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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kopierer, einen Drucker,
ein Faxgerät,
eine All-in-One-Maschine hiervon oder eine ähnliche Bilderzeugungsvorrichtung
und insbesondere auf eine Fixiervorrichtung, die in der Bilderzeugungsvorrichtung
enthalten ist, um ein Tonerbild auf einem Aufzeichnungsmedium mit
Wärme zu
fixieren.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Im
Allgemeinen umfasst eine Bilderzeugungsvorrichtung eine Fixiervorrichtung,
die dazu ausgelegt ist, ein auf einem Blatt oder Aufzeichnungsmedium
erzeugtes Tonerbild mit einem Wärmemittel
zu fixieren. Es ist übliche
Praxis bei der Bilderzeugungsvorrichtung, der Fixiervorrichtung
von einer Haupt- oder einer Zusatzleistungsversorgung Leistung zuzuführen. Eine
Bilderzeugungsvorrichtung, die mit einer Haupt- und einer Zusatzleistungsversorgung
versehen ist, ist z. B. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nrn. 2001-66926 (Seiten 2–4, 1),
10-282821 (Seiten 2–3, 1)
und 2002-174988 (Seiten 2–4, 1)
offenbart.
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Das
Problem bei der herkömmlichen
Fixiervorrichtung besteht jedoch darin, dass mit dem Abfall der
Fixiertemperatur, der während
der kontinuierlichen Fixierung auftritt, nicht ausreichend zurechtgekommen
werden kann.
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Technologien
in Bezug auf die vorliegende Erfindung sind auch z. B. in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-315567 offenbart.
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EP 0 800 121 A beschreibt
die Verwendung einer sekundären
Leistungsversorgung, die mit einer sekundären Heizvorrichtung
22 gekoppelt
ist, um die Wiederherstellung nach einer Energiesparbetriebsart zu
verringern. JP-03 005779A offenbart die Verwendung einer zusätzlichen
Nebenheizvorrichtung, die mit einer Batterie verbunden ist, um die
Fixiertemperatur stabil zu halten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bilderzeugungsvorrichtung,
die in der Lage ist, den Abfall der Fixiertemperatur während der kontinuierlichen
Fixierung zu steuern, und eine Fixiervorrichtung für dieselbe
zu schaffen.
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Eine
Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst eine
Fixiervorrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes auf einem Blatt
oder Aufzeichnungsmedium mit Wärme.
Eine Haupt- und eine Zusatzleistungsversorgung führen der Fixiervorrichtung
Leistung zu. Ein Schaltkreis legt selektiv eine normale Betriebsart,
in der die Hauptleistungsversorgung mit der Fixiervorrichtung verbunden
wird, um dieser Leistung zuzuführen,
oder einer Zusatzbetriebsart, in der die Haupt- und die Zusatzleistungsversorgung beide
mit der Fixiervorrichtung verbunden werden, um dieser Leistung zuzuführen, fest. Eine
Steuerschaltung steuert den Schaltkreis und umfasst einen Temperatursensor,
der auf die Temperatur der Fixiervorrichtung reagiert. Die Steuerschaltung
bewirkt, dass der Schaltkreis die Zusatzbetriebsart im Fall einer
kontinuierlichen Fixierung festlegt, steuert in der normalen Betriebsart
die Menge an Leistung, die von der Hauptleistungsversorgung zur
Fixiervorrichtung zugeführt
wird, gemäß der Ausgabe
des Temperatursensors und steuert in der Zusatzbetriebsart die Menge
an Leistung, die von der Haupt- und der Zusatzleistungsversorgung
der Fixiervorrichtung zugeführt
wird, ohne Rücksicht
auf die Ausgabe des Temperatursensors.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung mit den begleitenden
Zeichnungen ersichtlich, in denen:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm ist, das eine Bilderzeugungsvorrichtung
zeigt, die die vorliegende Erfindung verkörpert;
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2 ein
Schnitt ist, der eine Fixiervorrichtung zeigt, die in der erläuternden
Ausführungsform enthalten
ist:
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3 ein
Graph ist, der die Veränderung
der Temperatur einer Heizwalze zeigt, die in der Bilderzeugungsvorrichtung
enthalten ist, der eine Zusatzleistungsversorgung fehlt;
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4 ein
Graph ist, der die Veränderung
der Temperatur einer Heizwalze zeigt, die in der erläuternden
Ausführungsform
enthalten ist; und
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5 ein
Graph ist, der die Heizwalze der herkömmlichen Vorrichtung, der eine
Zusatzleistungsversorgung fehlt, und die Heizwalze der erläuternden
Ausführungsform
hinsichtlich der Temperaturveränderung
vergleicht.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Mit
Bezug auf 1 der Zeichnungen ist eine Bilderzeugungsvorrichtung,
die die vorliegende Erfindung verkörpert, gezeigt und im Allgemeinen
mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Wie gezeigt, umfasst
die Bilderzeugungsvorrichtung 1 eine Fixiervorrichtung 4 zum
Fixieren eines Tonerbildes auf einem Blatt oder Aufzeichnungsmedium.
Eine Hauptleistungsversorgung 2 ist mit einer kommerziellen
Leistungsversorgung verbunden und führt spezielle Leistung zu jedem
von verschiedenen Abschnitten zu, die in der Vorrichtung 1 enthalten
sind. Eine Zusatzleistungsversorgung 3 kann Leistung von
der Hauptleistungsversorgung 2 zuführen. Ein Schaltkreis 5 tritt zwischen
die Hauptleistungsversorgung 2, die Hauptleistungsversorgungen 3 und
die Fixiervorrichtung 4, um selektiv eine elektrische Verbindung
dazwischen herzustellen. Eine Steuerschaltung 6 steuert
die Schaltvorrichtung 5.
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Die
Hauptleistungsversorgung 2 ist über ein Kabel 2a mit
einem Auslass verbunden, der an einer Stelle zur Verfügung steht,
an der sich die Vorrichtung 1 befindet, wobei sie einen
allgemeinen Wechselstrom von einer kommerziellen Leistungsversorgung
empfängt.
Die Hauptleistungsversorgung 2 ist in der Lage, den Wechselstrom
in einen Gleichstrom umzusetzen und ihn gleichzurichten und eine
Spannung auszugeben, die der Heizcharakteristik der Fixiervorrichtung 4 oder
der Aufladecharakteristik der Zusatzleistungsversorgung 3 entspricht.
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Die
Zusatzleistungsversorgung, die als sekundäre Leistungsversorgung implementiert
wird, ist in der Lage, Leistung allein ohne Rücksicht auf die Hauptleis tungsversorgung 2 oder
die äußere Leistungsversorgung
zuzuführen.
Die Zusatzleistungsversorgung 3 umfasst ein Auflademittel,
das als Kondensator mit schneller Auflade/Entlade-Fähigkeit
implementiert ist. Für
den Kondensator wird von einem elektrischen Doppelschichtkondensator
mit einer Kapazität
von etwa 2000 F (Farad) Gebrauch gemacht. Wenn die Zusatzleistungsversorgung 3 mit
der Fixiervorrichtung 4 zusammen mit der Hauptleistungsversorgung 2 elektrisch
verbunden ist, kann daher die Zusatzleistungsversorgung 3 ausreichend
Leistung zur Fixiervorrichtung 4 für etwa mehrere zehn Sekunden
zuführen.
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Der
elektrische Doppelschichtkondensator verwendet eine elektrische
Doppelschicht, die an einer Grenzfläche erscheint, wo eine Polarisationselektrode,
die aus Aktivkohle gebildet ist, und ein Elektrolyt, der durch ein
organisches Lösungsmittel
implementiert ist, einander berühren.
Diese Art von Kondensator kann schnell aufgeladen und entladen werden
und bleibt trotz wiederholter Aufladung und Entladung stabil, wie
auf dem Fachgebiet bekannt ist. Die Zusatzleistungsversorgung 3 ist
mit einer Schutzschaltung, nicht gezeigt, versehen, um zu verhindern,
dass ein Aufladestrom, der die Durchbruchspannung des Kondensators übersteigt,
durch den Kondensator fließt,
wodurch eine Überladung
vermieden wird.
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2 zeigt
eine spezielle Konfiguration der Fixiervorrichtung 4. Wie
gezeigt, umfasst die Fixiervorrichtung 4 eine Heizwalze 7,
die eine Heizvorrichtung 9 darin aufnimmt, und eine Presswalze 8,
die gegen die Heizwalze 7 gepresst wird. Die Heizvorrichtung 9,
die das Heizmittel zum Erwärmen
der Heizwalze 7 auf eine vorgewählte Fixiertemperatur bildet,
empfängt
Leistung von einer oder beiden der Haupt- und der Zusatzleistungsversorgung 2 und 3 über den
Schaltkreis 5. Die Heizvorrichtung 9 ist in der
Lage, die Menge an Wärme
gemäß der Eingangsleistung
zu erhöhen
oder zu verringern. Dies gilt sogar dann, wenn Leistung sowohl von
der Haupt- als auch der Zusatzleistungsversorgung 2 und 3 der
Heizvorrichtung 9 zugeführt
wird.
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Ein
Temperatursensor 10 grenzt an den äußeren Umfang der Heizwalze 7 an
und erfasst die Temperatur oder Fixiertemperatur eines Teils des äußeren Umfangs
der Heizwalze 7, der gleich ein Blatt 13 berühren wird,
das ein Tonerbild 13a darauf trägt. Wie in 1 gezeigt,
wird die Ausgabe des Temperatursensors 10 zu einer CPU
(Zentraleinheit) 12 über
einen ADC (Analog-Digital-Umsetzer) 11 gesandt. Das Blatt 13 wird
durch einen nicht gezeigten Fördermechanismus
zum Walzenspalt zwischen der Heizwalze 7 und der Presswalze 8 befördert.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst der Schaltkreis 5 drei
Schalter 14, 15 und 16. Der Schalter 14 ist
auf einem Pfad angeordnet, der die Fixiervorrichtung 4 und
eine Hauptleistungsversorgung verbindet. Der Schalter 15 ist
auf einem Pfad angeordnet, der sich an den obigen Pfad anschließt und die
Fixiervorrichtung 4 und die Zusatzleistungsversorgung 3 verbindet.
Der Schalter 16 ist auf einem Pfad angeordnet, der die
Haupt- und die Zusatzleistungsversorgung 2 und 3 verbindet.
In dieser Konfiguration ist es durch geeignetes Steuern der Schalter 14 bis 16 möglich, irgendeine
von einer normalen Betriebsart zum Zuführen von Leistung von der Hauptleistungsversorgung 2 zur
Fixiervorrichtung 4, einer Zusatzbetriebsart zum Zuführen von
Leistung von sowohl der Haupt- als auch er Zusatzleistungsversorgung 2 und 3 zur
Fixiervorrichtung 4 und einer Aufladebetriebsart zum Zuführen von
Leistung von der Hauptleistungsversorgung 2 zur Zusatzleistungsversorgung 3 festzulegen.
Diese Steuerung über
den Schaltkreis 5 wird von der Steuerschaltung 6 ausgeführt, deren Hauptkomponente
die CPU 12 ist.
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Die
Steuerschaltung 6 besteht aus dem Temperatursensor 10,
der auf die Temperatur der Heizwalze 7 reagiert, dem ADC 11,
in den die Ausgabe des Temperatursensors 10 und ein Fixierungsstartsignal,
das in Bezug auf den Betrieb eines Druckstartschalters erzeugt wird,
eingegeben werden, und der CPU 12, in die digitale Signale
vom ADC 11 eingegeben werden. Die CPU 12 schaltet
jeden der Schalter 14 bis 15 des Schaltkreises 5 selektiv
ein oder aus. Insbesondere digitalisiert der ADC 11 die
Ausgabe des Temperatursensors 10, die die momentane Temperatur
T der Heizwalze 7 darstellt, und das Fixierstartsignal
und liefert die resultierenden digitalen Werte zur CPU 12.
Die CPU 12 führt
gemäß den digitalen
Werten eine Verarbeitung auf der Basis eines Programms aus, das
im Voraus gespeichert wird, wodurch die Leistungszuführung über die Schaltvorrichtung 5 gesteuert
wird.
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Im
Betrieb soll angenommen werden, dass die Temperatur der Heizwalze 7,
die vom Temperatursensor 10 erfasst wird, niedriger ist
als die Bereitschaftstemperatur TH (siehe 3 bis 5)
zum Zeitpunkt z. B. des Einschaltens der Vorrichtung 1. Dann
stellt die CPU 12 fest, dass die Heizwalze 7 erwärmt werden
muss und schaltet den Schalter 14 der Schaltvorrichtung 5 ein,
um dadurch die Hauptleistungsversorgung 2 mit der Fixiervorrichtung 4 zu
verbinden. Gleichzeitig schaltet die CPU 12 die Schalter 15 und 16 aus,
um dadurch die Zusatzleistungsversorgung 3 von der elektrischen
Schaltungsanordnung zu trennen. Folglich wird die ganze aus der Hauptleistungsversorgung 2 ausgegebene
Leistung der Fixiervorrichtung 4 zugeführt, so dass die Heizwalze 7 schnell
auf die Bereitschaftstemperatur TH erwärmt wird, die ermöglicht,
dass die Heizwalze 7 die Fixierung durchführt.
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Wenn
die Heizwalze 7 über
die Bereitschaftstemperatur TH erwärmt wird, wie vom Temperatursensor 10 erfasst,
schaltet die CPU 12 den Schalter 14 in Reaktion
auf die Ausgabe des Temperatursensors 10 aus, wobei die
Hauptleistungsversorgung von der Fixiervorrichtung 4 getrennt
wird. Anschließend
prüft die
CPU 12 die Menge an Ladung, die im Kondensator der Zusatzleistungsversorgung 3 gespeichert
ist, die die vorher angegebene Funktion hat. Wenn die Menge an gespeicherter
Ladung knapp ist, dann schaltet die CPU 12 den Schalter 16 ein,
um die Hauptleistungsversorgung 2 mit der Zusatzleistungsversorgung 3 zu
verbinden. Folglich wird Leistung von der Hauptleistungsversorgung 2 zur
Zusatzleistungsversorgung 3 zugeführt, um dadurch den Kondensator
aufzuladen. Sobald der Kondensator vollständig aufgeladen ist, schaltet
die CPU 12 den Schalter 16 aus. Die Fixiervorrichtung 4 ist nun
bereit, die Fixierung durchzuführen.
Wenn andererseits der Kondensator der Zusatzleistungsversorgung 3 vollständig aufgeladen
ist, wie durch die CPU 12 nach dem Ausschalten des Schalters 14 festgestellt,
wird der Schalter 16 kontinuierlich ausgeschaltet, so dass
die Fixiervorrichtung 4 bereit wird, sofort zu arbeiten.
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In
der normalen Betriebsart steuert die Steuerschaltung 6 auf
der Basis der Ausgabe des Temperatursensors 10 die Menge
an Leistung, die von der Hauptleistungsversorgung 2 zur
Heizvorrichtung oder zum Heizmittel 9 zugeführt wird.
In einem Bereitschafs- oder unwirksamen Zustand schaltet die Steuerschaltung 6 nur
den Schalter 14 in einer vorgewählten Weise ein und aus, um
die Menge an Leistung, die der Heizvorrichtung 9 zugeführt wird,
zu steuern, wodurch die Temperatur der Heizwalze 7 um die
Bereitschaftstemperatur TH gehalten wird. Insbesondere wenn die
erfasste Temperatur um einen vorgewählten Wert höher ist
als die Bereitschaftstemperatur, schaltet die Steuerschaltung 6 den
Schalter 14 aus, um dadurch das Erwärmen der Heizvorrichtung 9 zu
stoppen. Wenn die erfasste Temperatur um einen vorgewählten Wert
niedriger ist als die Bereitschaftstemperatur TH, schaltet die Steuerschaltung 6 den
Schalter 14 ein, um dadurch das Erwärmen der Heizvorrichtung 9 durchzuführen. Eine
solche Steue rung begrenzt die Temperatur der Heizwalze 7 in
einen vorgewählten
Bereich um die Bereitschaftstemperatur TH.
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In
der erläuternden
Ausführungsform
beginnt die Leistungszuführung
von der Zusatzleistungsversorgung 3 zur gleichen Zeit wie
der Start der Leistungszuführung
von der Hauptleistungsversorgung 2, nicht zu der Zeit,
zu der die Temperatur der Heizwalze 7 auf Grund einer kontinuierlichen
Fixierung merklich verringert ist, d. h. wenn die Leistung zum Erwärmen der
Heizwalze 7 als knapp bestimmt wird, sondern zu der Zeit,
zu der der merkliche Abfall der Temperatur abgeschätzt wird.
In Reaktion auf das Fixierstartsignal, das von der Vorrichtung 1 erzeugt
wird und die kontinuierliche Fixierung anzeigt, startet die Fixiervorrichtung 4 insbesondere
die kontinuierliche Fixierung. In diesem Moment bringt die Steuerschaltung 6 den
Schaltkreis 5 in den Zustand für die Zusatzbetriebsart anstatt
für die
normale Betriebsart. In der Zusatzbetriebsart werden die Schalter 14 und 15 des
Schaltkreises 5 beide eingeschaltet. Folglich wird Leistung
von sowohl der Haupt- als auch der Zusatzleistungsversorgung 2 und 3 der
Fixiervorrichtung 4 zugeführt, d. h. mehr Leistung wird
zur Fixiervorrichtung 4 zugeführt, als wenn nur die Hauptleistungsversorgung 2 mit
der Fixiervorrichtung 4 verbunden wird. Dies verringert
erfolgreich den Temperaturabfall der Heizwalze 7, der der
kontinuierlichen Fixierung zuzuschreiben ist.
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Andererseits
steuert die Steuerschaltung 6 in der Zusatzbetriebsart
die Menge an Leistung, die von der Haupt- und der Zusatzleistungsversorgung 2 und 3 zur
Heizvorrichtung 9 zugeführt
wird, ohne Rücksicht
auf die Ausgabe des Temperatursensors 10. Insbesondere
wird die EIN/AUS-Steuerung über
den Schalter 14 zum Halten der Heizwalze 7 auf
einer vorgewählten
Temperatur nicht ausgeführt,
d. h. die Schalter 14 und 15 werden kontinuierlich
eingeschaltet. Dies vermeidet ein Vorkommnis, dass eine Leistungszuführung von
beiden der Haupt- und Leistungsversorgungen 2 und 3 nicht
ausgeführt
wird, bis die Temperatur der Heizwalze 7 tatsächlich abfällt, d. h.
bis eine Temperatur, die um den vorgewählten Wert niedriger ist als
die Bereitschaftstemperatur TH, erfasst wurde.
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In
der Zusatzbetriebsart kann die Heizvorrichtung 9 daher
ihre maximale Heizfähigkeit
aufweisen. Ferner wird die Leistungszufuhr von der Haupt- und der
Zusatzleistungsversorgung 2 und 3 nicht bewirkt,
nachdem der Temperaturabfall der Heizvorrichtung 7 erfasst
wurde, so dass eine solche Leistungszufuhr zu einem früheren Zeitpunkt
durchgeführt
werden kann. Es folgt, dass eine Zeitver zögerung zwischen dem Start der
Leistungszufuhr und der tatsächlichen
Temperaturerhöhung
der Heizvorrichtung 7 durch den Vorschub des obigen Leistungszufuhrzeitpunkts
verringert wird, was die Wahrscheinlichkeit für eine fehlerhafte Fixierung,
die der knappen Temperatur der Heizwalze 7 zuzuschreiben
ist, verringert. Andererseits steuert die Steuerschaltung 6 in der
Zusatzbetriebsart die Menge an Leistung, die von der Haupt- und
der Zusatzleistungsversorgung 2 und 3 zur Heizvorrichtung 9 zugeführt wird,
ohne Rücksicht
auf die Ausgabe des Temperatursensors 10, wie vorher angegeben.
Daher ist es wahrscheinlich, dass die Temperatur der Fixiervorrichtung 4 für einen
Moment auf einen Überhitzungspegel
ansteigt. Der Überhitzungspegel
kann jedoch sofort aufgehoben werden, da Blätter 13 kontinuierlich
während
der ganzen kontinuierlichen Fixierung über die Fixiervorrichtung 4 befördert werden.
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In
einer herkömmlichen
Bilderzeugungsvorrichtung, der die Konfiguration der erläuternden
Ausführungsform
fehlt, deren Hauptkomponente die Zusatzleistungsversorgung 3 ist,
fällt die
Temperatur einer Heizwalze kontinuierlich während der ganzen kontinuierlichen
Fixierung. Wie in 3 gezeigt, fällt folglich die Heizwalzentemperatur
von der höchsten Temperatur
(Bereitschaftstemperatur TH), die eine angemessene Fixierung implementiert,
unter die niedrigste Temperatur (untere Grenze TL). Insbesondere
nehmen aufeinander folgende Blätter,
die kontinuierlich über
die Heizwalze befördert
werden, Wärme
von der Heizwalze, so dass die Erwärmung der Heizwalze knapp wird.
Um mit einer fehlerhaften Fixierung zurechtzukommen, die einer solchen
knappen Erwärmung
zuzuschreiben ist, ist es erforderlich, den mechanischen Betrieb
der Vorrichtung zu unterbrechen, die angemessene Temperatur der
Heizwalze wiederherzustellen und dann den mechanischen Betrieb wieder
aufzunehmen.
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In 3 geben
die Ordinate und die Abszisse die Heizwalzentemperatur T bzw. die
Zeit t an. Wie gezeigt, startet die kontinuierliche Fixierung zu
einer Zeit t1, während
die Heizwalzentemperatur T auf die untere Grenze TL zu einer Zeit
t2 abfällt.
Die kontinuierliche Fixierung wird von der Zeit t1 bis zur Zeit
t2, d. h. über
einen Zeitraum von tp0, fortfahren lassen. Ein Zeitraum von tr0
ist erforderlich, damit die Heizwalzentemperatur T die angemessene
Temperatur von der Zeit t2 zu einer Zeit t3 wiederherstellt.
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Um
die vorstehend erwähnte
Erholungszeit tr0 zu verringern oder zu vermeiden, kann die zu einer
Heizvorrichtung zuzuführende
Leistung erhöht werden,
um den Temperaturabfall der Heizwalze, der der kontinuierlichen
Fixierung zuzuschreiben ist, zu verringern oder zu verhindern. Dieses
Schema erhöht
jedoch den maximalen Leistungsverbrauch der ganzen Vorrichtung und
benötigt
daher eine elektrische Installation, die in der Lage ist, mehr Leistung zuzuführen, was
eine übliche,
kommerzielle Leistungsversorgung unbrauchbar macht.
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4 zeigt
die Temperaturveränderung
der Heizwalze 7 der erläuternden
Ausführungsform,
die während
der kontinuierlichen Fixierung auftritt. Wie gezeigt, beginnt die
Heizwalzentemperatur T von der Bereitschaftstemperatur TH in Richtung
der unteren Grenze TL von der Zeit t1, zu der die Fixierung beginnt,
abzufallen, da aufeinander folgende Blätter Wärme von der Heizwalze 7 nehmen.
In diesem Moment wird in der erläuternden
Ausführungsform
Leistung von der Zusatzleistungsversorgung 3 zur Fixiervorrichtung 4 zusätzlich zur
Leistung der Hauptleistungsversorgung 2 zugeführt, was
die Rate des Temperaturabfalls im Vergleich zur Veränderung
von 3 verringert. Folglich wird ein Zeitraum tp1 zwischen
den Zeiten t1 und t4, über
den die Heizwalzentemperatur T von TH auf TL abfällt, merklich verlängert. Daher
kann der Zeitraum tp1, über
den die kontinuierliche Fixierung durchgeführt werden kann, ohne die Fixiergeschwindigkeit
zu verringern, verlängert
werden. Es folgt, dass die Anzahl von Blättern, mit der über den
Zeitraum tp1 zurechtgekommen werden kann, erhöht wird, was die Fähigkeit
der Vorrichtung 1 zur kontinuierlichen Fixierung verbessert.
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Nachdem
das letzte Blatt 13 aus der Fixiervorrichtung 4 getrieben
wurde, wird der Schalter 15 ausgeschaltet, um die Leistungszufuhr
von der Zusatzleistungsversorgung 3 zur Fixiervorrichtung 4 zu unterbrechen.
Diesem folgt eine Verarbeitung zur Wiederherstellung der Heizwalzentemperatur
auf die Bereitschaftstemperatur TH mit der Leistung der Hauptleistungsversorgung 2 und
eine Verarbeitung zum Aufladen der Zusatzleistungsversorgung 3.
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Da
die maximale Anzahl von Blättern,
mit denen während
der kontinuierlichen Fixierung zurechtgekommen werden kann, erhöht wird,
wie vorstehend angegeben, ist der mechanische Betrieb der Vorrichtung 1 frei
von einer häufigen
Unterbrechung und scheint daher für die Bedienperson natürlich und zuverlässig.
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In
der erläuternden
Ausführungsform
garantiert die aufladbare Zusatzleistungsversorgung 3,
die von der Zusatzleistungsversorgung 2 unabhängig ist, zusätzliche
Leistung, die zum Steuern des Temperaturabfalls der Heizwalze 7 während der kontinuierlichen
Fixierung erforderlich ist. Dies verhindert, dass der maximale Leistungsverbrauch
der Vorrichtung 1 zunimmt, und ermöglicht daher, dass eine übliche, kommerzielle
Leistungsversorgung verwendet wird. Insbesondere kann die Zusatzleistungsversorgung 3, die
von der äußeren Leistungsversorgung
unabhängig
ist, Leistung zur Fixiervorrichtung 4 zuführen, ohne
die Spannung und andere Lasten der äußeren Leistungsversorgung zu
erhöhen,
so dass sich die Vorrichtung 1 an einem beliebigen gewünschten Platz
befinden kann, solange ein Auslass zur Verfügung steht. Außerdem sind
die anderen Vorrichtungen, die sich dieselbe kommerzielle Leistungsversorgung
mit der Fixiervorrichtung 4 teilen, von einem elektrischen
Einfluss der Fixiervorrichtung 4 frei.
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Wenn
ein Zeitraum, der zur kontinuierlichen Fixierung erforderlich ist,
kürzer
ist als der Zeitraum tp1, kann die erläuternde Ausführungsform
ferner einen Zeitraum verringern, über den der mechanische Betrieb
unterbrochen werden sollte. Es soll beispielsweise angenommen werden,
dass die Vorrichtung 1 unter denselben Bedingungen betrieben
wird wie eine herkömmliche
Bilderzeugungsvorrichtung, die in der Lage ist, eine gegebene maximale
Anzahl von Bildern ohne irgendeine Unterbrechung kontinuierlich
zu fixieren. Dann verursacht die herkömmliche Vorrichtung, dass die
Heizwalzentemperatur variiert, wie durch eine gestrichelte Kurve
in 5 angegeben.
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Dagegen
verhindert in der erläuternden
Ausführungsform
die zusätzliche
Leistung, die von der Zusatzleistungsversorgung 3 zugeführt wird,
dass die Heizwalzentemperatur auf die untere Grenze TL fällt, wie
durch eine durchgezogene Kurve in 5 angegeben.
Daher ist die Heizwalzentemperatur T ohne Ausfall zu einer Zeit
t2, zu der das letzte Blatt aus der Entwicklungsvorrichtung 4 getrieben
wird, höher
als die untere Grenze TL. Folglich nimmt die Differenz zwischen
der Heizwalzentemperatur t2 und der Bereitschaftstemperatur TH ab,
so dass eine Zeit t6, zu der die Heizwalzentemperatur T auf die
Bereitschaftstemperatur zurückkehrt,
vorgeschoben wird. Dies macht die Wiederherstellungszeit tr1 kürzer als die
herkömmliche
Wiederherstellungszeit tr0 und verringert daher den Zeitraum, über den
der mechanische Betrieb unterbrochen werden sollte. Es folgt, dass,
wenn der Zeitraum, der für
die kontinuierliche Fixierung erforderlich ist, kürzer ist
als der Zeitraum tp1, die Vorrichtung 1 die nächste Verarbeitung
sofort starten kann und ihre Leistung verbessert ist.
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Der
elektrische Doppelschichtkondensator, der die Zusatzleistungsversorgung 3 implementiert, ist
frei von Begrenzungen insbesondere für eine sekundäre Batterie
des Typs, der elektrische Energie auf der Basis einer elektrochemischen
Reaktion speichert. Insbesondere sind mehrere Stunden erforderlich,
damit eine allgemeine Nickel-Cadmium-Batterie aufgeladen wird, selbst
im Fall von schneller Aufladung. Dagegen kann ein elektrischer Doppelschichtkondensator
in etwa mehreren Sekunden schnell aufgeladen werden. Daher wird
verhindert, dass die Zusatzleistungsversorgung 3 die Chance
für die Steuerung
des Temperaturabfalls der Fixiervorrichtung 4 verpasst.
Dies ermöglicht,
dass die Zusatzleistungsversorgung 3 jedes Mal, wenn die
kontinuierliche Fixierung ausgeführt
wird, sicher zusätzliche Leistung
zuführt.
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Ferner
ist die obere Grenze der wiederholten Aufladung und Entladung, die
mit einer Nickel-Cadmium-Batterie erhältlich ist, 500 mal bis 1000
mal, während
die obere Grenze, die mit einem elektrischen Doppelschichtkondensator
erhältlich
ist, 100000 mal oder mehr ist. Dies verlängert die Lebensdauer der Zusatzleistungsversorgung 3 als
einzelne Einheit und verringert dadurch die Zeit und Arbeit für den Austausch
der Zusatzleistungsversorgung 3, verringert Lieferkosten
und verbessert die leichte Handhabung.
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Überdies
kann sogar ein elektrischer Miniatur-Doppelschichtkondensator eine
Kapazität
in der Größenordnung
von Farad implementieren, da eine aktive Kohlenstoffelektrode und
ein Elektrolyt davon über
einen breiten Bereich in Kontakt stehen und da der Abstand zwischen
den Dielektrika äußerst kurz ist.
Ein solcher Kondensator macht daher die Zusatzleistungsversorgung 3 klein
und leichtgewichtig. Diese Art von Kondensator ist ebenso vom Umweltstandpunkt
erwünscht,
da die Hauptkomponenten Aktivkohle und ein organisches Lösungsmittel
sind.
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Die
erläuternde
Ausführungsform
kann derart modifiziert werden, dass die Zusatzleistungsversorgung 3 zusätzliche
Leistung zur Fixiervorrichtung 7 nur dann zuführt, wenn
verschiedene Bedingungen, die von der Vorrichtung 1 im
Fall der Bilderzeugung erkannt werden können, angeben, dass die Temperatur
der Heizwalze 7 auf Grund der kontinuierlichen Fixierung
auf die untere Grenze TL abfällt. Wenn
beispielsweise die Vorrichtung 1 als Kopierer implementiert
wird, kann die Vorrichtung feststellen, ob die Heizwalzentemperatur
während
der kontinuierlichen Belichtung auf die untere Grenze TL abfällt oder
nicht, auf der Basis z. B. dessen, ob die Vorrichtung 1 zum
ersten Mal betrieben wird, und verschiedener Bedingungen, einschließlich der
Anzahl von gewünschten
Kopien, der durch Vergrößerung bestimmten
Bildgröße, der
Größe und Dicke
der zu verwendenden Blätter,
der Anzahl von Blättern,
mit der für
eine Einheitszeit zurechtgekommen werden soll, und der Einfach/Doppel-Kopierbetriebsart.
Wenn die Vorrichtung 1 als Drucker oder Faxgerät implementiert
wird, kann die Vorrichtung ferner die obigen Bedingungen auf der
Basis der Menge oder der Inhalte von Daten, die von außerhalb
der Vorrichtung 1 empfangen werden, auswählen.
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Anders
ausgedrückt,
wenn nicht erwartet wird, dass die Temperatur der Heizwalze 7 während der
kontinuierlichen Belichtung auf die untere Grenze TL abfällt, kann
die Entladung der Zusatzleistungsversorgung 3 auf die minimale
erforderliche Anzahl von Malen gesteuert werden. Dies verlängert nicht nur
die Lebensdauer der Zusatzleistungsversorgung 3, die mehr
als eine vorgewählte
Anzahl von Malen aufgeladen und entladen werden muss, sondern spart
auch Leistung der ganzen Vorrichtung 1.
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Wenn
irgendwelche Leistung in der Zusatzleistungsversorgung 3 am
Ende der kontinuierlichen Fixierung übrig ist, kann die restliche
Leistung ferner verwendet werden, um die Heizwalze auf dieselbe Bereitschaftstemperatur
TH wie vor der kontinuierlichen Fixierung wiederherzustellen. Insbesondere kann
eine Anordnung derart hergestellt werden, dass die mit der Zusatzleistungsversorgung 3 verfügbare restliche
Leistung zur Zeit t2, 5, geprüft oder aus der Dauer der kontinuierlichen
Fixierung abgeschätzt werden
kann, in welchem Fall, falls die restliche Leistung zur Verfügung steht,
dann die Verbindung der Haupt- und der Zusatzleistungsversorgung 2 und 3 mit
der Fixiervorrichtung 4 aufrechterhalten wird.
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Unter
Verwendung der restlichen Leistung der Zusatzleistungsversorgung 3,
wie vorstehend angegeben, ist es möglich, die Wiederherstellungszeit der
Heizwalzentemperatur T auf die Bereitschaftstemperatur TH weiter
zu verringern, um dadurch die Vorrichtung 1 auf die nächste Fixierung
in einem kurzen Zeitraum vorzubereiten. Da in der Zusatzleistungsversorgung 3 nach
der Zuführung
von zusätzlicher
Leistung Leistung übrig
ist, wird ferner die Chance, dass die Zusatzleistungsversorgung 3 vollständig aufgeladen
und vollständig
entladen werden kann, erhöht,
was das Meiste aus der Fähigkeit
der Zusatzleistungsversorgung 3 herausholt, die in der
Anzahl von Malen der Aufladung und Entladung begrenzt ist.
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Zusammengefasst
ist zu sehen, dass die vorliegende Erfindung eine Bilderzeugungsvorrichtung
schafft, die in der Lage ist, während
der kontinuierlichen Fixierung die Heizfähigkeit einer Fixiervorrichtung
mit zusätzlicher
Leistung, die mit einer Zusatzleistungsversorgung zur Verfügung steht,
zu erhöhen,
wodurch der Abfall der Fixiertemperatur gesteuert wird.
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Verschiedene
Modifikationen werden für Fachleute
nach dem Erhalten der Lehren der vorliegenden Offenbarung möglich, ohne
vom Schutzbereich der folgenden Ansprüche abzuweichen.