DE10033145C2 - Automatische Fixierertemperatursteuerung - Google Patents

Abstract

Wenn ein Druckmedium durch einen Papierweg eines elektrophotographischen Druckers weiterbewegt wird, schwingt das Druckmedium, wobei eine Mitschwingantwort bei Elementen, die das Druckmedium berühren, hervorgerufen wird. Ein rauhes Druckmedium schwingt stärker als ein glattes Druckmedium. Die Mitschwingantwort, die durch das Druckmedium hervorgerufen wird, das durch den Papierweg weiterbewegt wird, wird gemessen. Eine Fixiertemperatur wird unter Verwendung der gemessenen Mitschwingantwort ausgewählt. Eine höhere Fixiertemperatur wird für ein Druckmedium ausgewählt, das eine stärkere Mitschwingantwort hervorruft, während eine geringere Fixierertemperatur für ein Druckmedium ausgewählt wird, das eine schwächere Mitschwingantwort hervorruft.

Description

Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf elektro­ photographische Bilderzeugungssysteme, wie beispielsweise Laserdrucker, und spezieller auf eine Fixierertemperatur­ steuerung bei elektrophotographischen Druckern.

Herkömmliche elektrophotographische Drucker oder Laser­ drucker werden betrieben, indem eine Rolle oder eine Reihe von Rollen verwendet wird, um ein Druckmedium (typi­ scherweise ein Blatt Papier) von einer Papierablage zu ziehen und das Medium zu einer Ausrichtungsrollenanordnung zu drücken. Die Ausrichtungsrollenanordnung richtet das Medium aus, so daß die Kanten des Mediums parallel zu dem Medienweg sind.

Sobald das Medium ordnungsgemäß ausgerichtet ist, leitet die Ausrichtungsrollenanordnung das Medium zu einer Photoleiter­ oberfläche, wie beispielsweise einer Trommel oder einem Band. Die Photoleiteroberfläche weist auf ihrere Oberfläche ein latentes Bild auf, das durch durch ein Abtasten eines Lasers über die Photoleiteroberfläche gebildet wird. Ein Unterschied einer elektrostatischen Ladungsdichte wird zwi­ schen den Bereichen auf der Oberfläche, die dem Laserstrahl ausgesetzt sind, und denjenigen, die dem Laserstrahl nicht ausgesetzt sind, gebildet. Ein sichtbares Bild wird durch Toner entwickelt, die selektiv zu der Photoleiteroberfläche angezogen werden, wobei dieselben abhängig von der relativen elektrostatischen Ladung der Photoleiteroberfläche, der Fixiererelektrode und des Toners entweder dem Licht ausge­ setzt oder demselben nicht ausgesetzt sind. Der Photoleiter kann entweder positiv oder negativ geladen sein, wobei der Toner ebenfalls negativ oder positiv geladene Teilchen ent­ halten kann.

Das Medium wird mit einer elektrostatischen Ladung versehen und nahe zu der Photoleiteroberfläche geleitet. Wenn das Me­ dium nahe zu der Photoleiteroberfläche läuft, zieht dasselbe den Toner noch in dem Muster des Bilds, das von der Photo­ leiteroberfläche entwickelt ist, von der Photoleiterober­ fläche auf das Medium.

Nach dem Empfangen des Bild wird das Medium zu einem Fixierer geleitet. Der Fixierer erwärmt das Tonerbild auf dem Medium, wobei der Toner mit dem Medium verbunden wird.

Die Temperatur des Fixierers ist ein entscheidendes Merkmal. Ein rauhes Medium benötigt eine höhere Fixierertemperatur als ein glattes Medium. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, wird der Toner nicht ausreichend auf dem Medium fixiert. Wenn die Temperatur zu hoch ist, wird der Toner durch den Fixierer von dem Medium gezogen. In jedem Fall ergibt sich ein unerwünschter Druckfehler. Zusätzlich kann sich das Medium aufrollen oder kräuseln, wenn die Fixierertemperatur zu hoch ist.

Viele Laserdrucker besitzen eine festgelegte Fixierertem­ peratur. Die festgelegte Fixierertemperatur ist für typische Medientypen optimiert. Die festgelegten Fixierertemperaturen können nicht an Medientypen angepaßt werden, die mehr Wärme zum ordnungsgemäßen Fixieren des Toners mit dem Medium be­ nötigen. Zusätzlich können Medientypen, die geringere Fixie­ rertemperaturen benötigen, durch die Wärme der festgelegten Fixierertemperaturen beschädigt werden.

Um einen Laserdrucker zu schaffen, der sich besser an die breite Vielzahl von Druckmedien anpaßt, wurden Laserdrucker entwickelt, die ermöglichen, daß ein Benutzer die Fixierer­ temperatur steuert, indem dem Drucker angezeigt wird, wel­ cher Medientyp verwendet werden wird. Die Fixierersteuerung stellt die Fixierertemperatur gemäß dem Medientyp ein. Die­ ser Typ einer Fixierertemperatursteuerung ist von einem genauen Anzeigen des Medientyps durch den Benutzer abhängig.

Wenn der Medientyp verändert wird, muß zusätzlich der Druck­ vorgang angehalten werden, um zu ermöglichen, daß der Benut­ zer den neuen Medientyp anzeigt.

Die DE 29 43 414 C2 beschreibt ein elektrofotographisches Kopiergerät mit einer Regeleinrichtung zur Regelung der Fixiertemperatur, welches zwei manuell betätigbare Schalter zum Wählen der Fixierertemperatur in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Kopierpapiers aufweist.

Die EP 0660198 A2 beschreibt eine Bilderzeugungsvorrichtung, bei der die Fixiergeschwindigkeit abhängig von dem Aufzeich­ nungsmaterial, wie z. B. normalem Papier, dickem Papier oder dergleichen, geändert wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um zu ermöglichen, daß die Fixierertemperatur bei elektrophotographischen Druckern an unterschiedliche Medientypen angepaßt wird, um ein ordnungs­ gemäßes Drucken zu ermöglichen und unerwünschte Druckfehler zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst.

Gemäß Prinzipien der vorliegenden Erfindung schwingt ein Druckmedium, wenn es durch einen Papierweg eines elektro­ photographischen Druckers weiterbewegt wird. Das schwingende Druckmedium erzeugt bei Elementen, die das Druckmedium 2 berühren, eine Mitschwingantwort. Ein rauhes Druckmedium schwingt stärker als ein glattes Druckmedium. Die Mit­ schwingantwort, die durch das Druckmedium, das durch den Papierweg weiterbewegt wird, hervorgerufen wird, wird ge­ messen. Eine Fixierertemperatur wird ausgewählt, indem die Mitschwingantwort gemessen wird. Eine höhere Fixierertem­ peratur wird für ein Druckmedium ausgewählt, das eine stär­ kere Mitschwingantwort hervorruft, während eine geringere Fixierertemperatur für ein Druckmedium ausgewählt wird, das eine schwächere Mitschwingantwort hervorruft.

Gemäß weiterer Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden die Schwingungen durch ein Positionieren einer Reibe-Ober­ fläche erhöht, so daß das Druckmedium über die Reibe-Ober­ fläche läuft, wenn das Druckmedium auf dem Papierweg weiter­ bewegt wird. Ein Positionieren der Reibe-Oberfläche, so daß jede Oberfläche des Druckmediums zumindest über eine Reibe- Oberfläche läuft, ermöglicht eine Messung der Mitschwing- Antworten, die durch jede Oberfläche des Druckmediums her­ vorgerufen werden.

Weitere Aufgaben, Vorteile und Fähigkeiten der vorliegenden Erfindung werden im Laufe der Beschreibung offensichtlicher werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung der vorlie­ genden Erfindung darstellt; und

Fig. 2 ein Flußdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung darstellt.

Gemäß Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Auswählen einer Fixierertemperatur bei einem elektrophotographischen Drucker gezeigt. Ein Druckmedium 2 wandert in einer Richtung 4 auf einem Papierweg durch einen elektrophotographischen Drucker, wie beispielsweise einen Laserdrucker. Das Druckmedium 2 ist typischerweise ein Papierblatt, es kann jedoch jedes Medium sein, auf das der elektrophotographische Drucker drucken wird. Das Druckmedium 2 umfaßt zwei Oberflächen 6, 8. Die Oberflächen 6, 8 sind entweder gleich rauh oder eine Ober­ fläche 6 ist rauher als die andere Oberfläche 8. Die Ober­ flächen 6, 8 sind nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Die Rauhigkeit der Oberflächen 6, 8 ist für darstellende Zwecke vergrößert. Fig. 1 zeigt die rauhere Oberfläche 6 als die Oberfläche, die ein gedrucktes Bild empfängt. Alternativ kann die glattere Oberfläche 8 das gedruckte Bild empfangen.

Der Papierweg ist der Weg, dem das Druckmedium 2 folgt, wenn es durch den elektrophotographischen Drucker bewegt wird. Der Papierweg verläuft zwischen einem Fixierer 10 und einer Druckrolle 12. Die Temperatur des Fixierers 10 wird durch eine Fixierertemperatursteuerung 14 gesteuert.

Mechanismen 16, 18 sind benachbart zu dem Papierweg positioniert, um eine Oberfläche 6, 8 des Druckmediums 2 zu be­ rühren, wenn das Druckmedium 2 durch den Papierweg weiter­ bewegt wird. Die Mechanismen 16, 18 sind beliebige Mechanis­ men, die das Druckmedium 2 berühren, wenn das Druckmedium 2 entlang des Papierwegs weiterbewegt wird. Beispielsweise können die Mechanismen 16, 18 Rollen, Wellen, Führungen, Schalter, Sensoren oder Reibe-Oberflächen, wie beispiels­ weise Reibe-Rippen oder Reibe-Blöcke, umfassen.

Die Mechanismen 16, 18 können gegenüber anderen Mechanismen 16, 18 positioniert sein, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Al­ ternativ sind die Mechanismen 16, 18 positioniert, so daß dieselben keinem anderen Mechanismus 16, 18 gegenüber lie­ gen. Zusätzlich braucht nur ein Mechanismus 16 oder 18 vor­ handen zu sein, obwohl Fig. 1 einen Mechanismus benachbart zu jeder Oberfläche 6, 8 des Druckmediums 2 zeigt.

Das Druckmedium 2 schwingt, wenn es entlang des Papierwegs benachbart zu einem Mechanismus 16, 18 weiterbewegt wird. Ein rauhes Druckmedium 2 schwingt stärker als ein glattes Druckmedium 2. Die Schwingung von dem Druckmedium 2 ruft eine Mitschwingantwort bei Elementen, die das Druckmedium 2 berühren, hervor. Die rauhe Oberfläche 6 ruft eine stärkere Mitschwingantwort hervor als die glatte Oberfläche 8. Ele­ mente, die das Druckmedium 2 berühren, umfassen Luft und die Mechanismen 16, 18.

Die Mitschwingantwort ist eine Antwort durch die Elemente, die das Druckmedium 2 berühren, die sich durch die Schwin­ gungen des Druckmediums 2 ergibt. Beispielsweise werden Schallwellen 20 erzeugt und breiten sich durch die Luft aus, wenn das Druckmedium 2 schwingt. Ferner schwingen die Me­ chanismen 16, 18 ansprechend auf die Schwingungen des Druck­ mediums 2. Die Schallwellen 20 und die Schwingungen der Mechanismen 16, 18 sind Mitschwingantworten, die durch die Schwingungen des Druckmediums 2 hervorgerufen werden.

Alternativ, wenn das Druckmedium 2 entlang des Papierwegs benachbart zu einem Mechanismus 16, 18 bewegt wird, schwingt der Mechanismus 16, 18. Ein rauhes Druckmedium 2 bewirkt, daß der Mechanismus 16, 18 stärker als bei einem glatten Druckmedium 2 schwingt. Ferner bewirkt eine rauhe Oberfläche 6, daß der Mechanismus 16, 18 stärker als bei einer glatten Oberfläche 8 schwingt. Die Schwingung des Mechanismus 16, 18 ist eine Mitschwingantwort auf die Rauhheit des Druckmediums 2. Ferner sind die Schallwellen 20, die durch die Schwingung des Mechanismus 16, 18 erzeugt werden, eine Mitschwingant­ wort, die bei einem Element, das das Druckmedium 2 berührt (Luft, die das Druckmedium 2 berührt), hervorgerufen wird.

Schallerfassungsvorrichtungen 22 sind Vorrichtungen zum Erfassen von Schallwellen 20, die in der Luft hervorgerufen werden, wenn das Druckmedium entlang des Papierwegs weiter­ bewegt wird. Die Schallerfassungsvorrichtungen 22 sind be­ liebige Vorrichtungen zum Erfassen von Schall, wie bei­ spielsweise Mikrophone. Die Schallerfassungsvorrichtungen 22 können ferner eine Amplitude der Schallwellen 20 messen. Alternativ können die Schallerfassungsvorrichtungen 22 Schallinformationen zu der Fixierertemperatursteuerung 14 oder einer Fixierertemperaturauswahlvorrichtung 26 liefern.

Die Schallerfassungsvorrichtung 22 kann überall relativ zu dem Druckmedium 2 und dem Mechanismus 16, 18 positioniert sein. Die Schallerfassungsvorrichtungen 22, die in der Nähe der Quelle der Schallwellen 20 befestigt sind, werden jedoch die Schallwellen 20 besser erfassen als Schallerfassungs­ vorrichtungen 22, die weiter von der Quelle der Schallwellen 20 befestigt sind.

Schwingungserfassungsvorrichtungen 24 erfassen Schwingungen der Mechanismen 16, 18. Die Schwingungserfassungsvorrich­ tungen 24 sind beliebige Vorrichtungen zum Erfassen von Schwingungen, wie beispielsweise Beschleunigungsmesser. Die Schwingungserfassungsvorrichtungen 24 können ferner eine Amplitude der Schwingungen der Mechanismen 16, 18 messen. Alternativ können die Schwingungserfassungsvorrichtungen 24 Schwingungsinformationen zu der Fixierertemperatursteuerung 14 oder der Fixierertemperaturauswahlvorrichtung 26 liefern.

Obwohl Fig. 1 zwei Schallerfassungsvorrichtungen 22 und zwei Schwingungserfassungsvorrichtungen 24 umfaßt, braucht nur eine Schallerfassungsvorrichtung 22 oder eine Schwingungs­ erfassungsvorrichtung 24 vorhanden zu sein. Die Schaller­ fassungsvorrichtungen 22 und die Schwingungserfassungsvor­ richtungen 24 liefern eine Rückmeldung zu der Fixierertem­ peratursteuerung 14.

Alternativ liefern die Schallerfassungsvorrichtungen 22 und die Schwingungserfassungsvorrichtungen 24 eine Rückmeldung zu der Fixierertemperaturauswahlvorrichtung 26. Die Fixie­ rertemperaturauswahlvorrichtung 26 wählt die Fixierertem­ peratur aus, indem ein Eingangssignal von einer oder meh­ reren Schallerfassungs-Vorrichtung oder -Vorrichtungen 22, einer oder mehreren Schwingungserfassungs-Vorrichtung oder -Vorrichtungen 24 oder eine Kombination von einer oder mehreren Schallerfassungs-Vorrichtung oder -Vorrichtungen 22 und einer oder mehreren Schwingungserfassungs-Vorrichtung oder Vorrichtungen 24 verwendet wird. Die Fixierertempera­ turauswahlvorrichtung 26 liefert daraufhin die ausgewählte Temperatur zu der Fixierertemperatursteuerung 14.

Gemäß Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Druckmedium 2 wird entlang des Papierwegs weiterbewegt 28. Wahlweise ist eine Reibe-Oberfläche benachbart zu dem Papierweg bereitgestellt 30, die positioniert ist, um zumindest eine Oberfläche 6, 8 des Druckmediums 2 zu berühren, wenn das Druckmedium 2 durch den Papierweg bewegt wird.

Eine Mitschwingantwort wird bei Elementen, die das Druck­ medium 2 berühren, hervorgerufen, wenn das Druckmedium 2 durch den Papierweg bewegt wird. Die Mitschwingantwort wird durch die Rauhheit des Druckmediums 2 hervorgerufen, wenn es an den Mechanismen 16, 18 vorbeiläuft. Die Größe der Mitschwingantwort wird gemessen 32. Die Mitschwingantwort wird entweder durch die Schallerfassungsvorrichtung 22 oder die Schwingungserfassungsvorrichtung 24 erfaßt. Ein Messen 32 der mitschwingenden Antwort kann bei der Schallerfassungs­ vorrichtung 22, der Schwingungserfassungsvorrichtung 24, der Fixierertemperatursteuerung 14 oder der Fixierertemperatur­ auswahlvorrichtung 26 erfolgen.

Die gemessene Größe der Mitschwingantwort wird zum Auswählen 34 einer Fixierertemperatur verwendet. Bei einem Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Fixierertemperatur eine Funktion der gemessenen Größe. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird eine Nachschlagtabelle zum Auswählen 34 der Fixierer­ temperatur verwendet. Die Nachschlagtabelle und eine Logik- Schaltung, die benötigt wird, um die Nachschlagtabelle zu verwenden, können bei einer der Erfassungsvorrichtungen 22, 24, der Fixierertemperatursteuerung 14 oder der Fixierer­ temperaturauswahlvorrichtung 26 angeordnet sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel mit einer Nachschlagtabelle wird die gemessene Größe einem Größenwert in der Nachschlagtabel­ le übereinstimmend zugeordnet (matched). Jeder Größenwert in der Nachschlagtabelle besitzt einen entsprechenden Fixierer­ temperaturwert. Ein Fixierertemperaturwert wird von der Nachschlagtabelle als der Fixierertemperaturwert, der dem übereinstimmend zugeordneten Größenwert entspricht, fest­ gestellt. Der festgestellte Fixierertemperaturwert stellt die ausgewählte Fixierertemperatur dar.

Claims (10)

1. Verfahren zum Auswählen (34) einer Fixierertemperatur bei einem elektrophotographischen Drucker, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

• a) Weiterbewegen (28) eines Druckmediums (2) durch einen Papierweg des elektrophotographischen Druckers;
• b) Messen (32) des Schalls, der in der Luft durch das Druckmedium (2) hervorgerufen wird, wenn das Druckmedium den Papierweg durchläuft; und
• c) Auswählen (34) der Fixierertemperatur ansprechend auf den gemessenen Schall.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Bereit­ stellen (30) einer Reibe-Oberfläche umfaßt, die be­ nachbart zu dem Papierweg positioniert ist, um zumin­ dest eine Oberfläche (6, 8) des Druckmediums (2) zu berühren, wenn das Druckmedium (2) durch den Papierweg weiterbewegt wird, wobei die Reibe-Oberfläche bewirkt, daß das Druckmedium (2) einen Schall erzeugt, wenn das Druckmedium (2) über die Reibe-Oberfläche weiterbewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Auswäh­ len (34) der Fixierertemperatur ansprechend auf den gemessenen Schall das Auswählen (34) der Fixierertem­ peratur als eine Funktion des gemessenen Schalls um­ faßt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Auswählen (34) der Fixierertemperatur ansprechend auf den gemessenen Schall folgende Schritte umfaßt:

• a) Übereinstimmendes Zuordnen des gemessenen Schalls zu einem Größenwert in einer Nachschlagtabelle;
• b) Feststellen eines Fixierertemperaturwerts von der Nachschlagtabelle, der dem übereinstimmenden Größenwert entspricht; und
• c) Auswählen (34) des festgestellten Fixierertem­ peraturwerts als die Fixierertemperatur.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Messen des Schalls das Messen einer Größe des Schalls umfaßt.

6. Vorrichtung zum Auswählen (34) einer Fixierertempe­ ratur bei einem elektrophotographischen Drucker, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:

• a) eine Einrichtung zum Weiterbewegen eines Druck­ mediums (2) durch einen Papierweg des elektro­ photographischen Druckers;
• b) eine Einrichtung (22, 24) zum Messen (32) des Schalls, der in Luft durch das Druckmedium (2) hervorgerufen wird, wenn das Druckmedium den Papierweg durchläuft; und
• c) eine Einrichtung (26) zum Auswählen (34) der Fixierertemperatur ansprechend auf den gemessenen Schall.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, die ferner eine Reibe- Oberfläche benachbart zu dem Papierweg umfaßt, die po­ sitioniert ist, um zumindest eine Oberfläche (6, 8) des Druckmediums (2) zu berühren, wenn das Druckmedium (2) durch den Papierweg weiterbewegt wird, wobei die Reibe-Oberfläche bewirkt, daß das Druckmedium (2) einen Schall erzeugt, wenn das Druckmedium (2) über die Reibe-Oberfläche weiterbewegt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Ein­ richtung (26) zum Auswählen (34) der Fixierertempera­ tur ansprechend auf den gemessenen Schall eine Ein­ richtung (26) zum Auswählen (34) der Fixierertempera­ tur als eine Funktion des gemessenen Schalls umfaßt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der die Einrichtung (26) zum Auswählen (34) der Fixie­ rertemperatur ansprechend auf den gemessenen Schall folgende Merkmale umfaßt:

• a) eine Nachschlagtabelle;
• b) eine Einrichtung zum übereinstimmenden Zuordnen des gemessenen Schalls zu einem Größenwert in der Nachschlagtabelle;
• c) eine Einrichtung zum Feststellen eines Fixierer­ temperaturwerts von der Nachschlagtabelle, der dem übereinstimmend zugeordneten Größenwert ent­ spricht; und
• d) eine Einrichtung zum Auswählen (34) des festge­ stellten Fixierertemperaturwerts als die Fixie­ rertemperatur.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der die Einrichtung zum Messen des Schalls eine Einrich­ tung zum Messen einer Größe des Schalls umfaßt.