DE60205438T2

DE60205438T2 - Bildfixiergerät und Bildfixierungsverfahren

Info

Publication number: DE60205438T2
Application number: DE60205438T
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Ohta-ku Tomita; Naoki Ohta-ku Iwata
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2022-09-21
Also published as: EP1296200B1; US7046949B2; EP1296200A3; DE60205438D1; JP2003098862A; US20030059224A1; US7356298B2; EP1296200A2; US20060159477A1; JP3781650B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildfixiervorrichtung und ein in einem Kopiergerät, einem Telefax oder einem Drucker verwendetes Verfahren zum Fixieren eines Bildes in der Elektrophotographie, und insbesondere eine Bildfixiervorrichtung und ein Verfahren zum Fixieren eines Bildes, das zum Sparen von Energie nützlich ist.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Herkömmlicher Weise besteht eine zunehmende Nachfrage nach Ersparnis von Energie und Hilfsquellen, um die Umwelt der Erde zu schonen. In einer Elektrophotographie verwendenden Technik wurde eine Tendenz zur Ersparnis von Elektrizität, um Energie zu sparen, aktiv verfolgt, spezifisch in der Technik des Bildfixierens, das mit hohem Energieverbrauch verbunden ist, wodurch der Ruf nach Fixieren bei niedrigen Temperaturen laut wurde. Um Fixieren bei niedriger Temperatur zu erreichen, muss der Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt des Toners unvermeidlicher Weise erniedrigt werden, und wenn der Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt eines in dem Toner enthaltenen thermoplastischen Harzes erniedrigt wird, neigt die Schmelzviskosität eines derartigen thermoplastischen Harzes dazu, verschlechtert zu werden. In derartigen thermoplastischen Harzen wird der Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt durch die Menge der Moleküle, die Verteilung in molekularen Mengen, die Kristallisationsrate, die Vernetzungsrate und intermolekulare Kräfte bestimmt. Um den Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt derartiger Harze, welche die gleichen Strukturen haben, zu erniedrigen, müssen unter den vorstehend erwähnten Bedingungen die Menge der Moleküle, die Vernetzungsrate oder die Verteilung der Moleküle verringert werden. In Bezug auf die Verteilung der Molekülmenge besteht jedoch eine Grenze, um die Haltbarkeit des Harzes zu bewahren, und demgemäß wird unvermeidlicher Weise eine Untergrenze bestimmt. Folglich wird, wenn die Menge der Moleküle verringert wird, die Verteilung der Molekülmenge enger. Allgemein nimmt, wenn die Menge der Moleküle verringert wird, wegen geschwächter zwischen den Molekülen wirkender Bindungskraft auf Grund verkürzter Molekülketten die Schmelzviskosität ab. Die Schmelzviskosität wird auch wegen geschwächter zwischen den Molekülketten wirksamer Bindungskraft verschlechtert, wenn die Verteilung der Molekülmenge verengt wird. Ferner nimmt die Schmelzviskosität wegen leichter Bewegung der Moleküle ab, wenn die Vernetzungsrate zwischen den Molekülen verringert wird. Es gibt jedoch, wie in der japanischen Patentveröffentlichung (JP-B) Nr. 51-29825 offenbart ist, ein Verfahren, um die in der Schmelzviskosität verschlechterten Toner zu fixieren, ohne Verschmieren zu verursachen.
Eine andere Technik, welche ein solche Verfahren verwendet, wird zum Beispiel in dem japanischen Patent Nr. 2 516 886 offenbart. Gemäß dieser Veröffentlichung ist das Erwärmungselement in der JP-B 51 29825 als ein gerades, mit Impuls-Elektrizität versorgtes Erwärmungselement und mit einer Struktur zum Unterdrücken der Abfuhr überschüssiger Wärme in dem System konfiguriert. Durch solche Anordnungen werden Vorteile, wie dass Vorerwärmen nicht nötig ist, was zu verkürzter Stehzeit beiträgt, erreicht.
Wenn jedoch unter Verwendung nicht variierter gepulster Elektrizität erwärmt wird, neigt die Temperatur am vorderen Randbereich eines Bildes dazu, wegen unzureichender Wärme des Erwärmungskörpers, eines Trägerelementes davon oder einer Glattwalze, welche kühl bleiben, niedrig zu sein. Andererseits neigen am hinteren Randbereich eines Bildes die Temperaturen des Erwärmungskörpers, des Trägerelementes des Erwärmungskörpers oder der Glattwalzen dazu, wegen Ansammlung von Wärme zuzunehmen, und dadurch gibt es eine Neigung, dass eine Temperaturdifferenz zwischen dem vorderen Randbereich und dem hinteren Randbereich des Bildes verursacht wird. Als eine Maßnahme gegen eine solche Erscheinung gibt es ein Verfahren, bei dem die Temperatur in dem vorderen Randbereich des Bilder höher eingestellt wird, um mangelhaftes Fixieren zu vermeiden, währen das Gebiet des Kautschukbereiches in dem Toner größer eingestellt wird, um mit dem Temperaturanstieg in dem hinteren Randbereich des Bildes zurecht zu kommen. Wenn jedoch unter dem Gesichtspunkt der Energieersparnis der Schmelzpunkt des Toners niedrig eingestellt wird, wird es schwierig, genügend Kautschukbereiche bei zu behalten, und daher wird Warmverschmieren verursacht, und wenn Warmverschmieren nicht verursacht wird, besteht wegen übermäßig verringerter Schmelzviskosität des Toners eine Neigung zum Auftreten von Glanz in dem Bild. Überdies kann, wenn die Temperatur von Beginn an höher eingestellt wird, der Effekt der Energieersparnis, auf den das Verfahren abzielt, verloren gehen, und daher wird ein anderer technischer Ansatz verfolgt, um Energieeinsparung zu erreichen.
US 2001/006583 A1 offenbart ein Aufzeichnungsverfahren, welches einen Farbtoner mit einer Viskosität von 10⁷ bis 10¹⁴ mPas bei 110°C verwendet, und eine Fixiervorrichtung zum Fixieren von Farbtonerbildern auf einem Bildträger, wobei die Fixiervorrichtung einen Fixiergürtel, einen Zusatzgürtel, ein gerades Erwärmungselement, eine Andruckwalze, eine Kühlwalze und zusätzliche Walzen umfasst.
EP-A-0 370 520 offenbart eine Impulsbreiten- und eine Impulsdichten-Steuerung für eine gerade Erwärmungsvorrichtung einer Gürtel- oder Folienfixiervorrichtung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung war, ein Verfahren zum Fixieren eines Tonerbildes und eine Bildfixiervorrichtung bereitzustellen, die ferner Energie spart, während stabiler Betrieb ohne Verursachen von Verschmieren und dergleichen aufrecht erhalten wird.
Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Bildfixiervorrichtung bereit, umfassend: ein gerades Erwärmungselement; einen darum herum gezogenen Endlosgürtel, ein Andruckelement, um einen zu fixierenden Gegenstand mit einem Bild zwischen dem Endlosgürtel einzuklemmen; wobei das Bild auf dem zu fixierenden Gegenstand durch das gerade Erwärmungselement mittels des Endlosgürtels erwärmt und danach abgekühlt und von dem Endlosgürtel entfernt wird; wobei das Bild durch einen Toner erzeugt wird, der ein Bindemittel umfasst, welches ein Harz als eine Hauptkomponente umfasst und wobei der Erweichungspunkt oder der Schmelzpunkt des Toners in dem Bereich von 50 bis 160°C liegt und die Viskosität des Toners bei einer Temperatur bei oder über dem Erweichungspunkt oder dem Schmelzpunkt des Toners in dem Bereich von 10 bis 10¹³ mPas liegt; gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Versorgen des geraden Erwärmungselementes mit gepulster Elektrizität; und ein Mittel zum Steuern der Elektrizitätszufuhr, welches in variabler Weise die Impulsbreite und/oder die Impulsfrequenz der dem geraden Erwärmungselement während des Vorgangs zum Fixieren des Bildes auf einem Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes zugeführten Elektrizität steuert, so dass eine variable Wärmemenge auf das gerade Erwärmungselement aufgebracht wird, wodurch verhindert wird, dass die Oberflächentemperatur des geraden Erwärmungselementes während des Durchlaufs des Gegenstandes übermäßig ansteigt.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Fixieren eines Bildes bereitgestellt, das durch einen Toner erzeugt wird, der ein Bindemittel umfasst, welches ein Harz als eine Hauptkomponente umfasst und wobei der Erweichungspunkt oder der Schmelzpunkt des Toners in dem Bereich von 50 bis 160°C liegt und die Viskosität des Toners bei einer Temperatur bei oder über dem Erweichungspunkt oder dem Schmelzpunkt des Toners in dem Bereich von 10 bis 10³ mPas liegt, wobei das Verfahren umfasst:
einen Schritt des Erwärmens eines Bildes auf einem zu fixierenden Gegenstand durch ein gerades Erwärmungselement mittels eines Endlosgürtels, wobei der zu fixierende Gegenstand zwischen einem Andruckelement und dem um das gerade Erwärmungselement herum gezogenen Endlosgürtel eingeklemmt wird; und
einen Schritt des Trennens des zu fixierenden Gegenstandes von dem Endlosgürtel, nachdem das Bild abgekühlt ist;
dadurch gekennzeichnet, dass das gerade Erwärmungselement gepulste Elektrizität von einer Vorrichtung zum Versorgen mit gepulster Elektrizität empfängt, wobei die Vorrichtung zum Versorgen mit gepulster Elektrizität ein Mittel zum Steuern der Energiezufuhr umfasst, welches die Impulsbreite und/oder die Impulsfrequenz der dem geraden Erwärmungselement während des Vorgangs zum Fixieren des Bildes auf einem Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes zugeführten Elektrizität in variabler Weise steuert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, welche ein Beispiel der Bildfixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, die mit thermischer, das heißt Erwärmungs- und Abkühlungs-Konfiguration ausgerüstet ist.
2 ist eine Diagramm-Ansicht, welche eine Beziehung der gepulsten Elektrizität für das Mittel zum Steuern der Erwärmungselektrizität für das Erwärmungselement und eine Temperaturvarianz des Erwärmungselementes zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel eines Regelsystems zum Steuern des Mittels zum Steuern der Erwärmungselektrizität zeigt.
4 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel einer Steuerschaltung in dem Mittel zum Steuern der Erwärmungselektrizität zeigt, das mit einem Mittel zum Beginnen, Beenden und Umschalten der dem Erwärmungselement bereitgestellten Elektrizität ausgerüstet ist.
5 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel einer dreistufigen Temperatursteuerungseinheit zum Festlegen von Temperaturen – hoch, mittel und niedrig – des Erwärmungselementes zeigt.
6 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel einer Steuerschaltung zeigt, die mit Beginnen, Beenden, und Umschalten der Elektrizitätszufuhr zu dem Erwärmungselement ausgerüstet ist.
7 ist eine schematische Ansicht, welche ein anderes Beispiel einer Bildfixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
8A bis 8C sind graphische Ansichten, welche Beispiele von an eine Erwärmungsvorrichtung (H1) der vorliegenden Erfindung angelegten Impulsleistungen und eine Integrations-Wellenform zeigt.
9A bis 9D sind graphische Ansichten, welche Beispiele von Integrations-Wellenformen einer Führungswalze der vorliegenden Erfindung und einen Wärmeverteilungszustand zeigen.
10 ist eine schematische Ansicht, welche eine Auswirkung von Bildern 1, 2, 3 beziehungsweise 4 auf die Wärmeverteilung der Integrations-Wellenform der Führungswalze (G1) zeigt, wenn die Erwärmungsvorrichtung in einer Stabform konfiguriert ist, wodurch ein Zustand eingesparter Energie, wenn Bilder auf Papieren der Bildfixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung unterworfen werden, aufgewiesen wird.
11 ist eine schematische Ansicht, welche ein anderes Beispiel einer Andruckwalze (G4) und einer Führungswalze (G1) zeigt, welche ein Bild auf einem zu fixierenden Gegenstand in der Bildfixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung festklemmen.
Die vorliegende Erfindung wird hierin nachfolgend in Einzelheiten beschrieben.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Bildfixiersystem bereit, welches ein System zum Fixieren eines Tonerbildes ist, umfassend: ein gerades Erwärmungselement, einen darum herum gezogenen Endlosgürtel, ein Andruckelement, um einen zu fixierenden Gegenstand mit einem Bild zwischen dem Endlosgürtel einzuklemmen, und ein Mittel zum Versorgen des geraden Erwärmungselementes (H1) mit gepulster Elektrizität, wodurch ein Bild auf dem zu fixierenden Gegenstand mittels des Endlosgürtels durch das gerade Erwärmungselement erwärmt wird, und der zu fixierende Gegenstand nach einem Abkühlungsschritt von dem Endlosgürtel getrennt wird, und das Bild durch einem Toner erzeugt wird, welcher ein Bindemittel umfasst, in dem die Hauptkomponente ein Harz ist, wobei der Erweichungspunkt oder der Schmelzpunkt des Toners in dem Bereich von 50 bis 160°C liegt und die Viskosität des Toners bei Temperaturen bei oder höher als dem Erweichungspunkt oder dem Schmelzpunkt in dem Bereich von 10 bis 10¹³ mPas (Centipoise) liegt. Das Bildfixiersystem der vorliegenden Erfindung löste erfolgreich Mängel der herkömmlichen Technik, indem die Breiten des dem Erwärmungselement bereitgestellten elektrischen Impulses verändert werden, oder indem die Anzahl der dem Erwärmungselement pro vorgeschriebener Zeiteinheit zugeführten elektrischen Impulse während eines Vorgangs zum Fixieren des Bildes auf einem Einzelnen zu fixierenden Gegenstand variiert wird.
Im Allgemeinen wird ein Tonerbild durch Verschmelzen des Bildes, spezifisch eines Bindemittelharzes, welches eine Schmelzkomponente des Toners in dem Tonerbild ist, mittels Wärme und Druck auf einen zu fixierenden Gegenstand fixiert. Unter dem Gesichtspunkt, eine zufriedenstellende Verschmelzung zu erreichen, wird vorzugsweise auf das Tonerbild ein starker Druck ausgeübt, und um starken Druck aufzugeben, wird auf den zu fixierenden Gegenstand mit einem Tonerbild auf dem Substrat durch ein erwärmtes dünnes Erwärmungselement, das in einer Kammzeile in der MD (Maschinenrichtung) angeordnet ist, hintereinander ein fortwährender Druck ausgeübt. Das „gerade Erwärmungselement", auf welches in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, definiert ein sehr dünnes erwärmtes Andruckelement in einer starren Zeile, und bezieht sich nicht auf ein Erwärmungselement wie eine Nichrom-Zeile oder dergleichen. Das gerade Erwärmungselement kann innerhalb der Führungswalze angebracht sein, oder es kann getrennt von der Führungswalze bereitgestellt werden. Das gerade Erwärmungselement dreht sich nicht notwendiger Weise. Ein Beispiel des geraden Erwärmungselementes beinhaltet einen Thermokopf oder dergleichen. Das gerade Erwärmungselement der vorliegenden Erfindung kann durch irgendwelche bekannten, geeigneten Erwärmungsverfahren, wie Widerstandserwärmung, Induktionserwärmung, Hochfrequenzvibrations-Erwärmung oder Lasererwärmung erwärmt werden. Ferner sind die Wellenformen eines elektrischen Impulses nicht beschränkt und können alles erdenkliche aus Rechteck, Dreieck oder sinusartig sein. Auch müssen die Intervalle zwischen den Impulsen nicht notwendiger Weise ein abgeschalteter Zustand sein.
Das heißt, indem die Frequenz der elektrischen Impulse verringert wird oder indem die Breite der gepulsten Elektrizität während des Beginns des Fixierens bis zum Ende des Fixierens entsprechend einem Gebiet eines Bildes auf einem Einzelnen zu fixierenden Gegenstand verringert wird, wird die Energie zur Elektrizitätszufuhr allmählich verringert, und die Oberflächentemperatur des Erwärmungselementes wird nicht übermäßig erhöht, die Temperatur des Toners kann allgemein gleichmäßig gehalten werden, wodurch die Erzeugung von Wärme-Verschmierungen und unregelmäßiger Glanz in dem Bild verhindert werden können.
In der Praxis erwies sich, dass wenn das Verhältnis der Elektrizitätszufuhr zum Zeitpunkt des Beginnens und des Beendens des Fixiervorgangs, wenn in einer Länge von 420 mm (wenn der zu fixierende Gegenstand in der Längsrichtung von A3, wie in JIS P 0138 definiert, aufgebracht wird) in der MD (Maschinenrichtung) befördert wurde, 10:9 bis 10:1 beträgt, das Fixieren nach Art der vorliegenden Erfindung stabil durchgeführt wurde, und wenn die Schwankung im tatsächlichen Zustand der Verwendung berücksichtigt wird, es vorzugsweise in dem Bereich von 10:8 bis 10:2, noch bevorzugter 10:8 bis 10:3 und am bevorzugtesten 10:7 bis 10:4 liegt, welche allesamt die von der herkömmlichen Technik erreichten Energieeinsparungen in hohem Maß übersteigen. Hierbei kann die Abnahme der Elektrizitätszufuhr (der Elektrizitätsmenge) fortlaufend oder in einer schrittweisen Abnahme durchgeführt werden, so lange allmähliche Abnahme beibehalten wird. Es kann jedoch, um kleinere Schwankungen unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen zuzulassen, ein Abkühlschritt, wie in der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, nach dem Erwärmungsschritt notwendig sein.
Allgemein wird das Fixieren von Tonern unter einem Zustand durchgeführt, welcher „Kautschukbereich des Harzes" genannt wird, was auf ein Phänomen Bezug nimmt, bei dem, wenn die Temperatur des Toners zunimmt, Harz in dem Toner weich zu werden beginnt und was zu einer Abnahme der Viskosität des Harzes führt. Man beachte, dass hierin „Kautschuk-artiger Bereich" sich nicht auf eine elastische Rückstellkraft bezieht, wenn eine Kraft ausgeübt wird um ein hochpolymeres Material zu deformieren, und sie danach losgelassen wird, sondern eher auf einen Faktor zur Abnahme der Spannung (oder des Kriechfaktors) des Materials in sich selbst. Der Toner in dem herkömmlichen Walzen-Fixiersystem hat in dem in dem Toner enthaltenen Harz eine äußerst hohe Viskosität und weist in einem sogenannten Kautschukbereich, welcher sich von dem Weichwerden bis zum vollständigen Schmelzen erstreckt, eine hohe Selbstkohäsion auf und verursacht auf diese Weise kaum Verschmieren, welches bedeutet, dass ein Teil des Toners an der Fixierwalze kleben bleibt. Wenn jedoch der Toner vollständig geschmolzen ist, fällt die Viskosität des Tuners bedeutend ab, was eine Verschlechterung der Selbstkohäsion bewirkt und zur Folge hat, dass ein Teil des Toners an der Fixierwalze anklebt.
Im Allgemeinen bleibt ein thermoplastisches Harz bis zum Erweichungspunkt fest, wenn es erwärmt wird, und wird dann weich, um über dem Erweichungspunkt Viskosität aufzuweisen, und erreicht einen Zustand der viskosen Flüssigkeit, wenn es weiter über den Schmelzpunkt hinaus erwärmt wird. Die Bedingungen, wie der Temperaturbereich zwischen dem Erweichungspunkt und dem Schmelzpunkt, die Viskosität des Toners von dem Erweichungspunkt bis zum Schmelzpunkt und über dem Schmelzpunkt, unterliegen der Veränderung durch die molekulare Menge des Harzes, die Verteilung der molekularen Menge, die Kristallisationsrate, die Vernetzungsrate und intermolekulare Kräfte. Demgemäß können Harze, welche 10 bis 10¹³ mPas (Centipoise) zwischen dem Erweichungspunkt und dem Schmelzpunkt aufweisen, in der vorliegenden Erfindung ab oder über dem Erweichungspunkt und offensichtlich bei oder über dem Schmelzpunkt verwendet werden. Daher bezieht sich der hierin verwendete Ausdruck „Kautschuk-artiger Bereich" nicht auf eine elastische Rückstellkraft, wenn eine Kraft ausgeübt wird um ein hochpolymeres Material zu deformieren, und sie danach losgelassen wird, sondern eher auf einen Faktor zur Abnahme der Spannung (oder Kriechfaktor) des Materials in sich selbst.
Wenn die Schmelzviskosität des Toners niedrig ist, wird offensichtlich die Abnahme der Viskosität in einem Zustand des Kautschuk-artigen Bereiches intensiv, und demgemäß sind derartige Toner zur Verwendung in dem Warmwalzen-Fixiersystem der herkömmlichen Technik nicht qualifiziert, da Verschmieren verursacht wird, wenn sie ohne eine Beschichtung aus Siliconöl auf der Oberfläche der Walze verwendet werden. Wenn jedoch die Viskosität des Öls äußerst niedrig ist, neigt das Verfahren zum Beschichten mit Öl dazu, teuer zu sein und wird eine Belastung für den Anwender.
In Folge dessen wird bei diesem Fixierverfahren unter Verwendung der Warmwalzen das Fixieren innerhalb des Bereiches der Viskosität unterhalb dem Kautschukbereich durchgeführt. Jedoch wird, wie in der japanischen Patentanmeldung (JP-B) Nr. 51-29825 offenbart, unmittelbar nach dem Erwärmen, ohne den zu fixierenden Gegenstand von dem Fixierelement zu entfernen, Entfernen nach dem Abkühlschritt durchgeführt, wodurch das Entfernen durchgeführt wird, nachdem der Toner abgekühlt und fest geworden ist. Demgemäß kleben Toner bei diesem Verfahren im Vergleich zu anderen herkömmlichen Verfahren nicht an dem Fixierelement an, sogar wenn die Viskosität des Toners zum Zeitpunkt des Schmelzens niedrig ist, und lassen auf diese Weise einen großen Spielraum.
In 1 wird ein Beispiel einer Bildfixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung, ausgerüstet mit einer Erwärmungs- und Abkühlfunktion, gezeigt. In der in 1 gezeigten Vorrichtung wird ein Widerstand oder ein Wärmeerzeugung herbeiführendes Element (H1), eine Führungswalze (G3), welche das Wärmeerzeugung herbeiführende Element in sich aufnimmt und die auch als eine Wärmefixierwalze wirkt, ein um die Führungswalzen (G1), (G2) und (G3) herum gezogener Endlosgürtel (B), ein Mittel für das Zuführen gepulster Elektrizität zu dem Wärmeerzeugung herbeiführenden Element (H1) und ein Andruckelement (P4), welches einen zu fixierenden Gegenstand (P3), der ein Bild (P1) auf einem Substrat (P2) trägt, zwischen dem Andruckelement (P4) und dem Endlosgürtel (B) einklemmt, bereitgestellt. Das Andruckelement (P4) in diesem Beispiel wird durch einen Transportgürtel (Cv), welcher die Andruckwalze (G4) und die Führungswalze (G5) überquert, konfiguriert.
Die Führungswalze (G1) und die Führungswalze (G2) können entweder eine Antriebswalze und die andere eine angetriebene Walze sein, oder es kann jede der Walzen eine Abkühlwalze sein. In diesem Beispiel wirkt die Führungswalze (G2) als die Abkühlwalze für das Bild (P1) auf dem zu fixierenden Gegenstand (P3), welcher auf dem Endlosgürtel (B), wie durch einen Pfeil in der Abbildung angezeigt, in der Vorschubrichtung von links nach rechts transportiert wird. In der Vorrichtung in 1 ist die Führungswalze (G2) konfiguriert, einen größeren Durchmesser als die Führungswalze (G3), die auch als eine Fixierwalze wirkt, oder als die Führungswalze (G1), die auch als die Antriebswalze wirkt, zu haben, um für genügend abzukühlendes Oberflächengebiet zu sorgen. In der vorliegenden Erfindung kann irgendein Mittel zum Abkühlen zusätzlich zu der Führungswalze (G2) oder die Führungswalze (G2) ersetzend, in der Bildfixiervorrichtung bereitgestellt werden. Das Bild (P1) auf dem zu fixierenden Gegenstand (P3) wird mittels des Endlosgürtels (B) mit dem Erwärmungselement (H1) erwärmt, wonach es einen Abkühlvorgang durch die Führungswalze (G2) durchläuft, welche auch als Abkühlmittel wirkt, und dann wird der das Bild (P2) tragende Gegenstand von dem Endlosgürtel (B) getrennt.
Das Steuersystem der Bildfixiervorrichtung in diesem Beispiel beinhaltet: ein Mittel zum Steuern der Energiezufuhr (A1) für eine Erwärmungsvorrichtung, welche das ein Mittel zum Schalten der Energieversorgung beinhaltende Erwärmungselement (H1) ist, und ein Mittel zum Steuern der Drehung (A2) eines Impulsmotors (M) zum Antrieb der Führungswalze (G1), die auch als Antriebswalze wirkt, und diese Mittel zum Steuern (A1) und (A2) erhalten ein Bildsignal von dem Sensor (S) für die Bildposition, welcher den Ort des Bildes (P1) auf dem zu fixierenden Gegenstand überwacht. Diese Mittel zum Steuern (A1) und (A2) werden von dem Regler (B1), der mit dem RAM (B2) und dem ROM (B3) verbunden ist und die Elektrizitätszufuhr von der Elektrizitätsquelle (A3) steuert, gesteuert. Die Führungswalze (G3), die auch als eine Erwärmungs-Fixierwalze wirkt, ist mit einem Thermosensor, wie einem Thermistor (SM) ausgerüstet, und ein Ausgangssignal von dem Thermistor wird zu dem Mittel zum Steuern (A1) gesendet und für den Schaltvorgang verwendet, um die Elektrizitätszufuhr in dem Mittel zum Schalten von Elektrizität (in den Zeichnungen nicht gezeigt) zu schalten. Beim Erwärmen des Tonerbildes zum Fixieren muss die Elektrizitätsversorgung nicht notwendig eine gepulste Elektrizität sein, und wenn das Zielobjekt für das Steuern, welches zum Beispiel eine Spannung und/oder ein elektrischer Strom ist, in einer analog definierten Menge zugeführt wird, ist es nicht unmöglich, die analoge Menge unter Verwendung eines digitalen Signals als das zu steuernde Objekt zu regeln. In diesem Beispiel wird jedoch die Elektrizitätszufuhr als eine Menge von gepulster Elektrizität verwendet, welche nicht nur die Menge für das Regeln, sondern auch eine zu steuernde Menge (das Zielobjekt für das Steuern) ist. Es muss nicht gesagt werden, dass der Vorzug eines solchen Regelsystems den Fachleuten wohl bekannt ist.
2 zeigt ein Beispiel einer Temperaturvarianz für den elektrischen Impuls, welcher der Erwärmungsvorrichtung (H1) in dem Mittel zum Steuern der Elektrizitätszufuhr und der Erwärmungsvorrichtung (H1) zugeführt wird. Zuerst wird, gemäß der Zeitabfolge der Elektrizitätszufuhr, die mit dem Ausgangssignal des Sensors (S) für die Bildposition synchronisiert ist, bevor das Bild (P1) auf dem zu fixierenden Gegenstand (P3) die Führungswalze (G3) erreicht, welche gleichzeitig auch die Rolle einer Erwärmungs-Fixierwalze spielt, wenn Elektrizität in einem Hochelektrizitäts-Modus zugeführt wird, das heißt die gepulste Elektrizität mit einem dichten Zyklus der gepulsten Elektrizität und/oder mit erweiterter Elektrizitätszufuhr pro Impuls der Erwärmungsvorrichtung (H1) zugeführt wird, die Erwärmungsvorrichtung schnell erwärmt, wie in der durchgezogenen Kurvenlinie in der Abbildung gezeigt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Erwärmungsvorrichtung durch Mehrfachimpuls-Elektrizität erwärmt. Demgemäß ist, wenn das Bild (P1) auf dem zu fixierenden Gegenstand (P3) die Erwärmungsvorrichtung (H1) erreicht, die Erwärmungsvorrichtung gut auf die Temperatur, wie in der gepunkteten Linie gezeigt, erwärmt, um das Tonerbild zu schmelzfixieren. Danach muss das Mittel zur Elektrizitätszufuhr der Erwärmungsvorrichtung nur noch einen gleichbleibenden elektrischen Impuls mit gleichbleibender Impulsbreite zuführen, bis der Positionssensor (S) nicht mehr das Bild auf dem Substrat (P2) sieht und das Ausgangssignal, in welchem der Zeitpunkt des Abschneidens der Elektrizitätszufuhr synchronisiert wird, niedrig wird, wodurch das Mittel zum Zuführen von Elektrizität (A1) die Bereitstellung von Elektrizität an die Erwärmungsvorrichtung (H1) beendet. Die Temperatur der Erwärmungsvorrichtung (H1) bleibt jedoch noch hoch genug, um den Rest des Bildes zu fixieren, nachdem die Elektrizitätszufuhr abgeschnitten wurde.
3 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel des Steuerungssystems zeigt, in welchem der Regler (B1) das Mittel zum Steuern der Elektrizitätszufuhr (A1) regelt, welches die Erwärmungsvorrichtung (H1) mit gepulster Elektrizität versorgt. In das Steuerungssystem integriert ist ein Sensor (S), verbunden mit dem Regler (B1), ein ROM (Read Only Memory – B3), ein RAM (Random Access Memory – B2), und ein Abfolgeprogramm, das auslesbar und aktualisierbar ist, um sequenziell die Mittel zum Steuern (A1) und (A2) anzusteuern, und ein Programm zum Anschließen eines Niveausignals des Thermosensors (SM), das als Ausgang der Inverterschaltung (A12) dient, und eines Impulssignal des Warteschlangen-Treiberabschnittes (A11), in einer auslesbaren, aktualisierbaren Weise.
Wenn die Anzahl der Impulse in einer Reihe von elektrischen Impulsen als Nn, die Frequenz der Impulse als Cn und die Zeitdauer als Pn definiert ist, werden die diesbezüglichen Daten für Nn, Cn und Pn anfänglich in dem ROM (Read Only Memory) im Voraus in einer Weise, die Auslesen gestattet, gespeichert. Als nächstes werden, ausgelöst durch ein Adressiersignal, das dem ROM (B3) von dem Regler (B1) bereitgestellt wird, die erfassten Daten (Nn, Cn und Pn) sequenziell zu einem Verzeichnis (B4) und einer Daten-Auffangeinheit (B5) gesendet, welche beide von dem Regler (B1) geregelt werden. In dem Regler werden die Daten Nn zu dem N-Impulszähler (B6) gesendet, während die Daten (Cn und Pn) zu dem Zähler zum Bestimmen der Zeitdauer der Elektrizitätszufuhr (B7) gesendet werden.
Der Zähler zum Bestimmen der Zeitdauer der Elektrizitätszufuhr (B7) bestimmt eine Date der Zeitdauer für Elektrizitätszufuhr pro einem Impuls (Cj, Pk) und speist die Date in den Warteschlangen-Treiber (A11) des Mittels zum Steuern der Elektrizitätszufuhr (A1) ein. Der Warteschlangen-Treiber (A11) gibt vorgeschriebene Impulse gemäß der sequenziellen Reihenfolge der Daten, welche die Zeitdauer der Elektrizitätszufuhr darstellen, aus und betreibt die Erwärmungsvorrichtung (H1). Zur gleichen Zeit zählt der N-Impulszähler (B6) die Anzahl der ausgegebenen elektrischen Impulse, und sendet an den Regler (B1) ein Signal aus, nachdem die Zählung die Date Ni erreicht hat.
Auf diese Weise gibt der Regler (B1) Adressiersignale für den nächsten Zyklus aus und regelt auch das Verzeichnis (B4) und die Daten-Auffangeinheit (B5). Zum Beispiel können in der vorliegenden Erfindung die Werte für die jeweiligen Daten als Cn = 10 ms konstant, P_c = 9 ms und N_c = 30 während der Zeit des Temperaturanstiegs, und als P₁ = 2 ms und N₁ = im Bereich von 213 bis 215 während der isothermen Regelung der Temperatur bestimmt werden. Hier wird die Zeitdauer der Elektrizitätszufuhr und die Anzahl der Impulse für jeden Modus auf der Grundlage der im Voraus gesammelten Daten definiert.
Daher kann ein solches Mittel zum Steuern der Elektrizitätszufuhr (A1) bei dem Fixiervorgang für jedes der Bilder (P1) auf einem Einzelnen zu fixierenden Gegenstand (P3) verändert werden. Ferner wird in der Abbildung das Mittel zum Steuern der Elektrizitätszufuhr (A1) der Erwärmungsvorrichtung (H1) als ein Modus mit erweiterter Elektrizitätszufuhr pro Impuls (P), in welchem der Zyklus der Anzahl der Elektrizitätspulse dicht ist (C); und einem normalen (konstanten) Modus, welcher danach kommt, gezeigt. Wenn die Erwärmungsvorrichtung (H1) eine hervorragende Wärmeblockiereigenschaft hat, kann die Temperatur der Erwärmungsvorrichtung als das Erwärmungselement allmählich zunehmen, wobei die Impulsbreite pro Zeiteinheit oder die Anzahl der Impulse, die der Erwärmungsvorrichtung bereitgestellt werden, vorzugsweise während des Vorgangs zum Fixieren von dem Beginn des Erwärmens bis zum Ende des Erwärmens für alle Bilder in einem Einzelnen zu fixierenden Gegenstand (P) verringert wird.
Dafür ist es bevorzugt, das Mittel zum Steuern der Energiezufuhr (A1) der vorliegenden Erfindung so zu konfigurieren, dass es die Elektrizitätszufuhr zu dem Erwärmungselement (H1) unterbricht, bevor der vordere Rand des Bildes (P1) die Position des Erwärmungselementes erreicht, welches eine Erwärmungsvorrichtung (H1) ist, und/oder so, dass das Mittel zur Elektrizitätszufuhr (A1) die Elektrizitätszufuhr unmittelbar, nachdem der hintere Rand des Bildes (P1) die Position des Erwärmungselementes durchlaufen hat, unterbricht, sogar wenn der hintere Rand des das Bild (P1) tragenden Substrates (P2) noch auf dem Weg ist, um die Position des Erwärmungselementes zu durchlaufen.
4 zeigt ein Beispiel einer Steuerschaltung als ein Verfahren zum Beginnen, Beenden und Schalten der Elektrizitätszufuhr zu der Erwärmungsvorrichtung (H1), die von dem Verfahren zur Feineinstellung der Elektrizitätszufuhr der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung gesteuert wird. In diesem Beispiel wird ein selbstlaufender Multivibrator für das Erwärmungselement (H1) durch einen Transistor (TR11) und einen Transistor (TR12) gebildet. Indem der Transistor (TR11) und der Transistor (TR12) alternierend elektrisch leitfähig gemacht werden, wird eine sekundäre Induktions-Hochspannung, entsprechend den alternierenden Eingaben auf eine Primärwicklung (L11) eines Transformators, auf die Sekundärwicklung (L21) ausgegeben. Dann wird, indem diese als eine elektrische Energiequelle für das Erwärmungselement (H1) mit den Widerständen (R1) und (R11) als ein Lastwiderstand verwendet wird, das Beginnen, Beenden und Schalten der Elektrizitätszufuhr während der Dauer der Erwärmung durch gepulste Elektrizität durchgeführt. Ferner wird der selbstlaufende Multivibrator durch eine Rückkopplungsschaltung, umfassend einen Transistor (TR1), einen Widerstand (Rx) und einen Thermistor (SM) als der Thermosensor in 1, in welcher eine negative Beziehung zwischen Eingang und Ausgang einer Lastfluktuation der selbstlaufenden Multivibratorschaltung hergestellt wird, geregelt.
Der selbstaktive Multivibrator ist dazu ausgelegt, die Primärwicklung (L11) des Transformators mit Strom zu beaufschlagen, wenn ein Transistor (TR11) leitfähig wird. Als Folge davon wird, während die sekundäre induktive Ausgangsspannung nach einer kleinen Weile an die Sekundärwicklung (L21) ausgegeben und dann als eine Erwärmungsquelle verwendet wird, wegen dieser sekundären Ausgangsspannung die nach einer kleinen Weile erzeugte dritte induktive Ausgangsspannung an die Primärwicklung (L11) ausgegeben. Dann wird diese nach einer kleinen Weile erzeugte dritte induktive Ausgangsspannung an den anderen Transistor (TR12) zurückgekoppelt, um ihn leitfähig zu machen, und der Transistor (TR12) wirkt in der gleichen Weise wie der Transistor (TR11). Dann wird dieser Vorgang nacheinander wiederholt, um den Multivibrator zu betreiben. Ein Kondensator (C1) wird verwendet, um zu dem Zeitpunkt, bei dem beide Transistoren durch Zusammenwirkung mit der Primärwicklung (L11) der Schaltung elektrisch angesteuert werden, eine Zeitkonstante (das heißt, eine Frequenz für die gepulste Elektrizität) einzustellen. Ferner wird als die Energieversorgung dieser Schaltung eine Gleichstromkomponente von einem Gleichrichter (D) gegeben.
Zu diesem Zweck wird der selbstlaufende Multivibrator dazu verwendet, den niedrigsten und den höchsten Grenzwert der Temperaturen während der Erwärmung durch die Erwärmungsvorrichtung (H1) der Fixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung festzulegen. Er legt also durch das Mittel zum Steuern (A1) den Temperaturbereich, wie in 2 veranschaulicht, fest. Ein Schalter vom Schub-Zug-Typ (SW) ist dazu konfiguriert, die Erwärmungsvorrichtung (H1) zwischen einem hohen kalorischen Wert (R1 + R2) und einem niedrigen kalorischen Wert (nur R2) umzuschalten.
Ferner ist es möglich, eine herkömmliches Verfahren zum Schützen von Schaltungselementen vor Stoßspannung zu kombinieren. Zum Beispiel wird eine Zenerdiode, welche beim Zeitpunkt des Erreichens der Zener-Durchbruchsspannung elektrisch leitfähig wird, parallel zu dem Widerstand (R3) und dem Gleichrichter (D) geschaltet, um den Gleichrichter vor einem plötzlichen Überspannungsstrom zu schützen, auf diese Weise ist es möglich, einen Nebenweg für überhohen Strom an dem Teil des Widerstandes (R3) für den Gleichrichter (D) bereitzustellen. Im Fall einer solchen Schaltung hat diese nicht nur den Vorteil eines Ausgangs für gepulste Elektrizität, sondern lässt zusätzlich auch eine Absorptionsschaltung für die elektromotorische Rückkraft mit einer allgemein hohen Zeitkonstante zu, welche die Diode und den Widerstand beinhaltet.
Wie in 5 gezeigt, ist es möglich, die Temperaturen in drei Stufen zu schalten, wie hohe Temperatur, (R11 + R22), mittlere Temperatur (R11 + R12) und niedrige Temperatur (nur R11). Ferner ist es auch möglich, Temperaturen in fünf Stufen zu schalten.
In 6 wird ein anderes Beispiel der Steuerschaltung als Verfahren zum Beginnen, Beenden und Schalten der Elektrizitätszufuhr zu dem Erwärmungselement (H1) in Bezug auf die Fixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ein anderes Beispiel der Steuerschaltung zum Beginnen, Beenden und Schalten der Elektrizitätszufuhr zu dem Erwärmungselement (H1) der Fixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung wird in 6 gezeigt. Auch in diesem Fall wird im Fall von Niedrigtemperatur-Erwärmung der Lastwiderstand (R1) des Erwärmungselementes (H1) nur durch den Widerstand (R1) des Erwärmungselementes (H1) ausgedrückt, und bei Erwärmung mit hoher Temperatur durch den Widerstand (R11 + R12), während das Mittel zum Schalten der Temperatur (7) als ein elektrischer Schalter (SW) gezeigt wird. In dem Beispiel der Abbildung wird das Mittel zum Schalten und Öffnen-Schließen der Netzelektrizitätszufuhr zu der Erwärmungsvorrichtung (H1) durch eine Steuerschaltung für die Elektrizitätszufuhr (CR) und den Transistor (TR) konfiguriert, wobei die Steuerschaltung für die Elektrizitätszufuhr (CR) einen elektromagnetischen Schalter (X) zum Öffnen und Schließen des elektromagnetischen Schalters umfasst. Der Transistor (TR) verstärkt den Ausgang eines Temperatursensors, wie des Thermistors (SM), zum Antreiben des elektromagnetischen Schalters (X). Wenn das Ausgangssignal durch den Thermistor (SM) der Basis des Transistors (TR) zugeführt wird, wird dieser Transistor (TR) elektrisch leitend und magnetisiert den elektromagnetischen Schalter (X). Der in dem Beispiel aus dem Gleichrichter (D) und dem Widerstand (Rx2) gebildete Stromkreis absorbiert elektromotorische Rückkraft, die beim Zeitpunkt des Abschaltens des elektromagnetischen Schalters (X) erzeugt wird, um die Schaltung zu schützen. Ferner ist der Gleichrichter (D) eine Energiequelle für ein Verfahren zum Steuern des Volumens der Elektrizitätszufuhr, das aus der Steuerschaltung für die Elektrizitätszufuhr (CR) und dem Transistor (TR) umfasst ist.
In 7 wird ein anderes Beispiel der Fixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung gezeigt. In dem Beispiel ist der Endlosgürtel (B) um die Führungswalzen (G1), (G2) und die Fixierwalze (G3) herumgezogen und verbindet sie, er kann jedoch auch so angeordnet sein, dass er den Transportgürtel (Cv) mit der Druckwalze (G4) und der Führungswalze (G3), die sich in der Erwärmungsvorrichtung befinden, einklemmt, wodurch der zu fixierende Gegenstand durch Reibungskraft transportiert wird. In der in 7 gezeigten Fixiervorrichtung ist die Führungswalze (G1), die auch als das Mittel zum Steuern wirkt, so konfiguriert, dass sie einen größeren Durchmesser als die Andruckwalze (G4) hat, um genügend Oberfläche zum Abkühlen zu gewährleisten.
[Beispiel]
Die vorliegende Erfindung wird unter Verwendung von Beispielen in Einzelheiten erklärt. In der vorliegenden Erfindung nimmt die Menge der Elektrizitätszufuhr als das zu steuernde Objekt eine Form der Impulswellenform ein. Wenn eine solche gepulste Elektrizität an die Erwärmungsvorrichtung (H1) angelegt wird, wird in der Erwärmungs-Fixierwalze als ein Erwärmungselement, welches direkt das Fixieren durchführt, die Wärmemenge mehrdimensional verbreitet, und wie in dem Schaubild gezeigt, welches die Ausgangsmenge der Wärme von der Walze (G3) in 8A bis 8C darstellt, in der Form einer einzigen integralen Wellenform, in welche der Impuls-Ausgang integriert ist.
[Beispiel 1]
9A bis 9D zeigen Beziehungen von Wärmeverteilungen der integralen Wellenformen des elektrischen Impulses auf die Führungswalze (G3). Die als 9B und 9D ausgedrückten Punkte sind Werte von integrierten Impulsen, wenn das Papier über das gerade Erwärmungselement hinweg transportiert wird, während 9A und 9C den Zustand der Temperaturschwankung der Fixierwalze zeigen. Die Werte der Impulsbreite und der Impulsdichte (Dichte des Zyklus der gepulsten Elektrizität) von 9A und 9B werden konstant gelassen, und die Temperatur der Fixierwalze nimmt mit der Zeit zu. Im Gegensatz dazu werden die Werte des Integrals der Impulse über die Zeit für die Punkte 9C und 9D erniedrigt, wenn die Impulsbreiten oder die Impulsdichte (Dichte des Zyklus der gepulsten Elektrizität) verändert werden, und anfänglich kann ein Überschießen der Temperatur beobachtet werden, während wegen eines Effektes der Wärmeakkumulation konstante Temperatur beibehalten wird. Weil der Energieverbrauch den Werten des Impulsintegrals entspricht, stellt die durch die Bezugsziffer „Q" in 9A bis 9D dargestellte Fläche eine eingesparte Energie dar, also kann eine durch die vorliegende Erfindung erreichte Auswirkung der Energieeinsparung klar nachgewiesen werden. 10 veranschaulicht den Einfluss der Führungswalze (G1) auf die Wärmeverteilungen der in 9A bis 9D gezeigten integrierten Wellenformen, dargestellt für jedes Bild, wenn das Erwärmungselement (die Erwärmungsvorrichtung) der vorliegenden Erfindung in der Form eines Stabes konfiguriert ist. Die von der vorliegenden Erfindung erreichte Energieeinsparung wird gezeigt, indem tatsächlich Papiere in die Vorrichtung eingespeist werden. In 10 stellen die eingekreisten Bezugsziffern 1 bis 5 Bilder auf einem Blatt Papier dar, und jedes der Bilder wird mit den integralen Wellenformen erwärmt, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gesteuert werden.
Ferner wurden durch Verwendung eines Toners mit der verhältnismäßig niedrigen Schmelzviskosität von 10⁴ zum Ausdrucken von drei Linien von Volltonbildern, die 2 Zentimeter voneinander getrennt mit 2 Zentimetern Breite in der Vorschubrichtung angeordnet waren, Probleme wie Bildausdehnung oder Verschmieren wegen einer Auswirkung der geregelten integralen Wellenformen der vorliegenden Erfindung nicht verursacht, und für alle drei Linien wurden in der Qualität gleichmäßige Volltonbilder erhalten.
Wie aus dem Vorhergehenden klar zu verstehen ist, erbringt die vorliegende Erfindung eine ausdrückliche Auswirkung der Stabilität im tatsächlichen Betrieb, ohne Verschmierungen und dergleichen zu verursachen, und erreicht weitere Energieeinsparungen, indem ein Verfahren zum Fixieren von Tonerbildern und eine Bildfixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Claims

Bildfixiervorrichtung umfassend: ein gerades Erwärmungselement (H1); einen darum herum gezogenen Endlosgürtel (B), ein Andruckelement (P4), um einen zu fixierenden Gegenstand (P3) mit einem Bild (P1) zwischen dem Endlosgürtel (B) einzuklemmen; wobei das Bild (P1) auf dem zu fixierenden Gegenstand (P3) durch das gerade Erwärmungselement (H1) mittels des Endlosgürtels (B) erwärmt und danach abgekühlt und von dem Endlosgürtel (B) entfernt wird; wobei das Bild (P1) durch einen Toner erzeugt wird, der ein Bindemittel umfasst, welches ein Harz als eine Hauptkomponente umfasst und wobei der Erweichungspunkt oder der Schmelzpunkt des Toners in dem Bereich von 50 bis 160°C liegt und die Viskosität des Toners bei einer Temperatur bei oder über dem Erweichungspunkt oder dem Schmelzpunkt des Toners in dem Bereich von 10 bis 10³ mPas liegt; gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Versorgen des geraden Erwärmungselementes (H1) mit gepulster Elektrizität; und ein Mittel (A1) zum Steuern der Elektrizitätszufuhr, welches in variabler Weise die Impulsbreite und/oder die Impulsfrequenz der dem geraden Erwärmungselement (H1) während des Vorgangs zum Fixieren des Bildes (P1) auf einem Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes (P3) zugeführten Elektrizität steuert, so dass eine variable Wärmemenge auf das gerade Heizelement (H1) aufgebracht wird, wodurch verhindert wird, dass die Oberflächentemperatur des geraden Erwärmungselementes (H1) während des Durchlaufs des Gegenstandes (P3) übermäßig ansteigt.
Bildfixiervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Versorgen mit gepulster Elektrizität ein Mittel (A1) zum Steuern der Energiezufuhr umfasst, welches die Impulsbreite der dem geraden Erwärmungselement (H1) während des Vorgangs zum Fixieren des Bildes (P1) auf einem Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes (P3) zugeführten Elektrizität in variabler Weise steuert.
Bildfixiervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Versorgen mit gepulster Elektrizität ein Mittel (A1) zum Steuern der Elektrizitätszufuhr umfasst, welches die Impulsfrequenz der dem geraden Erwärmungselement (H1) während des Vorgangs zum Fixieren des Bildes (P1) auf einem Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes (P3) zugeführten Elektrizität in variabler Weise steuert.
Bildfixiervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Versorgen mit gepulster Elektrizität ein Mittel (A1) zum Steuern der Elektrizitätszufuhr umfasst, welches eine Kombination aus der Impulsbreite und der Impulsfrequenz der dem geraden Erwärmungselement (H1) während des Vorgangs zum Fixieren des Bildes (P1) auf einem Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes (P3) zugeführten Elektrizität in variabler Weise steuert.
Bildfixiervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (A1) zum Steuern der Elektrizitätszufuhr die Impulsbreite oder die Impulsfrequenz der dem geraden Erwärmungselement (H1) während des Vorgangs zum Fixieren des Bildes (P1) auf einem Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes (P3) zugeführten gepulsten Elektrizität verringert.
Bildfixiervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Elektrizitätszufuhr zu dem Erwärmungselement (H1) zu dem Zeitpunkt des Beginns des Vorgangs zum Fixieren und zum Zeitpunkt der Beendigung des Vorgangs zum Fixieren eines Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes (P3) 10:9,5 bis 10:1 beträgt, wenn der zu fixierende Gegenstand (P3) in einer Länge von 420 mm in Maschinenrichtung (MD) befördert wird.
Bildfixiervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (A1) zum Steuern der Elektrizitätszufuhr einen oder mehrere Impulse auf das gerade Erwärmungselement (H1) aufbringt, bevor das Vorderende des Bildes (P1) auf dem zu fixierenden Gegenstand (P3) die Position des geraden Erwärmungselementes (H1) erreicht.
Bildfixiervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (A1) zum Steuern der Elektrizitätszufuhr je nach der Ansammlung von Wärme in dem geraden Erwärmungselement (H1) für ein zweites und nachfolgende Bilder die Versorgung mit Elektrizität des geraden Erwärmungselementes (H1) unterbricht, bevor das Vorderende des Bildes (P1) auf, dem zu fixierenden Gegenstand (P3) die Position des geraden Erwärmungselementes (H1) erreicht, wenn der zu fixierende Gegenstand (P3) eine Mehrzahl von Bildern aufweist.
Bildfixiervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (A1) zum Steuern der Elektrizitätszufuhr die Elektrizitätszufuhr beendet, nachdem das Hinterende des Bildes (P1) die Position des geraden Erwärmungselementes (H1) durchlaufen hat, und bevor das Hinterende des zu fixierenden Gegenstandes (P3) die Position des geraden Erwärmungselementes (H1) erreicht.
Bildfixiervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das gerade Erwärmungselement (H1) im Inneren einer Führungswalze (G3), die mit einem Wärmesensor (SM) ausgerüstet ist, bereitgestellt ist.
Verfahren zum Fixieren eines Bildes, das durch einen Toner erzeugt wird, der ein Bindemittel umfasst, welches ein Harz als eine Hauptkomponente umfasst und wobei der Erweichungspunkt oder der Schmelzpunkt des Toners in dem Bereich von 50 bis 160°C liegt und die Viskosität des Toners bei einer Temperatur bei oder über dem Erweichungspunkt oder dem Schmelzpunkt des Toners in dem Bereich von 10 bis 10¹³ mPas liegt, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Erwärmens eines Bildes auf einem zu fixierenden Gegenstand durch ein gerades Erwärmungselement mittels eines Endlosgürtels, wobei der zu fixierende Gegenstand zwischen einem Andruckelement und dem um das gerade Erwärmungselement herum gezogenen Endlosgürtel eingeklemmt wird; und einen Schritt des Trennens des zu fixierenden Gegenstandes von dem Endlosgürtel, nachdem das Bild abgekühlt ist; dadurch gekennzeichnet, dass das gerade Heizelement gepulste Elektrizität von einer Vorrichtung zum Versorgen mit gepulster Elektrizität empfängt, wobei die Vorrichtung zum Versorgen mit gepulster Elektrizität ein Mittel zum Steuern der Energiezufuhr umfasst, welches die Impulsbreite und/oder die Impulsfrequenz der dem geraden Erwärmungselement während des Vorgangs zum Fixieren des Bildes auf einem Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes zugeführten Elektrizität in variabler Weise steuert.
Verfahren zum Fixieren eines Bildes gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kombination aus der Impulsbreite und der Impulsfrequenz der dem geraden Erwärmungselement während des Vorgangs zum Fixieren des Bildes auf einem Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes zugeführten Elektrizität in variabler Weise gesteuert wird.
Verfahren zum Fixieren eines Bildes gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsbreite oder die Impulsfrequenz der dem geraden Erwärmungselement während des Vorgangs zum Fixieren des Bildes auf einem Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes zugeführten Elektrizität verringert wird.
Verfahren zum Fixieren eines Bildes gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Elektrizitätszufuhr zu dem Erwärmungselement zum Zeitpunkt des Beginns des Vorgangs zum Fixieren und zum Zeitpunkt der Beendigung des Vorgangs zum Fixieren eines Einzelnen des zu fixierenden Gegenstandes (P3) 10:9,5 bis 10:1 beträgt, wenn der zu fixierende Gegenstand (P3) in einer Länge von 420 mm in Maschinenrichtung (MD) befördert wird.
Verfahren zum Fixieren eines Bildes gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere Impulse auf das gerade Erwärmungselement aufgebracht wird (werden), bevor das Vorderende des Bildes auf dem zu fixierenden Gegenstand die Position des geraden Erwärmungselementes erreicht.
Verfahren zum Fixieren eines Bildes gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass je nach der Ansammlung von Wärme in dem geraden Erwärmungselement für ein zweites und nachfolgende Bilder die Versorgung mit Elektrizität des geraden Erwärmungselementes unterbrochen wird, bevor das Vorderende des Bildes auf dem zu fixierenden Gegenstand die Position des geraden Erwärmungselementes erreicht, wenn der zu fixierende Gegenstand eine Mehrzahl von Bildern aufweist.
Verfahren zum Fixieren eines Bildes gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrizitätszufuhr zu dem geraden Erwärmungselement beendet wird, nachdem das Hinterende des Bildes die Position des geraden Erwärmungselementes durchlaufen hat, und bevor das Hinterende des zu fixierenden Gegenstandes die Position des geraden Erwärmungselementes erreicht.
Verfahren zum Fixieren eines Bildes gemäß einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das gerade Erwärmungselement im Inneren einer Führungswalze bereitgestellt ist und die Elektrizitätszufuhr durch die Temperatur der Führungswalze gesteuert wird.