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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsverfahren,
wie es in einem Kopiergerät,
einem Drucker oder dergleichen ausgeführt wird.
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Verwandter Stand
der Technik
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Bisher wurde in einem Bilderzeugungsgerät wie einem
Kopiergerät,
einem Laserdrucker oder dergleichen, das bzw. der ein elektrophotographisches
Verfahren oder ein elektrostatisches Aufzeichnungsverfahren verwendet,
im Fall der Erzeugung eines Bildes zunächst ein elektrostatisches
latentes Bild entsprechend einem Originalbild oder einem eingegebenen
Bildsignal auf der Oberfläche
eines photoempfindlichen Materials oder eines dielektrischen Materials
als ein Bildhalteteil erzeugt. Das elektrostatisches latente Bild
wird als ein Tonerbild durch eine Entwicklungseinrichtung unter
Verwendung eines Toners mit vorbestimmten Ladungen entwickelt. Das auf
dem Bildhalteteil entwickelte Bild wird elektrostatisch auf ein
Aufzeichnungsmaterial durch eine Übertragungseinrichtung übertragen.
Das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial wird auf das Aufzeichnungsmaterial
durch eine Fixiereinrichtung fixiert.
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Bisher fand als ein Fixierverfahren
bei einer derartigen Art eines Bilderzeugungsgeräts ein Heizwalzenverfahren
breite Anwendung, bei dem ein ein Tonerbild haltende Aufzeichnungsmaterial
transportiert wird, während
es durch eine Heizwalze und eine Andruckwalze sandwichartig umgeben
wird. In einem derartigen Heizwalzenverfahren gibt es ein Problem
dahingehend, dass es eine lange Zeit benötigt (die als Aufwärmzeit bezeichnet
wird), die zum Aufheizen der Heizwalze auf eine vorbestimmte Temperatur
erforderlich ist, da die Wärmekapazität der Heizwalze
groß ist.
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Daher wurde ein Filmheizfixierverfahren
vorgeschlagen, wodurch eine Aufwärmzeit
durch Verwendung eines thermischen Kopfs mit einer geringen Wärmekapazität und eines
Dünnfilms
verringert wird, der sich in Gleitkontakt mit dem thermischen Kopf
bewegt (vergl. Druckschriften JP-A-63-313182, JP-A-2157898 oder
dergleichen).
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Für
einen derartigen thermischen Kopf wird eine keramische Heizung allgemein
angewendet, die derart konstruiert ist, dass eine Wärmeerzeugungsschicht
eines Widerstandsteils auf einem Substrat aus Keramik oder dergleichen
vorgesehen ist, und weiter eine Schutzschicht auf der Wärmeerzeugungsschicht
ausgebildet ist. Da die keramische Heizung eine niedrige Wärmekapazität aufweist,
ist es möglich,
die Temperatur innerhalb kurzer Zeit anzuheben. Demgegenüber gibt
es bei Erhöhung
der Temperatur, falls der keramischen Heizung elektrische Leistung
zugeführt,
einen Fall, in dem die Heizung durch eine Spannung aufgrund einer
Temperaturdifferenz in der Heizung deformiert wird. Bei einer schnellen
Temperaturerhöhung
mit einer niedrigen Wärmekapazität ist es
wünschenswert,
dass die Dicke der Heizung auf so dünn wie möglich reduziert ist und eine
hohe elektrische Leistung der keramischen Heizung zugeführt wird.
Jedoch gibt es in diesem Fall ein Problem dahingehend, dass die
Möglichkeit
sich erhöht,
dass die Heizung durch eine Spannung augrund der vorstehend beschriebenen
Temperaturdifferenz in der Heizung beschädigt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund,
ein Bilderzeugungsverfahren zu schaffen, durch das eine Beschädigung der
Heizung durch die Speisung verhindert wird, wenn die Heizung in
Betrieb genommen wird.
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Ein Bilderzeugungsgerät mit den
in dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 zusammengefassten Merkmalen
ist aus der Druckschrift EP-A-0 390 168 bekannt. Diese Druckschrift
offenbart Bilderzeugungsverfahren, bei denen nach dem Start der
Zufuhr elektrischer Leistung entsprechen dem Start der Bilderzeugung
eine hohe erste maximale Leistung der Heizung zugeführt wird,
woraufhin ein kleinere zweite maximale Leistung der Heizung zugeführt wird.
Die Änderung
von der ersten Betriebsart mit der hohen ersten maximalen Leistung
zu der zweiten Betriebsart mit der kleineren zweiten maximalen Leistung
wird durchgeführt,
wenn die Heizung eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat. In diesen
bekannten Verfahren wird die höchste
maximale Leistung der Heizung direkt am Start der Bilderzeugung
zugeführt,
weshalb die Temperatur der Heizung schnell ansteigt. Dies kann zu
dem Problem führen,
dass die Spannungen aufgrund von Temperaturdifferenzen in dem keramischen
Substrat die keramische Heizung zerstören.
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Die Druckschrift EP-A-0 731 393 wurde
am 11. September 1996 veröffentlicht.
Diese Druckschrift betrifft die Zufuhr elektrischer Leistung zu
der Heizung während
des Bereitschaftszustands. In Bezug auf die Zufuhr elektrischer
Leistung während
des Kopiervorgangs, d. h. nach dem Start der Speisung entsprechend
dem Start der Bilderzeugung, lehrt diese Druckschrift die Zufuhr
elektrischer Leistung zu der Heizung derart, dass die Heizung die
Fixiertemperatur aufweist.
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Die Druckschrift JP-A-59 206 854
und Patent Abstract of Japan, Vol. 009, Nr. 076 (P-346), 5. April 1985
offenbaren eine Steuerungsvorrichtung für eine elektrophotographische
Kopiermaschine. Die Heizung dieses bekannten Bilderzeugungsgerät ist eine Infrarotlampe
und weist kein keramisches Substrat auf. Die Energieversorgung des
Bilderzeugungsgeräts
gemäß dieser
Druckschrift ist eine Wechselstromquelle. Die Phase der Quellenspannung
wird derart gesteuert, dass die Quellenspannung auf Null unterdrückt wird
mit der Ausnahme eines Leitungswinkels, der kontinuierlich ansteigt.
Diese Steuerung wird zur Verhinderung der zerstörerischen Effekte des Fließens des
Stroms zu dem Zeitpunkt bewirkt, wenn der Wechselstromschalter eingeschaltet
wird, d. h. zur Erzielung eines stabilen Startverhaltens.
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Weiterer Stand der Technik ist in
den Druckschriften JP-A-59-206
854, EP-A-0 523 638, EP-A-0 483 869, US-A-5 376 773 und US-A-5 367
369 offenbart.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund,
ein Bilderzeugungsverfahren zu schaffen, durch das eine Beschädigung der
Heizung durch die Speisung verhindert wird, wenn die Heizung in
Betrieb genommen wird.
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Diese Aufgabe wird durch das Verfahren
gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
Erfindungsgemäß führt die
Leistungszufuhreinrichtung die elektrische Leistung mit einer ersten
maximalen Leistung zu, wenn die Zufuhr von Leistung zu dem Wärmeerzeugungsmaterial
gestartet wird, und schaltet auf eine zweite maximale Leistung um,
die größer als
die erste maximale Leistung ist, nachdem eine Temperatur des keramischen
Substrats erhöht
worden ist.
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Daher wird, wenn die Temperatur des
keramischen Substrats steigt, der maximale Wert der elektrischen
Leistung, die der Heizung zu der anfänglichen Anstiegszeit zugeführt wird,
kleiner als die maximale Leistung, die in der darauffolgenden Anstiegszeit
und während
der Fixierung des Bildes zugeführt wird.
Dadurch wird verhindert, dass das keramische Substrat durch einen
zu schnellen Temperaturanstieg beschädigt wird.
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Die vorstehenden und anderen Ziele
und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden
ausführlichen
Beschreibung und der beigefügten
Ansprüche
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine seitliche Aufrissansicht einer Fixiervorrichtung,
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2A bis 2D zeigen seitliche Aufrissansichten
einer Heizung,
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3 zeigt
eine Aufbaudarstellung eines Bilderzeugungsgeräts, in dem das Bilderzeugungsverfahren
gemäß der Erfindung
ausgeführt
werden kann,
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4 zeigt
eine Draufsicht einer Heizung,
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5 zeigt
eine erläuternde
Darstellung einer elektrischen Leistungssteuerung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel,
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6 zeigt
eine erläuternde
Darstellung einer elektrischen Leistungssteuerung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel,
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8 zeigt
eine erläuternde
Darstellung einer elektrischen Leistungssteuerung gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel,
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9 zeigt
eine erläuternde
Darstellung einer elektrischen Leistungssteuerung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,
und
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10 zeigt
eine erläuternde
Darstellung einer elektrischen Leistungssteuerung gemäß einem sechsten
Ausführungsbeispiel.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
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AUSFÜRHUNGSBEISPIELE
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind nachstehend auf der Grundlage der Zeichnung beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Zunächst ist das erste Ausführungsbeispiel anhand
von 1 bis 5 beschrieben. 3 zeigt eine Darstellung
eines schematischen Aufbaus eines Beispiels für ein Bilderzeugungsgerät, dass
eine Fixiervorrichtung 60 verwendet. Wie es in 3 gezeigt ist, ist das Bilderzeugungsgerät ein elektrophotographisches
Kopiergerät
einer Bauart mit fester Originalträgerplatte, einer Bauart mit
sich bewegendem optischen System, einer Bauart mit drehbarer Trommel
und einer Übertragungsbauart.
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In dem Gerät wird, wie es in 3 gezeigt ist, ein Original 19 auf
eine feste Originalträgerglasplatte 20 wie
erforderlich gelegt, und notwendige Kopierbedingungen werden eingestellt.
Danach wird durch Betätigung
einer Kopierstarttaste 40 als Bilderzeugungsstartsignaleingabeeinrichtung
ein Signal auf der Grundlage des Starts der Bilderzeugung erzeugt
und wird eine photoempfindliche Trommel 39 mit vorbestimmter
Umlaufsgeschwindigkeit im Uhrzeigersinn in Drehung versetzt, wie
es durch einen Pfeil gezeigt ist. Eine Lichtquelle 21 (das
Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Reflexionsabdeckung) und ein
erster Spiegel 23 werden entlang der unteren Oberfläche der
Originalträgerglasplatte 20 von
einer Ausgangsposition auf der linken Seite des Glases zu der rechten
Seite des Glases mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit V bewegt.
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Ein zweiter Spiegel 24 und
ein dritter Spiegel 25 werden in derselben Richtung wie
die vorstehend beschriebene Richtung mit einer Geschwindigkeit von
V/2 bewegt. Somit wird die nach unten gerichtete Bildoberfläche des
auf die Originalträgerglasplatte 20 gelegten
Originals 19 von der linken Seite zu der rechten Seite
beleuchtet und abgetastet. Reflektiertes Licht des Beleuchtungs-
und Abtastlichts aus der Originaloberfläche gelangt durch eine Bilderzeugungslinse 29,
wird durch feste vierte bis sechste Spiegel 26 bis 28 reflektiert
und belichtet (Schlitzbelichtung), um ein Bild auf die Oberfläche der
drehbaren photoempfindlichen Trommel 39 zu bilden.
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Die Oberfläche der drehbaren photoempfindlichen
Trommel 39 ist gleichförmig
auf ein positives oder negatives vorbestimmtes elektrisches Potential durch
eine Primärladeeinheit 30 vor
der Belichtung aufgeladen worden. Durch Durchführung der vorstehend beschriebenen
Belichtung der geladenen Oberfläche
werden elektrostatisches latente Bilder eines Musters entsprechend
dem Originalbild aufeinanderfolgend auf der Oberfläche der
Trommel 39 erzeugt. Das auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 39 erzeugte
elektrostatische latente Bild wird als Tonerbild durch eine Entwicklungswalze 32 einer
Entwicklungsvorrichtung 31 sichtbar gemacht.
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Demgegenüber wird ein Aufzeichnungsmaterial
P durch eine Papierzufuhrwalze 51 zugeführt und in einen Übertragungsabschnitt
zwischen der Trommel 39 und einer Übertragungsladeeinheit 34 durch
eine Führung 33 mit
einem vorbestimmten Zeitverlauf eingeführt und wird in Kontakt mit
der Trommel 39 durch Empfang einer Übertragungskorona gebracht.
Somit werden die visuellen Tonerbilder auf der Oberfläche der
Trommel 39 aufeinanderfolgend auf die Oberfläche des
Aufzeichnungsmaterials übertragen.
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Das Aufzeichnungsmaterial P,
dass durch den Bildübertragungsabschnitt
gelangt ist, wird allmählich
von der Oberfläche
der Trommel 39 getrennt, während es einem Entladeprozess
zur Entfernung der Ladungen auf der Rückseite durch eine Ladungsentfernungsnadel 35 unterzogen
wird. Das Aufzeichnungsmaterial P wird zu der Fixiervorrichtung 60 durch
eine Transporteinheit 38 und eine Einlassführung 8 transportiert.
Das Tonerbild wird fixiert, wie es nachstehend beschrieben ist.
Das Aufzeichnungsmaterial wird nach außerhalb des Geräts als ein
Bilderzeugungsobjekt (Objekt, auf dem ein Bild erzeugt wurde) ausgestoßen.
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Ein Verschmutzung wie verbleibender
Toner oder dergleichen auf der Oberfläche der Trommel 39 nach
der Übertragung
wird durch eine Reinigungsklinge 37 einer Reinigungseinheit 36 gereinigt
und beseitigt, und die saubere Oberfläche wird wiederholt für darauffolgende
Bilderzeugung verwendet.
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Die beweglichen optischen Teile 21 bis 25, die
auf dem Durchlaufweg wie vorstehend beschrieben bewegt werden, werden
derart eingestellt, dass sie, wenn sie einen vorbestimmten Endpunkt
auf dem Durchlaufweg erreichen, sie entlang dem Rückkehrweg
bewegt werden. Daher werden sie zu ihrer ursprünglichen Ausgangsposition zurückbewegt
und warten bis zu dem Start des nächsten Kopierzyklus (nachstehend
ist dieser Schritt als Rückschritt
(back Stepp) des optischen Systems bezeichnet).
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Wenn eine Vielzahl von Kopien (beispielsweise
100 Blätter)
vor Betätigung
der Kopierstarttaste festgelegt wird, werden nach Abschluss des
Rückschritts
des optischen Systems die vorstehend beschriebenen Verarbeitungsschritte
zu einem vorbestimmten Intervall durch einen (nachstehend als MPU
bezeichneten) Mikrocomputer wiederholt.
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Die Fixiervorrichtung 60,
die in dem Gerät eingebaut
ist, ist nachstehend anhand von 1 beschrieben.
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1 zeigt
eine Aufbaudarstellung der Fixiervorrichtung des Bilderzeugungsgeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 3 einen endlosen, bandförmigen Fixierfilm.
Der Fixierfilm 3 ist über
eine Antriebswalze 1 auf der linken Seite, eine angetriebene
Walze 4 auf der rechten Seite und eine lineare Heizung 7 mit
geringer Wärmekapazität gestreckt,
die fest unter einem Abschnitt zwischen den Walzen 1 und 4 angeordnet
ist.
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Die angetriebene Walze 4 wird
ebenfalls als Spannungswalze zum Beaufschlagen einer Spannung in
der Richtung des Streckens des Fixierfilms 3 nach außen verwendet.
In Zusammenhang mit einer Rotation im Uhrzeigersinn der Antriebswalze 1,
in der ein Reibungskoeffizient durch Schichten eines Silikongummis
auf der Oberfläche
erhöht
wird, wird der Fixierfilm im Uhrzeigersinn mit einer vorbestimmten Umlaufsgeschwindigkeit
ohne Falte, Zickzackbewegung und Geschwindigkeitsverzögerung in
Drehung versetzt.
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Das Bezugszeichen 9 bezeichnet
eine Andrückwalze 9,
die als Andrückeinrichtung
dient und eine elastische Gummischicht wie Silikongummi oder gleichen
mit gutem Formtrennverhalten aufweist. Die Walze 9 erlaubt,
dass ein Filmabschnitt auf der unteren Seite des 3, die als Andrückeinrichtung
dient und eine elastische Gummischicht wie Silikongummi oder gleichen
mit gutem Formtrennverhalten aufweist. Die Walze 9 erlaubt,
dass ein Filmabschnitt auf der unteren Seite des endlosen bandförmigen Fixierfilms 3 sandwichartig
zwischen der Walze 9 und der Heizung 7 angeordnet
ist, wodurch ermöglicht
wird, dass der Filmabschnitt der unteren Oberfläche der Heizung 7 zugewandt
ist und in Presskontakt mit der unteren Oberfläche 7 durch eine Drängeinrichtung
wie eine Feder oder dergleichen mit einer Kontaktkraft von beispielsweise
5 bis 10 kg/cm gelangt. Die Andrückwalze 9 dreht
sich gegen den Uhrzeigersinn in Vorwärtsrichtung in der Transportrichtung
des Aufzeichnungsmaterials P.
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Das Bezugszeichen 10 bezeichnet
eine Reinigungswalze, die derart eingerichtet ist, dass sie in Zusammenhang
mit der Rotation der Andrückwalze 9 angetrieben
und in Drehung versetzt wird. Die Reinigungswalze 10 ist
aus Metall hergestellt.
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Da der zu rotierende endlose Fixierfilm 3 wiederholt
zum Heizen und Fixieren des Tonerbildes verwendet wird, wird als
Film 3 ein Dünnfilm
verwendet, der exzellent im Wärmewiderstand,
Formtrennverhalten und Haltbarkeit ist und dessen Dicke im allgemeinen
kleiner oder gleich 100 μm,
vorzugsweise 40 μm
oder kleiner ist. Als ein Beispiel wird ein endloses Band verwendet,
dessen Gesamtdicke gleich 30 μm ist,
das durch ein Verfahren erhalten wird, wodurch ein Harz mit geringer
Oberflächenenergie
wie PTFE (Tetrafluoroethylen-Harz), PFA (Tetrafluoroethylen-Perfluoro-Alkylvinylether-Copolymer-Harz)
oder dergleichen, oder ein Trennbedeckungsschicht, die durch Hinzufügen eines
leitenden Materials wie Kohlenstoffschwarz oder dergleichen zu irgendeinem
der vorstehend beschriebenen Gummis erhalten wird, mit einer Dicke
von 10 μm
auf die äußere umlaufenden
Oberfläche
eines dünnen
endlosen Bands mit einer Dicke von 20 μm geschichtet wird, der aus
einem widerstandsfähigem
Harz wie Polyimid, Polyetherimid, Polyethersulfon, Polyether, Ehterketon
oder dergleichen hergestellt ist oder aus einem Metall wie Nickel,
SUS oder dergleichen hergestellt ist.
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Wie es in 4 gezeigt ist, ist die Heizung 7 mit
niedriger Wärmekapazität wie nachstehend
beschrieben aufgebaut. Eine Wärmeerzeugungsschicht 13 wird
durch Bedecken eines widerstandsfähigem Material wie Silber-Palladium, Rothenium-Oxid
oder dergleichen mit einer Dicke von 10 μm und einer Breite von 1,0 mm
auf ein Alumina-Substrat 14 mit einer Dicke von 1,0 mm,
einer Breite von 10 mm und einer Länge in der Längsrichtung
von 340 mm erzeugt, und weiter wird eine Schutzschicht 15 mit
einer Dicke von 10 μm,
die aus Glas oder dergleichen hergestellt ist, auf die Wärmeerzeugungsschicht 13 unter
Berücksichtung
des Gleitens mit dem Film 3 ausgebildet. Die Heizung 7 ist
an ein Heizungstrageteil 6 angebracht und dadurch gehalten,
wodurch sie fest gestützt
wird.
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Wie es in 2A gezeigt ist, ist in der Heizung 7 das
Substrat 14 auf der Papierausstoßseite eingefasst und weicht
die Wärmeerzeugungsschicht 13 zu
der Papierausstoßseite
in Bezug auf die Mitte in der Breitenrichtung des Substrats 14 ab.
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Das Heizungstrageteil 6 weist
ein Wärmeisolierverhalten,
eine hohe Wärmewiderstandsfähigkeit und
eine Steifigkeit zur Isolierung der Wärme und Stützung der Heizung 7 für die Fixiervorrichtung
und das Bilderzeugungsgerät
auf und ist mit einem hochwärmebeständigem Harz
wie PPS, (Poyphenylen-Sulfit), PEEK (Polyether-Etherketon), Flüssigkristll-Polymer
oder dergleichen, einem zusammengesetzten Material der vorstehend
beschriebenen Gummis und Keramiken, Metall oder dergleichen aufgebaut.
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Die Wärmeerzeugungsschicht 13 der
Heizung wird von beiden Kanten in Längsrichtung gespeist. Wie es
in 4 gezeigt ist, sind
Elektroden 41 zur Speisung an beiden Kanten der Wärmeerzeugungsschicht 13 vorgesehen.
Die Speisung wird durch 100 ACV (eine Wechselspannung von 100V) durchgeführt und
entsprechend einer erfassten Temperatur eine Thermistors 5 als
Temperaturerfassungseinrichtung wie einem NTC-Thermistor (NTC = negativer
Temperaturwiderstandskoeffizient) oder dergleichen gesteuert, der
durch ein wärmeleitendes Silikongummiklebemittel
oder dergleichen auf der Rückseite
des Substrats 14 geklebt ist, oder in Preßkontkat
damit gebracht ist, oder einstückig
damit ausgebildet ist.
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Das Speisungssteuerungsverfahren
beruht auf eine Phasensteuerung, und eine elektrische Leistungsversorgung
der Heizung kann schrittweise gesteuert werden.
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Der Betrieb der Fixiervorrichtung
des Geräts gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist nachstehend beschreiben. Wenn die Energieversorgung des Hauptgeräts durch
einen Hauptschalter 92 eingeschaltet wird, beginnt die
Antriebswalze 1 zu drehen. In Zusammenhang mit der Drehung
beginnen sich der Fixierfilm 3, die Spannungswalze 4,
die Presswalze 9 und die Reinigungswalze 10 zu
drehen. Die Speisung aus einer Heizungsansteuerungsschaltung 16 als
eine Steuerungseinrichtung und Leistungszufuhreinrichtung für die Heizung 7 wird
mit einer leichten Verzögerungszeit
nach dem Start der Drehung gestartet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird eine elektrische
Leistung von 500 W für
fünf Sekunden
zugeführt,
während
eine Temperatur auf 200°C
justiert wird. Die Temperaturjustierung auf 200°C wird derart ausgeführt, dass,
wenn die erfasste Temperatur des Thermistors 5 niedriger
als 195°C ist,
eine vorbestimmte maximale Leistung (500 W während des vorläufigen (primären) Speisungsvorgangs)
zugeführt
wird, wenn die erfasste Temperatur gleich oder größer als
195°C und
niedriger als 200°C ist,
500 W angelegt wird, wenn die erfasste Temperatur gleich oder höher als
200°C und
niedriger als 205°C
ist, 200 W zugeführt
wird, und wenn die erfasste Temperatur gleich oder höher als
205°C ist,
die Speisung gestoppt wird. Nachdem die Speisungszeit verstrichen
ist und die Speisung beendet ist, wird die Drehung der Antriebswalze 1 mit
einer leichten Verzögerungszeit
gestoppt. Der Vorgänge
bisher geben den vorläufigen
(primären)
Speisungsvorgang an.
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Bei der Bilderzeugung startet, wenn
die Bilderzeugung durch Betätigung
der für
den Hauptaufbau vorgesehenen Kopierstarttaste 40 durch
den Bediener gestartet wird, die Antriebswalze 1 die Drehung
und beginnen ebenfalls der Fixierfilm 3, die Spannungswalze
, die Andrückwalze 9 und
die Reinigungswalze 10 ebenfalls sich in Zusammenhang mit der
Drehung der Walze 1 zu drehen. Die Speisung aus der Heizungsansteuerungsschaltung 16 zu
der Heizung 7 wird mit einer leichten Verzögerungszeit nach
dem Start der Drehung gestartet. Ein Bilderzeugungsstartsignal,
das durch die Kopierstarttaste erzeugt wird, ist ein Signal, das
als Referenz zum Start der Speisung dient. In diesem Beispiel wird
eine erste Betriebsart zur Zufuhr einer ersten maximalen zugeführten elektrischen
Leistung W1 für
eine vorbestimmte Zeit nach dem Start der Speisung ausgeführt und
wird eine zweite Betriebsart zur Zufuhr einer zweiten maximalen
zugeführten
elektrischen Leistung W2, die größer als
W1 ist, nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit ausgeführt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel
wird, während
die Temperatur auf 200 °C
justiert wird, maximal 600 W für
drei Sekunden zugeführt,
woraufhin maximal 800 W zugeführt
wird.
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Das heißt, dass in den ersten und
zweiten Betriebsarten die Temperaturjustierung durch Auswahl der
elektrischen Leistungen verschiedener Größen derart ausgeführt wird,
dass die Temperatur der Heizung auf 200°C als eine vorbestimmte Fixiertemperatur
eingestellt wird. In diesem Beispiel wird die elektrische Leistung
derart gesteuert, dass die elektrische Leistung von maximal 600
W in der ersten Betriebsart zugeführt wird und maximal 800 W
in der zweiten Betriebsart ausgeführt wird. Wie vorstehend beschrieben,
ist die maximale elektrische Leistung in der ersten Betriebsart
kleiner als diejenige in der zweiten Betriebsart. 5 zeigt eine derartige Situation.
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Wenn das Aufzeichnungsmaterial P
in einen Walzenspaltabschnitt N gelangt, hat die Thermistorerfassungstemperatur
eine vorbestimmte Fixiertemperatur (gemäß diesem Ausführungsbeispiel
200 °C) erreicht.
Das Aufzeichnungsmaterial P wird mit dem Fixierfilm 3 überlappt,
um in den Walzenspaltabschnitt N zu gelangen, während es
ein unfixiertes Tonerbild T auf dessen oberer Oberfläche trägt. Bei Durchgelangen
durch den Walzenspaltabschnitt N nehmen das Aufzeichnungsmaterial P und
das unfixierte Tonerbild T die durch die Wärmeerzeugungsschicht 13 erzeugte
Wärme über den
Fixierfilm 3 auf, während
sie eine Presskraft durch die Heizung 7 und die Andrückwalze 9 aufnehmen.
Das Tonerbild wird mit einer hohen Temperatur geschmolzen und wird ein
Bild, das weichgemacht wurde und auf das Aufzeichnungsmaterial P angeheftet
wurde. Nachdem die hintere Kante des Aufzeichnungsmaterials P durch
den Walzenspaltabschnitt N gelangt ist, wird die Speisung
der Heizung 7 gestoppt, woraufhin die Antriebswalze 1 nach
einer leichten Verzögerungszeit
gestoppt wird.
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Die Fixiervorrichtung hat eine Funktion
(automatische Abschaltfunktion), wodurch die Energieversorgung des
Hauptaufbaus automatisch ausgeschaltet wird, wenn fünf Minuten
nach dem Ende der Speisung verstrichen sind.
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Durch Steuerung der Fixiervorrichtung
wie vorstehend beschrieben tritt keine Beschädigung in der Fixiervorrichtung,
insbesondere in dem Substrat auf und wird ein gutes Fixierverhalten
erhalten, da keine hohe elektrische Leistung zu einer anfänglichen
Stufe der Aktivierung der Heizung zugeführt wird, selbst falls die
Vorrichtung in einer Umgebung mit niedriger Temperatur verwendet
wird.
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Für
die Heizung 7 kann, wie es in 2B oder 2C gezeigt
ist, die Wärmeerzeugungsschicht symmetrisch
oder asymmetrisch in Bezug auf die Mittellinie in der Breitenrichtung
des Substrats wie ein Rechteck angeordnet sein, das eine Teiloberfläche aufweist,
die symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie des Substrats ist.
Alternativ kann, wie es in 2D gezeigt
ist, die Wärmeerzeugungsschicht
ebenfalls symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie in der Breitenrichtung
des Substrats angeordnet sein, das eine Teiloberfläche aufweist,
die symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie in der Breitenrichtung
des Substrats in ähnlicher
Weise zu dem Heizungssubstrat 14 ist.
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Vergleichsbeispiel 1
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Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird,
wenn die maximale zugeführte
Leistung während
der primären
Speisung auf 800 W in ähnlicher Weise
wie in dem Fall der Bilderzeugung eingestellt wird, oder 800 W vom
Beginn an ohne Zufuhr von 600 W für drei Sekunden während der
Bilderzeugung zugeführt
wird, gibt es ein Beispiel, in dem die Heizung 7 während der
Speisung mit 800 W in der Umgebung mit niedriger Temperatur zerstört wird.
Dies liegt daran, dass durch Zufuhr einer hohen Leistung zu der
Heizung 7 in einem Zustand mit niedriger Temperatur eine
Temperaturdifferenz, die zwischen einem Abschnitt nahe der Wärmeerzeugungsschicht 13 und
der Rückseite
der Heizung 7 ansteigt, und die Heizung 7 die
Spannung aufgrund der Temperaturdifferenz nicht aushalten kann.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Das zweite Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen
dasselbe wie das erste Ausführungsbeispiel,
weshalb nachstehend die Unterschiede beschrieben sind.
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Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wurde
während
der Bilderzeugung die maximale angelegte elektrische Leistung auf
einen niedrigen Wert für
eine vorbestimmte Zeit nach dem Start der Speisung eingestellt.
Jedoch wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
die maximale angelegte elektrische Leistung auf einen niedrigen
Wert eingestellt, bis der Thermistor 5 eine vorbestimmte
Temperatur nach dem Start der Speisung erfasst. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
wird eine elektrische Leistung von 600 W zugeführt, bis die erfasste Temperatur
des Thermistors 4 70°C
erreicht (erste Betriebsart) und danach werden 800 W zugeführt (zweite
Betriebsart). 6 zeigt die vorstehend
beschriebene Situation.
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Durch Steuerung der Fixiervorrichtung
wie vorstehend beschrieben ist es möglich, zu erfassen, dass die
Temperatur der Heizung sicher durch eine niedrige elektrische Leistung
sich erhöht
hat, wobei keine Beschädigung
in der Fixierheizung selbst bei Verwendung in einer Umgebung mit
niedriger Temperatur auftritt und ein gutes Fixierverhalten erhalten werden
kann.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird
zusätzlich
zu dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn
die Kopierstarttaste während
der vorläufigen Speisung
betätigt
wird, falls die Erfassungstemperatur des Thermistors 5 während dieser
zeit niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist, eine vorbestimmte
vorläufige
Speisung für
eine Zeitdauer durchgeführt,
die niedriger als die vorläufige
Speisungsdauer in dem Fall ist, wenn die Kopierstarttaste während der
vorläufigen
Speisung nicht betätigt
wird. Danach geht die Betriebsart zu dem Bilderzeugungsbetrieb über. Das
heißt,
dass gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel,
wenn die Kopiertaste betätigt
wird, bevor die vorläufige
Speisung für
zwei Sekunden durch Zufuhr von 500 W ausgeführt worden ist, solange wie
die erfasste Temperatur des Thermistors 5 gleich oder niedriger
als 100°C
ist, die vorläufige Speisung
für zwei
Sekunden durchgeführt
wird, woraufhin die Betriebsart zu dem Bilderzeugungsbetrieb übergeht.
Wenn die von dem Thermistor 5 erfasste Temperatur gleich
oder größer als
100°C ist,
oder die Kopierstarttaste nach dem Verstreichen von zwei Sekunden
oder mehr nach dem Start der vorläufigen Speisung betätigt wird,
geht die Betriebsart selbst während
der vorläufigen
Speisung (gemäß diesem Ausführungsbeispiel
fünf Sekunden)zu
der Bilderzeugungsbetriebsart zu dieser Zeit über. 7 zeigt ein Flussdiagramm einer derartigen
Situation.
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Durch Steuerung der Fixiervorrichtung
wie vorstehend beschrieben tritt bei Verwendung in einer Umgebung
mit niedriger Umgebung keine Beschädigung in der Fixierheizung
auf und wird ein gutes Fixierverhalten erreicht.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Das vierte Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen ähnlich zu
dem ersten Ausführungsbeispiel,
weshalb nachstehend die Unterschiede beschrieben sind.
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Obwohl die maximale zugeführte Leistung auf
einen kleinen Wert für
eine vorbestimmte Zeitdauer von dem Start der Speisung bis zu der
Zeit der Bilderzeugung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
eingestellt worden ist, wird die maximale zugeführte Leistung entsprechend
einer Erfassungstemperatur (T1) des Thermistors 5 geändert, wenn
die Kopierstarttaste 40 betätigt wird. Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
werden, wenn die Erfassungstemperatur des Thermistors 5 gleich
oder niedriger als 50°C
ist, 600 W für
zwei Sekunden angelegt (erste Betriebsart), woraufhin 800 W angelegt
werden (zweite Betriebsart). 8 zeigt
eine derartige Situation.
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Durch Steuerung der Fixiervorrichtung
wie vorstehend beschrieben, tritt, selbst falls die Temperatur der Heizung
in einer Umgebung mit niedriger Temperatur oder dergleichen sich
verringert, keine Beschädigung
in der Fixierheizung auf und wird ein gutes Fixierverhalten erhalten.
Wenn die Temperatur der Heizung hoch ist, kann eine Anstiegszeit
der Heizung schnell gemacht werden, da die Leistungssteuerung nicht
durchgeführt
wird.
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Anstelle der Erfassungstemperatur
des Thermistors 5 bei Betätigung der Kopierstarttaste kann
die maximale zugeführte
Leistung ebenfalls entsprechend der Zeit von der vorhergehenden
Bilderzeugung (Ende der Speisung) bis zu dem Start der nächsten Speisung
geändert
werden.
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Fünftes Ausführungsbeispiel
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Zusätzlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel
ist gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
ein Umgebungstemperatursensor 43 zur Messung einer Temperatur
in der Nähe
der Fixiervorrichtung vorgesehen, und wenn eine Erfassungstemperatur
(T2) des Umgebungstemperatursensors 43 zu einem Zeitpunkt,
wenn die Kopierstarttaste 40 betätigt wird, niedriger als eine
vorbestimmte Temperatur ist, wird die vorbestimmte Zeit, während der
die maximale angelegte Leistung verringert worden ist, vom Start
der Speisung zu dem Zeitpunkt der Bilderzeugung ausgedehnt. Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wird,
wenn die Erfassungstemperatur des Umgebungstemperatursensors gleich
oder niedriger als 20°C
ist, die Zeit zur Zufuhr von 600 W (erste Betriebsart) um zwei Sekunden
ausgedehnt, wobei die 600 W insgesamt für fünf Sekunden angelegt werden,
woraufhin 800 W angelegt werden (zweite Betriebsart). In diesem
Beispiel wird der Bilderzeugungsbetrieb, bei dem es sich nicht um
den Betrieb der Fixiervorrichtung handelt, nach Verstreichen von zwei
Sekunden nach der Betätigung
der Kopierstarttaste gestartet. Wenn die Erfassungstemperatur (T2) höher als
20°C ist,
wird die erste Betriebsart für
normale drei Sekunden durchgeführt. 9 zeigt eine derartige Situation.
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Durch Steuerung der Fixiervorrichtung
wie vorstehend beschrieben tritt selbst bei Verwendung in einer
Umgebung mit niedriger Temperatur keine Beschädigung in der Fixierheizung
auf und wird ein gutes Fixierverhalten erzielt.
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Wenn die Erfassungstemperatur des
Umgebungstemperatursensor niedrig ist, wird nicht nur die Zufuhrzeit
der niedrigen elektrischen Leistung ausgedehnt, sondern kann ebenfalls
die elektrische Leistung weiter verringert werden.
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Sechstes Ausführungsbeispiel
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Zusätzlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel
wird gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel eine
Zeitdauer von dem Zeitpunkt des Endes des vorläufigen Speisungsvorgangs oder
des Kopiervorgangs gemessen und die vorbestimmte Zeit, während der
die maximale angelegte Leistung von dem Start der Speisung bei der
Bilderzeugung verringert worden ist, wird entsprechend einer Zeit
(t1) ausgedehnt, wenn die Kopierstarttaste betätigt wird.
Gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
wird, wenn zehn oder mehr Minuten nach dem Ende des vorläufigen Speisungsvorgangs
oder des Kopiervorgangs verstrichen sind, die Zeit zum Anlegen von
600 W (erste Betriebsart) um zwei Sekunden ausgedehnt, und werden
600 W insgesamt für
fünf Sekunden
zugeführt,
woraufhin 800 W zugeführt
werden (zweite Betriebsart). In diesem Beispiel wird der Bilderzeugungsbetrieb,
bei dem es sich nicht um den Betrieb der Fixiervorrichtung handelt,
nach dem Verstreichen von zwei Sekunden seit der Betätigung der
Kopierstarttaste gestartet.
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Wenn die gemessene Zeit (t1)
kürzer
als 10 Minuten ist, wird die erste Betriebsart für normale drei Sekunden durchgeführt.
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Durch Steuerung der Fixiervorrichtung
wie vorstehend beschrieben tritt selbst bei Verwendung in einer
Umgebung mit niedriger Temperatur keine Beschädigung in der Fixierheizung
auf und wird ein gutes Fixierverhalten erzielt.
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Gemäß der Erfindung wie vorstehend
beschrieben wird in der Fixiervorrichtung, wenn die Temperatur der
Heizung, in der die Wärmeerzeugungsschicht
auf dem Substrat vorgesehen ist, ansteigt, der maximale Wert der
elektrischen Leistung, die der Heizung zu der Anfangsanstiegszeit
zugeführt
wird, derart eingestellt, dass sie kleiner als die maximale zugeführte Spannung
in der darauffolgenden Anstiegszeit und während der Bilderzeugung ist. Daher
wird die Heizung nicht beschädigt
und kann eine Fixiervorrichtung mit gutem Fixierverhalten bereitgestellt
werden.