DE69019331T2

DE69019331T2 - Bildfixiergerät mit wechselbarem Temperatur-Sollwert.

Info

Publication number: DE69019331T2
Application number: DE69019331T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Hosoi; Shigeo Kimura; Kensaku Kusaka; Akira Yamamoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-01-09
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1995-10-05
Anticipated expiration: 2010-12-29
Also published as: JPH03208076A; KR940010610B1; EP0436955A3; JP2833088B2; DE69019331D1; KR910014775A; EP0436955A2; EP0436955B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bildheizfixiergerät, worin ein visualisiertes bildtragende Aufzeichnungsmaterial durch einen Film gegen einen Erhitzer gedrückt wird, durch den das Bild fixiert wird.
Als Bildfixiergeräte, wie sie in einem Bilderzeugungsgerät wie beispielsweise eine Kopiermaschine oder ein elektrofotographischer Drucker verwendet werden, wird hauptsächlich ein Bildfixiersystem der Heizwalzenart verwendet. Jedoch bringt dieses System ein Problem mit sich, wonach die Wartezeit bis die Oberfläche der Heizwalze eine vorbestimmte Temperatur erreicht lang ist. Die US- Anmeldungen mit den Seriennummern 206,767; 387,970; 409,341; 416,539; 426,028; 435,247; 430,437; 440,380; 440,678; 444,802 und 446,449, welche dem Anmelder dieser Anmeldung zuzuschreiben sind, haben ein Bildfixiergerät vorgeschlagen, welches einen Erhitzer mit einer niedrigen Temperaturkapazität und einen dünnen Film aufweisen, wobei die Warteperiode in signifikanter Weise reduziert oder eleminiert wird. Wenn in diesem Filmfixiersystem die Temperatur des Erhitzers auf einen konstanten Wert geregelt wird, variiert die auf das Tonerbild durch den Spalt übertragene Wärmemenge, falls die Temperatur des Fixierfilms variiert.
Bildfixiergeräte sind desweiteren aus des EP-A-0 295 901 und der DE-A-2 653 486 bekannt. Die Erfinder führten thermische Analysen hinsichtlich der Beziehung zwischen der Oberflächentemperatur des Fixierfilms unmittelbar vor der Berührungslinie (der Temperatur auf jener Fläche des Fixierfilms, welche mit dem Tonerbild des Aufzeichnungsmaterials in Kontakt bringbar ist) in anderen Worten, der anfänglichen Oberf lächentemperatur und der Temperatur, welche nach Eintreten in den Spalt mit der Zeit sich erhöht. Die Ergebnisse werden in den Figuren 9A und 9B dargestellt, wobei sich die Figur 9A auf den Fixierfilm mit einer Dicke von 40 um bezieht, während sich die Figur 9B auf den Fixierfilm mit einer Dicke von 80 um bezieht. In den Graphen repräsentiert
eine Kurve (1) die Filmoberflächentemperatur bei der der Bildfixierbetrieb ermöglicht ist (fixierbare Temperatur, welche ungefähr 200ºC in diesem Beispiel beträgt), repräsentiert
eine Kurve (2) die Oberflächentemperatur des Fixierfilms, wenn die anfängliche Oberflächentemperatur 130 ºC beträgt und repräsentiert
eine Kurve (3) die Oberflächen Temperatur des Fixierfilms, wenn die anfängliche Temperatur 20 ºC beträgt.
Wie aus den Graphen der Figuren 9A und 9B zu entnehmen ist, ist für den Fall, daß die Fixierfilmoberflächentemperatur vor dem Eintreten in den Spalt niedrig ist, die Zeit, welche notwendig ist, damit die Temperatur des Fixierfilms die fixierfähige Temperatur während des Passierens des Spalts erreicht, lang, wodurch sich die effektive Tonerbilderhitzungsperiode verkürzt. Falls der Fixierfilm eine signifikante Dicke aufweist, kann es passieren, daß die fixierfähige Temperatur bis zu dem Zeitpunkt nicht erreicht wird, in dem der Fixierfilm durch den Spalt passiert (Kurve (3) gemäß der Figur 9B).
Da die Temperatur des Fixierfilms unmittelbar nachdem der Hauptschalter betätigt wird oder nachdem das Gerät unbenutzt war, niedrig ist, kann ein Niedrigtemperaturtonerversatz infolge unzureichenden Aufschmelzens des Toners auftreten. Falls die Temperatur des Erhitzers in einem Gerät erhöht wird, worin das Aufzeichnungsblatt von dem Film getrennt wird, falls die Temperatur des Toners höher ist, als der Einfriertemperaturpunkt, kann ein Hochtemperatur- Tonerversatz infolge des Überschmelzens des Toners eintreten, falls der fortlaufende Fixierbetrieb ausgeführt wird.

Zusammenfassung der Erfindung:

Es ist dementsprechend eine grundsätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildfixiergerät zu schaffen, worin im wesentlichen die gleiche Wärmemenge auf ein visualisiertes Bild aufgebracht wird ungeachtet der anfänglichen Temperatur des Fixierfilms.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildfixiergerät zu schaffen, worin die den Erhitzer zugeführte Energie in Abhängigkeit von einer Temperatur des Fixierfilms verändert werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildfixiergerät zu schaffen, worin die eingestellte Temperatur für den Erhitzer in Abhängigkeit von der Temperatur des Fixierfilms verändert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildfixiergerät zu schaffen, worin die Temperatur des Fixierfilms auf der Basis eines outputs einer Temperaturerfassungseinrichtung geregelt wird.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung, werden bei einer Betrachtung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlicher.

Kurzbeschreibung der Zeichnung:

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Bildfixiergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Bildfixiergeräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Temperaturerfassungseinheit für das Erfassen einer Fixierfilmtemperatur.
Fig. 4 ist ein Graph einer Fixierfilmtemperatur unmittelbar vor dem Fixierspalt, einer Erhitzertemperatur, einer Hochtemperatur-Versatztemperatur und einer fixierfähigen Minimaltemperatur.
Fig. 5 ist ein Graph einer Fixierfilmtemperatur und einer Temperatur einer nachfolgenden Walze während des Fixierbetriebs und im unbetätigten Zustand.
Fig. 6 zeigt einen Teil des Fixiergeräts, wobei ein Temperaturerfassungselement für die nachfolgende Walze dargestellt wird.
Fig. 7 ist ein Graph einer Beziehung zwischen einer Bildfixierfilmtemperatur, einer Erhitzertemperatur, einer Hochtemperatur-Versatztemperatur und einer fixierfähigen Minimaltemperatur.
Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Beispiels für ein Bilderzeugungsgerät.
Figuren 9A und 9B sind Graphen einer Beziehung zwischen einer Zeitperiode, in welcher sich der Fixierfilm in dem Spalt befindet und einer Fixierfilm- Oberflächentemperatur, wenn die Dicke des Fixierfilms 40 um und 80 um beträgt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele:

Mit Bezug auf die Figur 8 wird ein Bilderzeugungsgerät gezeigt, welches ein Bildfixiergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet. Das Bilderzeugungsgerät ist ein elektrofotographisches Gerät der Bildübertragungsart, welches einen hin- und her bewegbaren Originalträgerschlitten und eine rotierbare Trommel aufweist. Das Gerät hat ein Gehäuse 100, einen hinund her bewegbaren Originalträgerschlitten 1, der aus einem transparenten Material wie beispielsweise Glas oder ähnliches gefertigt ist, und der oberhalb der Deckenplatte 100a des Gehäuses 100 angeordnet ist. Der Originalschlitten 1 bewegt sich oberhalb der Platte 100a in die linke und rechte Richtung (a-a') hin und her.
Ein Original G ist mit Gesicht nach unten auf dem Originalschlitten 1 in Ausrichtung mit der Bezugsposition plaziert. Anschließend wird das Original mit einer Originalabdeckung 1a abgedeckt. Eine Schlitzöffnung 100b ist in der Deckenplatte 100a ausgebildet, die sich in eine Richtung senkrecht zu der Hin- und Herbewegungsrichtung des Originalschlittens 1 erstreckt (senkrecht zu dem Blatt gemäß der Zeichnung). Durch den Schlitz 100b wird das Original beleuchtet. Die Oberfläche des Originalbildes des Originals G, welches auf dem Originalschlitten 1 plaziert ist, wird an der Schlitzöffnung 100b von der rechten Seite zur linken Seite während der Vorwärtsbewegung (a) des Originalschlittens 1 vorbeigeführt. Während diesem empfängt das Originalbild das Licht L durch den Schlitz 100b, durch den transparenten Originalschlitten 1, so daß das Original abgetastet wird. Das durch das Original reflektierte Licht wird auf der Oberfläche der photosensitiven Trommel 4 durch eine Reihe von Bildelementen 2 mit kurzem Brennpunkt und kleinem Durchmesser abgebildet. Die photosensitive Trommel 4 hat eine photosensitive Schicht wie beispielsweise eine Zinkoxyd-photosensitive Schicht oder eine organische photosensitive Schicht, wobei sie in eine durch einen Pfeil b angezeigte Richtung mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit um die Mittelachse 4a drehbar ist. Während der Rotation wird das photosensitive Bauteil ungleichförmig in eine positive oder negative Polarität geladen. Deren so geladene Oberfläche wird im Bildlicht von dem Original durch einen Spalt ausgesetzt, so daß ein elektrostatisch latentes Bild auf der photosensitven Trommel 4 ausgebildet wird. Das elektrostatisch latente Bild wird sequentiell durch eine Entwicklereinrichtung 6 mit Toner visualisiert, der aus einem Wärme- aufweichenden oder Wärme- aufschmelzendem Harzmaterial oder ähnlichen gefertigt ist. Anschließend wird das Tonerbild (visualisiertes Bild) zu einer Bildtransferstation gefördert, die einen Transferentlader 9 hat. Eine Kassette S enthält Transferblattmaterialien (Aufzeichnungsmaterial). Von der Kassette S wird ein Blatt durch Rotation einer Aufnahmewalze einzeln entnommen und zu der photosensitiven Trommel 4 durch Zulassungswalzen 8 in einem solchen Zeitverhältnis gefördert, daß dann, wenn die Führungskante des Tonerbilds den Transferlader 9-Position erreicht, die Führungskante des Transferblatts P die Position zwischen dem Transferentlader 9 und der photosensitiven Trommel 4 erreicht. Zu der Oberfläche des derart geförderten Transferblatts wird das Tonerbild sequentiell von der photosensitiven Trommel 4 durch den Transferentlader 9 übertragen. Das Transferblatt, welches das übertragene Bild aufgenommen hat, wird von der Oberfläche der photosensitiven Trommel 4 mittels einer nicht gezeigten Trennvorrichtung getrennt und wird durch eine Fördereinrichtung 10 zu einem Bildfixiergerät 11 gefördert, in dem es einem Bildfixierbetrieb durch Hitze unterzogen wird, so daß das unf ixierte Tonerbild Ta fixiert wird. Schließlich wird es entlang einer Führung 43 und Auslaßwalzen 44 zu einem Entnahmetablet 12 außerhalb des Geräts als ein Druck (Kopie) ausgebracht.
Die Oberfläche der photosenitiven Trommel 4 nach dem Bildtransfer wird einem Reinigungsbetrieb durch eine Reinigungseinrichtung 13 unterzogen, wodurch der zurückgebliebene Toner oder die Verunreinigung entfernt wird, so daß die photosensitive Trommel für einen wiederholten Bilderzeugungsbetrieb vorbereitet wird. Ein Bildfixiergerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im nachfolgenden beschrieben.
Die Figur 1 ist eine Schnittansicht, des Fixiergerätes 11. Ein Fixierfilm 25 in der Form eines Endlosriemens ist um vier parallele Bauteile gespannt, nämlich eine linke Antriebswalze 26, eine rechte Nachfolgerwalze 27, einen linear Erhitzer 20 mit niedriger thermischer Kapazität, der unterhalb einer Position zwischen den Walzen 26 und 27 fixiert ist, sowie eine Führungswalze 26a, die unterhalb der Antriebswalze 26 angeordnet ist. Die Nachfolgerwalze 27 funktioniert desweiteren als Spannwalze für den Film 25. Der Fixierfilm 25 wird ohne zu knittern, ohne Schlangenbewegungen oder Verzögerung in Uhrzeigerrichtung durch die Rotation der Antriebswalze 26 in die Uhrzeigerrichtung mit einer peripheren Geschwindigkeit gedreht, welche die gleiche ist, wie die Fördergeschwindigkeit des Transferblatts P (Aufzeichnungsmaterial), welches das unfixierte Tonerbild Ta trägt, und von der Bilderzeugungsstation 9 ausgefördert wird. Ein Andrückbauteil 28 in der Form einer Andrückwalze hat eine Gummi-elastische Schicht, die aus einem Silikongummi oder ähnlichem gefertigt ist, und eine gute Trenneigenschaft aufweist. Dieses Bauteil preßt die unterste Strecke des Fixierfilms 25 auf die untere Fläche des Erhitzers 20 durch Vorspannmittel mit einem totalen Anpreßdruck von Beispielsweise 4 bis 7 kg. Das Bauteil rotiert in Gleichrichtung mit der Förderrichtung des Transferblattes P, d.h., in die Gegenuhrzeigerrichtung. Da der Fixierfilm 25 in der Form eines Endlosriemens in wiederholter Weise für das Aufheizen und Fixieren des Tonerbildes verwendet wird, hat er eine geeignete Hitzebeständigkeit, Trenneigenschaft und Haltbarkeit. Für gewöhnlich beträgt die totale Dicke des Riemens nicht mehr als 100 um und vorzugsweise nicht mehr als 40 um. Er kann ein einzelner Schichtfilm aus einem hitzebeständigen Harz wie beispielsweise PI (Polyimid), PEI (Polyetherimid) oder PFA (Copolymer eines Tetraf lurethylene-perfluroalkylvinylether) sein oder er kann ein Multischichtfilm sein, welcher einen dickeren Film von 20 um umfaßt, der mit einer Trennschicht von 10 um zumindest an der Seite, beschichtet ist, die mit dem Bild in Kontakt bringbar ist, wobei die Beschichtung aus einem PTFE Harz (Tetrafluroethylenharz) ausgebildet ist, den ein elektrisch leitfähiges Material hinzufügt ist.
Der Erhitzer 20 hat ein Erhitzerauflager 21, welches sich in eine seitliche Richtung erstreckt (senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Fixierfilms 25) und welches eine hohe Steifigkeit, Hitzebeständigkeit und Isoliereigenschaft aufweist. Ein Erhitzersubstrat 22 aus einem guten wärmeleitfähigen Material ist auf der Unterseite des Auflagers in Längenrichtung des Auflagers 21 montiert.
Ein hitzeerzeugender Widerstand 23 ist an der Filmseite des Erhitzerssubstrats 22 montiert, wobei der hitzeerzeugende Widerstand 23 sofort Hitze erzeugt, nachdem eine elektrische Energie an diesen angelegt wurde. An der gegenüberliegenden Seite des Erhitzersubstrats 22 ist ein Temperaturerfassungselement 24 vorgesehen, um die Temperatur auf dem Erhitzersubstrat 22 zu erfassen. Das Erhitzerauflager 21 schafft die gesamte mechanische Festigkeit des Erhitzers und ist aus einem hitzebeständigen Harzmaterial wie beispielsweise PPS (Polyphenylsulfid), PAI (Polyamidimid), PI (Polyimid), PEEK (Polyether Etherketon) oder einem flüssigkristall Polymermaterial oder einem Verbundmaterial wie beispielsweise einem Harziiaterial mit einem Keramik, Metall, Glas oder ähnlichem Material gefertigt. Ein Beispiel für ein Erhitzersubstrat 22 hat eine Dicke von 1,0 mm, eine Breite von 10 mm und eine Länge von 240 mm und ist aus Aluminium gefertigt. Ein Beispiel für ein hitzerzeugendes Element ist in der Form eines elektrischen Widerstandsmaterials ausgebildet wie beispielsweise Ag/Pt, RuO&sub2;, Ta&sub2;N oder ähnlichem, welches auf der unteren Oberfläche des Substrats 22 im wesentlichen entlang einer Mittellinie des Substrats 22 mit einer Breite von 1,0 mm durch Siebdrucken oder ähnlichem aufgebracht ist. Folglich ist das hitzeerzeugende Element 23 ein Linear- oder Streifenelement mit einer niedrigen thermischen Kapazität und durch eine elektrische Energie aktivierbar. Ein Temperaturerfassungselement 24 ist in der Form eines Temperatursensors mit einer niedrigen thermischen Kapazität in der Form eines Pt Films oder eines Heißleiters ausgebildet. Er ist an der oberen Oberfläche des Substrats 22 im wesentlichen entlang einer Längsmittellinie der oberen Fläche (gegenüber der Seite an der das hitzeerzeugende Element 23 vorgesehen ist) angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Temperatur des Substrats 22 mit einer guten thermischen Leitfähigkeit durch den Temperatursensor 24 als die Temperatur des Erhitzers 20 erfaßt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das hitzeerzeugende Element 23 an eine Energiequelle an den sich gegenüberliegenden Längsenden angeschlossen, um entlang der gesamten Länge des hitzeerzeugenden Elements 23 die in Rede stehende Hitze zu erzeugen. Das hitzeerzeugende Element wird mit einer elektrischen Energie auf der Basis eines outputs einer Fixierfilmtemperaturerfassungseinheit 31 beaufschlagt, welche im nachfolgenden beschrieben wird, sowie mit einer Soll-(Ziel)-temperatur beaufschlagt, um die Energieemission zu kompensieren. Der Fixierfilm 25 ist nicht auf die Form eines Endlosriemens beschränkt. Er kann auch, wie in der Figur gezeigt wird, die Form eines Films annehmen, der auf der Förderwelle 41 und einer Aufnahmewelle 42 abrollt und zwischen diesen Wellen, sowie zwischen dem Erhitzer 20 und der Anpreßwalze 28 unterhalb einer Führungswalze 26a gespannt ist. Der Fixierfilm 23 wird in diesem Fall von der Förderwelle 41 aus zu der Aufnahmewelle 27 mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, wie die Geschwindigkeit des Transferblatts P. Um das Abnützen und Beschädigen des hitzeerzeugenden Elements 23 zu verhindern, hat der Erhitzer eine Schutzschicht bestehend aus Ta&sub2;O&sub5; oder ähnlichem an der mit der Fixierfilm 25 in Kontakt bringbaren Seite.
Für den Betrieb wird eine nicht gezeigte Kopiertaste gedrückt, wobei dann, wenn ein Bilderzeugungssignal erzeugt wird, die Energiezufuhr eingeschaltet wird, um die Solltemperatur des Erhitzers zu erreichen, welche in einer Weise bestimmt wird, wie sie nachfolgend beschrieben wird. Nachdem die Solltemperatur erreicht ist, wird die Energiezufuhr geregelt, um die Solltemperatur aufrecht zu erhalten. Das Transferblatt P wird zu dem Fixiergerät 11 von der Transferstation 9 durch den Bilderzeugungsbetrieb im Ansprechen auf dem Bilderzeugungsstart gefördert, wobei das Blatt in den Spalt N (Fixierspalt) gefördert wird, der sich zwischen dem Fixierfilm 25 und einer Anpreßwalze 28 sowie durch den Erhitzer 20 und der Anpreßwalze 28 aufbildet, wobei der Erhitzer 20 temperaturgeregelt ist. Das Blatt P mit dem unfixierten Tonerbild wird durch den Fixierfilmspalt N zwischen dem Erhitzer 20 und der Anpreßwalze 28 zusammen mit dem Fixierfilm 20 in engem Kontakt mit der unteren Oberfläche des Fixierfilms 25 hindurchgeführt, welcher sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, wie die Bewegungsgeschwindigkeit des Blatts P, ohne das Oberflächenabweichungen und Falten auftreten. Während diesem wird das Blatt P angepreßt. Das hitzeerzeugende Element 23 hat an der Unterseite des Erhitzers eine Breite w. Das hitzeerzeugende Element 23 befindet sich innerhalb der Breite des Fixierspalts N, d.h., dem Kontaktbereich zwischen der unteren Oberfläche des Erhitzers 20 und der oberen Oberfläche der Anpreßwalze 28 durch den Fixierfilm 25. Die tonerbildtragende Oberfläche des Blatts P empfängt Hitze über den Fixierfilm 25 von dem hitzeerzeugenden Element 23, während es durch den Fixierspalt N mit einem dazwischen sich ausbildenden Druckkontakt gefördert wird. Das Tonerbild wird durch die hohe Temperatur aufgeschmolzen und wird aufgeweicht und an die Oberfläche des Bilds P (Tb) angeheftet. In diesem Ausführungsbeispiel tritt das Trennen des Blatts P vom Fixierfilm 25 zu einem Zeitpunkt ein, wenn das Blatt P durch den Fixierspalt N durchgeführt wurde. An diesem Trennzeitpunkt ist die Temperatur des Toners Tb nachwievor höher als der Einfriertemperaturpunkt, wodurch das Anhaften (Haftkraft) zwischen dem Blatt P und dem Fixierfilm 25 gering ist. Aus diesem Grunde wird das Blatt P sauber und im wesentlichen ohne Tonerversatz auf der Fixierfilmoberfläche sowie im wesentlichen ohne daß sich das Blatt P um die Filmoberfläche infolge unsauberer Trennung wickelt, getrennt. Da der Toner Tb, der eine Temperatur aufweist, die höher ist, als der Einfriertemperaturpunkt, moderate Gummieigenschaften aufweist, folgt die Tonerbildoberfläche zum Zeitpunkt der Trennung nicht vollständig der Oberflächenbeschaffenheit des Fixierfilms, so daß es eine geeignete Rauheit aufweist. Wird die Oberflächenbeschaffenheit aufrecht erhalten, wird das Tonerbild gekühlt und verfestigt, so daß die Tonerbildoberfläche nach dem Bildfixieren nicht zu glänzend wird, wodurch die Qualität des Bildes hoch ist. Nach dem das Blatt P von dem Fixierfilm 25 getrennt ist, wird es entlang der Führung 43 zu dem Auslaßwalzenpaar 44 geführt. Während diesem erhöht sich die Temperatur des Toners Tb von der Temperatur oberhalb des Gefriertemperaturpunkts, verringert sich durch spontanes Abkühlen auf einen Punkt unterhalb des Gefriertemperaturpunkts, wodurch der Toner zu einem Tonerbild Tc verfestigt wird. Das Blatt P mit dem fixierten Bild wird auf das Tablett ausgebracht. Im folgenden wird die Temperaturregelung des Erhitzers beschrieben.
In den Figuren 1 und 2 wird eine Temperaturerfassungseinheit 31 gezeigt, die in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Fixierfilms 25 stromauf zum Fixierspalt N mit Bezug auf die Bewegungsrichtung des Fixierfilms angeordnet ist. Die Einheit 31 hat einen Silikonschwamm 32, ein Temperaturerfassungselement 33, das darin eingebettet ist und einen darauf angeordneten PTFE Streifen 34 mit einer guten Gleiteigenschaft. Die Einheit 31 ist mit dem Fixierfilm in Kontakt, um die Temperatur auf der Innenseite des Fixierfilms von jenem Abschnitt zu erfassen, welcher unmittelbar vor dem Fixierspalt N sich befindet, bevor der Erhitzer mit der elektrischen Energie erregt wird. Die Information bezüglich der erfaßten Temperatur wird zu einem Microcomputer M des Erhitzerregelsystems als ein Regelfaktor rückgekoppelt. Die Experimente der Erfinder, in denen ein komerziell verfügbarer Toner für eine Canon FC Kopiermaschine verwendet wurde, haben gezeigt, daß dann, wenn der Fixierfilm eine Temperatur von 20 ºC unmittelbar vor dem Spalt hat, der geeignete Bilfixierbetrieb nicht möglich ist, es sei denn, daß die Temperatur des Erhitzers 20 oberhalb von 190 ºC (minimale fixierfähige Temperatur) gehalten wird; und daß dann, wenn die Temperatur nicht kleiner ist als 210 ºC, der Toner zu sehr aufgeschmolzen wird mit dem Ergebnis, eines Tonerversatzes. Wie in der Figur 5 gezeigt wird, sind die jeweiligen Temperaturen in Abhängigkeit von der Temperatur des Fixierfilms unmittelbar vor dem Spalt unterschiedlich. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Solltemperatur des Erhitzerregelsystems unter Verwendung eines Microcomputers in Übereinstimmung mit der Temperatur des Fixierfilms verändert, welche durch die Temperaturerfassungseinheit 31 in Übereinstimmung mit der Tabelle 1 erfaßt wird, welche auf der Basis der Resultate gemäß der Figur 5 bestimmt wird. Wenn insbesondere die Temperatur des Fixierfilms bei dem Start des Fixierbetriebs nicht höher ist als 30 ºC, wie in dem Fall, in dem das Fixiergerät für eine lange Zeitperiode unbenutzt war, dann wird die Solltemperatur ausgewählt, damit währen des Fixierbetriebs 200 ºC aufrecht erhalten wird. Falls sich die Temperatur des Fixierfilms erhöht und dabei 31 bis 60 ºC annimmt, dann wird die Temperatur von 195 ºC ausgewählt, wobei desweiteren dann, wenn die Temperatur 61 bis 100 ºC annimmt, die Temperatur 190 ºC ausgewählt wird. Falls die Temperatur des Fixierfilms nicht kleiner ist als 101 ºC, wird die Regeltemperatur auf 185 ºC verringert. Tabelle 1 Fixierfilmtemperatur Erhitzerregeltemperatur oder höher
Folglich kann selbst dann, wenn die Quantität der vom Fixierfilm entzogenen Wärme sich verändert, gut fixierte Bilder erzeugt werden, ohne daß ein ungeeignetes Bildfixieren infolge der nierigen Temperatur des Fixierfilms und ohne das der Hochtemperatur-Tonerversatz infolge einer zu hohen Temperatur des Fixierfilms, während eines langen fortlaufenden Fixierbetriebs auftritt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird im folgenden beschrieben. In dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird die Temperatur des Fixierfilms direkt erfaßt. Wenn jedoch die Dicke des Fixierfilms sehr gering ist, beispielsweise nicht mehr als 20 um, dann kann der Fixierfilm durch den Gleitkontakt mit der Temperaturerfassungseinheit 31 beschädigt werden. Wenn die Temperatur ohne Kontakt erfaßt wird, ist ein konstanter Abstand (beispielsweise 0,3 mm) mit Hinsicht auf die Wellenbewegung des Fixierfilms nicht einfach aufrecht zu erhalten. Aus diesem Grund wird die Temperatur nicht ständig korrekt erfaßt. Zur Lösung dieses Problems wurde mit diesem Ausführungsbeispiel beabsichtigt, insbesondere festzuhalten, daß die Temperatur der Nachfolgerwalze, die Temperatur der Anpreßwalze oder eines weiteren Bauteils, welche nicht dem Fixierfilm 25 entspricht, sich in gleicher Weise verändert, wie die Temperatur des Fixierfilms selbst. Dann wird die Temperatur des Bauteils, welches nicht dem Fixierfilm 25 entspricht erfaßt, um die Regeltemperatur für den eingeschalteten Erhitzer zu schalten. Die Figur 5 zeigt die Temperaturänderung des Fixierfilms 25 und der Nachfolgerwalze 27, wenn das Fixiergerät gestoppt wird, nachdem es für 10 Minuten in Betrieb war. Wie hieraus zu entnehmen ist, weisen die Temperaturänderungen eine Übereinstimmung auf. In dem Gerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wie es in der Figur 6 gezeigt ist, wird das Temperaturerfassungselement 41 dazu verwendet, die Temperatur der Nachfolgerwalze 27 zu erfassen. Wenn es eine Temperatur erfaßt, die nicht höher ist als 60 ºC, dann wird der Erhitzer 20 auf 193 ºC eingeregelt und falls es eine Temperatur erfaßt, die höher als 60 ºC ist, dann wird der Erhitzer 20 auf 188 ºC eingeregelt. Das System, in welchem die Temperatur des Fixierfilms auf der Basis der erfaßten Temperatur eines Teils geregelt wird, welches nicht dem Fixierfilm 25 selbst entspricht, ist dahingehend vorteilhaft, daß der Kontakt zwischen dem Temperaturerfassungselement und dem Fixierfilm 25 nicht notwendig ist und daß die Haltbarkeit der Fixierfilms 25 erhöht wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Temperatur der Nachfolgerwalze 27 erfaßt, wobei es jedoch alternativ möglich ist, daß die Temperatur in der Nachbarschaft des Fixierfilms 25 beispielsweise die Temperatur der Antriebswalze 25 oder der Anpreßwalze 28 erfaßt wird. In einem Fixiergerät, in welchem die Bewegung des Fixierfilms 25 derart stabilisiert ist, daß der Spalt zwischen dem Temperaturerfassungselement 31 und dem Fixierfilm 25 konstant gehalten werden kann, ist ein Temperatursensor vom Typ eines kontaktlosen Sensors in besonders effektiver Weise verwendbar.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird beschrieben.
Wenn sich das Fixiergerät in einer Ruhephase befindet, so daß keine Energiezufuhr zum Erhitzer durchgeführt wird, verändert sich die Temperatur des Erhitzers 20 in ähnlicher Weise zu der Temperatur des Fixierfilms. Aus diesem Grund wird in diesem Ausführungsbeispiel das Temperaturerfassungselement 24 für den Erhitzer 20 dazu verwendet, um die Temperatur des Erhitzers vor dem Start des Bildfixierbetriebs zu erfassen, wobei auf der Basis dieser Erfassung die Solltemperatur während des Fixierbetriebs verändert wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Notwendigkeit für das besondere Temperaturerfassungselement vermieden. Wenn ein Hitzefixiertoner A (Canon Kabushiki Kaisha) verwendet wird, und wenn die Temperatur des Fixierfilms nicht höher ist als 60 ºC, dann beträgt die optimale Temperatur des Erhitzers 190 ºC, wie in der Figur 7 dargestellt ist, welche die Beziehung zwischen der Fixierfilmtemperatur und der Erhitzertemperatur zeigt. Wenn jedoch die Temperatur des Fixierfilms nicht kleiner ist als 140 ºC, ist die Temperatur von 190 ºC für den Erhitzer zu hoch, wobei die Temperatur 185 ºC geeignet ist, wenn entsprechend diesem Ausführungsbeispiel die Fixierfilmtemperatur, welche durch das Temperaturerfassungselement 24 für den Erhitzer 20 vor dem Start des Bildfixierbetriebs erfaßt wird, nicht höher ist, als 60 ºC, ist die Energiezufuhr derart, daß die Temperatur des Erhitzers 20 190 ºC beträgt. Falls die Temperatur des Fixierfilms bereits nicht kleiner als 60 ºC beträgt, bevor der Fixierbetrieb gestartet wird, dann wird der Erhitzer 20 von der ersten Kopie aus auf 185 ºC geregelt. Durch diese Maßnahme, kann die geeignete Bildfixierenergie ohne Tonerversatz erzielt werden. In dem Bildfixiergerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel erhöht sich die Temperatur des Fixierfilms um ungefähr 60 ºC durch die Energiezufuhr von 1 Minute (welches der Bearbeitung von 5 Blättern entspricht) nach dem die Temperatur des Fixierfilms ungefähr 140 ºC erreicht. Bei Betrachtung dieser Tatsache wird die kontinuierliche Energiezufuhrperiode durch den Microcomputer vom Start des Betriebs aus während des fortlaufenden Betriebs auf der Basis abgezählt, auf welcher die Temperatur des Films vorhergesagt werden kann. Wenn die vorherbestimmte Temperatur 60 ºC erreicht, dann wir die Regeltemperatur für den Erhitzer 20 auf 185 ºC geschaltet. Durch eine in dieser Weise erfolgte Vorherbestimmung der Temperaturerhöhung des Fixierfilms 25, tritt ein Hochtemperaturversatz selbst dann nicht auf, wenn die Regeltemperatur auf der Basis der Temperatur des Erhitzers 20 vor dem Start des Fixierbetriebs geregelt wird und desweiteren wenn der Fixierbetrieb kontinuierlich ausgeführt wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Temperatur des Fixierfilms 25 auf der Basis der fortlaufenden Energiezufuhrperiode vorherbestimmt, wobei diese vorherbestimmung jedoch auch auf der Basis der Anzahl von fortlaufend bearbeiteten Blättern durchgeführt werden kann. Als ein Beispiel für ein Regelverfahren wird die Solltemperatur des Regelsystems in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel verändert, wobei es Alternativ hierzu auch möglich ist, die Energiezufuhr zu verändern, um die gleichen Effekte auf der Basis der Erfassung der Filmtemperatur oder ähnlichem zu schaffen. Während die Erfindung mit Bezug auf die vorstehend offenbarten Strukturen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die Details beschränkt, wie sie aus dieser Anmeldung hervorgehen, sondern soll auch solcher Modifikationen oder Veränderungen abdecken, die in den Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche fallen.

Claims

1. Bildfixiergerät (11) mit:

a) einem Erhitzer (20), der auf einer geregelten Temperatur gehalten wird; und

b) einem Film (25), der zusammen mit jener Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials (P) bewegbar ist, welche ein unfixiertes Bild trägt,

dadurch gekennzeichnet, daß

c) der Film (25) und das Aufzeichnungsmaterial (P) trennbar voneinander sind an einer Position stromab von einer Heizposition des Erhitzers (20) mit Bezug auf die Bewegungsrichtung des Films (25), während eine Temperatur des Toners höher ist, als ein Einfriertemperaturpunkt des Toners;

d) ein Temperaturerfassungselement (31, 41, 24) für die Erfassung einer Temperatur des Films (25) oder eines Bauteils (27) vorgesehen ist, welches mit dem Film in Kontakt ist, und daß

e) ein Regelmittel (M) für das ändern eines Niveaus der geregelten Temperatur oder einer zum Erhitzer (20) zugeführten elektrischen Energie auf der Basis eines outputs des Temperaturerfassungselements (31, 41, 24) vor dem Start eines Bildfixierbetriebs des Bildfixiergeräts vorgesehen ist.

2. Gerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturerfassungselement (24) eine Temperatur des Erhitzers (20) erfaßt, wobei während des Fixierbetriebs das Regelmittel (M) die zum Erhitzer (20) zugeführte Energie regelt, um daß Niveau der geregelten Temperatur des Erhitzers (20) zu schaffen.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geregelte Temperatur durch das Regelmittel (M) vor dem Start der Energiezufuhr zum Erhitzer bestimmt wird.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturerfassungselement (31) die Temperatur auf einer Seite des Films (25) erfaßt, die mit dem unfixierten Bild in Kontakt bringbar ist.

5. Gerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturerfassungselement (41) die Temperatur des Bauteils (27) erfaßt, welches eine Seite des Films (25) berührt, die zu der anderen Seite des Films (25) gegenüberliegend ist, die mit dem unfixierten Bild in Kontakt bringbar ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Erhitzer (20) während des Fixierbetriebes fest fixiert ist und daß der Film (25) in Gleitkontakt mit dem Erhitzer (20) ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

der Erhitzer eine Basisplatte (22) und eine hitzeerzeugende Widerstandsschicht (23) auf einer Filmseite der Basisplatte (22) hat, die bei Zufuhr von elektrischer Energie Hitze erzeugt und daß die Hitze von der hitzeerzeugenden Widerstandsschicht (23) auf das unfixierte Bild übertragen wird, ohne daß sich eine Luftschicht dazwischen ausbildet.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (25) in der Form eines Endlosriemens ausgebildet ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dicke des Films (25) nicht größer als 100 um ist.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dicke des Films (25) nicht mehr als 40 um beträgt.