シャフ
ト、G…エアギャップ。1,11 ... fixed side core (fixed yoke), 2,12 ... primary winding, 3,13 ... rotating side core (movable yoke), 4,14 ... 2
Next winding, 5: Support member, 6: Flange, 7: Heat roller base, 8: Bearing, 9: Frame, 10: Shaft, G: Air gap.
Claims (9)
を可動継鉄とし、前記固定継鉄と前記可動継鉄とで磁路
を形成して2次側に接続された可動の電気回路に給電を
行うトランス給電装置において、 前記固定継鉄と前記可動継鉄との間に働く磁気吸引力の
各方向成分に対して略逆方向で等大の磁気吸引力成分が
作用するような形状のエアギャップを前記固定継鉄と前
記可動継鉄との間に設けることを特徴とするトランス給
電装置。1. A primary core is a fixed yoke, and a secondary core is a movable yoke. The fixed yoke and the movable yoke form a magnetic path and are connected to the secondary side. In a transformer power supply device for supplying power to a movable electric circuit, an equal-sized magnetic attraction component acts in substantially the opposite direction to each direction component of magnetic attraction acting between the fixed yoke and the movable yoke. A transformer power supply device, wherein an air gap having such a shape is provided between the fixed yoke and the movable yoke.
全に相殺する磁気吸引力成分が作用するような形状のエ
アギャップを設けることを特徴とする請求項1に記載の
トランス給電装置。2. The transformer power supply device according to claim 1, wherein an air gap having a shape in which a magnetic attraction force component that completely cancels out each direction component of the magnetic attraction force is provided.
周りを回転する前記可動継鉄とが前記回転軸を中心とし
て周対向していることを特徴とする請求項1または2に
記載のトランス給電装置。3. The fixed yoke fixed to a rotating shaft and the movable yoke rotating therearound are circumferentially opposed around the rotating shaft. Transformer power supply.
する前記固定継鉄の端部と前記可動継鉄の端部とは、い
ずれか一方の端部の方が他方の端部よりも面積が大きい
ことを特徴とする請求項3に記載のトランス給電装置。4. An end of the fixed yoke and an end of the movable yoke which oppose each other to form the air gap have an area at one end larger than that at the other end. The transformer power supply device according to claim 3, wherein the transformer power supply device is large.
するする前記固定継鉄の端部と前記可動継鉄の端部とは
同一面積であることを特徴とする請求項3に記載のトラ
ンス給電装置。5. The transformer power supply according to claim 3, wherein an end of the fixed yoke and an end of the movable yoke which face each other and form the air gap have the same area. apparatus.
方の軸受けがスラスト方向の位置を規制し、他方の軸受
けがスラスト方向移動自由の構造であって、前記スラス
ト方向の位置を規制する軸受け側にトランス給電装置を
配置することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか
に記載のトランス給電装置。6. A bearing having bearings at both ends of a heat roller, wherein one bearing regulates a position in the thrust direction, and the other bearing has a structure capable of moving in the thrust direction, and regulates the position in the thrust direction. The transformer power supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein a transformer power supply device is disposed on the side.
特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のトラン
ス給電装置。7. The transformer power supply device according to claim 1, wherein the transformer power supply device is provided inside a heat roller.
次側に印加されることを特徴とする請求項1ないし7の
いずれかに記載のトランス給電装置。8. A voltage having a frequency higher than the commercial frequency is 1
8. The transformer power supply device according to claim 1, wherein the voltage is applied to a secondary side.
徴とする請求項8に記載のトランス給電装置。9. The transformer power supply according to claim 8, wherein the frequency is higher than 20 kHz.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11147631A JP2000340351A (en) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | Transformer power feeding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11147631A JP2000340351A (en) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | Transformer power feeding device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000340351A true JP2000340351A (en) | 2000-12-08 |
Family
ID=15434707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11147631A Pending JP2000340351A (en) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | Transformer power feeding device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000340351A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101977457A (en) * | 2010-11-11 | 2011-02-16 | 浙江四通化纤有限公司 | Special high-frequency heater for hot drawing roller |
JP2014109731A (en) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Canon Inc | Fixing device and image forming apparatus including fixing device |
-
1999
- 1999-05-27 JP JP11147631A patent/JP2000340351A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101977457A (en) * | 2010-11-11 | 2011-02-16 | 浙江四通化纤有限公司 | Special high-frequency heater for hot drawing roller |
JP2014109731A (en) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Canon Inc | Fixing device and image forming apparatus including fixing device |
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