JP2015031806A5 - - Google Patents

Description

本発明は、たとえば、
交流電圧を生成する電圧生成手段と、
前記交流電圧が印加される複数の一次コイルと、負荷に接続される二次コイルとを有する変圧手段と、
前記複数の一次コイルを前記交流電圧に対して直列に接続するか並列に接続するかを切り替える切替手段と、を有し、
前記切替手段は、前記負荷に第１の電力を供給するときは前記複数の一次コイルを並列接続し、前記負荷に前記第１の電力よりも小さな第２の電力を供給するときは前記複数の一次コイルを直列接続し、
前記電圧生成手段は、前記負荷に前記第２の電力を供給するときは、前記複数の一次コイルに電流を流す期間を可変制御することを特徴とする電力供給装置を提供する。

シートＳとトナー像を均一に加圧するために、定着フィルム４１の内周側にはフィルムガイド４６が設けられている。フィルムガイド４６は、定着フィルム４１に対して一定の圧力で当接している。フィルムガイド４６は、定着ステー４５と係合している。定着ステー４５の長手方向の両端部は画像形成装置１００のフレームによって保持されている。また、定着ステー４５の長手方向の両端部は、不図示の加圧バネにより加圧されている。これにより、フィルムガイド４６は定着フィルム４１を加圧ローラ４２に対して加圧する。定着フィルム４１は、定着フランジ４３とフィルム保持部材４４とによって保持されている。定着フィルム４１の内周面は定着フランジ４３およびフィルム保持部材４４と摺動しながら、加圧ローラ４２の回転に伴って従動回転する。加圧ローラ４２は不図示の駆動モータにより駆動される。定着フランジ４３およびフィルム保持部材４４は、定着ステー４５によって支持されている。

定着フィルム４１に非接触で電力を供給するためにトランスが用いられている。定着フィルム４１の内周面のうち、フィルム保持部材４４の位置よりもさらに左側に二次コイルである受電コイル４８が固定されている。受電コイル４８は、定着フィルム４１と一体で回転する。受電コイル４８は定着フィルム４１の内部に設けられた発熱層６１に接続しており、受電コイル４８から供給された電力によって発熱層６１が発熱する。発熱層６１は、発熱抵抗体であるが、必ずしも層状の発熱部材である必要はなく、コイル状の発熱部材など、他の形態の発熱部材であってもよい。定着フィルム４１は定着部材や発熱フィルムと呼ばれてもよい。このように、送電コイル４７と受電コイル４８との間に空隙が存在するよう送電コイル４７と受電コイル４８とが配置されている。また、送電コイル４７は固定設置され、受電コイル４８は負荷である発熱層６１と一体に回転する。

１０．デューティ比が２５％のときに消費される電力
比較のため、並列接続形式でかつＰＷＭ方式の場合にデューティ比が２５％で、負荷６に供給されている電力が３００Ｗである時も同様に消費電力を算出する。デューティ比が２５％に設定されているときの一次コイルＣ１には図５（Ｃ）に示したような電流Ｉ１が流れる。電流Ｉ１の平均値は６．７Ａである。ＦＥＴのオン抵抗を５０ｍΩとすると電力は式７より２．２Ｗと算出される。直列に接続された２つのＦＥＴで消費される電力は４．５Ｗである。このときに負荷６に供給されている電力は３００Ｗであるため、その１．５％がＦＥＴで損失される。図５（Ｃ）に示した例では電力伝送効率が９８．３％である。上述したようにデューティ比が１００％である並列接続形式では電力伝送効率が９８．１％であったから、並列接続形式ではデューティ比が変わっても電力伝送効率はほとんど変わらない。よってＰＷＭ方式では直列接続形式のような電力伝送効率の向上は期待できない。

Claims (13)

1. 交流電圧を生成する電圧生成手段と、
   前記交流電圧が印加される複数の一次コイルと、負荷に接続される二次コイルとを有する変圧手段と、
   前記複数の一次コイルを前記交流電圧に対して直列に接続するか並列に接続するかを切り替える切替手段と、を有し、
   前記切替手段は、前記負荷に第１の電力を供給するときは前記複数の一次コイルを並列接続し、前記負荷に前記第１の電力よりも小さな第２の電力を供給するときは前記複数の一次コイルを直列接続し、
   前記電圧生成手段は、前記負荷に前記第２の電力を供給するときは、前記複数の一次コイルに電流を流す期間を可変制御することを特徴とする電力供給装置。
2. 前記電圧生成手段は、
   ４つのトランジスタを有するフルブリッジ回路と、
   前記４つのトランジスタをスイッチングする駆動信号を生成し、前記交流電圧のデューティ比を制御する制御回路と
   を有するインバータ回路であることを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
3. 前記負荷の温度を検知する温度検知手段をさらに有し、
   前記切替手段は、前記温度検知手段により検知された温度に応じて前記複数の一次コイルを並列接続に切り替えて前記負荷に前記第１の電力を供給するか、または直列接続に切り替えて前記負荷に前記第２の電力を供給することを特徴とする請求項２に記載の電力供給装置。
4. 前記切替手段は、前記温度検知手段により検知された温度を目標温度に立ち上げるときは前記複数の一次コイルを並列接続し、前記温度検知手段により検知された温度が前記目標温度に立ち上がった後は前記複数の一次コイルを直列接続することを特徴とする請求項３に記載の電力供給装置。
5. 前記制御回路は、前記温度検知手段により検知された温度を前記目標温度に立ち上げるときは前記デューティ比を所定値に維持し、前記温度検知手段により検知された温度が前記目標温度に立ち上がった後は前記デューティ比を前記所定値以下の範囲で可変制御して、前記負荷の温度を前記目標温度に維持することを特徴とする請求項４に記載の電力供給装置。
6. 所定の時間が経過したかどうかを判定する判定手段をさらに有し、
   前記切替手段は、前記所定の時間が経過していなければ前記複数の一次コイルを並列接続して前記負荷に前記第１の電力を供給し、前記所定の時間が経過すると前記複数の一次コイルを直列接続して前記負荷に前記第２の電力を供給することを特徴とする請求項３に記載の電力供給装置。
7. 前記電圧生成手段は、前記複数の一次コイルに流れた電流が飽和する時間より短い時間で前記複数の一次コイルに流れる電流の向きを反転するように前記交流電圧を生成することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電力供給装置。
8. 前記複数の一次コイルと前記二次コイルとの間に空隙が存在するよう前記複数の一次コイルと前記二次コイルとが配置され、
   前記複数の一次コイルは固定設置され、前記二次コイルは前記負荷と一体に回転することを特徴の請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電力供給装置。
9. 前記電力供給装置は、画像形成装置の定着装置へ電力を供給する装置であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電力供給装置。
10. 前記負荷は、発熱抵抗体であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の電力供給装置。
11. 発熱層を有する筒形状の定着フィルムと、
    前記定着フィルムとともに回転し、前記発熱層に接続された受電コイルと、
    前記受電コイルに誘導電流を流すための磁束を発生する複数の送電コイルと、
    前記複数の送電コイルに印加される交流電圧を生成する電圧生成手段と、
    前記複数の送電コイルを前記交流電圧に対して直列に接続するか並列に接続するかを切り替える切替手段と
    を有することを特徴とする定着装置。
12. トナー画像をシート上に形成する画像形成手段と、
    前記トナー画像を前記シート上に定着させる定着手段と、
    前記定着手段の発熱層に接続された受電コイルと、
    前記受電コイルに誘導電流を流すための磁束を発生する複数の送電コイルと、
    前記複数の送電コイルに印加される交流電圧を生成する電圧生成手段と、
    前記複数の送電コイルを前記交流電圧に対して直列に接続するか並列に接続するかを切り替える切替手段と
    を有することを特徴とする画像形成装置。
13. 交流電圧を生成する電圧生成手段と、
    前記交流電圧が印加される複数の一次コイルと、負荷に接続される二次コイルとを有する変圧手段と、
    前記複数の一次コイルを前記交流電圧に対して直列に接続するか並列に接続するかを切り替える切替手段と
    を有することを特徴とする電力供給装置。