DE102011077496B4

DE102011077496B4 - Bildheizgerät

Info

Publication number: DE102011077496B4
Application number: DE102011077496.3A
Authority: DE
Inventors: Masanobu Tanaka; Kazuaki Ono
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2011-06-14
Publication date: 2019-04-25
Anticipated expiration: 2031-06-15
Also published as: US20110305474A1; CN102289179A; GB201110044D0; GB2481308B; JP2012002926A; CN102289179B; GB2481308A; JP5528223B2; DE102011077496A1; US8655213B2

Abstract

Bildheizgerät (20) mit:ersten und zweiten drehbaren Elementen (21, 22), die konfiguriert sind, ein Tonerbild auf einem Aufzeichnungsmaterial (P) an einem Spaltabschnitt (N1) dazwischen zu erwärmen;einem Endlosgurt (23), das konfiguriert ist, das erste drehbare Element (21) durch Berühren mit einer äußeren Oberfläche des ersten drehbaren Elements (21) zu erwärmen;einer ersten Walze (31), die in dem Endlosgurt (23) bereitgestellt ist und konfiguriert ist, (i) den Endlosgurt (23) zu dem ersten drehbaren Element (21) zu drücken und (ii) den Endlosgurt (23) zu erwärmen;einer zweiten Walze (32), die in dem Endlosgurt (23) an einer Position stromabwärts der ersten Walze (31) mit Bezug auf eine Drehrichtung des ersten drehbaren Elements (21) liegend bereitgestellt ist und konfiguriert ist, (i) den Endlosgurt (23) zu dem ersten drehbaren Element (21) zu drücken und (ii) den Endlosgurt (23) zu erwärmen;einem ersten Heizer (36), der in der ersten Walze (31) bereitgestellt ist und konfiguriert ist, die erste Walze (31) zu heizen; undeinem zweiten Heizer (37), der in der zweiten Walze (32) bereitgestellt ist und konfiguriert ist, die zweite Walze (32) zu heizen,wobei die Nennleistung des zweiten Heizers (37) mindestens das 1,2-fache der Nennleistung des ersten Heizers (36) beträgt, undjeder Heizer (36, 37) mit einer Leistung so versorgt wird, dass ein Maximalwert der Leistung, die zu dem ersten Heizer (36) zugeführt wird, kleiner als der der Leistung ist, die zu dem zweiten Heizer (37) zugeführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildheizgerät zum Wärmefixieren eines Bilds auf einem Aufzeichnungsmaterial, das an einem Bildausbildungsabschnitt an dem Aufzeichnungsmaterial ausgebildet wird.
In zurückliegenden jahren wurde es erforderlich, dass Bildausbildungsvorrichtungen, wie z.B. die Kopiermaschine, der Drucker oder die Multifunktionsmaschine weitere Verbesserungen bezüglich Geschwindigkeit, Bildqualität, Farbqualität, Energieersparnis und Ähnliches erfüllen. Zusätzlich wurde ebenfalls erforderlich, dass die Bildausbildungsvorrichtung eine Multimedia-Kompatibilität mit verschiedenen Aufzeichnungsmaterialien wie z.B. dünnem Papier, dickem Papier, rauem Papier (Papier rauer Oberfläche), ungleichmäßigem Papier (geprägtes Papier oder Ähnliches) und beschichtetem Papier (glanzbeschichtetes Papier, mattbeschichtetes Papier oder Ähnliches) realisiert und eine hohe Produktivität (eine große Anzahl von Blättern, die pro Zeiteinheit einer Bildausbildung ausgesetzt sind) realisiert. Insbesondere besteht ein Bedarf, eine Fixiereigenschaft durch das Verbessern einer Aufzeichnungsmaterialheizeigenschaft eines Fixiergeräts wie dem Bildheizgerät derart zu verbessern, dass ein Tonerbild an dem Aufzeichnungsmaterial fixiert wird, um die Produktivität des Aufzeichnungsmaterials, das ein hohes Basisgewicht aufweist, wie z.B. ein dickes Papier, zu erhöhen.
Jedoch ist eine Wärmemenge, die zum Fixieren des Tonerbilds auf dem Aufzeichnungsmaterial (dickes Papier), das das große Grundgewicht aufweist, notwendig ist, bemerkenswert größer als die für das Aufzeichnungsmaterial (dünnes Papier), das ein kleines Grundgewicht aufweist. Wenn das Toner- (Bild-) fixieren auf dem Aufzeichnungsmaterial, das das große Grundgewicht aufweist, mit derselben Fixiergeschwindigkeit bewirkt wird, wie in dem Fall, in dem das Aufzeichnungsmaterial das kleine Grundgewicht aufweist, besteht aus diesem Grund eine Möglichkeit, dass ein Problem auftritt, dass die Wärmemenge eines Bildheizelements des Fixiergeräts zum Wärmen des Toners genommen wird, und eine Oberflächentemperatur gesenkt wird, wodurch ein ungeeignetes Fixieren bewirkt wird. Deswegen ist es ein derzeitiger Zustand, wenn der Toner auf dem Aufzeichnungsmaterial fixiert wird, das das große Grundgewicht aufweist, um die Fixiereigenschaft (eine Bond-Festigkeit zwischen dem Toner und dem Aufzeichnungsmaterial) sicherzustellen, dass ein Fixierprozess durch das Absenken einer Fixiergeschwindigkeit, d.h., der Produktivität, bewirkt wird.
Als ein derartiges Bildheizgerät wird z.B. im Allgemeinen eine Fixierwalze verwendet, die eine Struktur aufweist, in der eine wärmeresistente elastische Schicht aus Silikonkautschuk, ein Fluor enthaltenden Kautschuk oder Ähnlichem auf einem rohrartigen Kernmetall beschichtet ist, das in sich ein Heizmittel wie z.B. einen Halogenheizer enthält, und dann eine Trennschicht aus einem Fluor enthaltenden Harzmaterial auf der elastischen Schicht ausgebildet ist. Mit Bezug auf eine derartige Fixierwalze neigt die Wärme von dem Halogenheizer weniger dazu, zu der Oberfläche der Fixierwalze übertragen zu werden, indem sie durch das Kernmetall und die elastische Schicht blockiert wird, die eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Dies' bestimmt einen der Faktoren, die das Absinken der Oberflächentemperatur bewirken.
Übrigens gibt es auch eine Struktur, in der die elastische Schicht in der Fixierwalze nicht bereitgestellt ist. In dem Fall dieser Struktur ist entsprechend der Abwesenheit der elastischen Schicht ein Grad der Absenkung der Oberflächentemperatur klein, aber die Wärme wird mit einem Anstieg der Dicke des Kernmetalls blockiert, und das Absinken der Oberflächentemperatur tritt ähnlich auf. Außerdem gibt es in dem Fall, in dem keine elastische Schicht vorhanden ist, mit Bezug auf ein Aufzeichnungsmaterial, das große Aussparungen und Vorsprünge aufweist, eine Möglichkeit, dass der Toner in den Aussparungen nicht zufriedenstellend mit der Fixierwalze in Berührung gerät und nicht geeignet fixiert wird. Insbesondere mit Bezug auf ein Farb- (Toner-) Bild, besteht eine Möglichkeit, dass die Oberfläche eines unfixierten Bilds nicht gleichmäßig geschmolzen werden kann, und eine nicht gleichmäßige Fixierung, einen ungleichmäßigen Glanz und eine ungleichmäßige Farbe verursacht, und somit eine Bildqualität verschlechtert ist.
Deswegen ist es von den Gesichtspunkten der Kompatibilität mit verschiedenen Aufzeichnungsmaterialien und der Bildqualität in der Fixierwalze geeignet, das Kernmetall mit der elastischen Schicht zu beschichten.
In jedem Fall würde berücksichtigt werden, um zu verhindern, dass die Oberflächentemperatur der Fixierwalze sich senkt, dass eine Struktur, wie z.B. ein in der Fixierwalze angeordneter Hochleistungshalogenheizer verwendet wird, um die Fixierwalze plötzlich zu erwärmen. Jedoch würde in dem Fall dieser Struktur eine Kernmetalltemperatur plötzlich erhöht werden, so dass wegen der Verschlechterung durch Wärme einer Kleberschicht zwischen dem Kernmetall und der elastischen Schicht oder einer Verschlechterung durch Wärme einer Kleberschicht zwischen dem Kernmetall und der Trennschicht eine Möglichkeit besteht, dass eine Trennung zwischen dem Kernmetall und der elastischen Schicht oder eine Trennung zwischen dem Kernmetall und der Trennschicht auftritt. Außerdem wird die elastische Schicht durch Erweichen thermisch verschlechtert oder durch Erhärten verschlechtert, um eine große Änderung der Härte der Fixierwalze zu verursachen, so dass ebenfalls eine Möglichkeit besteht, dass die Fixiereigenschaft einer Änderung der Breite eines Fixierspalts zwischen der Fixierwalze und einer Presswalze als einem Presselement unterliegt, oder dass die Verschlechterung durch Erweichung voranschreitet, und die elastische Schicht zerstört wird. Daher wurde als Technologie zum Verbessern der Heizeigenschaft und der Produktivität ein Fixiergerät zum Erwärmen der Fixierwalze nicht nur von dem inneren Heizer, sondern ebenfalls von einem außerhalb der Fixierwalze vorgeschlagen, indem ein Gurtelement mit der Fixierwalze in Berührung gebracht wird, um zu verhindern, dass die Oberflächentemperatur der Fixierwalze gesenkt wird (japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. ( JP-A) 2004-198659 und JP-A 2005-189427 ). In dem Fall des in diesen Druckschriften beschriebenen Fixiergeräts enthält jede aus einer Vielzahl von Streckwalzen zum Strecken des Gurtelements einen Halogenheizer als Heizmittel. Wärme von diesem Halogenheizer wird über die Streckwalze, die den Halogenheizer enthält, zu dem Gurtelement übertragen und wird dann zu der Fixierwalzenoberfläche übertragen, so dass die Oberflächentemperatur der Fixierwalze gehindert ist, zu sinken.
Jedoch entsteht in den Strukturen, die in diesen Druckschriften beschrieben sind, in dem Fall der Struktur, die das Heizmittel an einer Position stromaufwärts angrenzend an einen Berührungsabschnitt (externer Wärmeberührungsabschnitt) zwischen dem Gurtelement und der Fixierwalze hat, das folgende Problem an einigen Einstellungen der elektrischen Leistung für das Heizmittel.
Um die Energiezufuhrsteuerung des Heizmittels zum Heizen des Gurtelements zu bewirken, kann nämlich bevorzugt in dem Fall, in dem das Heizmittel in einem Abschnitt angeordnet ist, in dem es durch das Heizmittel zu heizen ist, z.B. innerhalb der Streckwalze, die Energiezufuhrsteuerung bevorzugt durch das Erfassen der Temperatur des Gurtelements, das durch die Streckwalzen gestreckt wird, an einem äußeren Randflächenabschnitt des Gurtelements bewirkt werden. Jedoch ist der durch das Heizmittel zu heizende Abschnitt stromaufwärts des externen Wärmeberührungsabschnitts vor einer Leistung angeordnet, in der die Wärme des Gurtelements durch die Fixierwalze aufgenommen wird, und deswegen tendiert deren Temperatur dazu, eine eingestellte Temperatur in einer kurzen Zeit durch das Heizen mit dem stromaufwärts liegenden Heizmittel zu erreichen. Mit anderen Worten wird eine Zeit der Energiezufuhr des stromaufwärts liegenden Heizmittels kurz. Insbesondere, wenn eine Wärmeerzeugungsmenge des stromaufwärts liegenden Heizmittels groß ist, ist die Zeit der Energiezufuhr weiter verkürzt, so dass die Temperatur des zu heizenden Abschnitts in einer weiter kurzen Zeit erhöht wird. Als Ergebnis ist an einem Abschnitt, an dem ein Gradient des Temperaturanstiegs mit der Zeit groß ist, eine Ungleichförmigkeit der Temperatur im Vergleich zu einem anderen Abschnitt geneigt aufzutreten.
Wenn die Ungleichförmigkeit der Temperatur mit einem plötzlichen Temperaturanstiegsgradienten direkt vor dem externen Wärmeberührungsabschnitt auftritt, wird die Fixierwalze an dem externen Wärmeberührungsabschnitt in einem Zustand geheizt, in dem die Ungleichförmigkeit der Temperatur auftritt, so dass die Ungleichförmigkeit der Temperatur zu der Fixierwalze übertragen wird. Als Ergebnis besteht eine Möglichkeit, dass die Ungleichförmigkeit des Fixierens, der ungleichmäßige Glanz, die ungleichmäßige Farbe und Ähnliches auftreten, und die Bildqualität verschlechtern. An dem Abschnitt, an dem die Oberflächentemperatur der Fixierwalze plötzlich geändert wird, ist nämlich eine Ungleichförmigkeit der Bildheizung geneigt aufzutreten.
Im Übrigen ist, sogar wenn die Zeit der Energiezufuhr des Heizmittels, die an einer Position stromabwärts des externen Wärmeberührungsabschnitts kurz ist, ein Grad der Ungleichförmigkeit der Temperatur durch das Formänderungsvermögen während der Drehung des Gurtelements verschlechtert, so dass die Ungleichförmigkeit der Temperatur, die zu der Fixierwalze übertragen wird, unterdrückt wird. Jedoch ist ein Abschnitt, der durch das Heizmittel stromabwärts des externen Wärmeberührungsabschnitts zu heizen ist, an einer Position direkt, nachdem die Wärme des Gurtelements durch die Fixierwalze an dem externen Wärmeberührungsabschnitt aufgenommen wurde, angeordnet, und daher wird die Temperatur des Abschnitts sogar nicht ohne Weiteres erhöht, wenn der durch das stromabwärts liegende Heizmittel zu erwärmende Abschnitt, und somit neigt eine Zeit dazu, lang zu werden, bis die Temperatur des Abschnitts eine eingestellte Temperatur erreicht.
Bildheizgeräte aus dem Stand der Technik sind aus den Druckschriften

- US 2007 / 0 212 094 A1 ,
- JP H11- 84 934 A
- JP H10- 97 150 A , und
- DE 100 19 217 A1

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bildheizgerät bereitzustellen, das in der Lage ist, ein Auftreten einer Ungleichförmigkeit einer Bildheizung durch das Unterdrücken einer Ungleichförmigkeit einer Temperatur an einer stromaufwärts liegenden Position eines externen Wärmeberührungsabschnitts eines Gurtelements zu reduzieren.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Bildheizgerät nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden gemäß den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung einer Bildausbildungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Darstellung eines Fixiergeräts gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Fixierwalze und einer Presswalze.
4 ist eine schematische Schnittdarstellung einer externen Heizwalze.
5 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Gurtelements.
6 ist ein Blockdiagramm einer Temperatursteuerung in der ersten Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm, das eine Temperaturänderung in dem Fall zeigt, wo eine EIN/AUS-Steuerung von jedem Heizer bewirkt wird.
8 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einer Druckanzahl und einer Fixierwalzenoberflächentemperatur in einem Vergleichsbeispiel 1 zeigt.
9 ist ein Diagramm, das eine EIN/AUS-Steuerung eines stromaufwärts liegenden Heizers und eine Temperaturänderung in der Ausführungsform 1 und in dem Vergleichsbeispiel 1 zeigt.
10 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einer Druckanzahl und einer Fixierwalzenoberflächentemperatur in Vergleichsbeispielen 2 und 3 zeigt.
11 ist ein Diagramm, das eine EIN/AUS-Steuerung eines stromaufwärts liegenden Heizers und eine Temperaturänderung in dem Vergleichsbeispiel 2 zeigt.
12 ist ein Diagramm, das eine EIN/AUS-Steuerung eines stromaufwärts liegenden Heizers und eine Temperaturänderung in einem Vergleichsbeispiel 3 zeigt.
13 ist eine schematische Darstellung eines Fixiergeräts gemäß der zweiten Ausführungsform.
14 ist ein Diagramm, das eine Wärmeerzeugungsverteilung eines Hauptheizers zeigt.
15 ist ein Diagramm, das die Wärmeerzeugungsverteilung eines Nebenheizers zeigt.
16 ist ein Blockdiagramm einer Temperatursteuerung in der zweiten Ausführungsform.

<Erste Ausführungsform>
Zuerst wird mit Bezug auf 1 bis 12 die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst wird mit Bezug auf 1 eine Bildausbildungsvorrichtung in dieser Ausführungsform beschrieben. In der Bildausbildungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, sind vier Bildausbildungseinheiten Y (Gelb), M (Magenta), C (Zyan) und Bk (Schwarz) zum Ausbilden von vier Tonerbildern angeordnet, die sich voneinander in der Farbe unterscheiden. Ein endloser Zwischenübertragungsgurt 10 als Zwischenübertragungselement ist so angeordnet, dass er sich entlang dieser Bildausbildungseinheiten erstreckt.
Die vier Bildausbildungseinheiten Y, M, C und Bk weisen denselben Aufbau (Struktur) auf. Im Folgenden wird die Struktur der gelben Bildausbildungseinheit Y als Bildausbildungseinheit beschrieben, die die vier Bildausbildungseinheiten repräsentiert. Mit Bezug auf die anderen Bildausbildungseinheiten sind Elemente, die in Struktur und Funktion die gleichen wie die für die gelbe Bildausbildungseinheit Y sind, durch die gleichen Bezugszeichen oder Symbole repräsentiert, und Suffixe, die die entsprechenden Einheiten bezeichnen, werden durch das Ändern des Suffix Y zu diesen verwendet.
Als Bildtragelement wird ein zylindrisches elektrofotografisches lichtempfindliches Element (das im Folgenden als eine lichtempfindliche Trommel bezeichnet wird) 1Y, das eine Oberflächenschicht aufweist, die z.B. aus einem OPC (organischer lichtempfindlicher Leiter) ausgebildet ist, drehend in der Richtung angetrieben, die durch einen Pfeil bezeichnet ist. Ein Bezugszeichen 2Y ist eine Ladewalze zum gleichmäßigen Laden der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1Y. Die Ladewalze 2Y, an der eine vorbestimmte Vorspannung aufgebracht wird, lädt die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1Y auf ein vorbestimmtes Potenzial, während sie durch die Drehung der lichtempfindlichen Trommel 1Y in Berührung mit der lichtempfindlichen Trommel 1 gedreht wird. Die geladene lichtempfindliche Trommel 1Y ist durch ein Belichtungsgerät 3Y einem Belichtungslicht (Laserlicht, usw.) so ausgesetzt, dass ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend einem farbig getrennten Bild eines eingegebenen Originals ausgebildet wird. Ein Entwicklungsgerät 4Y entwickelt das elektrostatische latente Bild mit einem Toner, der durch seine Entwicklungswalze geladen wurde, so dass an der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1Y ein Tonerbild entsprechend dem elektrostatischen latenten Bild ausgebildet wird. Das Tonerbild an der lichtempfindlichen Trommel 1Y wird durch eine Erstübertragungswalze 5Y zuerst auf den Zwischenübertragungsgurt 10 übertragen, der in im Wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit wie eine Randgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 1Y dreht.
Ein zuerst übertragener Resttoner an der lichtempfindlichen Trommel 1Y wird nach der ersten Übertragung durch ein Reinigungsgerät 6Y der lichtempfindlichen Trommel gesammelt, das mit einer Klinge, einer Bürste oder Ähnlichem bereitgestellt ist.
Dann wird die lichtempfindliche Trommel 1, von der der Resttoner der ersten Übertragung entfernt wird, wieder gleichmäßig durch die Laderolle 2Y geladen, und wird wiederholt einer Bildausbildung unterzogen.
Der Zwischenübertragungsgurt 10 wird durch eine Antriebswalze 11, eine Stützwalze 12 und eine Sicherungswalze 13 gestreckt. Der Zwischenübertragungsgurt 10 wird durch die Drehung der Antriebswalze 11 in der Richtung, die durch einen Pfeil bezeichnet ist, drehend angetrieben, während er mit den vier lichtempfindlichen Trommeln 1Y, 1M, 1C und 1K der Bildausbildungseinheiten Y, M, C und K in Berührung ist.
In dem Fall, in dem die Voll-Farb-Betriebsart (Voll-Farbbildausbildung) ausgewählt ist, wird durch jede der vier Bildausbitdungseinheiten Y, M, C und Bk ein Bildausbildungsvorgang durchgeführt, wie voranstehend beschrieben wurde. Dann werden gelbe, magentafarbige, zyanfarbige und schwarze Tonerbilder, die auf den lichtempfindlichen Trommeln 1Y, 1M, 1C und 1Bk ausgebildet sind, entsprechend aufeinanderfolgend überlagert auf den Zwischenübertragungsgurt 10 übertragen. Im Übrigen ist die Reihenfolge, in der die vier Farbtonerbilder ausgebildet werden, nicht eingeschränkt, sondern ist abhängig von der Bildausbildungsvorrichtung optional.
Dann werden die vier Farbtonerbilder, die überlagert auf den Zwischenübertragungsgurt 10 übertragen wurden, durch eine Zweitübertragungswalze 14 an einem zweiten Übertragungsabschnitt T2 zwischen der Sicherungswalze 13 und der Zweitübertragungswalze 14 zum zweiten Mal gesammelt auf ein Aufzeichnungsmaterial P eines Aufzeichnungsmediums übertragen. Außerdem wird das Aufzeichnungsmaterial P von einer Blattzufuhrkassette (nicht dargestellt) einzeln getrennt und zugeführt, und wird dann durch ein Registrierwalzenpaar (nicht dargestellt) mit einer vorbestimmten Zeit weitergefördert, dass jedes Blatt den zweiten Übertragungsabschnitt T2 zu derselben Zeit wie die überlagerten und übertragenen Tonerbilder erreicht.
In dieser Ausführungsform ist der Bildausbildungsabschnitt zum Ausbilden eines Bilds auf dem Aufzeichnungsmaterial P bestimmt, wie voranstehend beschrieben wurde. Dann werden die Bilder (Tonerbilder), die durch einen derartigen Bildausbildungsabschnitt auf dem Aufzeichnungsmaterial P ausgebildet sind, durch ein Fixiergerät 20 als Bildheizgerät auf dem Aufzeichnungsmaterial P fixiert. Das Aufzeichnungsmaterial P, auf das die Tonerbilder übertragen werden, wird nämlich in das Fixiergerät 20 eingebracht, und die Tonerbilder auf dem Aufzeichnungsmaterial P werden gepresst und erhitzt, so dass das vollfarbige Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial P mittels Wärme fixiert wird.
Resttoner von der zweiten Übertragung auf dem Zwischenübertragungsgurt 10 wird nach der zweiten Übertragung durch ein Reinigungsgerät 15 des Zwischenübertragungsgurts gesammelt, das mit einer Klinge, einer Bürste oder Ähnlichem bereitgestellt ist. Dann wird der Zwischenübertragungsgurt 10, von dem der Resttoner der zweiten Übertragung entfernt wurde, zur aufeinanderfolgenden Bildausbildung wiederholt der ersten Übertragung ausgesetzt.
Außerdem wird in dem Fall einer monochromatischen Farbbetriebsart (Mono-Farbbildausbildung) von z.B. Schwarz oder einer Betriebsart von zwei oder mehr Farben die Bildausbildung an der (den) lichtempfindlichen Trommel(n) durch die Bildausbildungseinheit(en) der notwendigen Farbe(n) bewirkt. Zu dieser Zeit befinden sich die verbleibenden (1 - 3) lichtempfindlichen Trommeln der nicht erforderlichen Bildausbildungseinheit(en) im Leerlauf. Außerdem wird ein derartiger Vorgang ausgeführt, dass das (die) verbleibende(n) Tonerbild(er) zuerst auf den Zwischenübertragungsgurt 10 an dem ersten Übertragungsabschnitt T1 übertragen wird (werden) und an dem zweiten Übertragungsabschnitt T2 auf das Aufzeichnungsmaterial P nebenübertragen wird (werden) und in das Fixiergerät 20 eingebracht wird (werden), durchgeführt.
Als Nächstes wird das Fixiergerät 20 beschrieben. Wie aus 2 ersichtlich ist, hat das Fixiergerät 20 eine Fixierwalze 21, die ein drehbares Bildheizelement ist, eine Presswalze 22, die ein Presselement ist, und ein Gurtelement 23, das ein externes Heizelement darstellt. Von diesen Elementen wird die Fixierwalze 21 durch eine nicht dargestellte Antriebsquelle in einer Richtung eines Pfeils A in einer vorbestimmten Geschwindigkeit z.B. in einer Umfangsgeschwindigkeit von 500 mm/s drehend angetrieben. Außerdem wird die Presswalze 22 durch die Drehung der Fixierwalze 21 gedreht.
Eine derartige Fixierwalze 21 und Presswalze 22 sind, wie aus 3 ersichtlich ist, durch das Überlagern von einer Seite eines Innendurchmessers (Abschnitts) von zylindrischen Kernmetallen 24a und 24b, wärmewiderstandfähigen elastischen Schichten 25a und 25b und wärmewiderstandfähigen Trennschichten 26a und 26b vorbereitet. Das Kernmetall 24a der Fixierwalze 21 ist z.B. aus einem Aluminium mit 74 mm Außendurchmesser, 6 mm Dicke und 350 mm Länge ausgebildet. Außerdem ist die elastische Schicht 25a z.B. aus einem 3 mm dicken Silikonkautschuk (z.B. JIS-A Härte von 20 Grad) ausgebildet und beschichtet eine äußere Randfläche des Kernmetalls 24a. Außerdem ist die Trennschicht 26a, um eine Trenneigenschaft zu dem Toner zu verbessern, aus z.B. 100 µm dickem Fluor enthaltenden Harzmaterial (z.B. einem PFA-Rohr) ausgebildet und beschichtet eine Oberfläche der elastischen Schicht 25a.
Andererseits ist das Kernmetall 24b der Presswalze 22 z.B. aus rostfreiem Stahl mit 54 mm Außendurchmesser, 5 mm Dicke und 350 mm Länge ausgebildet. Außerdem ist die elastische Schicht 25b aus z.B. 3 mm dickem Silikonkautschuk (z.B. JIS-A Härte von 20 Grad) ausgebildet und beschichtet eine äußere Randfläche des Kernmetalls 24b. Außerdem ist die Trennschicht 26b, um eine Trenneigenschaft zu dem Toner zu verbessern, aus z.B. 100 µm dickem Fluor enthaltenden Harzmaterial (z.B. einem PFA-Rohr) ausgebildet und beschichtet eine Oberfläche der elastischen Schicht 25b.
Außerdem ist innerhalb des Kernmetalls 24a der Fixierwalze 21 ein Halogenheizer 27a (Wärme erzeugendes Element), der ein drittes Heizmittel ist, eine Wärme durch Energiezufuhr erzeugt und (normal) eine Nennleistung von z.B. 1200 W aufweist, mit Bezug auf eine Breitenrichtung (Längsrichtung, Axialrichtung) über der im Wesentlichen gesamten Fläche der Fixierwalze 21 angeordnet. Außerdem erwärmt der Halogenheizer 27a die Fixierwalze 21 innen, so dass eine Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 eine vorbestimmte Solltemperatur (dritte Solltemperatur) erreicht. Im Übrigen wird die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 durch einen Thermistor 28a erfasst, der ein drittes Temperaturerfassungsmittel ist, das später beschrieben wird. Dann wird auf Basis dieser erfassten Temperatur der Halogenheizer 27a durch eine CPU 29 (Heizersteuerung), die ein Kontaktmittel ist, EIN/AUS-gesteuert, so dass die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 auf die vorbestimmte Solltemperatur (dritte Solltemperatur) von z.B. 200 °C Temperatur gesteuert wird.
Andererseits ist innerhalb des Kernmetalls 24b der Presswalze 22 ebenfalls ein Halogenheizer 27b (Wärme erzeugendes Element), der ein Presselementheizmittel ist, Wärme durch Energiezufuhr erzeugt und eine (normal) Nennleistung von z.B. 300 W aufweist, mit Bezug auf eine Richtung der Breite nach (Längsrichtung, Axialrichtung) über einen im Wesentlichen gesamten Bereich der Presswalze 22 angeordnet. Außerdem erwärmt der Halogenheizer 27b die Presswalze 22 innen derart, dass eine Oberflächentemperatur der Presswalze 22 eine vorbestimmte Temperatur erreicht. Im Übrigen wird die Oberflächentemperatur der Presswalze 22 durch einen Thermistor 28b erfasst, der ein später beschriebenes Temperaturerfassungselement ist. Dann wird auf der Basis dieser erfassten Temperatur der Halogenheizer 27b durch eine CPU 29 so EIN/AUS-gesteuert, dass die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 zu der vorbestimmten Temperatur von z.B. 130 °C temperaturgesteuert wird.
Außerdem wird die Presswalze 22 mit einem vorbestimmten Druck durch ein nicht dargestelltes Pressmittel gegen die Fixierwalze 21 gepresst, um den Fixierspalt N1 mit der Fixierwalze 21 auszubilden, und wird durch die Drehung der Fixierwalze 21 in einer Richtung eines Pfeils B gedreht. Außerdem wird das Aufzeichnungsmaterial in dem Fixierspalt N1 durch den Spalt gefördert. Im Übrigen beträgt eine Umfangsbreite des Fixierspalts N1 z.B. ungefähr 10 mm.
Außerdem wird das Gurtelement 23 durch eine externe Heizwalze 31, die ein erstes Gurtheizelement ist, und eine externe Heizwalze 32, die ein zweites Gurtheizelement ist, gestreckt. Diese externen Heizwalzen 31 und 32 haben, wie aus 4 ersichtlich ist, zylindrische Kernmetalle 33a und 33b, die aus z.B. Aluminium mit 30 mm Außendurchmesser, 3 mm Dicke und 350 mm Länge ausgebildet sind. Um eine Abrasion mit einer inneren Randfläche des Gurtelements 23 zu reduzieren, sind äußere Randflächen der Kernmetalle 33a und 33b mit wärmewiderstandsfähigen Gleitschichten 34a und 34b beschichtet, die z.B. aus einem 20 µm dicken, Fluor enthaltenden Harzmaterial (z.B. einem PFA-Rohr) beschichtet sind.
Derartige externe Heizwalzen 31 und 32 werden durch das Gurtelement 23 durch ein nicht dargestelltes Drängmittel mit einem vorbestimmten Druck zu der Fixierwalze 21 gedrängt. Außerdem berührt das Gurtelement 23 die Oberfläche der Fixierwalze 21, um einen externen Wärmeberührungsabschnitt N2 auszubilden. Das Gurtelement 23 und die externen Heizwalzen 31 und 32 werden durch die Drehung der Fixierwalze 21 in einer Richtung eines Pfeils C bzw. eines Pfeils D gedreht. Im Übrigen beträgt die Umfangsbreite des externen Wärmeberührungsabschnitts N2 z.B. ungefähr 40 mm. Außerdem sind die externen Heizwalzen 31 und 32 angeordnet, den externen Wärmeberührungsabschnitt N2 mit Bezug auf eine Drehrichtung des Gurtelements 23 zwischen sich aufzunehmen. Außerdem sind die externe Heizwalze (stromaufwärts liegende Walze) 31 und die externe Heizwalze (stromabwärts liegende Walze) 32 angrenzend an den externen Wärmeberührungsabschnitt N an einer stromaufwärts liegenden Seite bzw. einer stromabwärts liegenden Seite angeordnet. Deswegen ist die externe Heizwalze 32 stromabwärts der externen Heizwalze 31 mit Bezug auf die Drehrichtung der Fixierwalze 21 angeordnet.
Außerdem ist das Gurtelement 23, wie aus 5 ersichtlich ist, durch das Überlagern eines endlosen aus Metall hergestellten Stützmaterials 35a und einer wärmewiderstandsfähigen Gleitschicht 35b von einer Seite eines Innendurchmessers (Abschnitts) her vorbereitet. Von diesen ist das Stützmaterial 35a aus z.B. rostfreiem Stahl mit 60 mm Außendurchmesser, 50 µm Dicke und 350 mm Länge ausgebildet. Außerdem ist die Gleitschicht 35b, um die Adhäsion an dem Toner zu reduzieren, aus z.B. 20 µm dickem Fluor enthaltenden Harzmaterial (z.B. einem PFA-Rohr) hergestellt und beschichtet eine äußere Randfläche des Stützmaterials 35a.
Außerdem ist innerhalb der stromaufwärts liegenden Walze 31 (erste Streckwalze) ein Halogenheizer 36, der ein erstes Heizmittel ist, Wärme durch Energiezufuhr erzeugt und eine Nennleistung von z.B. 600 W aufweist, mit Bezug auf die Richtung der Breite über einen im Wesentlichen gesamten Bereich nach der stromaufwärts liegenden Walze 31 angeordnet. Außerdem ist innerhalb der stromabwärts liegenden Walze 32 (zweite Streckwalze) ein Halogenheizer 37, der ein zweites Heizmittel ist, Wärme durch Energiezufuhr erzeugt und eine Nennleistung von z.B. 1000 W aufweist, über einen im Wesentlichen gesamten Bereich mit Bezug auf die Richtung der Breite nach der stromabwärts liegenden Walze 32 angeordnet. In dieser Ausführungsform sind die Werte der Leistung, die zu den entsprechenden Heizern 36 und 37 zugeführt wird, so eingestellt, dass ein Maximum der Leistung, die zu dem Halogenheizer (stromaufwärts liegender Heizer) 36 zugeführt wird, kleiner als ein Maximum der Leistung ist, die zu dem Halogenheizer (stromabwärts liegender Heizer) 37 zugeführt wird, der stromabwärts von dem Halogenheizer 36 angeordnet ist. Außerdem wird das Gurtelement 23 von innen durch diese Heizer so geheizt, dass die Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 eine vorbestimmte Solltemperatur erreicht. Außerdem ist in dieser Ausführungsform die Leistung (Wärmeerzeugungsgröße) des stromaufwärts liegenden Heizers 36 kleiner gemacht als die Leistung (Wärmeerzeugungsgröße) des stromabwärts liegenden Heizers 37, aber die Leistung des stromabwärts liegenden Heizers 37 ist in einer Größe entsprechend dem Absinken der Leistung des stromaufwärts liegenden Heizers 36 erhöht. Im Übrigen sind die voranstehend beschriebenen Richtungen der Breite nach ebenfalls die Längsrichtung und die axiale Richtung der Walzen.
Außerdem wird die Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 durch einen Thermistor 38 erfasst, der ein erstes Temperaturerfassungselement ist, und später beschrieben wird, und durch einen Thermistor 39, der ein zweites Temperaturerfassungselement ist, und später beschrieben wird. Von diesen ist der Thermistor 38 (stromaufwärts liegender Thermistor) so angeordnet, um eine erste Fläche (stromaufwärts liegende Fläche) D1 der äußeren Randfläche des Gurtelements 23 zu berühren, in der das Gurtelement 23 durch die stromaufwärts liegende Walze 31 gestreckt ist. Die stromaufwärts liegende Fläche D1 ist eine Fläche, in der die stromaufwärts liegende Walze 31 das Gurtelement 23 berührt.
Außerdem ist der Thermistor 39 (stromabwärts liegender Thermistor) 39 so angeordnet, um eine zweite Fläche (stromabwärts liegende Fläche) D2 der äußeren Randfläche des Gurtelements 23 zu berühren, in dem das Gurtelement 23 durch die stromabwärts liegende Walze 32 gestreckt ist. Die stromabwärts liegende Fläche D2 ist eine Fläche, in der die stromabwärts liegende Walze 32 das Gurtelement 23 berührt. Diese stromaufwärts liegende Fläche D1 und stromabwärts liegende Fläche D2 sind so bereitgestellt, um den externen Wärmeberührungsabschnitt N2 mit Bezug auf die Drehrichtung des Gurtelements 23 zwischen sich aufzunehmen. Der stromaufwärts liegende Heizer 36 und der stromabwärts liegende Heizer 37 werden durch die CPU 29 auf Basis der Temperaturen, die durch den stromaufwärts liegenden Thermistor 38 bzw. durch den Thermistor 39 erfasst sind, EIN/AUS-gesteuert. Als Ergebnis wird die Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 zu einer vorbestimmten Solltemperatur (erste Solltemperatur, zweite Solltemperatur) von z.B. 220 °C gesteuert.
Im Übrigen weisen in dieser Ausführungsform die stromaufwärts liegende Walze 31 und die stromabwärts liegende Walze 32 denselben Außendurchmesser auf, und die stromaufwärts liegende Fläche D1 und die stromabwärts liegende Fläche D2 weisen dieselbe Fläche auf. Außerdem werden die Oberflächentemperaturen in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 und der stromabwärts liegenden Fläche D2 zu der gleichen Solltemperatur (erste Solltemperatur, zweite Solltemperatur) gesteuert. In dieser Ausführungsform betrifft die gleiche Solltemperatur eine Temperatur innerhalb von ± 5 °C der Solltemperatur. Ein maximaler Unterschied zwischen der Temperatur und der Solltemperatur beträgt nämlich 10 °C. Die Temperatur kann also im Wesentlichen gleich wie (z.B. innerhalb ± 1 °C von) die Solltemperatur sein. Jedoch kann die Solltemperatur geeignet geändert werden. Zum Beispiel kann die Solltemperatur (erste Solltemperatur) in der stromaufwärts liegenden Fläche ebenfalls höher als die Solltemperatur (zweite Solltemperatur) in der stromabwärts liegenden Fläche D2 (z.B. um mehr als 10 °C als der Unterschied dazwischen) gemacht werden. Wenn die Solltemperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 erhöht wird, kann eine Zeit zum Energisieren des stromaufwärts liegenden Heizers 36 länger gemacht werden. In Zusammenfassung wird das Einstellen von derartigen Solltemperaturen geeignet in einem Bereich eingestellt, in dem eine notwendige Wärmemenge zu der Fixierwalze 21 in dem externen Wärmeberührungsabschnitt zugeführt werden kann, und die Zeit der Energiezufuhr zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 ist sichergestellt, um weniger zu verursachen, dass eine Ungleichmäßigkeit der Temperatur auftritt, während Verhältnisse mit Werten der eingestellten Leistung (Wärmeerzeugungsgröße) der entsprechenden Heizer 36 und 37 berücksichtigt sind.
Die voranstehend beschriebene Steuerung der entsprechenden Heizer 27a, 27b, 36 und 37 durch die entsprechenden Thermistoren 28a, 28b, 38 und 39 wird wie in einem in 6 gezeigten Blockdiagramm zusammengefasst. Auf Basis der Temperaturen, die durch die Thermistoren 28a, 28b, 38 und 39 erfasst werden, bewirkt nämlich die CPU 29 die EIN/AUS-Steuerung der Heizer 27a, 27b, 36 und 37. Im Übrigen können die Anordnungspositionen der entsprechenden Thermistoren beliebig eingestellt sein, aber die Thermistoren können bevorzugt an der Breite nach mittleren Abschnitten der entsprechenden Walzen angeordnet sein.
Die EIN/AUS-Steuerung von jedem Heizer wird in einer Weise bewirkt, wie aus 7 ersichtlich ist. Wenn die Temperatur, die durch den Thermistor erfasst wird, nämlich zu einer Zeit t71 auf eine als untere Grenze eingestellte Temperatur gesenkt wird, beginnt die CPU 29 die Energiezufuhr des Heizers. Durch das Einschalten des Heizers wird, wenn die Temperatur, die durch den Thermistor erfasst wird, zu einer Zeit t72 eine als obere Grenze eingestellte Temperatur erreicht, die Energiezufuhr beendet, so dass der Heizer ausgeschaltet wird. Dann wird die Temperatur, die durch den Thermistor erfasst wird, zu einer Zeit t73 wieder auf die als untere Grenze eingestellte Temperatur abgesenkt, und die Energiezufuhr des Heizers wird wieder aufgenommen. Danach wird eine solche Folge so wiederholt, dass die Temperatur (jede der Oberflächentemperaturen der Fixierwalze 21, der Presswalze 22 und die Oberflächentemperaturen der Gurtelemente 23 in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 und der stromabwärts liegenden Fläche D2), die durch den Thermistor erfasst werden, auf eine Höhe zwischen der als untere Grenze eingestellten Temperatur und der als obere Grenze eingestellten Temperatur gesteuert wird. Im Übrigen wird die als obere Grenze eingestellte Temperatur so eingestellt, dass sie um z.B. 1 °C höher als die Solltemperatur ist, und die als untere Grenze eingestellte Temperatur wird so eingestellt, dass sie um z.B. 1 °C niedriger als die Solltemperatur ist. Die Solltemperatur ist nämlich ein Durchschnitt der als obere Grenze eingestellten Temperatur und der als untere Grenze eingestellten Temperatur.
Die voranstehend bestimmten Walzen des Fixiergeräts 20 führen während des Druckens bzw. während des Abwartens einen Pressberührungsvorgang und einen Trennvorgang durch. Diese Pressberührungs- und Trennsteuerung wird beschrieben. Um eine Verformung oder eine Formänderung der elastischen Schicht 25a der Fixierwalze 21 und der elastischen Schicht 26b der Presswalze 22 zu verhindern, werden während des Abwartens Elemente einschließlich der Presswalze 22, der externen Heizwalzen 31 und 32 und des Gurtelements 23 durch ein nicht dargestelltes Trennmittel von der Fixierwalze 21 getrennt. Andererseits sind während des Druckens, d.h., während eines Fixier- (Heiz-) Vorgangs des Bilds auf dem Aufzeichnungsmaterial die Elemente einschließlich der Presswalze 22, der externen Heizwalzen 31 und 32 und des Gurtelements 23 mit der Fixierwalze 21 durch ein nicht dargestelltes Pressmittel in Pressberührung.
Im Übrigen verbleibt in dem Fall, in dem jede der Walzen mit der Fixierwalze 21 in Pressberührung gehalten wird, ohne während des Abwartens von der Fixierwalze 21 getrennt zu werden, die Verformung oder Formänderung der elastischen Schichten in dem Fixierspalt N1 und dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 während des Druckens ebenfalls, so dass ein seitlicher Streifen oder ein glänzender Streifen (ungleichmäßiges Glänzen) oder Ähnliches auf dem Bild erzeugt wird, um eine Bildqualität zu verschlechtern. Aus diesem Grund kann jede der Walzen während des Abwartens bevorzugt getrennt werden, wie es in der Ausführungsform der Fall ist.
Wie außerdem voranstehend beschrieben ist, fixiert das Fixiergerät 20 das Bild, das auf dem Aufzeichnungsmaterial P an dem Bildausbildungsabschnitt ausgebildet wurde, auf dem Aufzeichnungsmaterial P. Wie aus 2 ersichtlich ist, wird das Aufzeichnungsmaterial P, das auf sich den Toner K trägt, in eine Richtung eines Pfeils E gefördert und in den Fixierspalt N1 eingebracht. Dann tritt das Aufzeichnungsmaterial P durch den Fixierspalt N1, um gepresst und erwärmt zu werden, so dass der Toner K (Bild) auf dem Aufzeichnungsmaterial P mittels Wärme fixiert wird. Zu dieser Zeit wird ein Abschnitt, an dem die Wärme der Oberfläche der Fixierwalze 21 durch das Aufzeichnungsmaterial P in dem Fixierspalt N1 genommen wird, und in dem die Temperatur gesenkt wird, durch die Wärmemenge von dem Halogenheizer 27a und durch den externen Wärmeberührungsabschnitt N2 erwärmt, und in seiner Temperatur auf eine vorbestimmte Temperatur erhöht. Danach wird die Wärmeaufbringung auf das Aufzeichnungsmaterial P in dem Fixierspalt N1 so wiederholt, dass der Fixiervorgang durchgeführt wird. Andererseits wird ein Abschnitt, an dem die Wärme des Gurtelements durch die Fixierwalze 21 an dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 genommen wird, an einem Berührungsabschnitt mit der stromabwärts liegenden Walze 32 erwärmt, und wird dann an einem Berührungsabschnitt mit der stromaufwärts liegenden Walze 31 erwärmt, um in seiner Temperatur auf eine vorbestimmte Temperatur erhöht zu werden. Danach wird die Wärmeaufbringung auf die Fixierwalze 21 an dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 wiederholt, so dass der Fixiervorgang durchgeführt wird.
Wie voranstehend beschrieben wurde, sind gemäß dieser Ausführungsform die Werte der Leistung, die zu den Heizern 36 und 37 zugeführt wird, so eingestellt, dass das Maximum der Leistung, die zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 zugeführt wird, niedriger als das Maximum der Leistung ist, die zu dem stromabwärts des Heizers 37 angeordneten Abschnitt des stromaufwärts liegenden Heizers 36 zugeführt wird. Aus diesem Grund kann die Zeit der Energiezufuhr des stromaufwärts liegenden Heizers 36 verlängert werden. Die stromaufwärts liegende Fläche D1, in der das Gurtelement 23 durch den stromaufwärts liegenden Heizer 36 erwärmt wird, ist nämlich vor einer Position angeordnet, in die das Gurtelement 23, das durch den stromabwärts liegenden Heizer 37 erwärmt wird, reicht, und die Wärme des Gurtelements 23 wird durch den externen Wärmeberührungsabschnitt N2 aufgenommen. Aus diesem Grund erreicht die Oberflächentemperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 die als obere Grenze eingestellte Temperatur in einer kurzen Zeit, wenn die Wärmeerzeugungsgröße des stromaufwärts liegenden Heizers 36 groß ist. Wenn andererseits, wie in dieser Ausführungsform, das Maximum der Leistung, die zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 zugeführt wird, klein gemacht wird, kann die Zeit bis die Oberflächentemperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 die als obere Grenze eingestellte Temperatur erreicht, d.h., eine Zeit einer Energiezufuhr, verlängert werden.
Aus diesem Grund wird eine Ungleichmäßigkeit der Temperatur derart, dass die Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 in einer kurzen Zeit erhöht wird, unterdrückt. Mit anderen Worten wird ein Gradient des Temperaturanstiegs mit der Zeit gemäßigt, so dass ein Abschnitt, in dem die Temperatur plötzlich geändert wird, ausgeschlossen werden kann. Als Ergebnis wird in einem Zustand, in dem die Ungleichmäßigkeit der Temperatur unterdrückt wird, die Fixierwalze 21 an dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 erwärmt, so dass ein Auftreten einer Ungleichförmigkeit der Bilderwärmung reduziert werden kann.
Außerdem sind die Solltemperaturen in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 und in der stromabwärts liegenden Fläche D2 auf die gleiche Solltemperatur eingestellt, so dass die Zeit einer Energiezufuhr zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 länger gemacht werden kann. In dem Fall, in dem die Solltemperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 auf einen Wert eingestellt wird, der niedriger als die Solltemperatur in der stromabwärts liegenden Fläche D2 ist, wird nämlich die Zeit einer Energiezufuhr zu der stromaufwärts liegenden Fläche D1 nicht ohne Weiteres verlängert, aber wenn die Solltemperaturen in den beiden Flächen D1 und D2 einander gleich gemacht werden, kann die Zeit einer Energiezufuhr zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36, der mit einem kleineren Leistungswert versorgt wird, verlängert werden. Außerdem kann, wie voranstehend beschrieben wurde, um die Zeit einer Energiezufuhr zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 zu verlängern, die Solltemperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 ebenfalls höher als die Solltemperatur in der stromabwärts liegenden Fläche D2 gemacht werden.
Außerdem sind in dieser Ausführungsform die Heizer 36 und 37 in den Walzen 31 bzw. 32 angeordnet, so dass jeder Heizer 36 und 37 wirkungsvoll angeordnet werden kann. Jedoch können die Heizer 36 und 37 ebenfalls außerhalb der Walzen 31 bzw. 32 angeordnet sein, z.B. so, dass sie der äußeren Randfläche des Gurtelements 23 gegenüberliegen. In diesem Fall besteht jedoch eine Notwendigkeit, einen Anordnungsraum von jedem der Heizer 36 und 37 sicherzustellen.
Außerdem ist in dieser Ausführungsform das Maximum der Leistung, die zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 zugeführt wird, kleiner als das Maximum der Leistung gemacht, die zu dem stromabwärts liegenden Heizer 37 zugeführt wird, aber die Leistung, die zu dem stromabwärts liegenden Heizer 37 zugeführt wird, wird in einer Größe erhöht, die dem Absinken der Wärmeerzeugungsgröße des stromaufwärts liegenden Heizers 36 entspricht. Aus diesem Grund kann die Fixiereigenschaft beibehalten werden. Um die Fixiereigenschaft zurückzuhalten, besteht nämlich eine Notwendigkeit, die gesamte Wärmeerzeugungsgröße sicherzustellen, die erforderlich ist, um das Gurtelement 23 zu erwärmen. In dieser Ausführungsform wird die Wärmeerzeugungsgröße des stromabwärts liegenden Heizers 37 entsprechend dem Absinken der Wärmeerzeugungsgröße des stromaufwärts liegenden Heizers 36 erhöht, so dass die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21, die durch das Gurtelement 23 erwärmt wird, in einer Höhe gehalten werden kann, die nicht niedriger als eine niedrigste (Punkt) Temperatur ist, an der die Fixiereigenschaft zurückgehalten werden kann, und somit die Fixiereigenschaft (Wirkungsgrad) zurückgehalten werden kann.
Deswegen ist es in dieser Ausführungsform möglich, ein Fixiergerät bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Zurückhaltung der Fixiereigenschaft und eine Verminderung der Ungleichmäßigkeit der Temperatur zu erreichen.
Außerdem kann die Nennleistung (Wärmeerzeugungsgröße) des stromaufwärts liegenden Heizers 36 bevorzugt um 20 % oder mehr niedriger als die des stromabwärts liegenden Heizers 37 sein. Als Ergebnis ist es möglich, die Wirkung der Verminderung der Ungleichförmigkeit der Temperatur zu erreichen, die voranstehend beschrieben wurde. Wenn das Absinken nämlich weniger als 20 % beträgt, kann die Verminderung der Ungleichförmigkeit der Temperatur nicht ausreichend realisiert werden, aber wenn das Absinken 20 % oder mehr beträgt, kann die Verminderung der Ungleichförmigkeit der Temperatur mit Zuverlässigkeit realisiert werden. Es ist nämlich geeigneter, dass „(Nennleistung des stromabwärts liegenden Heizers 37) ≥ (Nennleistung des stromaufwärts liegenden Heizers 36) x 1,2“ erfüllt ist. Jedoch besteht sogar in dem Fall, in dem die Wärmeerzeugungsgröße des stromaufwärts liegenden Heizers 36 übermäßig klein ist, sogar wenn die Wärmeerzeugungsgröße des stromabwärts liegenden Heizers 37 erhöht wird, eine Möglichkeit, dass die Temperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 nicht auf eine geeignete Temperatur erhöht werden kann. Deswegen ist ein Verhältnis des Absinkens der Wärmeerzeugungsgröße des stromaufwärts liegenden Heizers 36 zu dem stromabwärts liegenden Heizer 37 in Betrachtung dieses Punkts bestimmt.
Außerdem sind in dieser Ausführungsform die Solltemperaturen in den Berührungsflächen D1 und D2 einander bei 220 °C unter Betrachtung der oberen Grenz-Wärmewiderstands-Temperatur der Elemente des Fixiergeräts (Thermistoren oder PFA-Schläuche oder Ähnliches) bei 220 °C gleich gemacht. Wenn jedoch die Temperatur des Gurtelements 23 niedrig ist, wird die Heizleistung zum Erhöhen der Temperatur der Fixierwalze 21 gesenkt, so dass die Solltemperatur in den Berührungsflächen D1 und D2 geeignet auf hohe Temperaturen eingestellt werden können, die niedriger aber am nächsten an der Wärmewiderstandstemperatur liegen.
Außerdem ist in dieser Ausführungsform die Fixierwalze mit der darin enthaltenen Heizquelle als Bildheizelement eingesetzt, aber die Wirkung der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu der in einer Struktur, in der die Fixierwalze nur durch das Gurtelement erwärmt wird. Außerdem ist in dieser Ausführungsform die Presswalze einschließlich der darin enthaltenen Heizquelle als Presselement eingesetzt, aber die Wirkung der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu der in einer Struktur, in der die Presswalze nicht mit dem Heizmittel bereitgestellt ist. Außerdem ist in dieser Ausführungsform als Presselement die Presswalze einschließlich der elastischen Schicht auf dem Kernmetall eingesetzt, aber die Wirkung der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu der in anderen Formen wie z.B. einem Pressgurt, einer Presswalze mit keiner elastischen Schicht oder einem Pressgurt mit keiner elastischen Schicht.
Außerdem ist in dieser Ausführungsform der Halogenheizer als Heizmittel eingesetzt. Jedoch ist, sogar wenn das Heizmittel von anderen Arten anders als der Halogenheizer wie z.B. einer Art einer elektromagnetischen Induktionsheizung oder einem ebenen Wärmeerzeugungselement als Heizmittel eingesetzt ist, falls eine Struktur, in der eine Vielzahl von Heizmitteln bereitgestellt ist, die Wirkung der vorliegenden Erfindung die gleiche. Im Übrigen gibt es in diesem Fall eine Struktur, in der die Leistungszufuhr zu dem Heizmittel nicht ausgeschaltet wird, aber eine ähnliche Wirkung erreicht wird, wenn die Steuerung in der gleichen Weise wie in dem voranstehend beschriebenen Fall unter der Annahme bewirkt wird, dass die zuzuführende Leistung in dem Fall eingeschaltet wird, in dem die Leistung ein Maximum ist, und in dem Fall eingeschaltet wird, in dem die Leistung ein Minimum ist.
Außerdem ist in dieser Ausführungsform die Struktur eingesetzt, in der ein Halogenheizer in einer Streckwalze eingesetzt ist. Jedoch kann in dem Fixiergerät, in dem jede der ersten und zweiten Streckwalzen (31 und 32) mit einer Vielzahl von Halogenheizern bereitgestellt ist, die Wirkung der vorliegenden Erfindung durch das Einsetzen der folgenden Struktur erreicht werden. Ein Gesamtes der Werte der Nennwerte der Halogenheizer, die in der ersten Streckwalze 31 bereitgestellt sind, kann nämlich kleiner gemacht werden als ein Gesamtes der Werte der Nennleistung der Halogenheizer, die in der zweiten Streckwalze 32 bereitgestellt sind.
Außerdem wird in dieser Ausführungsform die gleiche Leistung wie die Nennleistung zu jedem Halogenheizer zugeführt. Jedoch ist sogar in dem Fall, in dem die Leistung zugeführt wird, die kleiner als die Nennleistung ist, die maximale Leistung, die zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 zugeführt wird, kleiner als die maximale Leistung, die zu dem stromabwärts liegenden Heizer 37 zugeführt wird, so dass die Wirkung der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann.
Außerdem kann die Wirkung der vorliegenden Erfindung auch in dem Fall erreicht werden, in dem jedes der Gurtheizelemente aus dem ersten und dem zweiten Gurtheizelement (Streckwalzen 31 und 32) mit einer Vielzahl von Halogenheizern bereitgestellt ist, und eine geringere Leistung als die Nennleistung zugeführt wird. Ein Maximum eines Gesamten der Werte der zu den Halogenheizern 36 zugeführten Leistungen, die in den Streckwalzen 31 bereitgestellt sind, kann kleiner gemacht werden als das der Leistung, die zu den Halogenheizern 37 zugeführt wird, die in der Streckwalze 32 bereitgestellt sind.
Im Übrigen können die voranstehend beschriebenen Strukturen sogar ähnlich eingesetzt werden, wenn die Heizmittel zum Erwärmen des Gurtelements 23 drei oder mehr sind. Zum Beispiel würde berücksichtigt werden, dass eine Struktur eingesetzt ist, in der drei Walzen entlang der Drehrichtung der Fixierwalze 21 um die Fixierwalze 21 angeordnet sind, und das Heizmittel in jeder Walze bereitgestellt ist. In diesem Fall kann ein Maximum der Leistung, die zu dem Heizmittel in einer Zwischenwalze zugeführt wird, die zwischen einer stromaufwärts liegenden Walze und einer stromabwärts liegenden Walze vorhanden ist, bevorzugt eingestellt sein, wie folgt. Werte der Leistung, die zu den entsprechenden Heizmitteln zugeführt wird, sind so eingestellt, dass das Maximum der Leistung, die zu dem Heizmittel in der Zwischenwalze zugeführt wird, höher als die der Leistung gemacht werden, die zu dem Heizmittel in der stromaufwärts liegenden Walze zugeführt wird, und niedriger als die der Leistung gemacht wird, die zu dem Heizmittel in der stromabwärts liegenden Walze zugeführt wird.
< Bestätigung der Wirkung der ersten Ausführungsform >
Ein Versuch zum Bestätigen der Wirkung dieser Ausführungsform, die voranstehend beschrieben wurde, wird erläutert. In diesem Versuch wurden zum Vergleich mit der Ausführungsform Vergleichsbeispiele 1 bis 3 mit unterschiedlicher Nennleistung des stromaufwärts liegenden Heizers 36 und des stromabwärts liegenden Heizers 37 vorbereitet. Im Übrigen wird in dieser Ausführungsform und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 die Leistung, die der Nennleistung von jedem der entsprechenden Heizer 36 und 37 gleich ist, zu jedem Halogenheizer zugeführt. Außerdem wurden in diesem Versuch als Aufzeichnungsmaterial Blätter eines A4-Papiers mit einem Grundgewicht von 300 g/m² fortlaufend in einer Querformat-Ausrichtung (Landscape) mit einer Geschwindigkeit von 100 ppm (Seiten pro Minute) durchgeführt.
< Vergleichsbeispiel 1 >
Zuerst wird als Vergleichsbeispiel 1 eine Struktur beschrieben, in der der stromaufwärts liegende Heizer 36 und der stromabwärts liegende Heizer 37 die gleiche Wärmeerzeugungsgröße aufweisen und die Nennleistung von jedem der Heizer 36 und 37 600 W beträgt. Es wird nämlich der Fall beschrieben, in dem die Nennleistung des stromaufwärts liegenden Heizers 36 in der stromaufwärts liegenden Walze 31 600 W beträgt und die Nennleistung des stromabwärts liegenden Heizers 37 in der stromabwärts liegenden Walze 32 600 W beträgt.
8 ist ein Diagramm, das eine Temperaturänderung der Fixierwalze 21 nach dem Beginn des Druckens in dem Vergleichsbeispiel 1 zeigt. Die Temperatur der Fixierwalze 21, die während des Abwartens an einer Temperatur T1 eingestellt ist, wird verringert, wenn das Drucken begonnen wird, und das Aufzeichnungsmaterial den Fixierspalt N1 erreicht, und erreicht bei einer Druckanzahl C81 eine niedrigste Temperatur T3. Dies ist deswegen der Fall, da die Wärme durch das Kernmetall 24a und die elastische Schicht 25a blockiert wird, die sogar eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wenn der Halogenheizer 27a eingeschaltet ist, um die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 an der Temperatur T1 zu halten, und somit der Oberflächentemperaturanstieg der Fixierwalze 21 verzögert ist. Außerdem wurden von dem Beginn des Durchführens der Blätter zu einer Druckanzahl C81 alle Halogenheizer 27a, 28b, 36 und 37 eingeschaltet. Wenn dann die Druckanzahl C82 überschreitet, wurde die Temperatur der Fixierwalze 21 von der niedrigsten Temperatur T3 erhöht, um bei einer Druckanzahl C83 die Temperatur T1 zu erreichen, so dass die Fixierwalze 21 sich in einem beständigen Zustand (Gleichgewichtszustand) befindet.
In dem Vergleichsbeispiel 1 sind T1 = 200 °C und T3 = 175 °C eingestellt. Hier ist eine Oberflächentemperatur T2 = 180 °C der Fixierwalze 21 die untere Grenze eines tolerierbaren Bereichs, in dem die Fixiereigenschaften erfüllt werden können, und daher liegt die Fixiereigenschaft an der niedrigsten Temperatur T3 = 175 °C außerhalb des tolerierbaren Bereichs. Wenn die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 die niedrigste Temperatur T3 wurde, betrug die Temperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 210 °C und war niedriger als eine eingestellte Temperatur des Gurtelements 23 von 220 °C. Deswegen wurde herausgefunden, dass eine gesamte Leistung der Halogenheizer 36 und 37 (die Summe der Werte der Leistung an einem externen Heizabschnitt) von 1200 W als die Leistung unzureichend war, und Bedarf bestand, die Summe der Werte der Leistung an dem externen Heizabschnitt weiter zu erhöhen.
Außerdem waren durch die Thermistoren 28b, 38 und 39 in dem beständigen Zustand der Fixierwalze 21 festgestellte Temperaturen, in dem die Temperatur der Fixierwalze 21 T1 betrug, 130 °C für die Oberflächentemperatur der Presswalze 21, 220 °C für die Temperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 und 220 °C für die Temperatur in der stromabwärts liegenden Fläche D2. Außerdem waren die Temperaturen in den Berührungsflächen D1 und D2 auf die Solltemperatur von 220 °C Temperatur gesteuert.
9 ist ein Diagramm, das EIN/AUS der Energiezufuhr des stromaufwärts liegenden Heizers 36 in dem beständigen Zustand in dem Vergleichsbeispiel 1 und eine Temperaturänderung in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 in dem Zustand zeigt. Zu einer Zeit t91 wurde die Oberflächentemperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 auf eine als untere Grenze eingestellte Temperatur verringert, und die Energiezufuhr zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 wurde eingeschaltet. Die zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 zugeführte Leistung betrug 600 W, was klein ist, so dass die Temperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 allmählich eine als obere Grenze eingestellte Temperatur in einem langen Zeitraum von der Zeit t91 zu einer Zeit t92 erreichte. In diesem Fall wurde das Gurtelement 23 in dem langen Zeitraum erwärmt, so dass die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 unauffällig war. Aus diesem Grund war die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21, die das Gurtelement 23 an dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 berührte, ebenfalls unauffällig.
< Vergleichsbeispiel 2 >
Als nächstes wird als Vergleichsbeispiel 2 eine Struktur beschrieben, in der der stromaufwärts liegende Heizer 36 und der stromabwärts liegende Heizer 37 die gleiche Wärmeerzeugungsgröße aufweisen und die Nennleistung von jedem der Heizer 36 und 37 800 W beträgt. Der Fall, in dem die Nennleistung des stromaufwärts liegenden Heizers 36 in der stromaufwärts liegenden Walze 31 800 W beträgt und die Nennleistung des stromabwärts liegenden Heizers 37 in der stromabwärts liegenden Walze 32 800 W beträgt wird nämlich beschrieben.
10 ist ein Diagramm, das eine Temperaturänderung der Fixierwalze nach dem Beginn des Druckens in dem Vergleichsbeispiel 2 zeigt. Die Temperatur der Fixierwalze 21, die während des Abwartens bei einer Temperatur T1 eingestellt war, wird verringert, wenn das Drucken begonnen wird, und das Aufzeichnungsmaterial den Fixierspalt N1 erreicht, und erreicht an einer Druckanzahl C101 eine niedrigste Temperatur T2. Außerdem waren ähnlich wie in dem Vergleichsbeispiel 1 von dem Beginn des Durchführens der Blätter zu einer Druckanzahl C101 alle Heizer 27a, 28b, 36 und 37 eingeschaltet. Wenn dann die Druckanzahl C102 überschreitet, wurde die Temperatur der Fixierwalze 21 von der niedrigsten Temperatur T2 erhöht, um bei einer Druckanzahl C103 die Temperatur T1 zu erreichen, so dass die Fixierwalze 21 sich in einem beständigen Zustand (Gleichgewichtszustand) befand.
In dem Vergleichsbeispiel 2 wurden T1 = 200 °C und T2 = 180 °C eingestellt. Hier war die niedrigste Temperatur T2 (> T3) die unterste Grenze eines tolerierbaren Bereichs, in dem die Fixiereigenschaft erfüllt werden kann, und daher lag die Fixiereigenschaft bei dieser Temperatur innerhalb des tolerierbaren Bereichs. Dies wurde deswegen verursacht, da im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel 1 die gesamte Nennleistung des Gurtelements 23 groß ist und somit die zu dem Gurt in den Berührungsflächen D1 und D2 zugeführte Wärme groß ist. Die niedrigste Temperatur T2 war die untere Grenze des tolerierbaren Bereichs der Fixiereigenschaft und deswegen wurde herausgefunden, dass eine Gesamtleistung der Halogenheizer 36 und 37 (die Summe der Werte der Leistung an dem externen Heizabschnitt) von 1600 W die untere Grenzleistung war, mit der die Fixiereigenschaft während des fortlaufenden Durchführens von Blättern innerhalb des tolerierbaren Bereichs an die niedrigste Temperatur fällt.
Außerdem waren die durch die Thermistoren 28b, 38 und 39 in dem beständigen Zustand der Fixierwalze 21 erfassten Temperaturen, in dem die Temperatur die Fixierwalze 21 T1 betrug, wie folgt. Es war nämlich die erfasste Temperatur für die Oberflächentemperatur der Presswalze 21 130 °C, für die Temperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 220 °C und für die Temperatur in der stromabwärts liegenden Fläche D2 220 °C. Außerdem wurden die Temperaturen in den Berührungsflächen D1 und D2 ähnlich wie in dem Vergleichsbeispiel 1 auf die Solltemperatur von 220 °C Temperatur gesteuert.
11 ist ein Diagramm, das EIN/AUS der Energiezufuhr des stromaufwärts liegenden Heizers 36 in dem beständigen Zustand in dem Vergleichsbeispiel 2 und eine Temperaturänderung in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 in dem Zustand zeigt. Zu einer Zeit t111 wurde die Oberflächentemperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 auf eine als untere Grenze eingestellte Temperatur gesenkt, und die Energiezufuhr des stromaufwärts liegenden Heizers 36 wurde eingeschaltet. Die zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 zugeführte Leistung betrug 800 W, was hoch war, so dass die Temperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 eine als obere Grenze eingestellte Temperatur in einem kurzen Zeitraum von der Zeit t111 zu einer Zeit t112 erreichte. In diesem Fall wurde das Gurtelement 23 in dem kurzen Zeitraum erwärmt, so dass die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 unauffällig war. Aus diesem Grund wurde die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 an dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 auf die Oberfläche der Fixierwalze 21 übertragen, die das Gurtelement 23 berührte, so dass die Ungleichförmigkeit der Temperatur ebenfalls an der Oberfläche der Fixierwalze 21 auftrat. Deswegen wurde herausgefunden, dass entweder die Nennleistung des Heizmittels 36 oder die Nennleistung des Heizmittels 37 abzusenken war, um die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 in dem beständigen Zustand zu reduzieren.
< Vergleichsbeispiel 3 >
Als nächstes wird als Vergleichsbeispiel 3 eine Struktur beschrieben, in dem die Wärmeerzeugungsgröße des stromaufwärts liegenden Heizers 36 größer als die des stromabwärts liegenden Heizers 37 gemacht ist. Es wird nämlich der Fall beschrieben, in dem die Nennleistung des stromaufwärts liegenden Heizers 36 1000 W beträgt und die Nennleistung des stromabwärts liegenden Heizers 37 600 W beträgt. Im Übrigen war in diesem Vergleichsbeispiel 3 die Temperaturänderung ähnlich zu der des Vergleichsbeispiels 2. Wie voranstehend beschrieben und in 10 gezeigt wurde, wurde nämlich die Temperatur der Fixierwalze 21, die während des Abwartens an einer Temperatur T1 eingestellt war, verringert, wenn das Drucken begonnen wurde, und das Aufzeichnungsmaterial den Fixierspalt N1 erreichte, und erreichte an einer Druckanzahl C101 eine niedrigste Temperatur T2. Außerdem wurde ähnlich wie in dem Vergleichsbeispiel 1 von dem Beginn des Durchführens der Blätter zu einer Druckanzahl C101 alle Heizer 27a, 28b, 36 und 37 eingeschaltet. Wenn dann die Druckanzahl C102 überschritten hat, wurde die Temperatur der Fixierwalze 21 von der niedrigsten Temperatur T2 erhöht, um bei einer Druckanzahl C103 die Temperatur T1 zu erreichen, so dass die Fixierwalze 21 sich in einem beständigen Zustand (Gleichgewichtszustand) befand.
Ebenfalls wurde in dem Vergleichsbeispiel 3 T1 = 200 °C und T2 = 180 °C eingestellt. Eine Gesamtleistung der Halogenheizer 36 und 37 (die Summe der Werte der Leistung an dem externen Heizabschnitt) war nämlich ähnlich wie in dem Vergleichsbeispiel 2 1600 W und deswegen war die niedrigste Temperatur T2.
Außerdem waren durch die Thermistoren 28b, 38 und 39 in dem beständigen Zustand der Fixierwalze 21 erfasste Temperaturen, in dem die Temperatur der Fixierwalze T1 war, ähnlich zu denen in den Vergleichsbeispielen 1 und 2. Die erfasste Temperatur war nämlich 130 °C für die Oberflächentemperatur der Presswalze 21, 220 °C für die Temperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 und 220 °C für die Temperatur in der stromabwärts liegenden Fläche D2. Außerdem waren die Temperaturen in den Berührungsflächen D1 und D2 auf die Solltemperatur von 220 °C Temperatur gesteuert.
12 ist ein Diagramm, das ein EIN/AUS der Energiezufuhr des stromaufwärts liegenden Heizers 36 in dem beständigen Zustand in dem Vergleichsbeispiel 3 und eine Temperaturänderung in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 in dem Zustand zeigt. Zu einer Zeit t121 wurde die Oberflächentemperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 auf eine als untere Grenze eingestellte Temperatur verringert, und die Energiezufuhr des stromaufwärts liegenden Heizers 36 wurde eingeschaltet. Die zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 zugeführte Leistung betrug 1000 W, was verglichen mit der in dem Vergleichsbeispiel 2 weiter hoch war, so dass die Temperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 in einem weiter kurzen Zeitraum von der Zeit t121 zu einer Zeit t122 eine als obere Grenze eingestellte Temperatur erreichte. In diesem Fall wurde das Gurtelement 23 in der weiteren Kürze im Vergleich mit der in dem Zeitraum des Vergleichsbeispiels 2 erwärmt, so dass die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 verschlechtert wurde. Aus diesem Grund trat an der Oberfläche der Fixierwalze 21, die das Gurtelement 23 an dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 berührte, im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel 2 eine weiter verschlechterte Ungleichförmigkeit der Temperatur auf. Dies war deswegen der Fall, da die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 übertragen wurde, und somit die Ungleichförmigkeit der Temperatur ebenfalls an der Oberfläche der Fixierwalze 21 auftritt.
Von den voranstehend beschriebenen Vergleichsbeispielen wurde herausgefunden, dass die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur des Gurtelements 23, die in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 direkt vor dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 aufgetreten ist, in dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 auf die Fixierwalze 21 übertragen wurde, und somit die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 aufgetreten ist. Deswegen wurde herausgefunden, um die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 in dem beständigen Zustand zu reduzieren, dass entweder die Nennleistung des stromaufwärts liegenden Heizers 36 zum Erwärmen der stromaufwärts liegenden Fläche D1 direkt vor dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 zu verringern ist. Deswegen wurde herausgefunden, um die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 in dem beständigen Zustand zu reduzieren, dass auch die Nennleistung des stromaufwärts liegenden Heizers 36 zum Erwärmen der stromaufwärts liegenden Fläche D1 direkt vor dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 zu verringern ist.
< Ausführungsform 1 >
Als Nächstes wird eine Struktur der Ausführungsform 1 beschrieben, die die Merkmale der ersten Ausführungsform erfüllt. In dieser Ausführungsform betrug die Nennleistung des stromaufwärts liegenden Heizers 36 600 W und die Nennleistung des stromabwärts liegenden Heizers 37 betrug 1000 W. Im Übrigen war in dieser Ausführungsform die Temperaturänderung ähnlich zu denen der Vergleichsbeispiele 2 und 3. Wie voranstehend beschrieben wurde und in 10 gezeigt wurde, wurde nämlich die Temperatur der Fixierwalze 21, die während des Abwartens bei einer Temperatur T1 eingestellt war, verringert, wenn das Drucken begonnen wurde, und das Aufzeichnungsmaterial den Fixierspalt N1 erreichte, und erreichte an einer Druckanzahl C101 eine niedrigste Temperatur T2. Außerdem wurden ähnlich wie in dem Vergleichsbeispiel 1 von dem Beginn des Durchführens der Blätter zu einer Druckanzahl C101 alle Heizer 27a, 28b, 36 und 37 eingeschaltet. Wenn dann die Druckanzahl C102 überstieg, wurde die Temperatur der Fixierwalze 21 von der niedrigsten Temperatur T2 erhöht, um bei einer Druckanzahl C103 die Temperatur T1 zu erreichen, so dass die Fixierwalze 21 sich in einem beständigen Zustand (Gleichgewichtszustand) befand.
Ebenfalls wurden in dieser Ausführungsform T1 = 200 °C und T2 = 180 °C eingestellt. Es betrug nämlich eine gesamte Leistung der Halogenheizer 36 und 37 (die Summe der Werte der Leistung an dem externen Heizabschnitt) ähnlich wie in dem Vergleichsbeispielen 2 und 3 1600 W, und deswegen war die niedrigste Temperatur T2.
Außerdem waren durch die Thermistoren 28b, 38 und 39 in dem beständigen Zustand erfassten Temperaturen der Fixierwalze 21, in der die Temperatur der Fixierwalze 21 T1 war, ähnlich zu denen in den Vergleichsbeispielen 1 und 3. Nämlich betrug die erfasste Temperatur 130 °C für die Oberflächentemperatur der Presswalze 21, 220 °C für die Temperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 und 220 °C für die Temperatur in der stromabwärts liegenden Fläche D2. Außerdem wurden die Temperaturen in den Berührungsflächen D1 und D2 auf die Solltemperatur von 220 °C temperaturgesteuert.
Außerdem waren EIN/AUS der Energiezufuhr des stromaufwärts liegenden Heizers 36 in dem beständigen Zustand in dieser Ausführungsform und eine Temperaturänderung in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 in dem Zustand ähnlich zu denen in dem Vergleichsbeispiel 1. Wie voranstehend beschrieben und in 9 gezeigt wurde, wurde nämlich zu einer Zeit t91 die Oberflächentemperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 auf eine als untere Grenze eingestellte Temperatur gesenkt, und die Energiezufuhr des stromaufwärts liegenden Heizers 36 wurde eingeschaltet. Die Leistung, die zu dem stromaufwärts liegenden Heizer 36 zugeführt wurde, war mit 600 W ähnlich wie in dem Vergleichsbeispiel 1, so dass die Temperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 allmählich eine als obere Grenze eingestellte Temperatur in einem längeren Zeitraum von der Zeit t91 zu einer Zeit t92 erreichte. In diesem Fall wurde das Gurtelement 23 in dem langen Zeitraum erwärmt, so dass die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 unauffällig (unterdrückt) war. Aus diesem Grund war die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21, die das Gurtelement 23 an dem externen Wärmeberührungsabschnitt N2 berührte, ebenfalls unauffällig.
Außerdem betrug die zu dem stromabwärts liegenden Heizer 37 zum Erwärmen der stromabwärts liegenden Fläche D2 zugeführte Leistung 1000 W und deswegen war die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur, die in der stromabwärts liegenden Fläche D2 aufgetreten ist, unauffällig, aber es wurde herausgefunden, dass diese Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur während des Durchführens des Blatts in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 verstärkt wurde. Es wurde nämlich herausgefunden, dass die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur grundsätzlich verursacht wurde, da die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 direkt bevor der externe Wärmeberührungsabschnitt N2 übertragen wurde, aufgetreten ist. Außerdem wurde herausgefunden, dass die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur des Gurtelements 23, die in der stromabwärts liegenden Fläche D2 aufgetreten ist, reduziert wurde, bevor der Abschnitt, in dem die Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur aufgetreten ist, die externe Wärmeoberflächentemperatur N2 erreichte, und daher nicht auf die Fixierwalze 21 übertragen wurde.
Wie voranstehend beschrieben wurde, wurde in dieser Ausführungsform die Nennleistung des stromabwärts liegenden Heizers 37 stromabwärts der Fixierwalze 21 (das Gurtelement 23) mit Bezug auf die Drehrichtung der Fixierwalze 21 erhöht, und die Nennleistung des stromaufwärts liegenden Heizers 36 stromaufwärts der Fixierwalze 21 mit Bezug auf die Drehrichtung der Fixierwalze 21 wurde verringert. Als Ergebnis war es möglich, das Fixiergerät bereitzustellen, das in der Lage ist, die Fixiereigenschaften (die niedrigste Temperatur) beizubehalten, und in der Lage ist, die Ungleichförmigkeit der Temperatur zu reduzieren (zu mindern).
< Zweite Ausführungsform >
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 13 bis 16 beschrieben. Diese Ausführungsform betrifft eine Struktur zum wirkungsvollen Erreichen der Reduktion eines Temperaturanstiegs eines Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, der auftritt, wenn ein Papier kleiner Größe durchgeführt wird, und die Verhinderung des Absinkens der niedrigsten Temperatur des Fixierelements (Bildheizelement). Im Übrigen wird auch in dieser Ausführungsform die Leistung gleich der Nennleistung für jeden Halogenheizer zu jedem Halogenheizer zugeführt.
In dem Fall, in dem ein Papier kleiner Größe durch das Fixiergerät durchgeführt wird, wird die Temperatur des Fixiergeräts in einem mit Bezug auf die Breitenrichtung äußeren Bereich (Abschnitt, durch den kein Blatt geführt wird) für die kleine Größe (vorbestimmte Größe) erhöht, der von einem Blattdurchführungsabschnitt abweicht, der ein Blattdurchführbereich (Blattdurchführungsabschnitt) ist, in dem das Aufzeichnungsmaterial vorbestimmter Größe durch das Fixiergerät in dem Fixierspalt durchtritt. Dies ist der Fall, da die Wärme des Fixierelements oder des Presselements an dem Blattdurchführungsabschnitt durch das Aufzeichnungsmaterial aufgenommen wird, und daher zu dem Fixierelement oder dem Presselement zugeführt wird, um dabei das Fixierelement oder das Presselement an einer vorbestimmten Temperatur zu halten, um die Fixiereigenschaft sicherzustellen. Andererseits wird an dem Abschnitt, an dem kein Blatt durchgeführt wird, die Wärme des Fixierelements oder des Presselements nicht aufgenommen und wird kontinuierlich zugeführt, so dass die Temperaturen der Elemente für das Fixiergerät wie z.B. die Fixierwalze (Fixierelement), die Presswalze (Presselement), die Thermistoren erhöht werden. In dem Fall, in dem die Temperaturen der Elemente für das Fixiergerät die Wärmewiderstandstemperatur übersteigen, entsteht ein derartiges Problem, dass z.B. die elastische Schicht, die Trennschicht, die Thermistoren und Ähnliche durch eine thermische Verschlechterung zerstört werden.
Als eine Gegenmaßnahme gegen einen derartigen Temperaturanstieg des Abschnitts, durch den kein Blatt geführt wird, wird eine Struktur eingesetzt, in der eine Vielzahl von Wärmequellen unterschiedlicher Wärmeerzeugungsverteilung mit Bezug auf die Längsrichtung für die Fixiergeräteelemente bereitgestellt werden. In dieser Struktur wird die Wärmeerzeugung der Wärmequellen an dem Abschnitt, durch den kein Blatt geführt wird, abhängig von der Größe des Aufzeichnungsmaterials oder von einer durch eine Temperaturerfassungseinrichtung an dem Abschnitt, durch den kein Blatt geführt wird, erfassten Temperatur von jedem der Fixiergerätelemente reduziert. Somit wird der Temperaturanstieg der Fixiergerätelemente an dem Abschnitt, durch den kein Blatt geführt wird, unterdrückt, während die Fixiergerätelemente an dem Blattdurchführungsabschnitt gehalten werden.
Ein Fixiergerät 20A in dieser Ausführungsform, in dem eine solche Gegenmaßnahme gegen den Temperaturanstieg des Abschnitts, durch den kein Blatt geführt wird, bereitgestellt ist, wird beschrieben. Jedoch werden Elemente, die die gleichen Strukturen und Funktionen wie die in dem Fixiergerät 20 in der ersten Ausführungsform aufweisen, die voranstehend beschrieben wurde, durch die gleichen Bezugszeichen oder Symbole dargestellt und werden aus der Beschreibung weggelassen. Im Übrigen ist in der Bildausbildungsvorrichtung in dieser Ausführungsform ein Durchführen des Blatts auf Basis der Mitte (-llinie) und unabhängig von der Größe des Aufzeichnungsmaterials eingesetzt, ein Fixiervorgang für das Aufzeichnungsmaterial wird in einem Zustand durchgeführt, in dem ein Zentralabschnitt des Aufzeichnungsmaterials mit Bezug auf eine Walzenrichtung der Breite nach im Wesentlichen mit Zentralabschnitten der Fixierwalze 21, die Presswalze 22 und das Gurtelement 23 mit Bezug auf deren Breitenrichtungen ausgerichtet ist. Aus diesem Grund sind in dieser Ausführungsform die Breiten der Fixierwalze 21, der Presswalze 22 und des Gurtelements 23 im Wesentlichen einander gleichgemacht, und der Breite nach Zentralabschnitte dieser Elemente 21, 22 und 23 sind ebenfalls im Wesentlichen miteinander ausgerichtet.
Das Fixiergerät 20A in dieser Ausführungsform weist die nahezu gleiche Struktur wie das Fixiergerät 20 in der ersten Ausführungsform auf, ist aber darin unterschiedlich, dass zwei Halogenheizer als Heizmittel zum Heizen von jeder der Walzen angeordnet sind. Wie aus 13 ersichtlich ist, ist jeder der Halogenheizer 27aA und 27aB, der eine Wärme durch Energiezufuhr erzeugt und eine Nennleistung von z.B. 600 W aufweist, über eine im Wesentlichen gesamte Breitenrichtung des Fixiergeräts 21 angeordnet. Somit beträgt die gesamte Nennleistung der Halogenheizer 27aA und 27aB 1200 W. Jedoch sind die Halogenheizer 27aA und 27aB in der Wärmeerzeugungsverteilung der Breite nach zueinander unterschiedlich hergestellt.
Außerdem weist der Halogenheizer 27aA an einem Abschnitt zum Erwärmen des Blattdurchführungsabschnitts eine Wärmeerzeugungsgröße auf, die größer ist als die in dem außerhalb liegenden Bereich (Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird) für die vorbestimmte Größe, die von dem Blattdurchführungsbereich abweicht (Blattdurchführungsabschnitt), in dem das Aufzeichnungsmaterial vorbestimmter Größe durch den Fixierspalt N1 durchgeführt wird. In dieser Ausführungsform ist ein der Breite nach zentraler Abschnitt der Walze, an dem das Aufzeichnungsmaterial kleiner Größe durchgeführt wird, der Blattdurchführungsabschnitt, und der Breite nach Endabschnitte der Walze, die von dem (außen liegenden) Abschnitt abweichen, durch den das Aufzeichnungsmaterial kleiner Größe durchgeführt wird, sind der Abschnitt, durch den das Blatt nicht durchgeführt wird.
Deswegen wird der Halogenheizer 27aA so eingestellt, wie aus 14 ersichtlich ist, dass die Wärmeerzeugungsgröße des Abschnitts zum Erwärmen der Breite nach Endabschnitte der Walze z.B. 30 % der Wärmeerzeugungsgröße des Abschnitts zum Erwärmen des der Breite nach zentralen Abschnitts der Walze beträgt, wenn die Nennleistung eingegeben wird. Die Wärmeerzeugungsgröße an den Endabschnitten ist nämlich kleiner als die an dem zentralen Abschnitt, wenn die Nennleistung in den Halogenheizer 27aA eingegeben wird. Insbesondere ist ein Abstand eines Heizfadens, der den Halogenheizer 27aA bestimmt, an dem zentralen Abschnitt verringert, aber an den Endabschnitten erhöht, so dass die Wärmeerzeugungsgröße mit Bezug auf die Walzenrichtung der Breite nach eingestellt wird. Im Folgenden wird der Halogenheizer 27aA als Hauptheizer 27aA bezeichnet.
Andererseits weist der Halogenheizer 27aB die Wärmeerzeugungsgröße auf, die an dem Abschnitt zum Heizen des äußeren Bereichs (Abschnitt, durch den kein Blatt geführt wird) für die vorbestimmte Größe, die von dem Blattdurchführungsabschnitt abweicht, größer ist als die in dem Blattdurchführungsbereich (Blattdurchführungsabschnitt), in dem das Aufzeichnungsmaterial vorbestimmter Größe durchgeführt wird.
Deswegen wird der Halogenheizer 27aB so eingestellt, wie aus 15 ersichtlich ist, dass die Wärmeerzeugungsgröße der Walzenendabschnitte der Breite nach z.B. 30 % der Wärmeerzeugungsgröße des zentralen Abschnitts der Walze der Breite nach beträgt, wenn die Nennleistung eingegeben wird. Die Wärmeerzeugungsgröße an dem zentralen Abschnitt ist nämlich kleiner als die an den Endabschnitten, wenn die Nennleistung in dem Halogenheizer 27aB eingegeben wird. Insbesondere wird ein Abstand eines Heizfadens, der den Halogenheizer 27aB bestimmt, an den Endabschnitten verringert, aber an dem zentralen Abschnitt vergrößert, so dass die Wärmeerzeugungsgröße mit Bezug auf die Walzenrichtung der Breite nach eingestellt wird. Im Folgenden wird der Halogenheizer 27aB als Nebenheizer 27aB bezeichnet.
Außerdem wird die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 durch einen Thermistor 28aA als Temperaturerfassungsmittel erfasst, der mit dem Blattdurchführungsabschnitt der Fixierwalze 21 in Berührung ist, Dann schaltet eine CPU (Entwicklersteuerung) 29A als Temperatursteuerungs- (Einstell-) Mittel den Hauptheizer 27aA und den Nebenheizer 27aB auf Basis dieser erfassten Temperatur ein und aus, um die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 auf die vorbestimmte Solltemperatur von z.B. 200 °C zu steuern. Diese Steuerung wird ebenfalls ähnlich wie in der ersten Ausführungsform so bewirkt, dass die als obere Grenze eingestellte Temperatur auf einen um 1 °C höheren Wert als die Solltemperatur und die als untere Grenze eingestellte Temperatur auf einen um 1 °C niedrigeren Wert als die Solltemperatur eingestellt wird.
Außerdem wird durch einen Thermistor 28aB als Temperaturerfassungsmittel, das den Abschnitt der Fixierwalze 21 berührt, durch den kein Blatt geführt wird, die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 an dem Abschnitt, durch den kein Blatt geführt wird, überwacht. Deswegen ist der Thermistor 28aA ein Temperatursteuerungsthermistor zum Steuern des Hauptheizers 27aA und des Nebenheizers 27aB so, dass die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 an dem Blattdurchführungsabschnitt und im Folgenden als Hauptthermistor 28aA bezeichnet wird. Außerdem ist der Thermistor 28aB ein Thermistor zum Überwachen der Oberflächentemperatur der Fixierwalze 21 an dem Abschnitt, an dem kein Blatt durchgeführt wird, und wird im Folgenden als Nebenthermistor 28aB bezeichnet.
Außerdem ist innerhalb der Presswalze 22, wie aus 13 ersichtlich ist, jeder der Halogenheizer 27bA und 27bB, der Wärme durch Energiezufuhr erzeugt und eine Nennleistung von z.B. 150 W aufweist, über eine im Wesentlichen gesamte Richtung der Breite nach der Presswalze 22 angeordnet. Somit beträgt die gesamte Nennleistung der Halogenheizer 27bA und 27bB 300 W. Jedoch sind die Halogenheizer 27bA und 27bB in der Wärmeerzeugungsverteilung der Breite nach zueinander unterschiedlich hergestellt. Der Halogenheizer 27bA weist nämlich die Wärmeerzeugungsverteilung auf, wie aus 14 ersichtlich ist, und der Halogenheizer 27bB weist die Wärmeerzeugungsverteilung auf, wie aus 15 ersichtlich ist. Im Folgenden wird der Halogenheizer 27bA als Hauptheizer 27bA bezeichnet, und der Halogenheizer 27bB wird als Nebenheizer 27bB bezeichnet.
Außerdem wird die Oberflächentemperatur der Presswalze 22 durch einen Thermistor 28bA als Temperaturerfassungsmittel erfasst, der mit dem Blattdurchführungsabschnitt der Fixierwalze 21 in Berührung ist. Dann schaltet die CPU 29A den Hauptheizer 27bA und den Nebenheizer 27bB ein und aus, um die Oberflächentemperatur der Presswalze 22 auf die vorbestimmte Solltemperatur von z.B. 130 °C zu steuern. Diese Steuerung wird ebenfalls ähnlich wie in der ersten Ausführungsform bewirkt, so dass die als obere Grenze eingestellte Temperatur auf einen Wert eingestellt wird, der um 1 °C höher als die Solltemperatur ist, und die als untere Grenze eingestellte Temperatur auf einen Wert eingestellt wird, der um 1 °C niedriger als die Solltemperatur ist.
Außerdem wird durch einen Thermistor 28bB als Temperaturerfassungsmittel, das mit dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, der Presswalze 22 in Berührung ist, die Oberflächentemperatur der Presswalze 22 an dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, überwacht. Deswegen ist der Thermistor 28bA ein die Temperatur steuernder Thermistor zum Steuern des Hauptheizers 27bA und des Nebenheizers 27bB, so dass die Oberflächentemperatur der Presswalze 22 an dem Blattdurchführungsabschnitt und im Folgenden als Hauptthermistor 28bA bezeichnet wird. Außerdem ist der Thermistor 28bB ein Thermistor zum Überwachen der Oberflächentemperatur der Presswalze 22 an dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, und wird im Folgenden als Nebenthermistor 28bB bezeichnet.
Außerdem sind innerhalb der externen Heizwalzen 31 und 32 Halogenheizer 36A und 36B, die durch Energiezufuhr eine Wärme erzeugen und eine Nennleistung von z.B. 300 W aufweisen, über eine im Wesentlichen gesamte Richtung der Breite nach der externen Heizwalze 31 angeordnet, bzw. sind Halogenheizer 37A und 37B, die durch Energiezufuhr eine Wärme erzeugen und eine Nennleistung von z.B. 500 W aufweisen, über eine im Wesentlichen gesamte Richtung der Breite nach der externen Heizwalze 32 angeordnet. Innerhalb der externen Heizwalze (stromaufwärts liegende Walze) 31 sind nämlich die Halogenheizer (stromaufwärts liegende Heizer) 36A und 36B angeordnet, die jeweils die Nennleistung von 300 W aufweisen. Außerdem sind innerhalb der externen Heizwalze (stromabwärts liegende Walze) 32 die Halogenheizer (stromaufwärts liegende Heizer) 37A und 37B angeordnet, die jeweils die Nennleistung von 500 W aufweisen. Somit beträgt die gesamte Nennleistung der stromaufwärts liegenden Heizer 36A und 36B 600 W, und die gesamte Nennleistung der stromabwärts liegenden Heizer 37A und 37B beträgt 1000 W.
Jedoch sind die Halogenheizer 36A, 36B, 37A und 37B ähnlich wie in dem Fall der Halogenheizer 27aA und 27aB in der Wärmeerzeugungsverteilung der Breite nach zueinander unterschiedlich hergestellt. Die Halogenheizer 36A und 37A weisen nämlich die Wärmeerzeugungsverteilung auf, wie aus 14 ersichtlich ist, und die Halogenheizer 36B und 37B weisen die Wärmeerzeugungsverteilung auf, wie aus 15 ersichtlich ist. Im Folgenden wird der Halogenheizer 36A als stromaufwärts liegender Hauptheizer 36A bezeichnet, der Halogenheizer 37A wird als stromabwärts liegender Hauptheizer 37A bezeichnet, und der Halogenheizer 36B wird als stromaufwärts liegender Nebenheizer 36B bezeichnet, und der Halogenheizer 37B wird als stromabwärts liegender Nebenheizer 37B bezeichnet. In dieser Ausführungsform ist eine gesamte Wärmeerzeugungsgröße des stromaufwärts liegenden Hauptheizers 36A und des stromaufwärts liegenden Nebenheizers 36B kleiner gemacht als die des stromabwärts liegenden Hauptheizers 37A und des stromabwärts liegenden Nebenheizers 37B. Im Übrigen ist ein Abschnitt der äußeren Randfläche des Gurtelements 23, der dem Blattdurchführungsabschnitt entspricht, ein dem Blattdurchführungsabschnitt entsprechender Abschnitt, und ein Abschnitt, der dem Abschnitt entspricht, durch den kein Blatt durchgeführt wird, ist ein dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, entsprechender Abschnitt.
Außerdem wird die Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 durch die Thermistoren 38A und 39A als Temperaturerfassungsmittel erfasst, das mit dem Blattdurchführungsabschnitt in Berührung ist, der dem Abschnitt des Gurtelements 23 in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 bzw. der stromabwärts liegenden Fläche D2 entspricht. Die Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 wird durch das Ein- und Ausschalten der Hauptheizer 36A und 37A und der Nebenheizer 36B und 37B durch die CPU 29A auf die vorbestimmte Solltemperatur von z.B. 220 °C gesteuert. Diese Steuerung wird ebenfalls ähnlich wie in der ersten Ausführungsform so bewirkt, dass die als obere Grenze eingestellte Temperatur auf einen Wert eingestellt wird, der um 1 °C höher als die Solltemperatur ist, und die als untere Grenze eingestellte Temperatur auf einen Wert eingestellt wird, der um 1 °C niedriger als die Solltemperatur ist.
Außerdem wird durch die Thermistoren 38B und 39B als Temperaturerfassungsmittel, die mit dem Abschnitt des Gurtelements 23 in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 und der stromabwärts liegenden Fläche D2 in Berührung sind, der dem Abschnitt entspricht, durch den kein Blatt durchgeführt wird, die Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 überwacht. Deswegen sind die Thermistoren 38A und 39A temperatursteuernde Thermistoren zum Steuern der Hauptheizer 36A und 37A und der Nebenheizer 36B und 37B, so dass die Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 an dem dem Blattdurchführungsabschnitt entsprechenden Abschnitt in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 und der stromabwärts liegenden Fläche D2. Im Folgenden werden die Thermistoren 38A und 39A als Hauptthermistoren 38A und 39A bezeichnet. Außerdem sind die Thermistoren 38B und 39B Thermistoren zum Überwachen der Oberflächentemperatur des Gurtelements 23 an dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, entsprechenden Abschnitt in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 bzw. in der stromabwärts liegenden Fläche D2, und werden im Folgenden als Nebenthermistoren 38B und 39B bezeichnet.
Außerdem sind in dieser Ausführungsform, in dem Fall, in dem die entsprechenden Hauptheizer 27aA, 27bA, 36A und 37A und die entsprechenden Nebenheizer 27aB, 27bB, 36B und 37B gleichzeitig paarweise (zwei Heizer) in der zugeordneten Walze eingeschaltet werden, die sich ergebenden Wärmeerzeugungsgrößen mit Bezug auf die Walze in der Richtung der Breite nach ausgelegt, im Wesentlichen gleichförmig zu sein. Außerdem in dieser Ausführungsform abhängig von der erfassten Temperatur von zumindest einem Nebenthermistor, der aus den Nebenthermistoren 28aB, 28bB, 38B und 39B ausgewählt wurde. Im Übrigen wird die Steuerung der entsprechenden Heizer durch die entsprechenden Thermistoren, wie voranstehend beschrieben wurde, in dem Blockdiagramm in 16 zusammengefasst.

Als Nächstes wird in dieser Ausführungsform eine Steuerung betreffend die Gegenmaßnahmen gegen den Temperaturanstieg des Abschnitts beschrieben, durch den kein Blatt durchgeführt wird. In dieser Ausführungsform werden während des Durchführens des Blatts von dem Aufzeichnungsmaterial kleiner Größe durch das Fixiergerät 20A durch das Verringern der EIN-Verhältnisse der Nebenheizer 27aB, 27bB, 36B und 37B in den entsprechenden Walzen und dem Gurt der Temperaturanstieg der Walzen an dem Abschnitt verhindert, der dem Abschnitt entspricht, durch den kein Blatt durchgeführt wird, und des Gurts an dem Abschnitt verhindert, der dem Abschnitt entspricht, durch den kein Blatt durchgeführt wird. Diese EIN-Verhältnisse der Nebenheizer zeigen ein Verhältnis des Einschaltens des Nebenheizers zum Einschalten des Hauptheizers während des Einschaltens der Heizer. Die EIN-Verhältnisse zeigen nämlich ein Verhältnis (Betriebsverhältnis) einer Zeit der Energiezufuhr des Nebenheizers zu einer Zeit der Energiezufuhr des Hauptheizers. Außerdem wärmen diese EIN-Verhältnisse abhängig von einer Information des Aufzeichnungsmaterials, der erfassten Temperatur von jedem der Nebenthermistoren 28aB, 28bB, 38B und 39B in den Walzen und dem Gurt, oder einer Kombination der Information des Aufzeichnungsmaterials und der erfassten Temperatur von jedem Nebenthermistor geändert. Im Übrigen können Beispiele der Information des Aufzeichnungsmaterials ein Basisgewicht (g/m²), die Art des Papiers (glattes Papier, beschichtetes Papier, Overheadfolie, geprägtes Papier oder Ähnliches), eine Blattgröße (A3-Größe, A5-Größe oder Ähnliches) und Ähnliches enthalten. Außerdem wird die Änderung des EIN-Verhältnisses in dem Fall des Halogenheizers durch das Verwenden von z.B. einer Zeitteilsteuerung bewirkt. Die Zeitteilsteuerung wird z.B. aus einem Verhältnis zwischen dem EIN-Verhältnis und einem Zeitteilsteuerungsparameter bestimmt, der in Tabelle 1 gezeigt ist. Tabelle 1

EIN-Verhältnis (%)	Neben-Heizer Zeitteilsteuerung
0	ALLES AUS
20	1 (sec.) EIN + 4 (sec.) AUS
25	1 (sec.) EIN + 3 (sec.) AUS
33	1 (sec.) EIN + 2 (sec.) AUS
40	2 (sec.) EIN + 3 (sec.) AUS
50	2 (sec.) EIN + 2 (sec.) AUS
60	3 (sec.) EIN + 2 (sec.) AUS
66	2 (sec.) EIN + 1 (sec.) AUS
75	3 (sec.) EIN + 1 (sec.) AUS
80	4 (sec.) EIN + 1 (sec.) AUS
100	ALLES EIN

Der Fall eines EIN-Verhältnis = 50 % wird als Beispiel beschrieben. Wenn jede der erfassten Temperaturen der entsprechenden Hauptthermistoren 28aA, 28bA, 38A und 39A zum Steuern der Temperaturen der Walzen und des Gurts verringert wird und niedriger als die Solltemperatur ist, wird ein zugeordnetes Paar der entsprechenden Hauptheizer 27aA, 27bA, 36A und 37A und der entsprechende Nebenheizer 27aB, 27bB, 36B und 37B eingeschaltet. Zu dieser Zeit wird der Hauptheizer kontinuierlich eingeschaltet („ALLES EIN“), und der Nebenheizer wird für zwei Sekunden eingeschaltet und dann für zwei Sekunden ausgeschaltet („2 (sec.) EIN + 2 (sec.) AUS“), und dieser Vorgang wird wiederholt.
Somit wird durch das Verringern des EIN-Verhältnisses des Nebenheizers, der an den Endabschnitten der Breite nach eine größere Wärmeerzeugungsgröße aufweist als an einem der Breite nach zentralen Abschnitt, die Wärmeerzeugungsgröße an den Endabschnitten der Breite nach verringert und somit kann der Temperaturanstieg des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, reduziert werden. Andererseits wird an dem der Breite nach zentralen Abschnitt die Temperatur des Blattdurchführungsabschnitts durch das kontinuierliche Einschalten des Hauptheizers an der vorbestimmten Temperatur gehalten, der die Wärmeerzeugungsgröße aufweist, die an dem der Breite nach zentralen Abschnitt größer ist als die an den der Breite nach Endabschnitten, so dass die Fixiereigenschaft sichergestellt ist. Im Übrigen werden in dem Fall, in dem die erfasste Temperatur des Hauptthermistors erhöht wird und höher als die Solltemperatur ist, der Hauptheizer und der Nebenheizer ausgeschaltet.
Im Übrigen sind die entsprechenden Hauptheizer und die entsprechenden Nebenheizer eingestellt, notwendige Leistungswerte durch das kontinuierliche Einschalten während des Durchführens eines Blatts eines Papiers maximaler Größe bereitzustellen. Wenn das EIN-Verhältnis des Nebenheizers hier klein gemacht wird, besteht eine Möglichkeit einer Verknappung der elektrischen Leistung. Jedoch wird das EIN-Verhältnis des Nebenheizers zum Zweck als Gegenmaßnahme gegen den Temperaturanstieg des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, wegen des Durchführens des Blatts des Aufzeichnungsmaterials, dessen Größe kleiner ist als die des Papiers maximaler Größe (insbesondere das Aufzeichnungsmaterial, das mit Bezug auf die Richtung des Fixiergeräts 20A der Breite nach eine kleine Aufzeichnungsmaterialbreite aufweist), verringert. Aus diesem Grund wird mit Bezug auf das Papier kleiner Größe die Wärmemenge, die von der Fixierwalze 21 oder der Presswalze 22 genommen wird, kleiner als die mit Bezug auf das Papier maximaler Größe, d.h., die notwendige Leistung wird klein, und deswegen werden sogar, wenn das EIN-Verhältnis des Nebenheizers klein gemacht wird, die Temperaturen der Walze und des Gurts an den Blattdurchführungsabschnitten nicht gesenkt. Wenn jedoch das EIN-Verhältnis des Nebenheizers übermäßig verringert wird, werden die Temperaturen der Walzen und des Gurts an den Blattdurchführungsabschnitten verringert und niedriger als die Solltemperaturen. Aus diesem Grund besteht abhängig von der Information des Aufzeichnungsmaterials (dem Grundgewicht, der Blattgröße, der Art des Papiers) ein Bedarf, das EIN-Verhältnis des Nebenheizers innerhalb eines Bereichs einzustellen, in dem die Temperaturen der Walzen und des Gurts nicht verringert werden, und nicht niedriger als die Solltemperaturen sind.
Hier wird der Temperaturanstieg des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, des Gurtelements 23 beschrieben. Durch das Durchführen des Blatts des Papiers kleiner Größe wird die Wärme an dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, der Fixierwalze 21 gespeichert, so dass der Temperaturanstieg des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, auftritt. Ähnlich wird an den dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, entsprechenden Abschnitten des Gurtelements 23 und der externen Heizwalzen 31 und 32 die Wärme gespeichert, so dass der Temperaturanstieg des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, auftritt.
An dem dem Blattdurchführungsabschnitt entsprechenden Abschnitt wird die Wärme durch den temperaturgesenkten Blattdurchführungsabschnitt der Fixierwalze 21 aufgenommen und daher die Wärme dorthin zugeführt, um bei der vorbestimmten Temperatur gehalten zu werden. Andererseits erhält an den dem dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, entsprechenden Abschnitt des Gurtelements 23 die Fixierwalze 21 durch den Temperaturanstieg des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, eine hohe Temperatur, und deswegen wird die Wärme nicht davon genommen und gespeichert, so dass der Temperaturanstieg des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, auftritt. Deswegen tritt ebenfalls mit Bezug auf das Gurtelement 23, das nicht mit dem Aufzeichnungsmaterial in Berührung ist, ähnlich wie in den Fällen des Fixierelements und des Presselements, die mit dem Aufzeichnungsmaterial in Berührung sind, der Temperaturanstieg des Abschnitts auf, durch den kein Blatt durchgeführt wird, obwohl dessen Höhe im Vergleich mit denen des Fixierelements und des Presselements klein ist. Deswegen wird es durch das Verhindern des Auftretens des Temperaturanstiegs des Abschnitts des Gurtelements 23, durch den kein Blatt durchgeführt wird, ebenfalls möglich, den Grad des Temperaturanstiegs des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, der Fixierwalze 21 zu reduzieren.
Als Verfahren zum wirkungsvollen Reduzieren des Grads des Temperaturanstiegs des Abschnitts des Gurtelements 23, durch den kein Blatt durchgeführt wird, und zum Verhindern der Ungleichförmigkeit der Oberflächentemperatur während des Durchführens des Blatts, hat sich durch eine Studie der Erfinder herausgestellt, dass das folgende Verfahren geeignet ist. Das EIN-Verhältnis des Nebenheizers 36B in der stromaufwärts liegenden Walze 31 (im Folgenden als erstes EIN-Verhältnis bezeichnet) wird nämlich größer als das EIN-Verhältnis des Nebenheizers 37B in der stromabwärts liegenden Walze 32 (im Folgenden als zweites EIN-Verhältnis) gemacht. Zum Beispiel wird das erste EIN-Verhältnis auf 75 % und das zweite EIN-Verhältnis wird auf 33 % eingestellt. Außerdem können solche EIN-Verhältnisse der Nebenheizer 27aB, 27bB, 36B und 37B bevorzugt abhängig von der Papier- (Blatt-) Größe geändert werden.
Wie voranstehend beschrieben wurde, wird gemäß dieser Ausführungsform durch das Erfüllen (erstes EIN-Verhältnis) > (zweites EIN-Verhältnis) während des Durchführens des Blatts kleiner Größe der Grad des Temperaturanstiegs des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, wirkungsvoll reduziert, und das Absinken der minimalen Temperatur der Fixierwalze 21 wird verhindert, so dass eine gute Fixiereigenschaft sichergestellt werden kann. In dem Fall von (Nennleistung der stromaufwärts liegenden Walze 31) < (Nennleistung der stromabwärts liegenden Walze 32) besteht nämlich als Gegenmaßnahme gegen den Temperaturanstieg des Abschnitts durch den kein Blatt durchgeführt wird, während des Durchführens des Blatts kleiner Größe eine Notwendigkeit, (erstes EIN-Verhältnis) > (zweites EIN-Verhältnis) zu erfüllen.
Dies ist der Fall, da, um den Grad des Temperaturanstiegs des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, zu reduzieren, das EIN-Verhältnis des Nebenheizers der externen Heizwalze, die die größere Nennleistung aufweist, kleiner gemacht werden muss als das der externen Heizwalze, die die kleinere Nennleistung aufweist. Um jedoch ein Absinken der minimalen Temperatur innerhalb des Bereichs zu verhindern, in dem die Gurtelementtemperatur nicht niedriger als die eingestellte Temperatur ist, besteht ein Bedarf, das EIN-Verhältnis des Nebenheizers in der externen Heizwalze zu verringern.
Sogar in dem Fall, in dem (erstes EIN-Verhältnis) > (zweites EIN-Verhältnis) mit Bezug auf die Wirkleistung erfüllt ist, die die Summe der Leistung des Hauptheizers und der Leistung des Nebenheizers ist, die durch das Berücksichtigen des EIN-Verhältnisses erhalten wird, ist es ebenfalls notwendig, ein Verhältnis (Heizquellenleistung der stromaufwärts liegenden Walze 31) < (Heizquellenleistung der stromabwärts liegenden Walze 32) beizubehalten. In dem Fall, in dem dieses Verhältnis nicht erfüllt ist, wie voranstehend in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, tritt die Ungleichförmigkeit der Temperatur an der Oberfläche des Gurtelements auf, und wird auf die Oberfläche der Fixierwalze übertragen, so dass eine Ungleichförmigkeit der Temperatur der Oberfläche der Fixierwalze auftritt.
Außerdem würde es bezüglich dieser Ausführungsform berücksichtigt werden, dass der Grund, warum die niedrigste Temperatur im Vergleich zu dem Fall der ersten Ausführungsform sogar dann nicht verringert wird, wenn das EIN-Verhältnis des Nebenheizers in der externen Heizwalze klein gemacht wird, lautet wie folgt. In dem Fall des Papiers kleiner Größe ist nämlich wegen der Breite des kleinen Papiers (Blatts) im Vergleich zu dem Aufzeichnungsmaterial mit einer größeren Papierbreite die von der Fixierwalze 21 pro Zeiteinheit aufgenommene Wärmemenge klein. Außerdem wird die Wärmemenge, die an dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, gespeichert und erhöht wird, durch das Kernmetall zu dem Blattdurchführungsabschnitt übertragen. Deswegen kann die Temperatur des Gurtelements sogar beibehalten werden, wenn das EIN-Verhältnis des Nebenheizers verringert wird, um die Leistung zu senken.
Außerdem wird in dieser Ausführungsform eine Struktur eingesetzt, in der das EIN-Verhältnis des Nebenheizers abhängig von der Größe des Aufzählungsmaterials geändert wird, aber wenn die Temperatur an dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, erfasst wird, und das EIN-Verhältnis stufenweise geändert wird, kann die Reduktion des Grads des Temperaturanstiegs des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, und die Verhinderung des Verringerns der niedrigsten Temperatur weiter verbessert werden. Zum Beispiel werden während des Durchführens eines „Legal-Papiers“ unter einer später beschriebenen Bedingung das erste EIN-Verhältnis und das zweite EIN-Verhältnis bei 100 % begonnen und werden zu der Zeit, wenn entweder der Nebenthermistor 38B oder der Nebenthermistor 39B die Temperatur von 224 °C erfasst, auf 33 % bzw. 75 % geändert. Wenn dann entweder der Nebenthermistor 38B oder der Nebenthermistor 39B die Temperatur von 226 °C erfasst, wird z.B. das erste EIN-Verhältnis auf 25 % geändert und das zweite EIN-Verhältnis wird auf 60 % geändert.
In diesem Fall wird das EIN-Verhältnis des Nebenheizers klein gemacht, nachdem der dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, entsprechende Abschnitt eine ausreichend hohe Temperatur erhält, und deswegen ist eine Größe der Wärme, die von dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, zu dem Blattdurchführungsabschnitt übertragen wird groß, so dass eine Wirkung der Verhinderung des Absenkens der niedrigsten Temperatur groß wird. Außerdem kann das EIN-Verhältnis des Nebenheizers weiter klein gemacht werden, so dass eine Wirkung der Verhinderung des Temperaturanstiegs des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, groß wird.
Außerdem wird in der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform die Beschreibung gegeben, dass das Verhältnis (Nennleistung des stromabwärts liegenden Heizers 37) ≥ (Nennleistung des stromaufwärts liegenden Heizer 36) x 1,2 von dem Gesichtspunkt des Energiesparens geeignet ist, aber entsprechend diesem Fall kann bevorzugt eine Größe entsprechend der Nennleistung in das EIN-Verhältnis des Nebenheizers reflektiert werden. Daher ist es geeignet, (EIN-Verhältnis der Heizquelle von zumindest einem der Heizer aus den stromabwärts liegenden Heizern 37A, 37B) × 1,2 ≤ (EIN-Verhältnis der Heizquelle aus zumindest einer der Heizquellen der stromaufwärts liegenden Heizer 36A und 36B) zu erfüllen.
Außerdem wird in dieser Ausführungsform der Halogenheizer als Heizquelle eingesetzt, und deswegen wird der Begriff „EIN-Verhältnis“ verwendet. Jedoch kann auch der Begriff „Energiezufuhrverhältnis“ in dem Fall verwendet werden, in dem ein ebenes, Wärme erzeugendes Element als Heizquelle verwendet wird, das durch das Aufbringen eines Wärme erzeugenden Widerstands auf einem ebenen Basismaterial vorbereitet wird.
Außerdem wurde in dieser Ausführungsform in dem Fall, in dem der Hauptheizer und der Nebenheizer gleichzeitig eingeschaltet wurden, die Heizer eingesetzt, die ausgelegt sind, im Wesentlichen gleichförmige Wärmeerzeugungsgrößen mit Bezug auf die Längsrichtung bereitzustellen. Jedoch ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Wärmeerzeugungsgrößen im Wesentlichen gleichförmig sind. Zum Beispiel wird in dem Fall, in dem eine Größe einer Wärmedissipation von den Walzenendabschnitten groß ist, eine ähnliche Wirkung sogar dann erreicht, wenn der Hauptheizer und der Nebenheizer, die die große Wärmeerzeugungsgröße bereitstellen können, an den Walzenendabschnitten eingesetzt sind.
< Bestätigung der Wirkung der zweiten Ausführungsform >
Ein Versuch zum Bestätigen der Wirkung dieser Ausführungsform, die voranstehend beschrieben wurde, wird erläutert. In dem Versuch wurden zum Vergleich mit dieser Ausführungsform Vergleichsbeispiele 4 bis 5 vorbereitet, die ein unterschiedliches EIN-Verhältnis des stromaufwärts liegenden Nebenheizers 36B und des stromabwärts liegenden Nebenheizers 37B aufweisen. Außerdem sind in jedem Fall, wie voranstehend in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, die Nennleistung von jedem der stromaufwärts liegenden Heizer 36A und 36B 300 W und die gesamte Nennleistung der stromaufwärts liegenden Heizer 36A und 36B beträgt 600 W, und die Nennleistung von jedem der stromabwärts liegenden Heizer 37A und 37B beträgt 500 W und die gesamte Nennleistung der stromabwärts liegenden Heizer 37A und 37B beträgt 1000 W.
Im Übrigen wurden in dem Versuch als Papier kleiner Größe Blätter eines „Legal-(LGL-) Papiers (Breite: 215,9 mm, Länge: 355,6 mm) mit einem Basisgewicht von 300 g/m² fortlaufend mit einer „Portraitorientierung“ (der Länge nach) mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 67 ppm durch das Fixiergerät 20A durchgeführt, das eine maximale passierbare Blattbreite von 297 mm (A4 der Breite nach) aufweist. Als Versuchsbedingung ist die Bedingung für das „Legal-Papier“, das eine kleine Breite und eine längere Länge aufweist, eine schwierige Bedingung, da es wahrscheinlich ist, dass ein Temperaturanstieg in dem Abschnitt auftritt, durch den kein Blatt durchgeführt wird.
Außerdem wurde mit Bezug auf die Fixierwalze 21 und die Presswalze 22 die EIN-Verhältnisse der Nebenheizer 27aB und 27bB auf 50 % eingestellt. Außerdem wurden die Temperaturen des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, durch die Nebenthermistoren 28aB, 28bB, 38B und 39B erfasst, aber die als obere Grenze eingestellte Temperatur an dem Abschnitt, durch den kein Blatt durchgeführt wird, wird unter Berücksichtigung der Wärmewiderstandseigenschaft der Fixiergerätelemente wie z.B. der elastischen Schicht und der Trennschicht bestimmt. In dem Versuch wurden als durch die Thermistoren erfasste Werte die Oberflächentemperaturen bei 220 °C für die Fixierwalze 21, bei 230 °C in den Berührungsflächen D1 und D2 und bei 240 °C für die externen Heizwalzen 31 und 32 eingestellt. Im Übrigen wurden die Oberflächentemperaturen der externen Heizwalzen 31 und 32 (stromaufwärts liegende Walze 31 und stromabwärts liegende Walze 32) durch das Anbringen des Thermistors an jeder der Walzen 31 und 32 gemessen.
< Vergleichsbeispiel 4 >
Als erstes wurde als Vergleichsbeispiel 4 der Versuch mit dem ersten EIN-Verhältnis des stromaufwärts liegenden Nebenheizers 36B von 75 % und dem zweiten EIN-Verhältnis des stromabwärts liegenden Nebenheizers 37B von 75 % durchgeführt. In diesem Fall betrug die niedrigste Temperatur der Fixierwalze 21 T2 (180 °C, 10) und die Fixiereigenschaft auf dem Aufzählungsmaterial war kein Problem, d.h., sie war gut. Außerdem betrug zu der Zeit entsprechend der Temperatur T2, die durch den Hauptthermistor 38A in der stromaufwärts liegenden Fläche T1 erfasste Temperatur 220 °C, so dass das Gurtelement seine eingestellte Temperatur behielt.
In diesem Fall betrugen in dem beständigen Zustand der kontinuierlichen Durchführung der Blätter die Temperaturen des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, 224 °C für die Fixierwalze 21, 234 °C in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 und 245 °C in der stromabwärts liegenden Walze 32, so dass ein Problem derart, dass die Temperaturen des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, die als obere Grenze eingestellte Temperaturen überschritt, entstand. Die Temperatur des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, der stromaufwärts liegenden Walze 31 betrug 238 °C, was mehr als die als obere Grenze eingestellte Temperatur betrug, und somit zufriedenstellend war. In dem Vergleichsbeispiel 4 wurde nämlich herausgefunden, dass es eine Möglichkeit gibt, dass eine Verschlechterung der Elemente durch den Temperaturanstieg des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, für die Fixierwalze 21, das Gurtelement 23 und die stromabwärts liegende Walze 32 verursacht wird. Deswegen besteht Bedarf, das EIN-Verhältnis weiter zu verringern.
< Vergleichsbeispiel 5 >
Als nächstes wurde als Vergleichsbeispiel 5 der Versuch mit dem ersten EIN-Verhältnis von 50 % und dem zweiten EIN-Verhältnis von 50 % durchgeführt. In diesem Fall betrugen in dem beständigen Zustand der kontinuierlichen Durchführung der Blätter die Temperaturen des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, 218 °C für die Fixierwalze 21 und 228 °C in der stromaufwärts liegenden Fläche D1, und wenn mit dem Vergleichsbeispiel 4 verglichen wird, wurde die Reduktion des Grads des Temperaturanstiegs des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, für die Fixierwalze 21 und das Gurtelement 23 verbessert, und die Temperaturen des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, betrugen nicht mehr als die als obere Grenze eingestellten Temperaturen, d.h., sie waren zufriedenstellend. Jedoch betrug mit Bezug auf die stromabwärts liegende Walze 32 die Temperatur des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, 241 °C, was immer noch die als obere Grenze eingestellte Temperatur überschritt. Andererseits betrug mit Bezug auf die stromaufwärts liegende Walze 31 die Temperatur des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, 234 °C, was nicht mehr als die als obere Grenze eingestellte Temperatur war, d.h., zufriedenstellend war. Dies ist der Fall, da die Nennleistung (500 W) des Nebenheizers 37B in der stromabwärts liegenden Walze 32 größer als die Nennleistung (300 W) des Nebenheizers 36B in der stromaufwärts liegenden Walze 31 ist. Sogar wenn die EIN-Verhältnisse der Nebenheizer 36B und 37B gleichmäßig verringert werden, besteht im Vergleich mit der Verhinderung des Temperaturanstiegs des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, des Gurtelements 23 nämlich keine Wirkung auf die Verhinderung des Temperaturanstiegs des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, der stromabwärts liegenden Walze 32.
Außerdem betrug die niedrigste Temperatur der Fixierwalze 21 T5 (175 °C), was niedriger als T2 ist (180 °C, 10), so dass die Fixiereigenschaft des Aufzeichnungsmaterials verschlechtert wurde. Die erfasste Temperatur in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 durch den Hauptthermistor 38A, wenn die niedrigste Temperatur der Fixierwalze 21 T5 betrug, betrug 210 °C. Durch das Verringern einer externen Heizeigenschaft wegen des Phänomens, dass die Temperatur des Gurtelements 23 verringert wurde, und niedriger als die Solltemperatur war, wurde nämlich die niedrigste Temperatur der Walze 21 verringert.
Um das Verringern der niedrigsten Temperatur zu verhindern, besteht deswegen dort ein Bedarf, die Größe der Wärme zu erhöhen, die von dem Gurtelement 23 zu dem Blattdurchführungsabschnitt zugeführt wird, in dem das EIN-Verhältnis von entweder dem Nebenheizer 36B oder dem Nebenheizer 37B erhöht wird. Um die Reduktion des Grads des Temperaturanstiegs des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, der stromabwärts liegenden Walze 32 zu verbessern, besteht außerdem ein Bedarf, das EIN-Verhältnis (zweites EIN-Verhältnis) des Nebenheizers 37B zu verringern. Deswegen besteht ein Bedarf, das erste EIN-Verhältnis zu erhöhen und das zweite EIN-Verhältnis zu verringern.
< Ausführungsform 2 >
Als nächstes wird die Ausführungsform 2 beschrieben, die die zweite Ausführungsform erfüllt. In dieser Ausführungsform betrug das erste EIN-Verhältnis 75 % und das zweite EIN-Verhältnis betrug 33 %. Die CPU 29A stellt in dem Fall, in dem das Papier, das die Länge 212,9 mm oder weniger mit Bezug auf die Drehachsenrichtung der Fixierwalze 21 aufweist, verwendet wird, das erste EIN-Verhältnis auf 75 % und das zweite EIN-Verhältnis auf 33 % ein. Andererseits stellt die CPU 29A in dem Fall, in dem das Papier, das die Länge aufweist, die länger als 212,9 mm beträgt, verwendet wird, das erste EIN-Verhältnis auf 100 % und das zweite EIN-Verhältnis auf 100 % ein.
In dieser Ausführungsform betrug in dem Fall, in dem das Papier kleiner Größe in dem beständigen Zustand des kontinuierlichen Blattdurchführens durchgeführt wurde, die entsprechenden Temperaturen nicht mehr als die als obere Grenze eingestellten Temperaturen, d.h., sie waren zufriedenstellend. Die Temperatur des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, der Fixierwalze 21 betrug 218 °C, die durch den Nebenthermistor 38B in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 erfasste Temperatur betrug 228 °C, die Temperatur des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, der stromabwärts liegenden Walze 32 betrug 238 °C und die Temperatur des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, der stromaufwärts liegenden Walze 31 betrug 238 °C. Zu dieser Zeit betrug die niedrigste Temperatur der Fixierwalze 21 T2 (180 °C, 10) und die Fixiereigenschaft auf dem Aufzeichnungsmaterial war kein Problem, d.h., sie war gut. Außerdem betrug zu der Zeit entsprechend der Temperatur T2, die in der stromaufwärts liegenden Fläche D1 durch den Hauptthermistor 38A erfasste Temperatur 220 °C, so dass die eingestellte Temperatur beibehalten wurde. Deswegen wurde durch das Einstellen der EIN-Verhältnisse derart, dass (erstes EIN-Verhältnis) > (zweites EIN-Verhältnis) erfüllt wurde, es möglich ist, die Reduktion des Grads des Temperaturanstiegs des Abschnitts, durch den kein Blatt durchgeführt wird, und die Verhinderung des Absinkens der niedrigsten Temperatur kompatibel zu realisieren.
Wie voranstehend beschrieben wurde, sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Werte der Leistung, die zu den entsprechenden Heizmitteln zugeführt wird, so, dass die maximale Leistung, die zu dem ersten Heizmittel zugeführt wird, kleiner als die maximale Leistung ist, die zu dem zweiten Heizmittel zugeführt wird, und deswegen ist es möglich, die Zeit der Energiezufuhr des ersten Heizmittels zu erhöhen. Als Ergebnis kann die Ungleichförmigkeit der Temperatur an der Oberfläche des Gurtelements unterdrückt werden und das Bildheizelement wird in einem Zustand geheizt, in dem die Ungleichförmigkeit der Temperatur unterdrückt ist, so dass ein Grad des Auftretens der Ungleichförmigkeit des Bildheizens reduziert werden kann.
Während die Erfindung mit Bezug auf die hierin offenbarten Strukturen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die fortgeführten Details begrenzt, und es ist beabsichtigt, dass diese Anmeldung derartiger Modifikationen oder Änderungen abdeckt, die innerhalb des Bereichs der Verbesserungen oder des Bereichs der folgenden Ansprüche liegen.

Claims

Bildheizgerät (20) mit: ersten und zweiten drehbaren Elementen (21, 22), die konfiguriert sind, ein Tonerbild auf einem Aufzeichnungsmaterial (P) an einem Spaltabschnitt (N1) dazwischen zu erwärmen; einem Endlosgurt (23), das konfiguriert ist, das erste drehbare Element (21) durch Berühren mit einer äußeren Oberfläche des ersten drehbaren Elements (21) zu erwärmen; einer ersten Walze (31), die in dem Endlosgurt (23) bereitgestellt ist und konfiguriert ist, (i) den Endlosgurt (23) zu dem ersten drehbaren Element (21) zu drücken und (ii) den Endlosgurt (23) zu erwärmen; einer zweiten Walze (32), die in dem Endlosgurt (23) an einer Position stromabwärts der ersten Walze (31) mit Bezug auf eine Drehrichtung des ersten drehbaren Elements (21) liegend bereitgestellt ist und konfiguriert ist, (i) den Endlosgurt (23) zu dem ersten drehbaren Element (21) zu drücken und (ii) den Endlosgurt (23) zu erwärmen; einem ersten Heizer (36), der in der ersten Walze (31) bereitgestellt ist und konfiguriert ist, die erste Walze (31) zu heizen; und einem zweiten Heizer (37), der in der zweiten Walze (32) bereitgestellt ist und konfiguriert ist, die zweite Walze (32) zu heizen, wobei die Nennleistung des zweiten Heizers (37) mindestens das 1,2-fache der Nennleistung des ersten Heizers (36) beträgt, und jeder Heizer (36, 37) mit einer Leistung so versorgt wird, dass ein Maximalwert der Leistung, die zu dem ersten Heizer (36) zugeführt wird, kleiner als der der Leistung ist, die zu dem zweiten Heizer (37) zugeführt wird.
Gerät nach Anspruch 1, wobei der erste Heizer (36) ein Halogenheizer ist, und der zweite Heizer (37) ein Halogenheizer ist.
Gerät nach Anspruch 1, wobei eine erste Solltemperatur zum Betätigen des ersten Heizers (36) die gleiche wie eine zweite Solltemperatur zum Betätigen des zweiten Heizers (37) ist.
Gerät nach Anspruch 3, außerdem mit einem dritten Heizer (27a), der in dem ersten drehbaren Element (21) bereitgestellt ist und konfiguriert ist, das erste drehbare Element (21) zu heizen, wobei die erste Solltemperatur und die zweite Solltemperatur 220° C beträgt und eine dritte Solltemperatur zum Betätigen des dritten Heizers (27a) 200° C beträgt.
Gerät nach Anspruch 4, wobei der dritte Heizer (27a) eine Mehrzahl Heizer (27aA, 27aB) hat.
Gerät nach Anspruch 5, wobei jeder der Heizer des dritten Heizers (27a) ein Halogenheizer ist.
Gerät nach Anspruch 4, wobei das erste drehbare Element (21) eine Walze ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der erste Heizer (36) eine Mehrzahl Heizer (36A, 36B) hat, der zweite Heizer (37) eine Mehrzahl Heizer (37A, 37B) hat, und wobei die Summe der Nennleistung der Heizer des zweiten Heizers (37) größer als die Summe der Nennleistung der Heizer des ersten Heizers (36) ist.
Gerät nach Anspruch 8, wobei jeder der Heizer des ersten Heizers (36) ein Halogenheizer ist, und jeder der Heizer des zweiten Heizers (37) ein Halogenheizer ist.