DE69726323T2

DE69726323T2 - Fixiergerät für ein Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69726323T2
Application number: DE1997626323
Authority: DE
Inventors: Yukio Yokohama-Shi Noguchi; Kouji Satte-Shi Shirasugi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1997-01-14
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2017-01-15
Also published as: DE69733288D1; EP0785487B1; DE69733288T2; EP0785487A3; EP1282015A2; ES2210406T3; EP1282015A3; DE69726323D1; EP1282015B1; ES2240637T3; EP0785487A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Fixiervorrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung und betrifft insbesondere eine Fixiervorrichtung, die eine Heizeinrichtung verwendet, um Wärme auf ein zu fixierendes Tonerbild aufzubringen.
In den letzten Jahren hat man die Sicherheit von Produkten, die Bilderzeugungsvorrichtungen beinhalten, die eine Fixiervorrichtung verwenden, als von großer Wichtigkeit erachtet, insbesondere in den EU-Staaten. Wenn beispielsweise eine Bilderzeugungsvorrichtung in den EU-Markt eingeführt wird, muss die Bilderzeugungsvorrichtung den von den EU-Richtlinien spezifizierten Anforderungen genügen.
Die EU-Richtlinien beinhalten die Richtlinien bezüglich der elektromagnetischen Kompatibilität (EMC), welche die elektromagnetische Störungsnorm (Electromagnetic Interference; EMI) und die elektromagnetische Suszeptibilitätsnorm (Electromagnetic Susceptibility; EMS) vorgeben. Ein Messverfahren und Grenzwerte für diese Normen werden in den IEC-Normen und den EN-Normen spezifiziert.
Unter den Testgrößen in den EMC-Richtlinien werden der Stromquellenschwankungstest und der Stromharmonischentest als wichtige Testgrößen erachtet, weil zuvor nicht ausreichende Vorkehrungen getroffen wurden. Der Stromquellenschwankungstest ist dazu vorgesehen, um einen Schwankungswert zu unterdrücken, der ein Niveau eines Schwankungszustandes repräsentiert. Der Schwankungszustand bezieht sich auf einen Zustand, in welchem Lichter auf Grund einer häufigen Wiederholung einer Schwankung in einer Strom- bzw. Spannungsquellenschwankung flackern. Der Stromharmonischentest wird dazu ausgeführt, um einen harmonischen Strom zu messen, um so den beispielsweise von einem Bürogerät oder von Klimaanlagen, die einen Inverter verwenden, erzeugten harmonischen Strom bzw. Oberwellenstrom zu unterdrücken. Der harmonische Strom ist schädlich für eine Stromerzeugungsanlage und für das Stromübertragungsnetz, weil eine Erhöhung des harmonischen Stromes einen Fehler bei einer den Strom erhaltenden Örtlichkeit hervorrufen oder einen Leistungsfaktor herabsetzen kann.
Es wird vorhergesagt, dass die Einhaltung des Schwankungs- bzw. Flackerwertes und des harmonischen Stroms entsprechend den Richtlinien strenger überwacht werden wird.
Außerdem führen Bilderzeugungsvorrichtungen, beispielsweise ein Kopiergerät, in den letzten Jahren einen komplizierten Steuer- bzw. Regelungsprozess aus und erfordern für den Betrieb eine höhere Leistung. Dies führt zu einer großen Schwankung im Stromverbrauch und zu der verstärkten Erzeugung von elektrischem Rauschen und einem harmonischen Strom. Das elektrische Rauschen und der harmonische Strom, die von einer Bilderzeugungsvorrichtung erzeugt werden, können in andere elektronische Geräte eindringen, was zu einer Fehlfunktion oder zu einem Ausfall des elektrischen Gerätes führen kann.
Insbesondere ruft eine Fixiervorrichtung einer Bilderzeugungsvorrichtung, die eine große Heizeinrichtung aufweist, die eine hohe Leistung verwendet, eine große Schwankung in der Spannung einer Spannungsquelle hervor, mit welcher die Bilderzeugungsvorrichtung verbunden ist, und zwar während ein Fixiervorgang aus geführt wird. Somit ist es wünschenswert, einen Schwankungs- bzw. Flackerwert einer solchen Bilderzeugungsvorrichtung zu verringern.
2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Allgemein umfasst eine Fixiervorrichtung, die in einer Bilderzeugungsvorrichtung verwendet wird, beispielsweise in einem Kopiergerät, einem Faxgerät oder einem Drucker, eine Fixiereinheit zum Fixieren eines Tonerbildes auf einem Papierausdruck, eine Heizeinheit zum Erwärmen bzw. Heizen der Fixiereinheit, einen Temperatursensor zum Fühlen bzw. Detektieren einer Temperatur der Fixiereinheit und eine Steuer- bzw. Regelungseinheit zum Steuern bzw. Regeln der Heizeinheit auf der Grundlage eines Temperatursignals, das von dem Temperatursensor zur Verfügung gestellt wird, um so die Fixiereinheit auf einer geeigneten Temperatur zu halten. Die Heizeinheit kann eine Mehrzahl von Heizeinrichtungen umfassen und eine Mehrzahl von Temperatursensoren kann vorgesehen sein, um eine Temperatur an Positionen zu fühlen, die der Mehrzahl von Heizeinrichtungen entsprechen, so dass jede der Heizeinrichtungen separat gesteuert bzw. geregelt werden kann.
Die japanische Patentschrift Nr. 6-73053 offenbart eine Fixiervorrichtung, die eine Fixierwalze umfasst, mit einer Mehrzahl von Heizeinrichtungen und einer Druckwalze, die gegen die Fixierwalze gedrückt wird, wobei der Papierausdruck sich zwischen diesen beiden Elementen befindet. Die Fixierung eines Tonerbildes auf dem Papierausdruck wird durch Erwärmen und Druckbeaufschlagen erzielt. Diese Fixiervorrichtung weist einen einzelnen Temperatursensor auf, um so die Mehrzahl von Heizeinrichtungen auf der Grundlage eines Temperatursignals zu steuern, das von dem Temperatursensor ausgegeben wird. Wenn die Temperatur der Fixierwalze, die von dem Temperatursensor gefühlt wird, unter einer vorbestimmten Temperatur zur Fixierung liegt, werden folglich die Mehrzahl von Heizeinrichtungen gleichzeitig aktiviert, um so die Temperatur der Fixierwalze zu erhöhen.
Bei der Fixiervorrichtung, die in der vorgenannten japanischen Patentschrift Nr. 6-73053 beschrieben ist, werden die Mehrzahl von Heizeinrichtungen gleichzeitig aktiviert, weil die Mehrzahl von Heizeinrichtungen auf der Grundlage des Signals aktiviert werden, das von dem einzigen Temperatursensor ausgegeben wird. Dies ruft dahingehend ein Problem hervor, dass ein großer Stromstoß erzeugt wird, wenn die Mehrzahl von Heizeinrichtungen zum selben Zeitpunkt aktiviert werden, was in einer großen Schwankung bzw. Fluktuation in einer Spannung resultiert, die von einer Spannungsquelle, mit welcher die Fixiervorrichtung verbunden ist, ausgegeben wird.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 3-185482 offenbart eine Fixiervorrichtung, die eine Heizwalze, eine Druckwalze und eine Heizeinrichtungs-Steuereinheit zum Steuern eines Betriebs von Heizeinrichtungen, die in der Heizwalze vorgesehen sind, umfasst. Bei dieser Fixiervorrichtung weist die Heizwalze eine erste Heizeinrichtung und eine zweite Heizeinrichtung auf. Die erste Heizeinrichtung erzeugt mehr Wärme an den Enden der Heizwalze als bei einem mittleren Abschnitt. Andererseits erzeugt die zweite Heizeinrichtung mehr Wärme bei dem mittleren Abschnitt der Heizwalze als an den Enden. Die Heizeinrichtungs-Steuereinheit aktiviert die erste Heizeinrichtung, wenn der Papierausdruck gerade transportiert wird oder gerade nicht transportiert wird. Die Heizeinrichtungs-Steuereinheit aktiviert die zweite Heizeinrichtung nur dann, wenn gerade ein Papierausdruck transportiert wird. Die erste und zweite Heizeinrichtung werden gleichzeitig und intermittierend aktiviert, wenn die Heizwalze unterhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt, um so die Heizwalze auf oder nahe der vorbestimmten Temperatur zu halten.
Bei der in der vorgenannten japanischen Offenlegungsschrift Nr. 3-185482 beschriebenen Fixiervorrichtung werden die erste und zweite Heizeinrichtung zum selben Zeitpunkt aktiviert. Somit gibt es ähnlich wie bei der Fixiervorrichtung gemäß der japanischen Patentanmeldung Nr. 6-73053 dahingehend ein Problem, dass ein großer Stromstoß erzeugt wird, wenn die Mehrzahl von Heizeinrichtungen zum selben Zeitpunkt aktiviert werden, was in einer großen Schwankung in einer Spannung resultiert, die von einer Spannungsquelle ausgegeben wird, mit welcher die Fixiervorrichtung verbunden ist.
Die japanische Offenlegungsschrift 2-129681 offenbart eine Fixiervorrichtung für einen elektrofotografischen Drucker. Diese Fixiervorrichtung umfasst ein Paar von Walzen, eine Heizquelle, einen Temperatursensor und eine Spannungsquelle für die Heizquelle. Das Paar von Walzen transportiert einen Papierausdruck, der ein zu fixierendes Tonerbild aufweist. Die Heizquelle legt Wärme an zumindest eine der Walzen an. Der Temperatursensor fühlt eine Temperatur von der einen der Walzen. Die Spannungsquelle gibt zumindest zwei Spannungen mit unterschiedlichen Werten auf der Grundlage eines Ausgangssignals des Temperatursensors ab, so dass der Heizquelle zuerst eine niedrigere Spannung zugeführt wird, wenn die Heizquelle aktiviert wird.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 61-94080 offenbart eine Fixiertemperatur-Steuereinrichtung zum Aufrechterhalten einer Wärmefixierwalze auf einer vorbestimmten Temperatur durch Steuern einer Spannung, die der Heizfixierwalze auf der Grundlage einer Temperatur der Heizfixierwalze zugeführt wird, die von einem Temperatursensor gefühlt wird. Die Fixiertemperatur-Steuereinrichtung wandelt eine Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur, die von dem Temperatursensor gefühlt wird, und der vorbestimmten Temperatur in ein Impulssignal um, das eine Impulsbreite aufweist, die proportional zu der Temperaturdifferenz ist. Die vorbestimmte Temperatur kann auf eine erste Temperatur und auf eine zweite Temperatur, die höher ist als die erste Temperatur, eingestellt werden. Normalerweise wird die vorbestimmte Temperatur auf die erste Temperatur eingestellt. Die vorbestimmte Temperatur wird auf die zweite Temperatur eingestellt, wenn gerade ein Papierausdruck transportiert wird.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 59-111669 offenbart ein Verfahren zum Steuern einer Fixiervorrichtung mit einer Mehrzahl von Heizeinrichtungen. Bei diesem Verfahren wird dann, wenn die Mehrzahl von Heizeinrichtungen aktiviert werden, eine der Heizeinrichtungen zuerst aktiviert. Dann wird eine andere der Heizeinrichtungen mit einer Zeitverzögerung in Antwort auf eine Temperatur der Fixiervorrichtung aktiviert.
Bei dem Verfahren zum Steuern einer Fixiervorrichtung, das in der vorgenannten japanischen Offenlegungsschrift Nr. 59-111669 beschrieben ist, ist, weil die Mehrzahl von Heizeinrichtungen nicht zum selben Zeitpunkt aktiviert werden, ein Stromstoß, der erzeugt wird, wenn die Heizeinrichtungen angeschaltet werden, kleiner. Die Verringerung des Stromstoßes ist jedoch nicht ausreichend, um dem Normwert zu genügen, der durch den Spannungsquellen-Spannungsschwankungstest vorgegeben wird.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 4-168468 offenbart eine Bilderzeugungsvorrichtung, die einen Fixiervorgang durch Erwärmen mit Hilfe von elektrischen Heizelementen, die eine Wechselspannungsquelle verwenden, ausführt. Diese Bilderzeugungsvorrichtung umfasst eine Mehrzahl von Heizelementen, einen Temperatursensor zum Fühlen von Temperaturen der Heizeinrichtungen sowie eine Steuereinheit zum Steuern einer Aktivierung von jeder der Heizeinrichtungen. Gewisse Heizelemente werden unter der Mehrzahl von Heizeinrichtungen selektiv in Antwort auf eine Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur, die von dem Temperatursensor gefühlt wird, und einer Zieltemperatur aktiviert. Der Startzeitpunkt der Aktivierung von jedem der ausgewählten Heizelemente wird zueinander um zumindest einen Halbzyklus der Periode einer Wechselstromquelle verschoben.
Bei der in der vorgenannten japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4-168468 beschriebenen Bilderzeugungsvorrichtung ist, weil der Startzeitpunkt einer Aktivierung der Mehrzahl von elektrischen Heizelementen zueinander verschoben ist, ein Stromstoß, der erzeugt wird, wenn die Heizelemente angeschaltet werden, kleiner. Die Verringerung des Stromstoßes ist jedoch nicht ausreichend, um den Normwert einzuhalten, der durch den Spannungsquellen-Spannungsschwankungstest vorgegeben ist.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 59-33480 offenbart eine Heizeinrichtungs-Treibereinrichtung einer Fixiervorrichtung eines Kopiergeräts. Die Heizeinrichtungs-Treibereinrichtung legt an eine Heizeinrichtung der Fixiervorrichtung dadurch eine Wechselspannung an, dass ein Nulldurchgang der Wechselspannung detektiert wird. Die Heizeinrichtung umfasst eine Mehrzahl von Heizelementen mit unterschiedlichem Strom- bzw. Leistungsverbrauch. Die Heizelemente werden bei einer vorbestimmten Spannung getrieben, nachdem sie bei Spannungen, die niedriger sind als die vorbestimmte Spannung, in absteigender Reihenfolge des Stromleistungsverbrauchs der Heizelemente getrieben werden.
Bei der in der vorgenannten japanischen Offenlegungsschrift Nr. 59-33480 beschriebenen Heizeinrichtungs-Treibereinrichtung ist, weil die Mehrzahl von Heizelementen bei Spannungen, die niedriger sind als die vorbestimmte Spannung, in einer absteigenden Reihenfolge gemäß dem Strom- bzw. Leistungsverbrauch der Heizelemente getrieben werden, ein Stromstoß, der erzeugt wird, wenn die Heizelemente angeschaltet werden, kleiner. Die Verringerung des Stromstoßes ist jedoch nicht ausreichend, um den Normwert zu erfüllen, der durch den Spannungsquellen-Spannungsschwankungstest vorgegeben ist.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 6-236128 offenbart eine Bilderzeugungsvorrichtung mit einer Fixiervorrichtung. Die Fixiervorrichtung weist eine Mehrzahl von Heizeinrichtungen auf, die selektiv in Antwort auf eine Betriebsbedingung der Bilderzeugungsvorrichtung aktiviert werden. Wenn die Mehrzahl von Heizeinrichtungen gleichzeitig aktiviert werden, ist ein Startzeitpunkt von jeder der Heizeinrichtungen zueinander verschoben.
Bei der in der vorgenannten japanischen Offenlegungsschrift Nr. 6-236128 beschriebenen Bilderzeugungsvorrichtung ist, weil der Startzeitpunkt einer Aktivierung der Mehrzahl von Heizeinrichtungen zueinander verschoben ist, ein Stromstoß, der erzeugt wird, wenn die Heizeinrichtungen angeschaltet werden, kleiner. Die Verringerung des Stromstoßes ist jedoch nicht ausreichend, um den Normwert zu erfüllen, der durch den Spannungsquellen-Spannungsschwankungstest vorgegeben ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte und nützliche Fixiervorrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung bereitzustellen, bei welcher die vorgenannten Probleme beseitigt sind.
Eine speziellere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fixiervorrichtung bereitzustellen, die eine Schwankung in einer Spannungsquellenspannung verringert, während zugleich ein harmonischer Strom bzw. Oberwellenstrom auf einem niedrigen Wert gehalten wird.
Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Fixiervorrichtung mit zumindest einer Heizeinrichtung bereitgestellt, um Wärme bereitzustellen, um ein Tonerbild auf einem Papierausdruck zu fixieren, wobei die Heizeinrichtung intermittierend aktiviert und deaktiviert wird, um die Fixiervorrichtung auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur zu halten,
dadurch gekennzeichnet, dass:
eine Deaktivierung der Heizeinrichtung so gesteuert wird, dass eine Änderungsrate eines Stroms, der zu der Heizeinrichtung fließt, herabgesetzt wird.
Vorteilhaft wird eine Deaktivierung der Heizeinrichtung ebenso wie eine Aktivierung der Heizeinrichtung gesteuert. Weil die Deaktivierung der Heizeinrichtungen eine große Änderung des Stroms, der zu der Fixiervorrichtung fließt, hervorruft, verringert die Steuerung der Deaktivierung der Heizeinrichtungen den Einfluss auf die Spannungsschwankung der Spannungsquelle.
Eine Aktivierung der Heizeinrichtung kann ebenfalls so gesteuert werden, dass eine Änderungsrate eines Stroms, der zu der Heizeinrichtung fließt, herabgesetzt wird.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine erste Spannung, die niedriger ist als die vorbestimmte Spannung, bereitgestellt, unmittelbar bevor die Heizeinrichtung bei der vorbestimmten Spannung aktiviert wird, und wird eine zweite Spannung, die niedriger ist als die vorbestimmte Spannung, bereitgestellt, unmittelbar bevor die Heizeinrichtung deaktiviert wird.
Wie vorstehend ausgeführt, wird, wenn die Heizeinrichtung an- oder ausgeschaltet wird, die niedrige Spannung an die Heizeinrichtung angelegt, bevor eine volle Spannung (die Nennspannung) angelegt wird oder bevor die Spannung von der vollen Spannung ausgehend verringert wird. Somit wird eine Änderungsrate eines Stroms, der zu der Heizeinrichtung fließt, herabgesetzt. Dies verhindert eine abrupte Schwankung der Spannungsquellenspannung, wenn die Heizeinrichtung anoder ausgeschaltet wird. Folglich sind die Schwankungs- bzw. Flackerwerte Pst (Kurzzeit-Schwankungswert) und Plt (Langzeit-Schwankungswert), die Messwerte eines Schwankungs- bzw. Flackermessgeräts sind, ausreichend herabgesetzt, um Normwerte zu erfüllen, beispielsweise 1,0 oder niedriger für den Kurzzeit-Schwankungswert Pst und 0,65 oder niedriger für den Langzeit-Schwankungswert Plt. Es sei angemerkt, dass das Schwankungsmessgerät einen Wert einer Spannungsschwankung (physikalischer Wert) in einen Schwankungswert (Fühl- bzw. Detektionswert) umwandelt. Außerdem kann die Herabsetzung des Schwankungs- werts ohne zusätzliche Teile erzielt werden, beispielsweise ohne zusätzlichen Transformator oder Filterschaltungen (LCR-Schaltungen). Das heißt, dass gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausreichende Vorkehrungen gegen den Einfluss der Spannungsquellen-Spannungsschwankung erzielt werden können, ohne die Herstellungskosten und die Größe und das Gewicht des Kopiergeräts zu erhöhen.
Bei der Fixiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Wert der ersten Spannung, die bereitgestellt bzw. angelegt wird, während gerade ein Bilderzeugungsvorgang ausgeführt wird, verschieden sein zu einem Wert der ersten Spannung, die während eines Wartezustands und eines Voraufheizzustands angelegt wird, und kann ein Wert der zweiten Spannung, die bereitgestellt wird, während gerade ein Bilderzeugungsvorgang ausgeführt wird, verschieden sein zu einem Wert der zweiten Spannung, die während eines Wartezustands und eines Vorauiheizzustands bereitgestellt wird.
Außerdem können die Werte der ersten und der zweiten Spannung, die während des Wartezustands und des Voraufheizzustands bereitgestellt werden, gleich groß oder kleiner als 40% der vorbestimmten Spannung sein.
Die Werte der ersten und zweiten Spannung, die bereitgestellt werden, während gerade der Bilderzeugungsvorgang ausgeführt wird, können gleich groß oder kleiner als 60% der vorbestimmten Spannung sein.
Die Werte der ersten und zweiten Spannung, die während des Wartezustands und während des Voraufheizzustands bereitgestellt werden, können gleich groß oder größer als 20% der vorbestimmten Spannung sein.
Die Werte der ersten und zweiten Spannung, die bereitgestellt werden, während gerade der Bilderzeugungsvorgang ausgeführt wird, können gleich groß oder größer als 50% der vorbestimmten Spannung sein.
Bei einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann die erste Spannung während eines ersten Zeitintervalls bereitgestellt werden und kann die zweite Spannung während eines zweiten Zeitintervalls bereitgestellt werden, während der Bilderzeugungsvorgang gerade ausgeführt wird, und kann die erste Spannung während eines dritten Zeitintervalls bereitgestellt werden und kann die zweite Spannung während eines vierten Zeitintervalls während des Wartezustands und eines Voraufheizzustands bereitgestellt werden.
Dies verkleinert einen Stromstoß, wenn die Heizeinrichtung angeschaltet wird, und verringert eine abrupte Änderung in dem Strom, der zu der Heizeinrichtung fließt, wenn die Heizeinrichtung ausgeschaltet wird, und zwar in einer Weise, bei welcher die Änderungen in dem Strom in einem Kopierzustand und in einem Wartezustand oder einem Voraufheizzustand separat gesteuert werden. Somit werden sowohl der Kurzzeit-Schwankungswert Pst als auch der Langzeit-Schwankungswert Plt geeignet herabgesetzt.
Bei einer Ausführungsform kann das dritte Zeitintervall von dem ersten Zeitintervall abweichen und das vierte Zeitintervall kann von dem zweiten Zeitintervall abweichen.
Das dritte Zeitintervall und das vierte Zeitintervall, die während des Wartezustands oder des Voraufheizzustands bereitgestellt werden, können gleich lang oder länger als 300 ms sein.
Das erste Zeitintervall und das zweite Zeitintervall, die während der Ausführung des Bilderzeugungsvorgangs bereitgestellt werden, können gleich lang oder länger als 100 ms sein.
Das dritte Zeitintervall und das vierte Zeitintervall, die während des Wartezustands oder des Voraufheizzustands bereitgestellt werden, können gleich lang oder länger als 700 ms sein.
Das erste Zeitintervall und das zweite Zeitintervall, die während des Bilderzeugungsvorgangs bereitgestellt werden, können gleich lang oder kürzer als 500 ms sein.
Bei einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrzahl von Heizeinrichtungen vorgesehen und wird eine Zeitsteuerung einer Deaktivierung von jeder der Heizeinrichtungen so gesteuert, dass eine Startzeit einer Deaktivierung der Heizeinrichtungen voneinander abweicht.
Bei dieser Erfindung ist, weil die Mehrzahl von Heizeinrichtungen nicht gleichzeitig ausgeschaltet werden, eine Änderung in dem gesamten Strom, der zu der Fixiervorrichtung fließt, kleiner als diejenige Änderung, wenn die Heizeinrichtungen gleichzeitig angeschaltet werden. Somit beeinflusst die Änderung in dem Gesamtstrom, der zu der Fixiervorrichtung fließt, die Spannungsquellenspannung nicht in großem Umfang.
Eine Startzeit einer Deaktivierung von einer der Heizeinrichtungen kann zu einer Startzeit einer Deaktivierung von einer anderen der Heizeinrichtungen verzögert sein.
Die Heizeinrichtungen können mittels einer Wechselspannung aktiviert werden und eine Startzeit einer Deaktivierung von einer der Heizeinrichtungen kann zu einer Startzeit einer Deaktivierung von einer anderen der Heizeinrichtungen um eine Verzögerungszeit verzögert sein, die gleich lang ist oder länger als ein Zyklus der Wechselspannung.
Außerdem kann eine Zeitsteuerung einer Aktivierung von jeder der Heizeinrichtungen gesteuert werden.
Eine Zeitsteuerung einer Aktivierung der Heizeinrichtungen kann so gesteuert werden, dass eine Startzeit einer Aktivierung der Heizeinrichtungen voneinander abweicht.
Eine Startzeit einer Aktivierung von einer der Heizeinrichtungen kann zu einer Startzeit einer Aktivierung von einer anderen der Heizeinrichtungen verzögert sein.
Die Heizeinrichtungen können mittels einer Wechselspannung aktiviert werden und eine Startzeit einer Aktivierung von einer der Heizeinrichtungen kann zu einer Startzeit einer Aktivierung von einer anderen der Heizeinrichtungen um eine Verzögerungszeit verzögert sein, die gleich lang ist oder länger als ein Zyklus der Wechselspannung.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung werden aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn diese gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, ersichtlicher werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung einer Fixiervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A ist eine Kurve einer Spannung, die an Heizeinrichtungen angelegt wird, gegen die Zeit, während ein Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt;
2B ist eine Kurve einer Spannung, die an die Heizeinrichtungen angelegt wird, gegen die Zeit, während sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet;
3 ist ein Flussdiagramm einer Betriebsart zur Steuerung einer Heizeinrichtung, die einen mittleren Abschnitt einer Fixierwalze gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung heizt;
4 ist ein Flussdiagramm einer Betriebsweise zum Steuern einer Heizeinrichtung, die Endabschnitte der Fixierwalze gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung heizt;
5 ist eine Kurve, die Signalformen einer Wechselspannung andeutet, die an die Heizeinrichtung angelegt wird, sowie ein PWM-Impulssignal, das von einer in der 1 gezeigten CPU ausgegeben wird;
6 ist ein Flussdiagramm einer Steuerungsbetriebsweise für eine Heizeinrichtung, die in einer Fixiervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
7 ist ein Flussdiagramm einer Steuerungsbetriebsweise einer anderen Heizeinrichtung, die in der Fixiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
8 ist eine Signalkurve eines Stroms, der zu einer Heizeinrichtung fließt;
9 ist ein Flussdiagramm einer Steuerungsbetriebsweise einer Heizeinrichtung, die in einer Fixiervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird; und
10 ist ein Flussdiagramm einer Steuerungsbetriebsweise einer anderen Heizeinrichtung, die in der Fixiervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird anhand der 1 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 1 ist eine Darstellung einer Fixiervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die in der 1 gezeigte Fixiervorrichtung umfasst eine Fixierwalze 1 mit Heizeinrichtungen 2 und 3, die darin enthalten sind. Eine Druckwalze (nicht gezeigt) wird gegen die Fixierwalze 1 gedrückt und wird durch Drehung der Fixierwalze 1 gedreht. Die Heizeinrichtung 2 erzeugt Wärme hauptsächlich in dem mittleren Abschnitt der Fixierwalze 1. Die Heizeinrichtung 3 erzeugt Wärme hauptsächlich nahe der Endabschnitte der Fixierwalze 1.
Ein Ende von jeder der Heizeinrichtungen 2 und 3 ist mit einen Anschluss einer Wechselspannung AC von 100 V einer Spannungsquelle über einen normalerweise geöffneten Anschluss RA1-a eines Relais RA1 verbunden. Das gegenüber liegende Ende von jeder der Heizeinrichtungen 2 und 3 ist mit dem anderen Anschluss der AC-100 V-Spannungsquelle über jeweilige Triacs 4 und 5 verbunden. Die Triacs 4 und 5 werden von Steuertreibern 6 bzw. 7 getrieben. Der An/Aus-Betrieb der Steuertreiber 6 und 7 wird von einer CPU (Mikrocomputer) 8 gesteuert. Eine Spule des Relais RA1 ist zwischen einer DC-24 V-Spannungsquelle und der Masse über einen Transistor 12 vorgesehen. Der Transistor 12 ist mit einem Treiber 11 verbunden, der mit der CPU 8 verbunden ist. Der Treiber 11 wird von der CPU 8 so gesteuert, um einen An/Aus-Vorgang des Transistors 12 zu steuern, der seinerseits einen An/Aus-Vorgang des Relais RA1 steuert.
Wenn folglich das Relais RA1 angeschaltet wird und beide Triacs 4 und 5 angeschaltet werden, werden beide der Heizeinrichtungen 2 und 3 angeschaltet bzw. aktiviert, um den mittleren Abschnitt und die Endabschnitte der Fixierwalze 1 zu heizen bzw. zu erwärmen. Ein Papierausdruck, der ein Tonerbild auf sich trägt, wird zwischen der Fixierwalze 1 und der Druckwalze durchgeführt, so dass das Tonerbild mit Hilfe der Wärme von der Fixierwalze 1 und der Druckkraft der Druckwalze fixiert wird.
Temperaturdetektionselemente 9 und 10, von denen jedes einen Thermistor umfasst, sind auf einer Außenoberfläche der Fixierwalze 1 vorgesehen. Das Temperaturdetektionselement 9 ist bei dem Endabschnitt der Fixierwalze 1 positioniert, um so eine Temperatur bei dem Ende der Fixierwalze 1 zu detektieren. Das Temperaturdetektionselement 10 ist bei dem mittleren Abschnitt der Fixierwalze 1 positioniert, um so eine Temperatur in dem. mittleren Bereich der Fixierwalze 1 zu detektieren. Temperaturdetektionssignale der Temperaturdetektionselemente 9 und 10 werden der CPU 8 zugeführt. Die CPU 8 wandelt die analogen Temperaturdetektionssignale in digitale Signale um, um so Temperaturdaten der Fixierwalze 1 zu erhalten.
Die CPU 8 steuert den Triac 4 über den Treiber 6, um so einen An/Aus-Zustand der Heizeinrichtung 2 auf der Grundlage einer Temperatur des mittleren Abschnitts der Fixierwalze 1, die von dem Thermistor 9 detektiert wird, zu steuern. Die CPU 8 steuert auch den Triac 5 über den Treiber 7, um so einen An/Aus-Zustand der Heizeinrichtung 3 auf der Grundlage einer Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1, die von dem Thermistor 10 detektiert wird, zu steuern. Das heißt, die An/Aus-Zustandssteuerung der Heizeinrichtung 2 wird in Bezug auf die Temperatur des mittleren Abschnitts der Fixierwalze 1 ausgeführt und die An/Aus-Zustandssteuerung der Heizeinrichtung 3 wird in Bezug auf die Temperatur der Endabschnitte der Fixierwalze 1 ausgeführt.
Die CPU 8 steuert den Treiber 11 so, dass dieser ausgeschaltet wird, wenn ein Detektionssignal von einem Gehäuseschalter 13 eingegeben wird. Der Gehäuseschalter 13 gibt das Detektionssignal aus, wenn ein Gehäuse bzw. eine Abdeckung der Bilderzeugungsvorrichtung geöffnet ist. Somit ist der Treiber 11 ausgeschaltet, wenn das Gehäuse der Bilderzeugungsvorrichtung geöffnet ist. Wenn der Treiber 11 ausgeschaltet wird, wird der Transistor 12 ausgeschaltet und wird seinerseits das Relais RA1 ausgeschaltet. Folglich können die Heizeinrichtungen 2 und 3 nicht aktiviert werden, wenn das Gehäuse der Bilderzeugungsvorrichtung geöffnet ist. Der Treiber wird angeschaltet, wenn das Gehäuse geschlossen wird und somit werden der Transistor 12 und das Relais RA1 ihrerseits angeschaltet. Dies ermöglicht, dass die Heizeinrichtungen 2 und 3 durch eine Betätigung der Treiber 6 und 7 aktiviert werden können.
Nun wird anhand der 2A und 2B ein Grundprinzip einer Steuerung der Heizeinrichtungen 2 und 3 beschrieben werden. Es sei angenommen, dass die Bilderzeugungsvorrichtung mit der Fixiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Kopiergerät ist. Die 2A ist eine Kurve einer Spannung, die an die Heizeinrichtung 2 angelegt wird, aufgetragen gegen die Zeit, während das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt. Die 2B ist eine Kurve einer Spannung, die an die Heizeinrichtung 2 angelegt wird, aufgetragen gegen die Zeit, während sich das Kopiergerät gerade in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Heizeinrichtung 2 von der CPU 8 über den Treiber 6 und den Triac 4 angeschaltet bzw. aktiviert. Die Heizeinrichtungen 2 werden mit einer Nennspannung Vf (beispielsweise AC 100 V) aktiviert. Während der Anfangsphase der Aktivierung der Heizeinrichtung 2, während das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, steuert die CPU 8 jedoch die Spannung, die an die Heizeinrichtung 2 angelegt wird, so, dass diese niedriger ist als die Nennspannung Vf. Das heißt, dass eine Spannung Vrc1, die niedriger ist als die Nennspannung Vf, an die Heizeinrichtung 2 angelegt wird, wie in der 2A gezeigt, wenn die Heizeinrichtung 2 angeschaltet wird. Die Spannung Vrc1 wird während eines Zeitintervalls Trc1 angelegt und dann wird die Spannung auf die Nennspannung Vf erhöht. Wenn die Heizeinrichtung 2 ausgeschaltet bzw. deaktiviert wird, wird die Spannung, die an die Heizeinrichtung 2 angelegt wird, von der Nennspannung Vf während des Zeitintervalls Trc2 auf eine Spannung Vrc2 herabgesetzt und wird dann die Heizeinrichtung 2 vollständig ausgeschaltet bzw. deaktiviert.
Wenn die Heizeinrichtung 2 aktiviert wird, während sich das Kopiergerät gerade in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, wird die Spannung, die an die Heizeinrichtung 2 angelegt wird, so gesteuert, wie dies in der 2B gezeigt ist. Das heißt, eine Spannung Vrs1, die niedriger ist als die Nennspannung Vf, wird an die Heizeinrichtung 2 angelegt, wenn die Heizeinrichtung 2 angeschaltet ist. Die Spannung Vrs1 wird während eines Zeitintervalls Trs1 angelegt und dann wird die Spannung auf die Nennspannung Vf erhöht. Wenn die Heizeinrichtung 2 ausgeschaltet bzw. deaktiviert wird, wird die Spannung, die an die Heizeinrichtung 2 angelegt wird, von der Nennspannung Vf während des Zeitintervalls Trs2 auf eine Spannung Vrs2 herabgesetzt und wird dann die Heizeinrichtung 2 vollständig ausgeschaltet bzw. deaktiviert.
Wenn die Heizeinrichtung 2 mit der Nennspannung Vf aktiviert wird, während das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, wird die Spannung Vrc1, die während des Zeitintervalls Trc1 bereitgestellt wird, so eingestellt, dass diese 50% bis 60% der Nennspannung Vf beträgt. Das heißt, falls die Nennspannung Vf eine Wechselspannung von 100 V ist, wird die Spannung Vrc1 beispielsweise auf eine Wechselspannung von 50 V eingestellt. Wenn die Heizeinrichtung 2 ausgehend von dem aktivierten Zustand bei der Nennspannung Vf ausgeschaltet wird, während das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, wird die Spannung Vrc2, die während des Zeitintervalls Trc2 angelegt wird, so eingestellt, dass diese 50% bis 60% der Nennspannung Vf beträgt. Das heißt, falls die Nennspannung Vf eine Wechselspannung von 100 V ist, wird die Spannung Vrc2 beispielsweise auf eine Wechselspannung von 50 V eingestellt. Es sei angemerkt, dass dann, wenn gerade ein Kopiervorgang ausgeführt wird, die Spannung Vrc1, wenn die Heizeinrichtung 2 angeschaltet wird, verschieden sein kann zu der Spannung Vrc2, wenn die Heizeinrichtung ausgeschaltet wird.
Wenn die Heizeinrichtung 2 bei der Nennspannung Vf angeschaltet wird, während sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, wird die Spannung Vrs1, die während des Zeitintervalls Trs1 angelegt wird, so eingestellt, dass diese 20% bis 40% der Nennspannung Vf beträgt. Wenn die Heizeinrichtung 2 von dem aktivierten Zustand bei der Nennspannung Vf ausgeschaltet wird, während sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, wird die Spannung Vrs2, die während des Zeitintervalls Trs2 angelegt wird, so eingestellt, dass diese 20% bis 40% der Nennspannung Vf beträgt. Es sei angemerkt, dass dann, wenn sich das Kopiergerät in dem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, die Spannung Vrs1, wenn die Heizeinrichtung 2 angeschaltet wird, verschieden sein kann zu der Spannung Vrs2, wenn die Heizeinrichtung 2 ausgeschaltet wird.
Während das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, wird das Zeitintervall Trc1 zum Anlegen der Spannung Vrc1, wenn die Heizeinrichtung 2 angeschaltet ist, auf 100 ms bis 500 ms eingestellt. Während das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, wird das Zeitintervall Trc2 zum Anlegen der Spannung Vrc2, wenn die Heizeinrichtung 2 angeschaltet ist, auf 100 ms bis 500 ms eingestellt. Es sei angemerkt, dass dann, wenn das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, das Zeitintervall Trc1, wenn die Heizeinrichtung 2 angeschaltet wird, verschieden sein kann zu dem Zeitintervall Trc2, wenn die Heizeinrichtung 2 ausgeschaltet wird.
Wenn sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, wird das Zeitintervall Trs1 zum Anlegen der Spannung Vrs1, wenn die Heizeinrichtung 2 angeschaltet ist, auf 300 ms bis 700 ms eingestellt. Wenn sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand be findet, wird das Zeitintervall Trs2 zum Anlegen der Spannung Vrs2, wenn die Heizeinrichtung 2 ausgeschaltet ist, auf 300 ms bis 700 ms eingestellt. Es sei angemerkt, dass das Zeitintervall Trs1, wenn das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, verschieden sein kann zu dem Zeitintervall Trs2, wenn sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet.
Außerdem wird eine Spannung, die an die Heizeinrichtung 3 angelegt wird, in ähnlicher Weise wie für die Heizeinrichtung 2 gesteuert. Das heißt, die Heizeinrichtung 3 wird von einer CPU 8 über den Treiber 7 und den Triac 5 angeschaltet bzw. deaktiviert. Die Heizeinrichtung 3 wird bei der Nennspannung Vf (beispielsweise eine Wechselspannung von 100 V) aktiviert. Bei der Anfangsphase einer Aktivierung der Heizeinrichtung 3, während das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, steuert die CPU 8 jedoch die Spannung, die an die Heizeinrichtung 3 angelegt wird, so, dass diese niedriger ist als die Nennspannung Vf. Das heißt, eine Spannung Vrc1', die niedriger ist als die Nennspannung Vf, wird an die Heizeinrichtung 3 angelegt, wenn die Heizeinrichtung 3 angeschaltet wird. Die Spannung Vrc1' wird während eines Zeitintervalls Trc1' angelegt und dann wird die Spannung auf die Nennspannung Vf erhöht. Wenn die Heizeinrichtung 3 ausgeschaltet bzw. deaktiviert wird, wird die Spannung, die an die Heizeinrichtung 3 angelegt wird, von der Nennspannung Vf auf eine Spannung Vrc2' während eines Zeitintervalls Trc2' herabgesetzt und wird dann die Heizeinrichtung 3 vollständig ausgeschaltet bzw. deaktiviert.
Wenn die Heizeinrichtung 3 aktiviert wird, während das Kopiergerät sich in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, wird die Spannung, die an die Heizeinrichtung 3 angelegt wird, in ähnlicher Weise, wie in der 2B gezeigt, gesteuert. Das heißt, eine Spannung Vrs1', die niedriger ist als die Nennspannung Vf, wird an die Heizeinrichtung 3 angelegt, wenn die Heizeinrichtung 3 angeschaltet wird. Die Spannung Vrs1' wird während eines Zeitintervalls Trs1' bereitgestellt und dann wird die Spannung auf die Nennspannung Vf erhöht. Wenn die Heizeinrichtung 3 ausgeschaltet bzw. deaktiviert wird, wird die Spannung, die an die Heizeinrichtung 3 angelegt wird, von der Nennspannung Vf auf eine Spannung Vrs2' während eines Zeitintervalls Trs2' herabgesetzt und dann wird die Heizeinrichtung 3 vollständig ausgeschaltet bzw. deaktiviert.
Wenn die Heizeinrichtung 3 bei der Nennspannung angeschaltet wird, während das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, wird die Spannung Vrc1', die während des Zeitintervalls Trc1' angelegt wird, so eingestellt, dass diese 50% bis 60% der Nennspannung Vf beträgt. Das heißt, dass, falls die Nennspannung Vf eine Wechselspannung von 100 V ist, die Spannung Vrc1' beispielsweise auf eine Wechselspannung von 50 V eingestellt wird. Wenn die Heizeinrichtung 3 von dem aktivierten Zustand bei der Nennspannung Vf ausgeschaltet wird, während das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, wird die Spannung Vrc2', die während des Zeitintervalls Trc2' angelegt wird, so eingestellt, dass diese 50% bis 60% der Nennspannung Vf beträgt. Das heißt, dass, falls die Nennspannung Vf eine Wechselspannung von 100 V ist, die Spannung Vrc2' beispielsweise auf eine Wechselspannung von 50 V eingestellt wird. Es sei angemerkt, dass dann, wenn gerade ein Kopiervorgang ausgeführt wird, die Spannung Vrc1', wenn die Heizeinrichtung 3 angeschaltet wird, verschieden sein kann zu der Spannung Vrc2', wenn die Heizeinrichtung 3 ausgeschaltet wird.
Wenn die Heizeinrichtung 3 bei der Nennspannung Vf angeschaltet wird, während sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, wird die Spannung Vrs1', die während des Zeitintervalls Trs1' angelegt wird, so eingestellt, dass diese 20% bis 40% der Nennspannung Vf beträgt. Wenn die Heizeinrichtung 3 ausgehend von dem aktivierten Zustand bei der Nennspannung Vf ausgeschaltet wird, während sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, wird die Spannung Vrs2', die während des Zeitintervalls Trs2' angelegt wird, so eingestellt, dass diese 20% bis 40% der Nennspannung Vf beträgt. Es sei angemerkt, dass dann, wenn sich das Kopiergerät in dem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, die Spannung Vrs1', wenn die Heizeinrichtung 3 angeschaltet wird, verschieden sein kann zu der Spannung Vrs2', wenn die Heizeinrichtung 3 ausgeschaltet wird.
Während das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, wird das Zeitintervall Trc1' zum Anlegen der Spannung Vrc1', wenn die Heizeinrichtung 3 angeschaltet ist, auf 100 ms bis 500 ms eingestellt. Während das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, wird das Zeitintervall Trc2' zum Anlegen der Spannung Vrc2', wenn die Heizeinrichtung 3 ausgeschaltet ist, auf 100 ms bis 500 ms eingestellt. Es sei angemerkt, dass dann, wenn das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, das Zeitintervall Trc1', wenn die Heizeinrichtung 3 angeschaltet ist, verschieden sein kann zu dem Zeitintervall Trc2' , wenn die Heizeinrichtung 3 ausgeschaltet ist.
Während sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, wird das Zeitintervall Trs1' zum Anlegen der Spannung Vrs1', wenn die Heizeinrichtung 3 angeschaltet wird, auf 300 ms bis 700 ms eingestellt. Während sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, wird das Zeitintervall Trs2' zum Anlegen der Spannung Vrs2', wenn die Heizeinrichtung 3 ausgeschaltet wird, auf 300 ms bis 700 ms eingestellt. Es sei angemerkt, dass dann, wenn sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, das Zeitintervall Trs1' verschieden sein kann zu dem Zeitintervall Trs2' .
Nun werden anhand der 3 und 4 Betriebsweisen beschrieben werden, die zum Steuern der Heizeinrichtungen 2 und 3 bei der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt werden. Es sei angenommen, dass die Bilderzeugungsvorrichtung mit der Fixiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Kopiergerät ist. Es sei angemerkt, dass, wie vorstehend ausgeführt, die Heizeinrichtungen 2 und 3 von der AC-100 V-Spannungsquelle getrennt sind, wenn ein Gehäuse des Kopiergeräts geöffnet ist oder wenn sich das Kopiergerät in einem anormalen Zustand befindet, beispielsweise beim Auftreten eines Papierstaus. Die Steuerung des Treibers 11 wird mittels der CPU 8 ausgeführt.
Die 3 ist ein Flussdiagramm der Betriebsweise zum Steuern der Heizeinrichtung 2 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der 3 stellt eine Route, die durch einen Pfeil A angedeutet ist, die Route zum Anschalten bzw. Aktivieren der Heizeinrichtung 2 dar und stellt eine Route, die durch einen Pfeil B angedeutet ist, die Route zum Ausschalten bzw. Deaktivieren der Heizeinrichtung 2 dar.
Wenn die Betriebsweise gemäß der 3 gestartet wird, bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 200, ob die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder niedriger ist als eine Temperatur, die durch Subtrahieren von 3°C von einer Zieltemperatur M berechnet wird. Diese Bestimmung wird auf der Grundlage des Temperaturdetektionssignals ausgeführt, das von dem Thermistor 9 ausgegeben wird. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder niedriger ist als die Temperatur (M – 3)°C, schreitet die Routine fort mit Schritt 210. Das heißt, falls bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder niedriger ist als die Temperatur (M – 3)°C, schreitet die Routine entlang der Route A fort. Andererseits, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 nicht gleich oder niedriger ist als die. Temperatur (M – 3)°C, schreitet die Routine mit Schritt 230 fort. Das heißt, falls bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 nicht gleich oder niedriger ist als die Temperatur (M – 3)°C, schreitet die Routine entlang der Route B fort.
Wenn die Routine entlang der Route A fortschreitet, bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 212, ob sich die Heizeinrichtung 2 augenblicklich in einem An-Zustand bzw. aktivierten Zustand bei der Nennspannung Vf befindet. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 2 augenblicklich in einem An-Zustand bzw. aktivierten Zustand bei der Nennspannung Vf befindet, schreitet die Routine mit Schritt 218 fort. In dem Schritt 218 wird ein Prozess zum Aufrechterhalten des An-Zustands der Heizeinrichtung 2 bei der Nennspannung Vf ausgeführt und schreitet die Routine mit dem Schritt 220 fort. In dem Schritt 220 werden der Niederspannungs-Ausgabetimer 1 (Trs1) und der Niederspannungs-Ausgabetimer 2 (Trc1) gelöscht.
Falls die CPU 8 andererseits in dem Schritt 210 bestimmt, dass sich die Heizeinrichtung 2 augenblicklich nicht in einem An-Zustand bzw. einem aktivierten Zustand bei der Nennspannung Vf befindet, schreitet die Routine fort mit dem Schritt 212. Dann bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 212, ob das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt oder nicht. Das heißt, es wird bestimmt, ob das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt oder sich in einem Wartezustand oder einem Voraufheizzustand befindet. Falls bestimmt wird, dass das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, schreitet die Routine mit dem Schritt 214 fort. In dem Schritt 214 bestimmt die CPU 8, ob das Zeitintervall Trc1, das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 2 (Trc1) eingestellt worden ist, abgelaufen ist. Der Niederspannungs-Ausgabetimer 2 zählt das Zeitintervall Trc1.
Falls in dem Schritt 214 bestimmt wird, dass das Zeitintervall Trc1, das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 2 eingestellt wird, verstrichen ist, schreitet die Routine mit dem Schritt 218 fort, um so die Heizeinrichtung 2 anzuschalten und diese in dem An-Zustand bei der Nennspannung Vf durch Anschalten des Treibers 6 aufrecht zu erhalten. Danach werden der Niederspannungs-Ausgabetimer (Trs1) und der Niederspannungs-Ausgabetimer 2 (Trc1) in dem Schritt 220 gelöscht.
Falls in dem Schritt 214 bestimmt wird, dass das Zeitintervall Trc1, das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 2 (Trc1) eingestellt wird, nicht abgelaufen ist, schreitet die Routine mit dem Schritt 216 fort. In dem Schritt 216 wird die Heiz einrichtung 2 angeschaltet bzw. aktiviert bei der Spannung Vrc1, die niedriger ist als die Nennspannung Vf.
Falls andererseits in dem Schritt 212 bestimmt wird, dass das Kopiergerät gerade keinen Kopiervorgang ausführt, schreitet die Routine mit dem Schritt 222 fort. In dem Schritt 222 bestimmt die CPU 8, ob das Zeitintervall Trs1, das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 1 eingestellt wird, abgelaufen ist oder nicht. Der Niederspannungs-Ausgabetimer 1 zählt das Zeitintervall Trs1.
Falls in dem Schritt 222 bestimmt wird, dass das Zeitintervall Trs1, das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 1 eingestellt wird, abgelaufen ist, schreitet die Routine mit dem Schritt 218 fort, um so die Heizeinrichtung 2 anzuschalten und in dem An-Zustand bei der Nennspannung Vf durch Anschalten des Treibers 6 aufrecht zu erhalten.
Danach werden der Niederspannungs-Ausgabetimer 1 (Trs1) und der Niederspannungs-Ausgabetimer 2 (Trc1) in dem Schritt 220 gelöscht. Falls bestimmt wird, dass das Zeitintervall Trs1 nicht abgelaufen ist, schreitet die Routine mit dem Schritt 224 fort. In dem Schritt 224 schaltet die CPU 8 den Treiber 6 an, um so die Heizeinrichtung 2 bei der Spannung Vrs1, die niedriger ist als die Nennspannung Vf, anzuschalten bzw. zu aktivieren.
Wenn die Routine entlang der Route B fortschreitet, bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 230, ob die Temperatur in dem mittleren Abschnitt der Fixierwalze 1 gleich oder größer ist als die Zieltemperatur M, und zwar auf der Grundlage des Temperaturdetektionssignals, das von dem Thermistor 9 ausgegeben wird. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder größer als die Zieltemperatur M ist, fährt die Routine mit Schritt 232 fort. In dem Schritt 232 bestimmt die CPU, ob sich die Heizeinrichtung 2 auch wirklich in einem Aus-Zustand bzw. einem deaktivierten Zustand befindet. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 2 augenblicklich in einem Aus-Zustand bzw. deaktivierten Zustand befindet, fährt die Routine fort mit dem Schritt 240. In dem Schritt 240 wird ein Prozess ausgeführt, um den Aus-Zustand der Heizeinrichtung 2 aufrecht zu erhalten, und fährt die Routine fort mit dem Schritt 242. In dem Schritt 242 werden der Niederspannungs-Ausgabetimer 1 (Trs2) und der Niederspannungs-Ausgabetimer 2 (Trc2) gelöscht.
Falls die CPU 8 andererseits in dem Schritt 232 bestimmt, dass sich die Heizeinrichtung 2 augenblicklich nicht in einem Aus-Zustand befindet bzw. deaktiviert ist, fährt die Routine mit dem Schritt 234 fort. Dann bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 234, ob das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt oder nicht. Das heißt, es wird bestimmt, ob das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt oder sich in einem Wartezustand bzw. Voraufheizzustand befindet. Falls bestimmt wird, dass das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, fährt die Routine mit dem Schritt 236 fort. In dem Schritt 236 bestimmt die CPU, ob das Zeitintervall Trc2, das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 2 eingestellt wird, abgelaufen ist.
Falls in dem Schritt 236 bestimmt wird, dass das Zeitintervall Trc2, das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 2 eingestellt wird, abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 240 fort, um so die Heizeinrichtung 2 auszuschalten und diese durch Ausschalten des Treibers 6 in dem Aus-Zustand zu halten. Danach werden der Niederspannungs-Ausgabetimer 1 (Trs2) und der Niederspannungs-Ausgabetimer 2 (Trc2) in dem Schritt 242 gelöscht.
Falls in dem Schritt 236 bestimmt wird, dass das Zeitintervall Trs2, das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 2 eingestellt wird, nicht abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 216 fort. In dem Schritt 216 wird die Heizeinrichtung 2 bei der Spannung Vrc, die niedriger ist als die Nennspannung Vf, angeschaltet bzw. aktiviert.
Wenn andererseits in dem Schritt 234 bestimmt wird, dass das Kopiergerät gerade keinen Kopiervorgang ausführt, fährt die Routine mit dem Schritt 238 fort. In dem Schritt 238 bestimmt die CPU 8, ob das Zeitintervall Trs2, das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 1 eingestellt wird, abgelaufen ist oder nicht.
Falls in dem Schritt 238 bestimmt wird, dass das Zeitintervall Trs2, das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 1 eingestellt wird, abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 240 fort, um so die Heizeinrichtung 2 auszuschalten und durch Ausschalten des Treibers 6 in dem Aus-Zustand zu halten. Danach werden der Niederspannungs-Ausgabetimer 1 (Trs2) und der Niederspannungs-Ausgabetimer 2 (Trc2) in dem Schritt 242 gelöscht.
Falls in dem Schritt 238 bestimmt wird, dass das Zeitintervall Trs2, das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 1 eingestellt wird, nicht abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 224 fort. In dem Schritt 224 schaltet die CPU 8 den Treiber 6 an, um so die Heizeinrichtung 2 bei der Spannung Vrs2, die niedriger ist als die Nennspannung Vf, anzuschalten bzw. zu aktivieren.
Es sei angemerkt, dass der Niederspannungs-Ausgabetimer 1 (Trs2) und der Niederspannungs-Ausgabetimer 2 (Trc2) den Zeitzählvorgang gemäß einem Intervallprozess ausführen, der in dem Flussdiagramm nicht gezeigt ist. Außerdem können die Zeiten bzw. Zeitintervalle Trs1, Trs2, Trc1 und Trc2 der Niederspannungs-Ausgabetimer 1 und 2 jeweils auf beliebige Zeitintervalle bzw. Zeiträume eingestellt werden. Außerdem können die Spannungen Vrs1, Vrs2, Vrc1 und Vrc2 auf beliebige Spannungen, die niedriger sind als die Nennspannung Vf, eingestellt werden.
Die 4 ist ein Flussdiagramm der Betriebsweise zum Steuern der Heizeinrichtung 3 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der 4 stellt eine Route, die durch einen Pfeil A' angedeutet ist, die Route zum Anschalten bzw. Aktivieren der Heizeinrichtung 3 dar, und stellt eine Route, die durch einen Pfeil B' angedeutet ist, die Route zum Ausschalten bzw. Deaktivieren der Heizeinrichtung 3 dar.
Wenn die Betriebsweise gemäß der 4 gestartet wird, bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 300, ob die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder niedriger ist als eine Temperatur, die durch Subtrahieren von 3°C von einer Zieltemperatur K berechnet wird. Diese Bestimmung wird auf der Grundlage des Temperaturdetektionssignals ausgeführt, das von dem Thermistor 10 ausgegeben wird. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder niedriger ist als die Temperatur (K – 3)°C, fährt die Routine mit dem Schritt 310 fort. Das heißt, falls bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder niedriger ist als die Temperatur (K – 3)°C, fährt die Routine mit der Route A' fort. Falls andererseits bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze nicht gleich oder niedriger ist als die Temperatur (K – 3)°C, fährt die Routine mit dem Schritt 330 fort. Das heißt, falls bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze nicht gleich oder niedriger ist als die Temperatur (K – 3)°C, fährt die Routine entlang der Route B' fort.
Wenn die Routine entlang der Route A' fortfährt, bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 312, ob die Heizeinrichtung 3 sich augenblicklich bei der Nennspannung Vf in einem An-Zustand befindet bzw. aktiviert ist oder nicht. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 3 augenblicklich in einem An-Zustand befindet bzw. bei der Nennspannung Vf aktiviert ist, fährt die Routine mit dem Schritt 318 fort. In dem Schritt 318 wird ein Prozess zum Aufrechterhalten des An-Zustands der Heizeinrichtung 3 bei der Nennspannung Vf ausgeführt und fährt die Routine mit dem Schritt 320 fort. In dem Schritt 320 werden der Niederspannungs- Ausgabetimer 3 (Trs1') und der Niederspannungs-Ausgabetimer 4 (Trc1') gelöscht.
Falls die CPU 8 andererseits in dem Schritt 210 feststellt, dass sich die Heizeinrichtung 3 augenblicklich nicht in einem An-Zustand befindet bzw. bei der Nennspannung Vf aktiviert ist, fährt die Routine mit dem Schritt 312 fort. Dann bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 312, ob das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt oder nicht. Das heißt, es wird bestimmt, ob das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt oder sich in einem Wartezustand oder in einem Vorauiheizzustand befindet. Falls bestimmt wird, dass das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, fährt die Routine mit dem Schritt 314 fort. In dem Schritt 314 bestimmt die CPU 8, ob das Zeitintervall Trc1', das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 4 eingestellt wurde, abgelaufen ist oder nicht. Der Niederspannungs-Ausgabetimer 4 zählt das Zeitintervall bzw. den Zeitraum Trc1'.
Falls in dem Schritt 314 bestimmt wird, dass das Zeitintervall Trc1', das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 4 eingestellt wird, abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 318 fort, um so die Heizeinrichtung 3 anzuschalten und durch Anschalten des Treibers bei der Nennspannung Vf in dem An-Zustand zu halten. Danach werden der Niederspannungs-Ausgabetimer 3 (Trs1') und der Niederspannungs-Ausgabetimer 4 (Trc1') in dem Schritt 320 gelöscht.
Falls in dem Schritt 314 bestimmt wird, dass das Zeitintervall Trc1', das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 4 eingestellt worden ist, nicht abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 316 fort. In dem Schritt 316 wird die Heizeinrichtung 3 angeschaltet bzw. bei der Spannung Vrc1', die niedriger ist als die Nennspannung Vf, aktiviert.
Falls andererseits in dem Schritt 312 bestimmt wird, dass das Kopiergerät gerade keinen Kopiervorgang ausführt, fährt die Routine mit dem Schritt 322 fort. In dem Schritt 322 bestimmt die CPU 8, ob das Zeitintervall Trs1', das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 3 eingestellt worden ist, abgelaufen ist oder nicht. Der Niederspannungs-Ausgabetimer 3 zählt das Zeitintervall Trs1'.
Falls in dem Schritt 322 bestimmt wird, dass das Zeitintervall Trs1', das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 3 eingestellt wird, abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 318 fort, um so die Heizeinrichtung 3 durch Anschalten des Treibers 7 bei der Nennspannung Vf anzuschalten und diese in dem An-Zustand zu halten. Danach werden der Niederspannungs-Ausgabetimer 3 (Trs1') und der Niederspannungs-Ausgabetimer 4 (Trc1') in dem Schritt 320 gelöscht. Falls bestimmt wird, dass das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 3 eingestellte Zeitintervall Trs1' nicht abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 324 fort. In dem Schritt 324 schaltet die CPU 8 den Treiber 7 an, um so die Heizeinrichtung 3 bei der Spannung Vrs1', die niedriger ist als die Nennspannung Vf, anzuschalten bzw. zu aktivieren.
Wenn die Routine entlang der Route B' fortschreitet, bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 330, ob die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder größer als die Zieltemperatur K ist, und zwar auf der Grundlage des Temperaturdetektionssignals, das von dem Thermistor 10 ausgegeben wird. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder größer als die Zieltemperatur K ist, fährt die Routine mit dem Schritt 332 fort. In dem Schritt 332 bestimmt die CPU 8, ob die Heizeinrichtung 3 sich augenblicklich in einem Aus-Zustand befindet bzw. deaktiviert ist oder nicht. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 3 augenblicklich in einem Aus-Zustand befindet bzw. deaktiviert ist, fährt die Routine mit dem Schritt 340 fort. In dem Schritt 340 wird ein Prozess zum Aufrechterhalten des Aus-Zustands der Heizeinrichtung 3 ausgeführt und fährt die Routine mit dem Schritt 342 fort. In dem Schritt 342 werden der Niederspannungs-Ausgabetimer 3 (Trs2') und der Niederspannungs-Ausgabetimer 4 (Trc2') gelöscht.
Falls die CPU 8 andererseits in dem Schritt 332 feststellt, dass sich die Heizeinrichtung 3 augenblicklich nicht in einem Aus-Zustand befindet bzw. deaktiviert ist, fährt die Routine mit dem Schritt 334 fort. Dann bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 334, ob das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt. Das heißt, es wird bestimmt, ob das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt oder sich in einem Wartezustand oder Voraufheizzustand befindet. Falls bestimmt wird, dass das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, fährt die Routine mit dem Schritt 336 fort. In dem Schritt 336 bestimmt die CPU 8, ob das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 4 eingestellte Zeitintervall Trc2' abgelaufen ist oder nicht.
Falls in dem Schritt 336 bestimmt wird, dass das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 4 eingestellte Zeitintervall Trc2' abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 340 fort, um so die Heizeinrichtung 4 durch Ausschalten des Treibers 7 auszuschalten und in dem Aus-Zustand zu halten. Danach werden in dem Schritt 242 der Niederspannungs-Ausgabetimer 1 (Trs2') und der Niederspannungs-Ausgabetimer 4 (Trc2') gelöscht.
Falls in dem Schritt 336 bestimmt wird, dass das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 4 eingestellte Zeitintervall Trc2' nicht abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 316 fort. In dem Schritt 316 wird die Heizeinrichtung 4 bei der Spannung Vrc2', die niedriger ist als die Nennspannung Vf, angeschaltet bzw. aktiviert.
Falls andererseits in dem Schritt 334 bestimmt wird, dass das Kopiergerät gerade keinen Kopiervorgang ausführt, fährt die Routine mit dem Schritt 338 fort. In dem Schritt 338 bestimmt die CPU 8, ob das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 3 eingestellte Zeitintervall Trs2' abgelaufen ist oder nicht.
Falls in dem Schritt 338 bestimmt wird, dass das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 3 eingestellte Zeitintervall Trs2' abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 340 fort, um die Heizeinrichtung 3 durch Ausschalten des Treibers 7 auszuschalten und diese in dem Aus-Zustand zu halten. Danach werden in dem Schritt 342 der Niederspannungs-Ausgabetimer 3 (Trs2') und der Niederspannungs-Ausgabetimer 4 (Trc2') gelöscht.
Falls in dem Schritt 338 bestimmt wird, dass das von dem Niederspannungs-Ausgabetimer 3 eingestellte Zeitintervall Trs2' nicht abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 324 fort. In dem Schritt 324 schaltet die CPU 8 den Treiber 7 an, um so seinerseits die Heizeinrichtung 3 bei der Spannung Vrs2', die niedriger ist als die Nennspannung Vf, anzuschalten bzw. zu aktivieren.
Es sei angemerkt, dass der Niederspannungs-Ausgabetimer 3 (Trs2') und der Niederspannungs-Ausgabetimer 4 (Trc2') den Zeitzählvorgang gemäß einem in dem Flussdiagramm nicht gezeigten Intervallprozess ausführen. Außerdem können die Einstellzeiten Trs1', Trs2' , Trc1' und Trc2' der Niederspannungs-Ausgabetimer 3 und 4 jeweils auf beliebige Zeitintervalle eingestellt werden. Außerdem können die Spannungen Vrs1', Vrs2', Vrc1' und Vrc2' auf beliebige Spannungen, die kleiner sind als die Nennspannung Vf, eingestellt werden.
Die Spannungen Vrc1, Vrc2, Vrs1' und Vrs2', die kleiner sind als die Nennspannung Vf und die an die Heizeinrichtung 2 angelegt werden, können mit Hilfe eines Phasensteuerungsverfahrens erzeugt werden, das für gewöhnliche für einen Beleuchtungssteuerungsvorgang einer Beleuchtungslampe in einem optischen System verwendet wird, welche in einer herkömmlichen Bilderzeugungsvorrichtung, beispielsweise einem Kopiergerät, vorhanden ist. Das heißt, die CPU 8 gibt ein Pulsbreitenmodulations-Pulssignal (PWM) an den Treiber 6 in Synchronisation zu der Wechselspannungsquelle aus, um so den Triac anzuschalten und auszuschalten. Somit werden die Niederspannungen Vrc und Vrs, die an die Heizeinrichtung 2 angelegt werden, mit Hilfe des Phasensteuerungsverfahrens erzeugt.
Die 5 zeigt Signalformen der Wechselspannung, die an die Heizeinrichtung 2 angelegt wird, und des PWM-Pulssignals, das von der CPU 8 ausgegeben wird. Die Wechselspannung wird an die Heizeinrichtung 2 angelegt, wenn sich das PWM-Pulssignal auf einem hohen Wert befindet. In der 5 werden die Nennspannungen Vrc und Vrs an die Heizeinrichtung während Zeitintervallen t2 angelegt, während denen sich das PWM-Pulssignal zu Beginn der Aktivierung der Heizeinrichtung 2 auf dem hohen Wert befindet. Der Wert der an die Heizeinrichtung 2 angelegten Spannung kann durch Variieren des Zeitintervalls t2 in Bezug auf ein Zeitintervall t1 variiert werden, welches einem Halbzyklus der Wechselspannung entspricht. In der 4 entspricht die Dauer des Beginns bzw. der Anfangsphase zwei Zyklen der Wechselspannung. Nachdem die Anfangsphase beendet ist, wird das PWM-Pulssignal auf dem hohen Wert gehalten. Somit wird die volle Wechselspannung an die Heizeinrichtung 2 angelegt.
Die Spannungen Vrc1', Vrc2', Vrs1' und Vrs2', die an die Heizeinrichtung 3 angelegt werden, können in derselben Weise mit Hilfe des vorgenannten Phasensteuerungsverfahrens erzeugt und variiert werden.
Wie vorstehend ausgeführt, wird, wenn die Heizeinrichtungen 2 und 3 an- oder ausgeschaltet werden, eine Niederspannung, beispielsweise die Spannung Vrc1, Vrc2, Vrs1, Vrs2, Vrc1', Vrc2', Vrs1' oder Vrs2' an die Heizeinrichtungen 2 und 3 angelegt, bevor eine volle Spannung (die Nennspannung Vf) angelegt wird oder bevor die Spannung ausgehend von der vollen Spannung verringert wird. Somit wird eine Änderungsrate des Stroms, der zu den Heizeinrichtungen 2 und 3 fließt, herabgesetzt. Dies verhindert eine abrupte Schwankung der Spannungsquellenspannung, wenn die Heizeinrichtungen 2 und 3 an- oder ausgeschaltet werden. Folglich werden die Schwankungs- bzw. Flackerwerte Pst (Kurzzeit- Schwankungswert) und Plt (Langzeit-Schwankungswert, die Messgrößen eines Schwankungs- bzw. Flackermessgeräts darstellen, ausreichend herabgesetzt, um Normwerte zu erfüllen, um beispielsweise im Falle des Kurzzeit-Schwankungswerts Pst 1,0 zu betragen oder kleiner zu sein und im Fall des Langzeit-Schwankungswerts Plt 0,65 zu betragen oder kleiner zu sein. Es sei angemerkt, dass das Schwankungsmessgerät einen Wert einer Spannungsschwankung (physikalischer Wert) in einen Schwankungswert (Fühl- bzw. Detektionswert) umwandelt. Außerdem kann die Herabsetzung in den Schwankungswerten ohne zusätzliche Teile bzw. Bauelemente erzielt werden, beispielsweise ohne zusätzlichen Transformator und ohne zusätzliche Filterschaltungen (LCR-Schaltungen). Das heißt, dass gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausreichende Maßnahmen gegen den Einfluss der Spannungsquellen-Spannungsschwankung ohne Erhöhung der Herstellungskosten und der Größe und des Gewichts des Kopiergeräts erzielt werden können.
Damit die zulässigen Werte sowohl in einem Wartezustand als auch in einem Vorauiheizzustand und in einem Kopierzustand erfüllt sind, kann die CPU 8 die Spannungen Vrs1, Vrs2, Vrs1' und Vrs2', die während eines Warte- oder Voraufheizzustands angelegt werden, so steuern, dass diese verschieden sind zu den Spannungen Vrc und Vrc', die während eines Kopiervorgangs angelegt werden.
Wenn sich bei der vorliegenden Ausführungsform das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, steuert die CPU 8 die Spannungen Vrs1, Vrs2, Vrs1' und Vrs2' so, dass diese gleich groß oder kleiner sind als 40% der Nennspannung Vf. Messungen der Schwankungswerte Pst und Plt bei dieser Bedingung wurden von den Erfindern durchgeführt. Das Ergebnis der Messungen ergab, dass der Kurzzeit-Schwankungswert Pst von 1,453 auf weniger als 0,65 herabgesetzt ist und dass der Langzeit-Schwankungswert Plt von 1,371 auf weniger als 0,6 herabgesetzt ist. Dies entspricht einer Verringerung der Schwankungswerte um mehr als 50%.
Wenn das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, steuert die CPU 8 außerdem die Spannungen Vrc1, Vrc2, Vrc1' und Vrc2' so, dass diese gleich oder kleiner sind als 60% der Nennspannung Vf. Messungen der Schwankungswerte Pst und Plt unter dieser Bedingung wurden von den Erfindern vorgenommen. Das Ergebnis der Messungen ergab, dass der Kurzzeit-Schwankungswert Pst von 1,295 auf weniger als 0,9 herabgesetzt ist. Dies entspricht einer Verringerung des Schwankungswerts um mehr als 30%.
Wenn sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, steuert die CPU 8 außerdem die Spannungen Vrs1, Vrs2, Vrs1' und Vrs2' so, dass diese gleich groß oder größer als 20% der Nennspannung Vf sind. Diese Einschränkung sorgt für einen geringeren Einfluss auf die harmonischen Ströme bzw. Oberwellenströme. Messungen des harmonischen Stroms bzw. Oberwellenstroms unter dieser Bedingung wurden von den Erfindern vorgenommen. Das Ergebnis einer Messung ergab, dass ein Wert des Oberwellenstroms ein ausreichendes Spiel aufweist, um einen Normwert zu erfüllen.
Wenn das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, steuert die CPU 8 außerdem die Spannung Vrc1, Vrc2, Vrc1' und Vrc2' so, dass diese gleich groß oder größer als 50% der Nennspannung Vf sind. Diese Einschränkung sorgt für einen geringeren Einfluss auf die harmonischen Ströme bzw. den Oberwellenstrom. Messungen des harmonischen Stroms während dieser Bedingung wurden von den Erfindern vorgenommen. Das Ergebnis von Messungen ergab, dass ein Wert des harmonischen Stroms einen ausreichenden Spielraum aufweist, um einen Normwert zu erfüllen.
In einer Bilderzeugungsvorrichtung, beispielsweise einem Kopiergerät, ist der Leistungsbedarf während eines Warte- oder Voraufheizzustands niedriger als der Leistungsbedarf während eines Bilderzeugungsvorgangs, beispielsweise während eines Kopiervorgangs. Dies liegt daran, weil weniger Leistung von den Leistung verbrauchenden Geräten mit Ausnahme einer Heizeinrichtung einer Fixiervorrichtung verbraucht wird. Somit sorgt eine Aktivierung und Deaktivierung der Heizeinrichtung der Fixiervorrichtung während eines Warte- oder Voraufheizzustands für einen größeren Einfluss als während eines Kopiervorgangs. Weil andererseits die Leistung verbrauchenden Einrichtungen, welche eine schaltende Spannungsquelle verwenden, mehr Leistung während eines Kopiervorgangs als während eines Warte- oder Voraufheizzustands verbrauchen, ist eine Änderung in dem Stromverbrauch vergleichsweise gering, wenn ein Kopiervorgang ausgeführt wird. Somit ist der Einfluss auf die Schwankung in der Spannungsquellenspannung während eines Kopiervorgangs vergleichsweise kleiner als während eines Warte- oder Voraufheizzustands. Weil jedoch andere Leistung verbrauchende Einrichtungen während eines Kopiervorgangs betrieben werden, wird ein harmonischer Strom bzw. Oberwellenstrom erzeugt.
Der Kurzzeit-Schwankungswert Pst wird während eines Bilderzeugungszustands, beispielsweise eines Kopierzustands, in welchem eine Fixiervorrichtung betrieben wird, und auch während eines Wartezustands und während eines Voraufheizzustands gemessen. Der Langzeit-Schwankungswert Plt wird jedoch nicht während eines Kopierzustands gemessen, sondern nur während eines Wartezustands und eines Voraufheizzustands. Ein zulässiger Wert für den Langzeit-Schwankungswert Plt ist niedriger als derjenige für den Kurzzeit-Schwankungswert Pst. Das heißt, dass beispielsweise gemäß einer Norm der zulässige Kurzzeit-Schwankungswert Pst gleich oder niedriger ist als 1,0, während der zulässige Langzeit-Schwankungswert Plt 0,65 beträgt. Somit muss der Schwankungswert während eines Wartezustands und eines Voraufheizzustands niedriger sein als der Schwankungswert während eines Bilderzeugungsvorgangs, beispielsweise eines Kopiervorgangs.
Wie vorstehend ausgeführt, ist eine Beziehung zwischen der Spannungsquellens-Spannungsschwankung und dem harmonischen Strom bzw. Oberwellenstrom zwischen einem Kopierzustand und einem Warte- oder Voraufheizzustand umgekehrt. Falls die Niederspannungen Vrc1, Vrc2, Vrs1 und Vrs2 während eines Kopiervorgangs gleich den Niederspannungen Vrc1', Vrc2', Vrs1' und Vrs2' während eines Warte- oder Voraufheizzustands sind, gibt es die Möglichkeit, dass sowohl ein zulässiger Wert für die Spannungsquellen-Spannungsschwankung als auch ein zulässiger Wert für den harmonischen Strom nicht erfüllt ist.
Außerdem können die Zeitintervalle Trc1, Trc2, Trs1, Trs2, Trc1', Trc2' , Trs1' und Trs2' die Messungen der Spannungsquellen-Spannungsschwankung und des harmonischen Stroms beeinflussen und somit gibt es eine Möglichkeit, dass sowohl ein zulässiger Wert für die Spannungsquellen-Spannungsschwankung als auch ein zulässiger Wert für den harmonischen Strom nicht erfüllt ist. Falls die Zeitintervalle Trc1, Trc2, Trs1, Trs2, Trc1', Trc2', Trs1' und Trs2' zum Bereitstellen der Niederspannung Vrc1, Vrc2, Vrs1, Vrs2, Vrc1', Vrc2', Vrs1' und Vrs2' zu kurz sind, wird die Spannungsquellen-Spannungsschwankung erhöht und, falls diese zu lang sind, wird der harmonische Strom erhöht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform steuert die CPU 8 die Zeitintervalle Trs und Trs', die während eines Wartezustands oder eines Voraufheizzustands bereitgestellt werden, so, dass diese verschieden sind zu den Zeitintervallen Trc und Trc', die während eines Kopiervorgangs bereitgestellt werden. Dies verringert einen Stromstoß, wenn die Heizeinrichtungen 2 und 3 angeschaltet werden, und eine abrupte Änderung in dem Strom, der zu den Heizeinrichtungen 2 und 3 fließt, wenn die Heizeinrichtungen 2 und 3 in einer Weise ausgeschaltet werden, bei der die Änderung in dem Strom in einem Kopierzustand und in einem Wartezustand oder einem Voraufheizzustand separat gesteuert werden. Somit wird sowohl der Kurzzeit-Schwankungswert Pst als auch der Langzeit-Schwankungswert Plt geeignet verringert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform steuert, wenn das Kopiergerät sich in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, die CPU 8 die Zeitintervalle Trs1, Trs2, Trs1' und Trs2' zum Anlegen der Spannungen Vrs und Vrs' an die Heizeinrichtungen 2 und 3 so, dass diese gleich lang oder länger als 300 ms sind. Messungen der Schwankungswerte Pst und Plt unter dieser Bedingung wurden von den Erfindern vorgenommen. Das Ergebnis der Messungen ergab, dass der Kurzzeit-Schwankungswert Pst von 1,453 auf weniger als 0,65 herabgesetzt ist und dass der Langzeit-Schwankungswert Plt von 1,371 auf weniger als 0,6 herabgesetzt ist. Dies entspricht einer Verringerung der Schwankungswerte um mehr als 50%.
Wenn das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, steuert die CPU 8 außerdem die Zeitintervalle Trc1, Trc2, Trc1' und Trc2' zum Bereitstellen der Spannungen Vrc1, Vrc2, Vrc1' und Vrc2' für die Heizeinrichtung 2 und 3 so, dass diese gleich lang oder länger als 100 ms sind. Messungen der Schwankungswerte Pst und Plt unter dieser Bedingung wurden von den Erfindern vorgenommen. Das Ergebnis der Messungen ergab, dass der Kurzzeit-Schwankungswert Pst von 1,296 auf unterhalb 0,8 herabgesetzt ist. Dies entspricht einer Verringerung des Schwankungswerts um mehr als 40%.
Wenn sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, steuert die CPU 8 außerdem die Zeitintervalle Trs1, Trs2, Trs1' und Trs2' zum Bereitstellen der Spannungen Vrs und Vrs' für die Heizeinrichtungen 2 und 3 so, dass diese gleich lang oder kürzer sind als 700 ms. Diese Einschränkung sorgt für einen geringeren Einfluss auf den harmonischen Strom. Messungen des harmonischen Stroms unter dieser Bedingung wurden von den Erfindern vorgenommen. Das Ergebnis von Messungen ergab, dass ein Wert des harmonischen Stroms ein ausreichendes Spiel aufweist, um einen Normwert zu erfüllen.
Wenn das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, steuert die CPU 8 außerdem die Zeitintervalle Trc1, Trc2, Trc1' und Trc2' zum Bereitstellen der Spannungen Vrc und Vrc' für die Heizeinrichtungen 2 und 3 so, dass diese gleich lang oder kürzer als 500 ms sind. Diese Einschränkung sorgt für einen geringeren Einfluss auf den harmonischen Strom. Messungen des harmonischen Stroms unter dieser Bedingung wurden von den Erfindern vorgenommen. Das Ergebnis von Messungen ergab, dass ein Wert des harmonischen Stroms bzw. Oberwellenstroms einen ausreichenden Spielraum aufweist, um einen Normwert zu erfüllen.
Nun wird eine Fixiervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Der grundlegende Aufbau der Fixiervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist derselbe wie der der in der 1 gezeigten Fixiervorrichtung.
Bei der zweiten Ausführungsform werden die Aktivierung und Deaktivierung der Heizeinrichtung 2 durch Überwachen eines Ausgangssignals der Heizeinrichtung 3 vorgenommen. Gleichzeitig werden die Aktivierung und Deaktivierung der Heizeinrichtung 3 durch Überwachen eines Ausgangssignals der Heizeinrichtung 2 vorgenommen. Die Steuerung der Heizeinrichtungen 2 und 3 wird nachfolgend beschrieben.
Wenn die Heizeinrichtung 2 aktiviert werden soll, während sich die Heizeinrichtung 3 in einem deaktivierten Zustand befindet, startet die CPU 8 einen Verzögerungstimer zur Aktivierung der Heizeinrichtung 3, so dass die Heizeinrichtung 2 und die Heizeinrichtung 3 nicht zum selben Zeitpunkt angeschaltet werden. Das heißt, der Verzögerungstimer stellt eine Verzögerungszeit zum Starten der Aktivierung der Heizeinrichtung 3 so ein, dass der Beginn der Aktivierung der Heizeinrichtung 3 um die Verzögerungszeit verzögert ist.
Wenn die Heizeinrichtung 2 aktiviert wird, während sich die Heizeinrichtung 3 in einem aktivierten Zustand befindet, überprüft die CPU 8 einen Verzögerungstimer für die Heizeinrichtung 2, um so zu bestimmen, ob die Verzögerungszeit für die Heizeinrichtung 2 abgelaufen ist. Die CPU 8 aktiviert die Heizeinrichtung 2 nur dann, wenn der Verzögerungstimer für die Heizeinrichtung 2 abgelaufen ist. Wenn die Heizeinrichtung 2 angeschaltet wird, startet die CPU 8 den Verzögerungstimer für die Heizeinrichtung 3 zum selben Zeitpunkt.
Wenn die Heizeinrichtung 2 außerdem aktiviert werden soll, während sich die Heizeinrichtung 3 in einem aktivierten Zustand befindet, startet die CPU 8 einen Verzögerungstimer zur Deaktivierung der Heizeinrichtung 3, so dass die Heizeinrichtung 2 und die Heizeinrichtung 3 nicht zum selben Zeitpunkt ausgeschaltet werden. Das heißt, der Verzögerungstimer stellt eine Verzögerungszeit zum Starten einer Deaktivierung der Heizeinrichtung 3 so ein, dass der Start einer Deaktivierung der Heizeinrichtung 3 um die Verzögerungszeit verzögert ist.
Wenn die Heizeinrichtung 2 deaktiviert wird, während sich die Heizeinrichtung 3 in einem deaktivierten Zustand befindet, überprüft die CPU 8 einen Verzögerungstimer für die Heizeinrichtung 2, um so zu bestimmen, ob die Verzögerungszeit für die Heizeinrichtung 2 abgelaufen ist. Die CPU 8 deaktiviert die Heizeinrichtung 2 nur dann, wenn der Verzögerungstimer für die Heizeinrichtung 2 abgelaufen ist. Wenn die Heizeinrichtung 2 ausgeschaltet wird, startet die CPU 8 den Verzögerungstimer für die Heizeinrichtung 3 zum selben Zeitpunkt.
Die CPU 8 steuert die Aktivierung und Deaktivierung der Heizeinrichtung 3 ähnlich zu der Heizeinrichtung 2.
Nun wird anhand der 6 und 7 eine Beschreibung von Steuerungsvorgängen der Heizeinrichtungen 2 und 3 gegeben werden. Die 6 und 7 sind Flussdiagramme der Steuerungsoperationen der Heizeinrichtungen 2 bzw. 3. Gemäß den nachstehend beschriebenen Steuerungsoperationen werden die Heizeinrichtungen 2 und 3 so gesteuert, dass eine Aktivierung der Heizeinrichtungen 2 und 3 nicht zum selben Zeitpunkt gestartet wird und dass auch eine Deaktivierung der Heizeinrichtungen 2 und 3 nicht zum selben Zeitpunkt gestartet wird.
Im Wesentlichen schaltet die CPU 8 die Heizeinrichtung 2 an, wenn der mittlere Abschnitt der Fixierwalze 1 sich unter der Zieltemperatur M minus 3°C entsprechend dem Temperaturdetektionssignal, das von dem Thermistor 9 ausgegeben wird, befindet. Die Heizeinrichtung 2 wird ausgeschaltet, wenn die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 die Zieltemperatur M erreicht. Somit steuert die CPU 8 die Aktivierung und Deaktivierung der Heizeinrichtung 2, um die Temperatur des mittleren Abschnitts der Fixierwalze 1 innerhalb eines Bereiches zwischen der Zieltemperatur M minus 3°C und der Zieltemperatur M zu halten.
Außerdem schaltet die CPU 8 die Heizeinrichtung 3 an, wenn sich der Endabschnitt der Fixierwalze unterhalb der Zieltemperatur K minus 3°C entsprechend dem Temperaturdetektionssignal, das von dem Thermistor 10 ausgegeben wird, befindet. Die Heizeinrichtung 3 wird ausgeschaltet, wenn die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 die Zieltemperatur K erreicht. Somit steuert die CPU 8 die Aktivierung und Deaktivierung der Heizeinrichtung 3, um die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 innerhalb eines Bereiches zwischen der Zieltemperatur K minus 3°C und der Zieltemperatur K zu halten, außer dann, wenn ein Gehäuse des Kopiergerätes geöffnet ist oder ein Papierstau in dem Kopiergerät auftritt.
In der 6 entspricht eine Route, die durch einen Pfeil A angedeutet ist, einem Betrieb zum Steuern der Aktivierung der Heizeinrichtung 2 und eine Route, die durch einen Pfeil B angedeutet ist, entspricht einem Betrieb zum Steuern der Deaktivierung der Heizeinrichtung 2. In ähnlicher Weise entspricht in der 7 eine Route, die durch einen Pfeil A angedeutet ist, einem Betrieb zum Steuern der Akti vierung der Heizeinrichtung 3 und entspricht eine Route, die durch einen Pfeil B angedeutet ist, einem Betrieb zum Steuern der Deaktivierung der Heizeinrichtung 3.
Wenn der Steuerungsvorgang der Heizeinrichtung 2, der in der 6 gezeigt ist, gestartet wird, wird in dem Schritt 400 bestimmt, ob eine Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 gleich groß oder niedriger ist als die Zieltemperatur M minus 3°C. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes gleich groß oder niedriger ist als die Zieltemperatur M minus 3°C, nimmt die Routine die Route A, indem sie zum Schritt 402 übergeht.
In dem Schritt 402 wird bestimmt, ob das von dem Verzögerungstimer zum Aktivieren der Heizeinrichtung 2 eingestellte Zeitintervall abgelaufen ist. Falls bestimmt wird, dass das von dem Verzögerungstimer eingestellte Zeitintervall nicht abgelaufen ist, wird die Bestimmung des Schrittes 402 wiederholt. Falls bestimmt wird, dass das von dem Verzögerungstimer eingestellte Zeitintervall abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 404 fort. Gemäß dem Prozess des Schrittes 404 wird die Heizeinrichtung 2 so lange nicht angeschaltet, bis das von dem Verzögerungstimer zum Aktivieren der Heizeinrichtung 2 eingestellte Zeitintervall nicht abgelaufen ist.
In dem Schritt 404 wird bestimmt, ob die Heizeinrichtung 2 sich in einem aktivierten Zustand befindet oder nicht. Falls bestimmt wird, dass die Heizeinrichtung 2 sich in dem aktivierten Zustand befindet, endet die Routine. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 2 nicht in dem aktivierten Zustand befindet, fährt die Routine mit dem Schritt 406 fort. In dem Schritt 406 schaltet die CPU 8 die Heizeinrichtung 2 an. Dann startet die CPU 8 in dem Schritt 408 den Verzögerungstimer zum Aktivieren der Heizeinrichtung 3. Der Prozess des Schrittes 406 und der Prozess des Schrittes 408 werden im Wesentlichen zum selben Zeitpunkt ausgeführt. Somit kann die Heizeinrichtung 3 nicht zum selben Zeitpunkt angeschaltet werden, wenn die Heizeinrichtung 2 angeschaltet wird.
Wenn in dem Schritt 400 andererseits bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 höher ist als die Zieltemperatur M minus 3°C, nimmt die Routine die Route B, indem diese zu dem Schritt 410 übergeht. In dem Schritt 410 bestimmt die CPU 8, ob die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder größer ist als die Zieltemperatur M. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes niedriger ist als die Zieltemperatur M, wird die Routine abgebrochen. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder größer ist als die Zieltemperatur M, fährt die Routine mit dem Schritt 412 fort.
In dem Schritt 412 wird bestimmt, ob das von dem Verzögerungstimer zur Deaktivierung der Heizeinrichtung 2 eingestellte Zeitintervall abgelaufen ist oder nicht. Falls bestimmt wird, dass das von dem Verzögerungstimer eingestellte Zeitintervall nicht abgelaufen ist, wird die Bestimmung des Schrittes 412 wiederholt. Falls bestimmtwird, dass das von dem Verzögerungstimer eingestellte Zeitintervall abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 414 fort. Gemäß dem Prozess des Schrittes 412 wird die Heizeinrichtung 2 so lange nicht angeschaltet, bis das von dem Verzögerungstimer zur Deaktivierung der Heizeinrichtung 2 eingestellte Zeitintervall abgelaufen ist.
In dem Schritt 414 wird bestimmt, ob sich die Heizeinrichtung 2 in einem deaktivierten Zustand befindet oder nicht. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 2 in dem deaktivierten Zustand befindet, wird die Routine abgebrochen. Falls bestimmt wird, dass die Heizeinrichtung 2 sich nicht in dem deaktivierten Zustand befindet, fährt die Routine mit dem Schritt 416 fort. In dem Schritt 416 schaltet die CPU 8 die Heizeinrichtung 2 an. Dann startet die CPU 8 in dem Schritt 418 den Verzögerungstimer zur Deaktivierung der Heizeinrichtung 3. Der Prozess des Schrittes 416 und der Prozess des Schrittes 418 werden im Wesentlichen zum selben Zeitpunkt ausgeführt. Das heißt, die Heizeinrichtung 3 kann nicht zum selben Zeitpunkt ausgeschaltet werden, zu dem die Heizeinrichtung 2 ausgeschaltet wird.
Ähnlich zu dem Steuerungsvorgang der Heizeinrichtung 2 wird, wenn der Steuerungsvorgang der Heizeinrichtung 3, der in der 7 gezeigt ist, gestartet wird, in dem Schritt 500 bestimmt, ob eine Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 gleich groß oder niedriger ist als die Zieltemperatur K minus 3°C. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes gleich groß oder kleiner ist als die Zieltemperatur K minus 3°C, nimmt die Routine die Route A, indem diese mit dem Schritt 502 fortschreitet.
In dem Schritt 502 wird bestimmt, ob das von dem Verzögerungstimer zur Aktivierung der Heizeinrichtung 3 eingestellte Zeitintervall abgelaufen ist oder nicht. Falls bestimmt wird, dass das von dem Verzögerungstimer eingestellte Zeitintervall nicht abgelaufen ist, wird die Bestimmung des Schrittes 502 wiederholt. Falls bestimmt wird, dass das von dem Verzögerungstimer eingestellte Zeitintervall abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 504 fort. Gemäß dem Prozess des Schrittes 504 wird die Heizeinrichtung 3 so lange nicht eingeschaltet, bis das von dem Verzögerungstimer zur Aktivierung der Heizeinrichtung 3 eingestellte Zeitintervall abgelaufen ist.
In dem Schritt 504 wird bestimmt, ob sich die Heizeinrichtung 3 in einem aktivierten Zustand befindet oder nicht. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 3 in dem aktivierten Zustand befindet, wird die Routine abgebrochen. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 3 in einem deaktivierten Zustand befindet, fährt die Routine mit dem Schritt 506 fort. In dem Schritt 506 schaltet die CPU die Heizeinrichtung 3 an. Dann startet die CPU 8 in dem Schritt 508 den Verzögerungstimer zum Aktivieren der Heizeinrichtung 2. Der Prozess des Schrittes 506 und der Prozess des Schrittes 508 werden im Wesentlichen zur selben Zeit ausgeführt. Somit kann die Heizeinrichtung 2 nicht zum selben Zeitpunkt angeschaltet werden, zu welchem die Heizeinrichtung 3 angeschaltet wird.
Falls andererseits in dem Schritt 500 bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 größer ist als die Zieltemperatur K minus 3°C, nimmt die Routine die Route B, indem die sie mit dem Schritt 510 fortfährt. In dem Schritt 510 bestimmt die CPU 8, ob die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 gleich groß oder größer als die Zieltemperatur K ist oder nicht. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes kleiner ist als die Zieltemperatur K, wird die Routine abgebrochen. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 gleich groß oder größer ist als die Zieltemperatur K, fährt die Routine mit dem Schritt 512 fort.
In dem Schritt 512 wird bestimmt, ob das von dem Verzögerungstimer zur Deaktivierung der Heizeinrichtung 3 eingestellte Zeitintervall abgelaufen ist oder nicht. Falls bestimmt wird, dass das von dem Verzögerungstimer eingestellte Zeitintervall nicht abgelaufen ist, wird die Bestimmung des Schrittes 512 wiederholt. Falls bestimmtwird, dass das von dem Verzögerungstimer eingestellte Zeitintervall abgelaufen ist, fährt die Routine mit dem Schritt 514 fort. Gemäß dem Prozess des Schrittes 512 wird die Heizeinrichtung 3 so lange nicht angeschaltet, bis das von dem Verzögerungstimer zur Deaktivierung der Heizeinrichtung 3 eingestellte Zeitintervall abgelaufen ist.
In dem Schritt 514 wird bestimmt, ob sich die Heizeinrichtung 3 in einem aktivierten Zustand befindet oder nicht. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 3 in dem deaktivierten Zustand befindet, wird die Routine abgebrochen. Falls bestimmtwird, dass sich die Heizeinrichtung 3 nicht in dem deaktivierten Zustand befindet, fährt die Routine mit dem Schritt 516 fort. In dem Schritt 516 schaltet die CPU 8 die Heizeinrichtung 3 an. Dann startet die CPU 8 in dem Schritt 518 den Verzögerungstimer zur Deaktivierung der Heizeinrichtung 2. Der Prozess des Schrittes 516 und der Prozess des Schrittes 518 werden im Wesentlichen zur selben Zeit ausgeführt. Somit kann die Heizeinrichtung 2 nicht zum selben Zeitpunkt ausgeschaltet werden, zu welchem die Heizeinrichtung 3 ausgeschaltet wird.
Wie vorstehend ausgeführt, werden gemäß den Steuerungsvorgängen der Heizeinrichtungen 2 und 3 die Heizeinrichtungen 2 und 3 nicht zum selben Zeitpunkt angeschaltet und werden diese auch nicht zum selben Zeitpunkt ausgeschaltet.
Außerdem kann die Verzögerungszeit zum Aktivieren und Deaktivieren der Heizeinrichtungen 2 und 3 durch Einstellen des Zeitintervalls von jedem der Verzögerungstimer für die Heizeinrichtungen 2 und 3 in beliebiger Weise eingestellt werden.
Der Wert eines Wechselstroms, der von der AC-Stromquelle bzw. Wechselstromquelle zu der Heizeinrichtung 2 fließt, ist innerhalb des ersten Zyklus, nachdem die Heizeinrichtung 2 angeschaltet wird (nachdem der Triac 4 angeschaltet wird), auf Grund eines Stromstoßes hoch, wie in der 8 gezeigt. Der Wert des Wechselstroms wird verringert, wenn die Zeit von dem ersten Zyklus zu dem zweiten Zyklus verstreicht und wird kontinuierlich zu einem N-ten Zyklus verringert. Die Größe eines Wechselstroms, der zu der Heizeinrichtung 3 fließt, wird ebenfalls verringert, wenn die Zeit verstreicht. Falls die Zeitsteuerung des An- und Ausschaltens der Heizeinrichtungen 2 und 3 zueinander um mehr als einen Zyklus verschoben wird, wird folglich eine Änderung in dem Gesamtstrom, der zu den Heizeinrichtungen 2 und 3 fließt, herabgesetzt. Das heißt, dass beispielsweise der Stromstoß, der während des ersten Zyklus zu der Heizeinrichtung 3 fließt, sich nicht zu dem Stromstoß addiert, der während des ersten Zyklus zu der Heizeinrichtung 2 fließt. Somit kann die Größe der Schwankung in der Spannungsquellenspannung, die der Fixiervorrichtung einen Strom zuführt, herabgesetzt werden.
Die Änderung in dem Gesamtstrom, der zu den Heizeinrichtungen 2 und 3 fließt, wird herabgesetzt, wenn die Verzögerungszeit zum An- und Ausschalten der Heizeinrichtungen 2 und 3 von einem Zyklus auf zwei Zyklen und weiter auf N Zyklen herabgesetzt wird. Dies erhöht den Effekt einer Verringerung der Spannungsquellen-Spannungsschwankung. Falls jedoch die Verzögerungszeit zu lang ist, kann der Temperaturschwankungsbereich der Temperatur der Fixiervorrichtung vergrößert bzw. verbreitert werden. Dies kann einen Einfluss auf die Temperatursteuerung einer Fixiertemperatur haben. Wenn man eine solche Bedingung betrachtet, sollte die Verzögerungszeit maximal einige wenige Sekunden betragen.
Für gewöhnlich wird für eine Spannungsquelle eine Frequenz von 50 Hz oder 60 Hz verwendet. Falls das Kopiergerät mit einer 50 Hz-Spannungsquelle verwendet wird, ist die Periode eines Zyklus des Wechselstroms 20 ms lang. Somit sind die Zeitperioden, die von den Verzögerungstimern eingestellt werden, vorzugsweise gleich lang oder länger als 20 ms.
Gemäß einer Norm müssen die Schwankungs- bzw. Flackerwerte Pst (Kurzzeit-Schwankungswert) und Plt (Langzeit-Schwankungswert), bei denen es sich um Messwerte eines Schwankungs- bzw. Flackermessgeräts handelt, so herabgesetzt werden, dass diese Normwerte erfüllen, dass beispielsweise der Kurzzeit-Schwankungswert Pst 1,0 beträgt oder kleiner ist und dass beispielsweise der Langzeit-Schwankungswert Plt 0,65 beträgt oder kleiner ist.
Messungen der Schwankungswerte Pst und Plt wurden von den Erfindern für die Fixiervorrichtung vorgenommen, welche die Steuerungsvorgänge gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausführt. Das Ergebnis der Messungen ergab, dass der Kurzzeit-Schwankungswert Pst von 1,453 auf unterhalb von 0,634 herabgesetzt ist und dass der Langzeit-Schwankungswert Plt von 1,296 auf unterhalb von 0,566 herabgesetzt ist. Dies entspricht einer Verringerung der Schwankungswerte um mehr als 50% und die gemessenen Schwankungswerte erfüllten die Normwerte.
Außerdem kann die Verringerung der Schwankungswerte ohne zusätzliche Teile bzw. Bauelemente, beispielsweise einen zusätzlichen Transformator und zusätzliche Filterschaltungen (LCR-Schaltungen), erzielt werden. Das heißt, dass gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausreichende Vorkehrungen gegen den Einfluss auf die Spannungsquellen-Spannungsschwankung ohne Erhöhung der Herstellungskosten und der Größe und des Gewichts des Kopiergeräts erzielt werden können.
Wenn eine Mehrzahl von Heizeinrichtungen gleichzeitig angeschaltet werden, wird insbesondere der Wert des gesamten Stromstoßes rasch auf das 10- bis 15-fache eines normalen Stroms erhöht, der zu den Heizeinrichtungen fließt. Wenn andererseits die Mehrzahl von Heizeinrichtungen gleichzeitig ausgeschaltet werden, wird der Wert des Gesamtstroms, der zu den Heizeinrichtungen fließt, rasch auf weniger als 1/10-tel bis 1/20-tel des normalen Stroms verringert. Gemäß der Steuerungsvorgänge der Heizeinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch, falls die Verzögerungszeit für die Verzögerungstimer gleich lang oder länger als das Zeitintervall, das einem Zyklus einer Spannungsquellenfrequenz entspricht, eingestellt wird, die rasche Änderung des Stroms, der zu den Heizeinrichtungen fließt, unterdrückt, was in der Verringerung der Schwankung in der Spannungsquellenspannung resultiert.
Nun wird eine Fixiervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Der grundlegende Aufbau der Fixiervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ist derselbe wie der der in der 1 gezeigten Fixiervorrichtung.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Heizeinrichtung 2 in einem Zustand, in welchem die Heizeinrichtung 2 angeschaltet und ausgeschaltet werden kann, wann immer das Kopiergerät angeschaltet wird, mit Ausnahme eines Zustands, in welchem ein Gehäuse des Kopiergeräts geöffnet ist oder in dem Kopiergerät ein Papierstau auftritt. Die An/Aus-Steuerung der Heizeinrichtung 2 wird in Entsprechung zu der Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 vorgenommen, die von dem Thermistor 9 detektiert wird.
Die CPU 8 steuert die Heizeinrichtung 3 auf der Grundlage der Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1, die von dem Thermistor 9 detektiert wird. Die CPU 8 schaltet die Heizeinrichtung 3 nur dann an und aus, wenn das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt oder wenn ein Versorgungs- bzw. Netzstrom des Kopiergeräts angeschaltet wird. Das heißt, die Heizeinrichtung 3 wird in einem deaktivierten Zustand gehalten, wenn sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder einem Voraufheizzustand befindet.
Nun wird anhand der 9 und 10 eine Beschreibung der Vorgänge zum Steuern einer Aktivierung und Deaktivierung der Heizeinrichtungen 2 und 3 gegeben werden. Die 9 ist ein Flussdiagramm des Betriebs zum Steuern der Heizeinrichtung 2 und die 10 ist ein Flussdiagramm des Betriebs zum Steuern der Heizeinrichtung 3. Es sei angemerkt, dass dann, wenn das Gehäuse des Kopiergeräts geöffnet ist oder ein Papierstau in dem Kopiergerät auftritt, die CPU 8 den Treiber 11 ausschaltet, um eine Verbindung der Heizeinrichtungen 2 und 3 mit der Spannungsquelle zu unterbrechen. Das heißt, der Transistor 12 wird ausgeschaltet und das Relais RA1 wird seinerseits durch Ausschalten des Treibers 11 ausgeschaltet.
Wenn der Betrieb zum Steuern der Heizeinrichtung 2, der in der 9 gezeigt ist, gestartet wird, wird in dem Schritt 600 bestimmt, ob eine Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 gleich groß oder größer ist als die Zieltemperatur M minus 3°C, und zwar auf der Grundlage des Temperaturdetektionssignals, das von dem Thermistor 9 ausgegeben wird. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes gleich groß oder kleiner ist als die Zieltemperatur M minus 3°C, fährt die Routine mit dem Schritt 602 fort.
In dem Schritt 602 wird bestimmt, ob die Heizeinrichtung 2 sich in einem aktivierten Zustand befindet oder nicht. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 2 in dem aktivierten Zustand befindet, wird die Routine abgebrochen. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 2 nicht in dem aktivierten Zustand befindet, fährt die Routine mit dem Schritt 604 fort. In dem Schritt 604 schaltet die CPU 8 durch Anschalten des Triacs 4 über den Treiber 6 die Heizeinrichtung 2 an und wird die Routine abgebrochen.
Falls andererseits in dem Schritt 600 bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 größer ist als die Zieltemperatur M minus 3°C, fährt die Routine mit dem Schritt 606 fort. In dem Schritt 606 bestimmt die CPU 8, ob die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze gleich groß oder größer ist als die Zieltemperatur M. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnitts kleiner ist als die Temperatur M, wird die Routine abgebrochen. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 gleich oder größer ist als die Zieltemperatur M, fährt die Routine mit dem Schritt 608 fort.
In dem Schritt 608 wird bestimmt, ob sich die Heizeinrichtung 2 in einem deaktivierten Zustand befindet oder nicht. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 2 in dem deaktivierten Zustand befindet, wird die Routine abgebrochen. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 2 nicht in dem deaktivierten Zustand befindet, fährt die Routine mit dem Schritt 610 fort. In dem Schritt 610 schaltet die CPU 8 die Heizeinrichtung 2 durch Ausschalten des Triacs 4 über den Treiber 6 an und wird die Routine abgebrochen.
Folglich steuert die CPU 8 die Heizeinrichtung 2 so, dass diese an- und ausgeschaltet wird, wann immer das Kopiergerät angeschaltet wird, mit Ausnahme eines anormalen Zustands, wenn ein Gehäuse des Kopiergeräts geöffnet ist oder in dem Kopiergerät ein Papierstau auftritt. Das heißt, die Heizeinrichtung 2 wird angeschaltet, wenn die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 gleich groß oder kleiner ist als die Zieltemperatur minus 3°C, und wird diese ausgeschaltet, wenn die Temperatur des mittleren Abschnittes der Fixierwalze 1 die Zieltemperatur M erreicht. Dieser An/Aus-Vorgang der Heizeinrichtung 2 hält an, während der Versorgungsstrom des Kopiergeräts angeschaltet wird.
Wenn der Steuerungsvorgang für die Heizeinrichtung 3, der in der 10 gezeigt ist, gestartet wird, bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 700, ob das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt oder nicht. Falls bestimmt wird, dass das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, fährt die Routine fort und nimmt die Route, die durch einen Pfeil A angedeutet ist, das heißt die Routine fährt mit dem Schritt 702 fort. In dem Schritt 702 wird bestimmt, ob die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 gleich groß oder niedriger als die Zieltemperatur K minus 3°C.
Falls die Temperatur des Endabschnittes gleich groß oder niedriger ist als die Zieltemperatur K minus 3°C, fährt die Routine mit dem Schritt 704 fort. In dem Schritt 704 wird bestimmt, ob sich die Heizeinrichtung 3 in einem aktivierten Zustand befindet oder nicht. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung in dem aktivierten Zustand befindet, wird die Routine abgebrochen. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 3 nicht in dem aktivierten Zustand befindet, fährt die Routine mit dem Schritt 706 fort. In dem Schritt 706 wird die Heizeinrichtung 3 durch Anschalten des Triacs 5 über den Treiber 7 angeschaltet und wird die Routine abgebrochen.
Falls in dem Schritt 702 bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes größer als die Zieltemperatur minus 3°C ist, nimmt die Routine eine Route, die durch einen Pfeil C angedeutet ist, das heißt die Routine fährt mit dem Schritt 710 fort. In dem Schritt 710 wird bestimmt, ob die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 gleich groß oder größer ist als die Zieltemperatur K oder nicht. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes niedriger ist als die Zieltemperatur K, wird die Routine abgebrochen. Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des Endabschnittes gleich groß oder größer ist als die Zieltemperatur K, fährt die Routine mit dem Schritt 712 fort. In dem Schritt 712 wird ein Heizeinrichtungsflag gesetzt. Das Heizeinrichtungsflag zeigt an, dass die Temperatur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 einmal die Zieltemperatur K erreicht hat. Es sei angemerkt, dass das Heizeinrichtungsflag gelöscht wird, wenn die Stromversorgung des Kopiergeräts angeschaltet wird.
Danach bestimmt die CPU 8 in dem Schritt 714, ob sich die Heizeinrichtung 3 in einem deaktivierten Zustand befindet oder nicht. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 3 in dem deaktivierten Zustand befindet, wird die Routine abgebrochen. Falls bestimmt wird, dass sich die Heizeinrichtung 3 nicht in dem deaktivierten Zustand befindet, fährt die Routine mit dem Schritt 716 fort. In dem Schritt 716 schaltet die CPU 8 die Heizeinrichtung 3 durch Ausschalten des Triacs 5 über den Treiber 7 aus.
Falls andererseits in dem Schritt 700 bestimmt wird, dass das Kopiergerät gerade keinen Kopiervorgang ausführt, nimmt die Routine eine Route, die durch einen Pfeil B angedeutet ist, das heißt die Routine fährt mit dem Schritt 708 fort. In dem Schritt 708 wird bestimmt, dass das Heizeinrichtungsflag gesetzt ist. Falls bestimmt wird, dass das Heizeinrichtungsflag nicht gesetzt ist, bedeutet dies, dass die Temperatur des Endabschnittes die Zieltemperatur K bei dem Anfangsbetrieb des Kopiergeräts nicht erreicht hat. Somit fährt in diesem Fall die Routine mit dem Schritt 702 fort, um die Heizeinrichtung 3 in dem aktivierten Zustand zu halten. Falls in dem Schritt 708 bestimmt wird, dass das Heizeinrichtungsflag gesetzt ist, fährt die Routine mit dem Schritt 714 fort, um die Heizeinrichtung 3 auszuschalten, um so zu gewährleisten, dass sich die Heizeinrichtung 3 in dem deaktivierten Zustand befindet.
Entsprechend dem vorstehend erwähnten Steuerungsvorgang für die Heizeinrichtung 3 wird die Heizeinrichtung 3 nur in bzw. bei dem Anfangsbetrieb des Kopiergeräts eingeschaltet, weil das Heizeinrichtungsflag gesetzt wird, sobald die Tempe ratur des Endabschnittes der Fixierwalze 1 einmal die Zieltemperatur K erreicht hat. Das heißt, die Heizeinrichtung 3 wird in dem deaktivierten Zustand gehalten, wenn sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet.
Weil bei dieser Ausführungsform die Heizeinrichtung 3 nur an- und ausgeschaltet wird, wenn die Stromversorgung des Kopiergeräts angeschaltet wird, gibt es keinen Stromstoß, der auf Grund der Aktivierung der Heizeinrichtung 3 erzeugt wird, während das Kopiergerät betrieben wird, nachdem der Anfangsbetrieb beendet ist.
Gemäß einer Norm müssen die Schwankungswerte Pst (Kurzzeit-Schwankungswert) und Plt (Langzeit-Schwankungswert), welche Messwerte eines Schwankungsmessgerätes darstellen, herabgesetzt werden, um Normwerte zu erfüllen, beispielsweise um im Falle des Kurzzeit-Schwankungswerts Pst 1,0 zu betragen oder niedriger zu sein oder um im Falle des Langzeit-Schwankungswerts Plt 0,65 zu betragen oder niedriger zu sein.
Messwerte für die Schwankungswerte Pst und Plt wurden von den Erfindern für die Fixiervorrichtung vorgenommen, welche die Steuervorgänge gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausführt. Das Ergebnis der Messungen ergab, dass der Kurzzeit-Schwankungswert Pst von 1,453 auf unterhalb von 0,616 herabgesetzt ist und dass der Langzeit-Schwankungswert Plt von 1,373 auf unterhalb von 0,603 während eines Wartezustands und eines Voraufheizzustands herabgesetzt ist. Dies entspricht einer Verringerung der Schwankungswerte um mehr als 50% und die gemessenen Schwankungswerte erfüllten die Normwerte.
Außerdem kann die Verringerung der Schwankungswerte ohne zusätzliche Teile erzielt werden, beispielsweise ohne zusätzlichen Transformator und ohne zusätzliche Filterschaltungen (LCR-Schaltungen). Das heißt, dass gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausreichende Vorkehrungen gegen den Einfluss der Spannungs quellen-Spannungsschwankung erzielt werden können, ohne dass die Herstellungskosten und die Größe und das Gewicht des Kopiergeräts erhöht werden.
Wenn das Kopiergerät gerade einen Kopiervorgang ausführt, das heißt, wenn gerade ein Fixiervorgang in dem Kopiergerät ausgeführt wird, muss eine Mehrzahl von Heizeinrichtungen aktiviert werden, um eine ausreichende Wärme zu erzeugen. Falls sich jedoch das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet, kann die Temperatur der Fixierwalze nur mit einer Leistung von einigen wenigen Watt aufrecht erhalten werden. Somit kann die Temperatur der Fixierwalze durch Aktivieren von nur einer der Heizeinrichtungen und durch Deaktivieren der übrigen Heizeinrichtungen aufrecht erhalten werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Heizeinrichtung 3 in dem deaktivierten Zustand gehalten, nachdem der Anfangsbetrieb des Kopiergeräts beendet ist. Die Bestimmung, ob die Heizeinrichtung 3 in dem deaktivierten Zustand gehalten werden sollte, kann jedoch auf der Grundlage der Tatsache vorgenommen werden, dass sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet. Das heißt, dass die Heizeinrichtung 3 in dem deaktivierten Zustand gehalten werden kann, wenn sich das Kopiergerät in einem Wartezustand oder in einem Voraufheizzustand befindet.
Bei der Fixiervorrichtung, die in dem Kopiergerät vorgesehen ist, ist, falls eine Halogen-Heizeinrichtung als Heizeinrichtung verwendet wird, der Stromverbrauch während eines Wartezustands oder eine Voraufheizzustands gering. Der Stromverbrauch während eines Kopiervorgangs wird jedoch um das bis zu 30-fache des Stromverbrauchs während eines Wartezustands oder eine Voraufheizzustands erhöht. Außerdem ist ein Stromstoß der Halogen-Heizeinrichtung um das bis zu 10-bis 15-fache des normalen Stroms größer. Falls die Halogen-Heizeinrichtungen gleichzeitig angeschaltet werden, wenn der Betrieb des Kopiergeräts von einem Wartezustand oder einem Voraufheizzustand zu einem Kopierzustand geändert wird, wird somit ein Gesamtstrom, der zu dem Kopiergerät fließt, rasch erhöht. Dies beeinflusst die Schwankung der Spannungsquellenspannung in starkem Maße. Wenn man einen Fixiervorgang betrachtet, wird eine Wärme, die durch die Mehrzahl von Heizeinrichtungen erzeugt wird, benötigt, wenn der Papierausdruck gerade die Fixiervorrichtung durchläuft. Das heißt, dass eine Aktivierung der Mehrzahl von Heizeinrichtungen so lange nicht erforderlich ist, solange der Papierausdruck nicht die Fixiervorrichtung durchläuft. Somit kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Heizeinrichtung 3 aktiviert werden, wenn der Papierausdruck die Fixiervorrichtung tatsächlich durchläuft, während sich das Kopiergerät in einem Kopierzustand befindet. Dies bewirkt, dass die Aktivierung der Heizeinrichtung 3 in einem gewissen Zeitraum, nachdem das Kopiergerät den Kopierzustand begonnen hat, ausgeführt wird.
Falls eine Mehrzahl von Heizeinrichtungen in der Fixiervorrichtung vorgesehen sind, kann außerdem eine der Heizeinrichtungen, welche den minimalen Leistungsverbrauch aufweisen, ausgewählt werden, um in einem Zustand gehalten zu werden, in welchem die Heizeinrichtung aktiviert ist. Vorzugsweise wird die auszuwählende Heizeinrichtung durch den Leistungsverbrauch der Heizeinrichtung bestimmt, so dass die Heizeinrichtung Wärme erzeugt, die kontinuierlich aktiviert werden kann, um die Temperatur der Fixiervorrichtung geringfügig unterhalb der Zieltemperatur zu halten.
Beispielsweise sei angenommen, dass die Zieltemperatur der Fixiervorrichtung während eines Wartezustands 185°C beträgt und dass die geeignete Fixiertemperatur von 165°C bis 190°C reicht und dass außerdem die Zieltemperatur während eines Voraufheizzustands 145°C beträgt. Falls eine der Heizeinrichtungen eine Wärme erzeugen kann, welche die Fixiervorrichtung bei einer Temperatur von 180°C halten kann, die jedoch 185°C nicht überschreitet, sollte diese spezielle Heizeinrichtung ausgewählt werden, weil die Heizeinrichtung weiterhin aktiviert ist und kein Schaltvorgang auftritt. Somit tritt keine Änderung in dem Strom, der zu der Fixiervorrichtung fließt, auf, was in einer Verringerung der Spannungsquellen-Spannungsschwankung resultiert. Solch eine Heizeinrichtung ist am geeignetsten, um während eines Wartezustands aktiviert zu werden.
Die nächste Heizeinrichtung, die ausgewählt werden soll, ist die eine der Heizeinrichtungen, welche die Temperatur der Fixiervorrichtung auf jenseits von 185°C erhöht, welche jedoch einen minimalen Leistungsbedarf unter den Heizeinrichtungen aufweist. Dies liegt daran, weil eine solche Heizeinrichtung die Temperatur der Fixiervorrichtung sanft erhöht und somit ein An-/Ausschalten der Heizeinrichtung nicht häufig auftritt.
Eine andere Heizeinrichtung, die ausgewählt werden soll, ist eine der Heizeinrichtungen, welche die Temperatur der Fixiervorrichtung nicht auf 185°C halten kann, welche jedoch die Temperatur auf oberhalb von 165°C halten kann. Die Verwendung einer solchen Heizeinrichtung erfordert zusätzliche Wärme, wenn das Kopiergerät von einem Wartezustand zu einem Kopierzustand geändert wird. Weil jedoch die Heizeinrichtung kontinuierlich aktiviert wird, gibt es dahingehend einen Vorteil, dass es keinen An-/Ausschaltvorgang der Heizeinrichtung während des Wartezustands gibt. Falls die Temperatur der Fixiervorrichtung auf oberhalb von 165°C gehalten wird, kann der Übergang von dem Wartezustand zu dem Kopierzustand sanft sein.
Falls eine Mehrzahl von Heizeinrichtungen außerdem separat mit Hilfe einer Mehrzahl von Temperatursensoren gesteuert werden, müssen nicht sämtliche der Heizeinrichtungen gesteuert werden, um die Temperatur von jeder Position auf oberhalb von 185°C zu halten. Das heißt, dass zumindest eine Position der Fixiervorrichtung, welche augenblicklich die Zieltemperatur 185°C benötigt, auf 185°C gehalten werden sollte, und dass die anderen Positionen der Fixiervorrichtung auf einer Temperatur unterhalb von 185°C gehalten werden können. Somit kann eine der Heizeinrichtungen, welche der Position entspricht, die augenblicklich die Zieltemperatur von 185°C erfordert, während eines Wartezustands aktiviert werden, während die übrigen Heizeinrichtungen in einem deaktivierten Zustand gehalten werden. Folglich wird eine minimale Anzahl von Heizeinrichtungen aktiviert, um einen Zustand aufrecht zu erhalten, der für den Wartezustand benötigt wird. Dies verringert das An-/Ausschalten der Heizeinrichtungen und somit wird die Spannungsquellen-Spannungsschwankung verringert.
Es sei angemerkt, dass, obwohl die vorstehenden Ausführungsformen für ein Kopiergerät als ein Beispiel für eine Bilderzeugungsvorrichtung mit einer Fixiervorrichtung beschrieben wurden, die vorliegende Erfindung auf eine Bilderzeugungsvorrichtung, beispielsweise auf einen Drucker oder ein Faxgerät, angewendet werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die speziell offenbarten Ausführungsformen beschränkt und Variationen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie beansprucht, zu verlassen.

Claims

Fixiervorrichtung mit zumindest einer Heizeinrichtung (2, 3), um Wärme bereitzustellen, um ein Tonerbild auf einem Papierausdruck zu fixieren, wobei die Heizeinrichtung intermittierend aktiviert und deaktiviert wird, um die Fixiervorrichtung auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur zu halten, wobei die Heizeinrichtung mittels einer dieser zugeführten, vorbestimmten Spannung (Vf) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Deaktivierung der Heizeinrichtung (2, 3) so gesteuert wird, dass eine Änderungsrate eines Stroms, der zu der Heizeinrichtung fließt, herabgesetzt wird.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktivierung der Heizeinrichtung (2, 3) so gesteuert wird, dass eine Änderungsrate des Stroms, der zu der Heizeinrichtung fließt, herabgesetzt wird.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Spannung (Vrc1, Vrc1', Vrs1, Vrs1'), die kleiner ist als die vorbestimmte Spannung (Vf), bereitgestellt wird, unmittelbar bevor die Heizeinrichtung bei der vorbestimmten Spannung (Vf) aktiviert wird, und dass eine zweite Spannung (Vrc2, Vrc2', Vrs2, Vrs2'), die kleiner ist als die vorbestimmte Spannung (Vf), bereitgestellt wird, unmittelbar bevor die Heizeinrichtung deaktiviert wird.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wert der ersten Spannung (Vrc1, Vrc1'), die bereitgestellt wird, während ein Bilderzeugungsvorgang gerade ausgeführt wird, verschieden ist zu einem Wert der ersten Spannung (Vrs1, Vrs1'), die während eines Wartezustands und eines Voraufheizzustands bereitgestellt wird, und dass ein Wert der zweiten Spannung (Vrs2, Vrs2'), die bereitgestellt wird, während gerade ein Bilderzeugungsvorgang ausgeführt wird, verschieden ist zu einem Wert der zweiten Spannung (Vrs2, Vrs2'), die während eines Wartezustands und eines Voraufheizzustands bereitgestellt wird.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der ersten und der zweiten Spannung (Vrs1, Vrs1', Vrs2, Vrs2'), die während des Wartezustands und des Voraufheizzustandes bereitgestellt werden, gleich gross oder kleiner als 40% der vorbestimmten Spannung (Vf) sind.
Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der ersten und zweiten Spannung (Vrc1, Vrc1', Vrc2, Vrc2'), die bereitgestellt werden, während gerade der Bilderzeugungsvorgang ausgeführt wird, gleich gross oder kleiner als 60% der vorbestimmten Spannung (Vf) sind.
Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der ersten und zweiten Spannung (Vrs1, Vrs1', Vrs2, Vrs2'), die während des Wartezustands und des Voraufheizzustands bereitgestellt werden, gleich gross oder größer als 20% der vorbestimmten Spannung (Vf) sind.
Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der ersten und zweiten Spannung (Vrc1, Vrc1', Vrc2, Vrc2'), während gerade der Bilderzeugungsvorgang ausgeführt wird, gleich gross oder größer als 50% der vorbestimmten Spannung (Vf) sind.
Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spannung (Vrc1, Vrc1') während eines ersten Zeitintervalls (Trc1, Trc1') bereitgestellt wird und die zweite Spannung (Vrc2, Vrc2') während eines zweiten Zeitintervalls (Trc2, Trc2') bereitgestellt wird, während gerade der Bilderzeugungsvorgang ausgeführt wird; und dass die erste Spannung (Vrs1, Vrs1') während eines dritten Zeitintervalls (Trs1, Trs1') bereitgestellt wird und die zweite Spannung (Vrs2, Vrs2') während eines vierten Zeitintervalls (Trs2, Trs2') während des Wartezustands und eines Vorauiheizzustands bereitgestellt wird.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Zeitintervall (Trs1, Trs1') von dem ersten Zeitintervall (Trc1, Trc1') abweicht und das vierte Zeitintervall (Trs2, Trs2') von dem zweiten Zeitintervall (Trc2, Trc2') abweicht.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Zeitintervall (Trs1, Trs1') und das vierte Zeitintervall (Trs2, Trs2'), die während des Wartezustands oder des Voraufheizzustands bereitgestellt werden, gleich lang oder länger sind als 300 ms.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zeitintervall (Trc1, Trc1') und das zweite Zeitintervall (Trc2, Trc2'), die während der Ausführung des Bilderzeugungsvorgangs bereitgestellt werden, gleich lang oder länger als 100 ms sind.
Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Zeitintervall (Trs1, Trs1') und das vierte Zeitintervall (Trs2, Trs2'), die während des Wartezustands oder des Voraufheizzustands bereitgestellt werden, gleich lang oder länger als 700 ms sind.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 9 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zeitintervall (Trc1, Trc1') und das zweite Zeitintervall (Trc2, Trc2'), die während einer Ausführung des Bilderzeugungsvorgangs bereitgestellt werden, gleich lang oder kürzer als 500 ms sind.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Heizeinrichtungen (2, 3) vorgesehen sind und eine Zeitsteuerung einer Deaktivierung von jeder der Heizeinrichtungen (2, 3) so gesteuert wird, dass eine Startzeit einer Deaktivierung der Heizeinrichtungen (2, 3) voneinander abweicht.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Startzeit einer Deaktivierung von einer der Heizeinrichtungen (2, 3) zu einer Startzeit einer Deaktivierung von einer anderen der Heizeinrichtungen (2, 3) verzögert ist.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtungen (2, 3) mittels einer Wechselspannung aktiviert bzw. betrieben werden und eine Startzeit einer Deaktivierung von einer der Heizeinrichtungen (2, 3) zu einer Startzeit einer Deaktivierung von einer anderen der Heizeinrichtungen (2, 3) um eine Verzögerungszeit verzögert ist, die gleich lang oder länger ist als ein Zyklus der Wechselspannung.
Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitsteuerung einer Aktivierung von jeder der Heizeinrichtungen (2, 3) gesteuert wird.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitsteuerung einer Aktivierung der Heizeinrichtungen so gesteuert wird, dass eine Startzeit einer Aktivierung der Heizeinrichtungen (2, 3) voneinander abweicht.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Startzeit einer Aktivierung von einer der Heizeinrichtungen (2, 3) zu einer Startzeit einer Aktivierung von einer anderen der Heizeinrichtungen (2, 3) verzögert ist.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtungen (2, 3) mittels einer Wechselspannung aktiviert sind und eine Startzeit eine Aktivierung von einer der Heizeinrichtungen (2, 3) zu einer Startzeit einer Aktivierung von einer anderen der Heizeinrichtungen (2, 3) um eine Verzögerungszeit verzögert ist, die gleich lang oder länger ist als ein Zyklus der Wechselspannung.