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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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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.
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Es wird vorhergesagt, dass die Einhaltung des
Schwankungs- bzw. Flackerwertes und des harmonischen Stroms entsprechend
den Richtlinien strenger überwacht
werden wird.
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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.
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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.
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2. Beschreibung des zugehörigen Standes
der Technik
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist eine allgemeine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine verbesserte und nützliche Fixiervorrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung bereitzustellen,
bei welcher die vorgenannten Probleme beseitigt sind.
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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.
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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.
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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.
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Eine Aktivierung der Heizeinrichtung
kann ebenfalls so gesteuert werden, dass eine Änderungsrate eines Stroms,
der zu der Heizeinrichtung fließt, herabgesetzt
wird.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bei einer Ausführungsform kann das dritte Zeitintervall
von dem ersten Zeitintervall abweichen und das vierte Zeitintervall
kann von dem zweiten Zeitintervall abweichen.
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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.
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Das erste Zeitintervall und das zweite
Zeitintervall, die während
der Ausführung
des Bilderzeugungsvorgangs bereitgestellt werden, können gleich lang
oder länger
als 100 ms sein.
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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.
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Das erste Zeitintervall und das zweite
Zeitintervall, die während
des Bilderzeugungsvorgangs bereitgestellt werden, können gleich
lang oder kürzer als
500 ms sein.
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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.
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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.
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Eine Startzeit einer Deaktivierung
von einer der Heizeinrichtungen kann zu einer Startzeit einer Deaktivierung
von einer anderen der Heizeinrichtungen verzögert sein.
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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.
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Außerdem kann eine Zeitsteuerung
einer Aktivierung von jeder der Heizeinrichtungen gesteuert werden.
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Eine Zeitsteuerung einer Aktivierung
der Heizeinrichtungen kann so gesteuert werden, dass eine Startzeit
einer Aktivierung der Heizeinrichtungen voneinander abweicht.
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Eine Startzeit einer Aktivierung
von einer der Heizeinrichtungen kann zu einer Startzeit einer Aktivierung
von einer anderen der Heizeinrichtungen verzögert sein.
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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.
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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.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Darstellung einer Fixiervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2A ist
eine Kurve einer Spannung, die an Heizeinrichtungen angelegt wird,
gegen die Zeit, während
ein Kopiergerät
gerade einen Kopiervorgang ausführt;
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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;
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3 ist
ein Flussdiagramm einer Betriebsart zur Steuerung einer Heizeinrichtung,
die einen mittleren Abschnitt einer Fixierwalze gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung heizt;
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4 ist
ein Flussdiagramm einer Betriebsweise zum Steuern einer Heizeinrichtung,
die Endabschnitte der Fixierwalze gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung heizt;
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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;
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6 ist
ein Flussdiagramm einer Steuerungsbetriebsweise für eine Heizeinrichtung,
die in einer Fixiervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
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7 ist
ein Flussdiagramm einer Steuerungsbetriebsweise einer anderen Heizeinrichtung, die
in der Fixiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgeführt
wird;
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8 ist
eine Signalkurve eines Stroms, der zu einer Heizeinrichtung fließt;
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9 ist
ein Flussdiagramm einer Steuerungsbetriebsweise einer Heizeinrichtung,
die in einer Fixiervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird; und
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10 ist
ein Flussdiagramm einer Steuerungsbetriebsweise einer anderen Heizeinrichtung, die
in der Fixiervorrichtung gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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' .
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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'.
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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%.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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%.
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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%.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.