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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern
der Stromversorgung für Wärmequellen
eines Druckers und eine Vorrichtung hierfür, und insbesondere auf ein
Verfahren zum Steuern der Stromversorgung für Wärmequellen eines Druckers,
in dem die Stromversorgung so gesteuert wird, dass die individuellen
Wärmequellen deren
gewünschte
Betriebstemperaturen aufrecht erhalten, während nicht alle Zeitperioden
von Stromversorgung für
die individuellen Wärmequellen
auf einmal überlappen.
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1 ist
eine schematische Darstellung, die einen allgemeinen flüssig-elektrofotografischen
Drucker illustriert.
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Bezug
nehmend auf 1 sind in einem flüssig-elektrofotografischen
Drucker eine Rückstelleinrichtung 15,
Lichtabtasteinrichtungen 16, Entwicklungseinrichtungen 17,
eine Trocknungseinheit 18 und eine Übertragungseinheit 20 entlang
dem Umlaufpfad eines lichtempfindlichen Bandes 14 angeordnet,
das durch eine Vielzahl von Walzen 11, 12 und 13 in
Umlauf gebracht wird.
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In
einem Druckvorgang tastet die Lichtabtasteinrichtung 16 zuerst
einen Lichtstrahl entlang des lichtempfindlichen Bandes 14 ab,
das nach der Rückstelleinrichtung 15 zirkuliert.
Eine elektrostatische Abbildung wird auf dem lichtempfindlichen Band 14 durch
das Abtasten von Licht geformt. Die elektrostatische Abbildung wird
mit einem Entwickler entwickelt, der von der Entwicklungseinrichtung 17 zugeführt wird.
Das auf dem lichtempfindlichen Band 14 geformte Farbbild
wird zuerst zu einer Übertragungswalze 21 übertragen,
während
das lichtempfindliche Band 14 fortfährt, sich weiter zu bewegen. Dann
wird das Bild auf der Übertragungswalze 21 zu einem
Papier 23 übertragen,
wenn die Übertragungswalze 21 und
eine Fixierwalze 22 in Kontakt miteinander rotieren, während sie
bewirken, dass das dazwischen eingebrachte Papier 23 sich
vorwärts
bewegt.
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In
dem obigen Drucker, der so strukturiert ist, dass er den obigen
Druckvorgang durchführt,
gibt es erforderliche Voraussetzungen für normale Druckvorgänge. In
dem Fall der Übertragungseinheit 20, hauptsächlich,
der Übertragungswalze 21 und
der Fixierwalze 22 müssen
die Oberflächen
hiervon bei geeigneten, voreingestellten Temperaturen aufrecht erhalten werden.
Zusätzlich
müssen
zwei erwärmende Walzen 18b und 18c bei
einer gegebenen Temperatur aufrecht erhalten werden, da die beiden
erwärmenden
Walzen 18b und 18c periodisch den in einer Trocknungswalze 18a absorbierten
flüssigen
Träger verdampfen,
während
eines Rotierens in Kontakt mit der Trocknungswalze 18a.
Hier absorbiert die Trocknungswalze 18a den flüssigen Träger, der
auf dem lichtempfindlichen Band 14 verbleibt, während der Bild-formende
Toner des flüssigen
Entwicklers, der dem lichtempfindlichen Band 14 von der
Entwicklungseinrichtung 17 zum Entwickeln einer elektrostatischen
Abbildung zugeführt
wird, belassen wird.
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2 zeigt
konventionelle Steuerschaltungen zum Steuern der Stromversorgung
für Erhitzer 19b, 19c, 21a und 22a,
die in den Walzen 18b, 18c, 21 und 22 angeordnet
sind, sodass entsprechende Erwärmungstemperaturen,
die zum Durchführen solch
eines Druckvorgangs erforderlich sind, erzielt werden können.
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In 2 ist
der erste Erhitzer 21a vorgesehen, um die Übertragungswalze 21 zu
erwärmen,
der zweite Erhitzer 22a ist vorgesehen, um die Fixierwalze 22 zu
erwärmen,
und die dritten und vierten Erhitzer 19b und 19c sind
vorgesehen, um die Trocknungseinheit 18 zu erwärmen.
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Die
Steuerschaltungen zum Steuern der Stromversorgung für die individuellen
Erhitzer 19b, 19c, 21a, und 22a umfassen
Schaltereinrichtungen 31, 32, 33 und 34,
die in der Lage sind, eine Stromversorgung von einer Stromversorgungseinheit 30 zu den
entsprechenden Erhitzern 19b, 19c, 21a und 22a anzuschließen oder
zu unterbrechen, Wärmesensoren 41, 42, 43 und 44 zum
Erzeugen von Information betreffend der Temperaturen der entsprechenden, mit
Wärme versorgten
Objekte entsprechend zu den Erhitzern 19b, 19c, 21a und 22a,
und Temperatursteuereinheiten 51, 52, 53 und 54 zum
Steuern der An-/Aus-Operationen der Schaltereinrichtungen 31, 32, 33 und 34 gemäß der durch
die Wärmesensoren 41, 42, 43 und 44 zugeführten Information.
Solche Stromversorgungs-Steuerschaltungen werden für die entsprechenden
Erhitzer 19b, 19c, 21a und 22a unabhängig vorgesehen.
Deshalb kann es eine Dauer oder eine Zeitperiode geben, in der alle
Schaltereinrichtungen 31, 32, 33 und 34 eingeschaltet
sind, während
die Temperatursteuereinheiten 51, 52, 53 und 54 die
An-/Aus-Operationen der Schaltereinrichtungen 31, 32, 33 und 34 steuern,
um die voreingestellten Temperaturen der entsprechenden, mit Wärme versorgten
Objekte aufrecht zu erhalten. Wenn alle Schaltereinrichtungen 31, 32, 33 und 34 eingeschaltet
sind, wächst
die Augenblicksleistung, die durch die Stromversorgungseinheit 30 zuzuführen ist,
an. Kon sequenterweise, da solche konventionellen Stromversorgungs-Steuerschaltungen
mit einer Stromversorgungseinheit 30 bereitgestellt werden müssen, die
eine viel größere Stromversorgungskapazität aufweist
als die der Durchschnittsleistung, die für einen Betrieb erforderlich
ist, und Stromleitungen, die mit dem maximalen Augenblicksstrom
kompatibel sind, um die maximale Augenblicksleistung zuzuführen, wenn
alle Schaltereinrichtungen 31, 32, 33 und 34 eingeschaltet
sind, müssen
solche konventionellen Schaltungen ein größeres Ausrüstungserfordernis zufrieden
stellen.
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Von
JP-A-55-079 477 ist es bekannt, eine Energieverbrauchskapazität eines
Druckers dadurch zu reduzieren, dass entweder das Fixierwalzenpaar oder
die Belichtungslampe eingeschaltet ist.
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In
der Absicht, die obigen Probleme zu lösen oder zu reduzieren, ist
es ein Ziel von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für ein Steuern der Stromversorgung
für Wärmequellen eines
Druckers und eine Vorrichtung hierfür bereitzustellen, die eine
Temperatursteuerung durchführen können zur
Aufrechterhaltung der gewünschten
Temperaturen der mit Wärme
versorgten Objekte, während
ein maximaler Augenblicksenergieverbrauch reduziert wird.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern der Stromversorgung
für Wärmequellen
eines Druckers bereitgestellt, der einen wärmeerzeugenden Teil mit einer
Vielzahl von Wärmequellen,
eine Stromversorgungseinheit, und eine Stromversorgungssteuereinheit
zum Steuern der Stromversorgung von der Stromversorgungseinheit
für den
wärmeerzeugenden
Teil aufweist, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen einer ersten Gruppe,
die zumindest eine Wärmequelle
aufweist, und Gruppieren aller oder eines Teils der verbleibenden
Wärmequellen,
die unter den Erhitzern, die den wärmeerzeugenden Teil bilden,
nicht zu der ersten Gruppe gehören,
in einer zweiten Gruppe zum Einstellen von Zeitperioden für eine Stromversorgung
für die
Erhitzer, die zu dem wärmeerzeugenden
Teil gehören;
b) Steuern der Stromversorgung für
die oder für
jede Wärmequelle,
die zu der ersten Gruppe gehört,
zum Steuern einer Temperatur von der oder von jeder Wärmequelle,
die zu der ersten Gruppe gehört, während die
Stromversorgung für
die Wärmequellen, die
zu der zweiten Gruppe gehören,
für eine
vorgegebene erste Dauer unterbrochen wird; c) Unterbrechen der Stromversorgung
für die
oder für
jede Wärmequelle,
die zu der ersten Gruppe gehört,
für eine vorgegebene
zweite Dauer, nach dem die erste Dauer abgelaufen ist, und Steuern
der Stromversorgung für
die Wärmequellen,
die zu der zwei ten Gruppe gehören,
zum Steuern von Temperaturen von den Wärmequellen, die zu der zweiten
Gruppe gehören;
und d) Wiederholen des Schritts b) und des Schritts c) mindestens
einmal.
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Es
ist vorzuziehen, dass der wärmeerzeugende
Teil eine erste Wärmequelle
zum Erwärmen einer Übertragungswalze,
die ein auf einem lichtempfindlichen Medium geformtes Tonerbild
auf ein Papier überträgt, eine
zweite Wärmequelle
zum Erwärmen einer
Fixierwalze, die während
eines Anpressens gegen die Übertragungswalze
rotiert, so dass das auf die Übertragungswalze übertragene
Tonerbild sicher auf dem Papier fixiert werden kann, und dritte
und vierte Wärmequellen,
die in einer Trocknungseinheit zum Absorbieren und Verdampfen eines
flüssigen Trägers angeordnet
sind, der auf dem lichtempfindlichen Medium verbleibt, aufweist,
und wobei die zweite Wärmequelle,
die unter den vier Wärmequellen während eines
Druckens die meiste Energie benötigt,
in die erste Gruppe eingeteilt wird, und die erste, dritte und vierte
Wärmequelle
in die zweite Gruppe eingeteilt werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Steuern der Stromversorgung für
Wärmequellen
eines Druckers bereitgestellt, der einen wärmeerzeugenden Teil mit einer
ersten Wärmequelle
zum Erwärmen
einer Übertragungswalze,
die ein auf einem lichtempfindlichen Medium geformtes Tonerbild
auf ein Papier überträgt, einer
zweiten Wärmequelle
zum Erwärmen
einer Fixierwalze, die während
eines Anpressens gegen die Übertragungswalze
rotiert, so dass das auf die Übertragungswalze übertragene
Tonerbild sicher fixiert werden kann, und einer dritten und vierten
Wärmequelle,
die in einer Trocknungseinheit zum Absorbieren und Verdampfen eines
flüssigen Trägers angeordnet
sind, der auf dem lichtempfindlichen Medium verbleibt, eine Stromversorgungseinheit,
und eine Stromversorgungssteuereinheit zum Steuern der Stromversorgung
von der Stromversorgungseinheit für den wärmeerzeugenden Teil aufweist,
umfassend die Schritte: a) Zuführen
von Energie zu der zweiten Wärmequelle,
bis die Oberflächentemperatur
der Fixierwalze eine voreingestellte obere Grenztemperatur erreicht,
während
die Energie bis zu einem Maximum von einer anderen Wärmequelle, die
aus der ersten, dritten und vierten Wärmequelle ausgewählt wird,
gesteuert wird; b) Unterbrechen der Stromversorgung für die zweite
Wärmequelle,
wenn die Oberflächentemperatur
der Fixierwalze die obere Grenztemperatur erreicht, und individuelles
Steuern der Stromversorgung für
die erste, dritte und vierte Wärmequelle,
bis die Oberflächentemperatur
der Fixierwalze auf eine untere Grenztemperatur abfällt, die
unterhalb der oberen Grenztemperatur gesetzt ist, so dass die mit
Wärme versorgten
Objekte, die der ersten, dritten und vierten Wärmequelle entsprechen, voreingestellte
Zieltemperaturen aufrecht erhalten können; und c) Wiederholen des
Schritts a) und des Schritts b) mindestens einmal.
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Hier
wird, während
der Schritt a) durchgeführt
wird, die Stromversorgung für
eine gegebene Wärmequelle,
die aus der ersten, dritten und vierten Wärmequelle ausgewählt wird,
vorzugsweise zusammen mit der zweiten Wärmequelle zum Steuern der Temperatur
hiervon gesteuert.
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Vorzugsweise
wird, immer wenn der Schritt a) durchgeführt wird, eine Wärmequelle
abwechselnd von der ersten, dritten und vierten Wärmequelle
ausgewählt
und die Stromversorgung für
die ausgewählte
Wärmequelle
wird gesteuert.
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In Übereinstimmung
mit einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum
Steuern einer Stromversorgung für
Wärmequellen
eines Druckers bereitgestellt, aufweisend: einen wärmeerzeugenden
Teil mit einer Vielzahl von Wärmequellen; eine
Stromversorgungseinheit; einen Schaltteil mit einer Vielzahl von
Schaltern, die angeordnet sind, um die Stromversorgung von der Stromversorgungseinheit
für die
individuellen Wärmequellen
anzuschließen
oder zu unterbrechen; Wärmesensoren
zum Fühlen
der Temperaturen von mit Wärme
versorgten Objekten, die den Wärmequellen
entsprechen, und zum Erzeugen von entsprechenden Temperatursignalen;
und eine Stromversorgungssteuereinheit zum Einstellen der Einschaltdauern
der Wärmequellen,
so dass alle Zeitperioden einer Stromversorgung für die Wärmequellen
nicht überlappen
während
eines Lesens der Ausgangssignale von den Wärmesensoren, die mit den entsprechenden
Wärmequellen
gepaart sind, und zum Steuern des Schaltteils, so dass die Temperaturen
der mit Wärme
versorgten Objekte innerhalb der entsprechenden voreingestellten
Temperaturbereiche aufrecht erhalten werden.
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Es
ist vorzuziehen, dass die Stromversorgungssteuereinheit aufweist:
Temperatursteuereinheiten, die erste Signale ausgeben, die ein Unterbrechen
einer Stromversorgung für
die Wärmequellen über Ausgangskanäle anfordern,
die entsprechend den Wärmequellen
bereitgestellt werden, wenn die Oberflächentemperaturen der mit Wärme versorgten Objekte
entsprechende voreingestellte obere Grenztemperaturen erreichen,
in Abhängigkeit
von Signalen, die von den Wärmesensoren
ausgegeben werden, die mit den entsprechenden Wärmequellen gepaart sind, und
die zweite Signale ausgeben, die ein Anschließen der Stromversorgung für die Wärmequellen über die
Ausgangskanäle
anfordern, wenn die O berflächentemperaturen
der mit Wärme
versorgten Objekte entsprechende voreingestellte untere Grenztemperaturen
erreichen, in Abhängigkeit
von Signalen, die von den Wärmesensoren
ausgegeben werden; und einen Signaleinstellteil zum Empfangen von
Signalen, die über
die Ausgangskanäle
der Temperatursteuereinheiten ausgegeben werden, und, wenn alle
empfangenen Signale zweite Signale sind, zum Umwandeln von einigen
der zweiten Signale in die ersten Signale gemäß eines intern bestimmten Signalumwandlungsverfahrens,
und zum Ausgeben der Signale zu dem Schaltteil.
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Vorzugsweise
teilt der Signaleinstellteil vorgegebene Wärmequellen in eine erste Gruppe
ein, und teilt alle oder einen Teil der verbleibenden Wärmequellen,
die unter den Erhitzern, die den wärmeerzeugenden Teil bilden,
nicht zu der ersten Gruppe gehören,
in eine zweite Gruppe ein zum Einstellen von Zeitperioden für eine Stromversorgung
für die
Erhitzer, die zu dem wärmeerzeugenden
Teil gehören,
der Signaleinstellteil gibt Signale aus, die von den Temperatursteuereinheiten
in Verbindung mit den Wärmequellen,
die zu der zweiten Gruppe gehören,
zu dem Schaltteil ausgegeben werden, wie sie sind, und in dem Fall
von Signalen, die von den Temperatursteuereinheiten in Verbindung
mit den Wärmequellen,
die zu der ersten Gruppe gehören,
ausgegeben werden, wenn die Temperatursteuereinheiten die zweiten
Signale in Bezug auf zumindest zwei Wärmequellen der Wärmequellen,
die zu der zweiten Gruppe gehören,
erzeugen, gibt der Signaleinstellteil die ersten Signale, die bewirken,
dass die Schalter, die der ersten Gruppe entsprechen, ausgeschaltet werden,
zu dem Schaltteil aus, ohne Bezugnahme auf die Signale, die von
den Temperatursteuereinheiten in Verbindung mit der ersten Gruppe
eingegeben werden, wenn die Temperatursteuereinheiten die zweiten
Signale in Bezug auf eine oder keine Wärmequelle der Wärmequellen,
die zu der zweiten Gruppe gehören,
erzeugen, gibt der Signaleinstellteil Signale aus, die von den Temperatursteuereinheiten
in Verbindung mit der ersten Gruppe ausgegeben werden, wie sie sind.
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Vorzugsweise
gehört
eine zweite Wärmequelle
zum Erwärmen
einer Fixierwalze, die während eines
Anpressens gegen eine Übertragungswalze, die
ein auf einem lichtempfindlichen Medium geformtes Tonerbild auf
ein Papier überträgt, rotiert
und das auf das Papier übertragene
Tonerbild sicher fixiert, zu der ersten Gruppe, und eine erste Wärmequelle
zum Erwärmen
der Übertragungswalze,
und dritte und vierte Wärmequellen,
die in der Trocknungseinheit zum Absorbieren und Verdampfen eines
flüssigen Trägers, der
auf dem lichtempfindlichen Medium verbleibt, angeordnet sind, gehören zu der
zweiten Gruppe.
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Vorzugsweise
teilt der Signaleinstellteil vorgegebene Wärmequellen in eine erste Gruppe
ein, und teilt alle oder einen Teil der verbleibenden Wärmequellen,
die unter den Erhitzern, die den wärmeerzeugenden Teil bilden,
nicht zu der ersten Gruppe gehören,
in eine zweite Gruppe ein zum Einstellen von Zeitperioden für eine Stromversorgung
für die
Erhitzer, die zu dem wärmeerzeugenden
Teil gehören,
der Signaleinstellteil gibt Signale aus, die von den Temperatursteuereinheiten
in Verbindung mit den Wärmequellen,
die zu der zweiten Gruppe gehören,
zu dem Schaltteil ausgegeben werden, wie sie sind, und in dem Fall
von Signalen, die von den Temperatursteuereinheiten in Verbindung
mit den Wärmequellen,
die zu der ersten Gruppe gehören,
ausgegeben werden, wenn die Temperatursteuereinheiten die zweiten
Signale in Bezug auf alle Wärmequellen,
die zu der zweiten Gruppe gehören,
erzeugen, gibt der Signaleinstellteil die ersten Signale, die bewirken, dass
alle Schalter, die der ersten Gruppe entsprechen, ausgeschaltet
werden, zu dem Schaltteil aus, ohne Bezugnahme auf die Signale,
die von den Temperatursteuereinheiten in Verbindung mit der ersten Gruppe
eingegeben werden, wenn die Temperatursteuereinheiten das erste
Signal in Bezug auf zumindest eine Wärmequelle der Wärmequellen,
die zu der zweiten Gruppe gehören,
erzeugen, gibt der Signaleinstellteil Signale aus, die von den Temperatursteuereinheiten
in Verbindung mit der ersten Gruppe ausgegeben werden, wie sie sind.
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Vorzugsweise
gehört
eine zweite Wärmequelle
zum Erwärmen
einer Fixierwalze, die während eines
Anpressens gegen eine Übertragungswalze, die
ein auf einem lichtempfindlichen Medium geformtes Tonerbild auf
ein Papier überträgt, rotiert
und das auf das Papier übertragene
Tonerbild sicher fixiert, zu der ersten Gruppe, und eine erste Wärmequelle
zum Erwärmen
der Übertragungswalze,
und dritte und vierte Wärmequellen,
die in der Trocknungseinheit zum Absorbieren und Verdampfen einer
Trägerflüssigkeit,
die auf dem lichtempfindlichen Medium verbleibt, angeordnet sind,
gehören
zu der zweiten Gruppe.
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung und um zu zeigen, wie Ausführungsformen derselben verwirklicht
werden können,
wird nun beispielhaft Bezug genommen werden auf die beiliegenden
Diagrammzeichnungen, in denen:
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1 eine
schematische Darstellung ist, die einen allgemeinen flüssig-elektrofotografischen
Drucker illustriert;
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2 ein
Blockdiagramm ist, das konventionelle Stromversorgungs-Steuerschaltungen
der Wärmequellen
von 1 illustriert;
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3 ein
Blockdiagramm ist, das eine Stromversorgungssteuervorrichtung eines
Druckers gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung illustriert;
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4 ein
Ablaufdiagramm eines Stromversorgungssteuerverfahrens gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
5 ein
Ablaufdiagramm eines Stromversorgungssteuerverfahrens gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
6 ein
Ablaufdiagramm eines Stromversorgungssteuerverfahrens gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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7 ein
Schaltungsdiagramm ist, das ein Beispiel einer Stromversorgungssteuereinheit
der Stromversorgungssteuervorrichtung von 3 illustriert.
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Im
Allgemeinen unterscheiden sich Drucker in der Anzahl von Wärmequellen,
die wärmeerzeugende
Teile bilden, und in davon mit Wärme
versorgten Objekten, in Abhängigkeit
von dem Typ des Druckers. Zum Beispiel können in dem Fall eines elektrofotografischen
Druckers, der nur Festkörper-Toner als
Entwickler benutzt, wärmeerzeugende
Teile aus Erhitzern zum Erwärmen
einer Übertragungswalze und
einer Fixierwalze bestehen. Ein Verfahren zum Steuern der Stromversorgung
für Wärmequellen
eines Druckers und eine Vorrichtung hierfür gemäß Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung können
auf Drucker angewendet werden, die zumindest zwei Wärmequellen
verwenden, und je mehr Wärmequellen
da sind, umso unterschiedlicher sind die Verfahren zum Einstellen
der Stromversorgung für
die Wärmequellen
innerhalb des voreingestellten Bereichs einer möglichen Stromversorgung in Übereinstimmung
mit einer Temperatursteuerung der Wärmequellen. Unter Berücksichtigung
hiervon wird eine Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung, die auf den flüssig-elektrofotografischen
Drucker von 1 angewendet wird und vier Erhitzer
als Wärmequellen
verwendet, als ein Beispiel beschrieben werden.
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3 zeigt
eine Stromversorgungssteuervorrichtung eines Druckers gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen der Erhitzer sind
dieselben wie diejenigen von 1.
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Bezug
nehmend auf 3 umfasst eine Stromversorgungssteuervorrichtung
einen wärmeerzeugenden
Teil 60, eine Stromversorgungseinheit 70, einen
Schaltteil 80, Wärmesensoren 91, 92, 93 und 94,
und eine Stromversorgungssteuereinheit 100.
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Der
wärmeerzeugende
Teil 60 weist vier Erhitzer 19b, 19c, 21a und 22a auf.
Der erste Erhitzer 21a dient zum Erwärmen einer Übertragungswalze 21 (1),
der zweite Erhitzer 22a dient zum Erwärmen einer Fixierwalze 22 (1),
und der dritte und der vierte Erhitzer 19b und 19c (1)
dienen zum Erwärmen
einer Trocknungseinheit 18 (1).
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Die
Stromversorgungseinheit 70 wird mit Strom von einer externen
Stromquelle (nicht gezeigt) versorgt, z. B. einer kommerziellen
Wechselstromquelle, und entwickelt Spannungsquellen, die für die verschiedenen
Einrichtungen des Druckers erforderlich sind.
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Der
Schaltteil 80 umfasst vier Schalter 81, 82, 83 und 84,
die jeweils auf Eingangsstromleitungen zu den individuellen Erhitzern 21a, 22a, 19b und 19c von
der Stromversorgungseinheit 70 angeordnet sind, und führt ein
Ein- und Aus-Schalten der Stromversorgung für die entsprechenden Erhitzer
unabhängig
durch.
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Die
Wärmesensoren 91, 92, 93 und 94 fühlen die
Temperaturen von entsprechenden, mit Wärme versorgten Objekten, die
den Erhitzern 21a, 22a, 19b und 19c entsprechen,
und geben Signale entsprechend den gefühlten Temperaturen aus. Das heißt, der
mit dem ersten Erhitzer 21a gepaarte Wärmesensor 91 fühlt die
Oberflächentemperatur
der Übertragungswalze 21,
der mit dem zweiten Erhitzer 22a gepaarte Wärmesensor 92 fühlt die
Oberflächentemperatur
der Fixierwalze 22, und die jeweils mit dem dritten und
dem vierten Erhitzer 19b und 19c gepaarten Wärmesensoren 93 und 94 fühlen die
Oberflächentemperaturen
der Erwärmungswalzen 18b und 18c der
Trocknungseinheit 18. Die Wärmesensoren 91, 92, 93 und 94 haben
jeweils interne Schaltungen, die derart ausgestaltet sind, dass
die Wärmesensoren 91, 92, 93 und 94 Temperaturinformationen von
Temperatur-gefühlten
Objekten durch Benutzung von Thermistoren empfangen, wobei hierin
die Thermistoren üblicherweise
ihre Widerstandswerte entsprechend zu variierenden Temperaturen ändern.
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Die
Stromversorgungssteuereinheit 100 steuert die Ein-/Aus-Operationen
der Schalter 81, 82, 83 und 84 entsprechend
zu den jeweiligen Ausgangssignalen der Wärmesensoren 91, 92, 93 und 94,
sodass die individuellen, mit Wärme
versorgten Objekte die entsprechenden voreingestellten Zieltemperaturen
aufrecht erhalten können.
Im Allgemeinen variieren die Zieltemperaturen mit den Operationsmodi
der Drucker. Zum Beispiel sind die Ziel-Erwärmungstemperaturen
von individuellen, mit Wärme
versorgten Objekten in einem Stromsparmodus niedriger eingestellt,
als diejenigen in einem Betriebsmodus zum Drucken, in dem der Drucker
zum Drucken betriebsbereit ist. Hier wird der Betriebsmodus zum
Drucken in den Stromsparmodus geändert, wenn
ein Druckjob für
eine vorgegebene Zeit in dem Betriebsmodus zum Drucken nicht durchgeführt wird.
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Die
Stromversorgungssteuereinheit 100, die somit sachgemäß die Stromversorgung
für die
individuellen Erhitzer 21a, 22a, 19b und 19c steuert,
in Abhängigkeit
von den Betriebsmodi der Drucker, steuert die individuellen Temperaturen
der mit Wärme
versorgten Objekte während
eines Einstellens der Dauern, in denen die entsprechenden Erhitzer 21a, 22a, 19b und 19c mit
Strom versorgt werden, sodass Einschalt-Zeitperioden der Schalter 81, 82, 83 und 84 nicht
alle auf einmal überlappen.
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In
einem Verfahren zum Einstellen der Dauern, in denen den entsprechenden
Erhitzern 21a, 22a, 19b und 19c Strom
zugeführt
wird, sodass die Einschalt-Zeitperioden der Schalter 81, 82, 83 und 84 nicht
alle auf einmal überlappen,
sind einige vorgegebene Wärmequellen
des wärmeerzeugenden
Teils 60 in eine erste Gruppe eingeteilt, und alle oder
ein Teil der verbleibenden Wärmequellen
sind in eine zweite Gruppe eingeteilt. In Bezug auf die derart aufgeteilten
individuellen Gruppen steuert die Stromversorgungssteuereinheit 100 zuerst
für eine
vorgegebene erste Dauer die Stromversorgung für die Wärmequellen, die zu der ersten
Gruppe gehören,
um somit die Temperaturen der Wärmequellen,
die zu der ersten Gruppe gehören,
zu steuern, während
die Stromversorgung für
die Wärmequellen,
die zu der zweiten Gruppe gehören,
unterbrochen werden, sodass die Zeitperioden der Stromversorgung
für Wärmequellen
einander nicht überlappen.
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Als
Nächstes,
nachdem die erste Dauer abgelaufen ist, steuert die Stromversorgungssteuereinheit 100 für eine vorgegebene
zweite Dauer die Stromversorgung für die Wärmequellen, die zu der zweiten
Gruppe gehören,
um somit die Temperaturen von den Wärmequellen, die zu der zweiten
Gruppe gehören,
zu steuern, während
die Stromversorgung für
die Wärmequellen,
die zu der ersten Gruppe gehören,
unterbrochen wird.
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Nachdem
die zweite Dauer abgelaufen ist, steuert die Stromversorgungssteuereinheit 100 erneut
für die
erste Dauer die Stromversorgung für die Wärmequellen, die zu der ersten Gruppe
gehören. Solch
ein Vorgang wird in einem Zyklus, der aus den ersten und zweiten
Dauern besteht, wiederholt. Deshalb wird der Maximalwert des benötigten Stroms
auf den Gesamtstrom beschränkt,
der zu allen Wärmequellen,
die zu einer der beiden Gruppen gehören, zugeführt wird. Um die Temperatursteuerung
zu vereinfachen, ist es vorzuziehen, die ersten und zweiten Dauern
so kurz wie möglich
einzustellen, z. B. zwischen einigen Sekunden und einigen Millisekunden. Zusätzlich steuert
die Stromversorgungssteuereinheit 100 den Schaltteil 80,
sodass die Stromversorgung zu den gesteuerten Wärmequellen, die zu der ersten
Gruppe gehören,
jeweils angeschlossen und/oder unterbrochen wird, um die Temperatursteuerung
für die
erste Dauer durchzuführen,
wenn die Stromversorgung zu der zweiten Gruppe unterbrochen ist.
Auf ähnliche
Art und Weise steuert die Stromversorgungssteuereinheit 100 den
Schaltteil 80, sodass die Stromversorgung für die gesteuerten Wärmequellen,
die zu der zweiten Gruppe gehören, jeweils
für die
zweite Dauer angeschlossen und/oder unterbrochen wird.
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Solch
ein Steuerverfahren wird auf vier Erhitzer 21a, 22a, 19b und 19e angewendet,
wenn der Leistungsverbrauch für
jeden der ersten, dritten und vierten Erhitzer 21a, 19b und 19c ungefähr 250 Watt beträgt und der
Leistungsverbrauch für
den zweiten Erhitzer 22a 600 Watt beträgt, in Verbindung mit den Erwärmungstemperaturen
der mit Wärme
versorgten Objekte während
eines Druckens.
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Zuerst
werden die Wärmequellen
in zwei Gruppen aufgeteilt, so dass der Stromverbrauch der zwei
Gruppen ungefähr
gleich ist. Vorzugsweise wird der zweite Erhitzer 22a der
obigen vier Erhitzer 21a, 22a, 19b und 19c,
der am meisten Energie während eines
Druckens benötigt,
in eine erste Gruppe eingeteilt, und die ersten, dritten und vierten
Erhitzer 21a, 19b und 19e werden in eine
zweite Gruppe eingeteilt.
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Nachdem
die Gruppen derart aufgeteilt sind, wie in 4 gezeigt
ist, steuert die Stromversorgungssteuereinheit 100 die
Stromversorgung für
den zweiten Erhitzer 22a (H2) für eine erste Dauer T1, in Abhängigkeit
von der Temperaturinformation, die von dem Wärmesensor 92 übertragen
wird, sodass die Oberflächentemperatur
der Fixierwalze 22 innerhalb des Bereichs von eingestellten
Zieltemperaturen aufrechterhalten wird. Das heißt, wenn die Oberflächentemperatur
der Fixierwalze 22 unter eine voreingestellte untere Grenztemperatur
fällt,
schaltet die Stromversorgungssteuereinheit 100 den Schalter 82 ein,
sodass dem zweiten Erhitzer 22a (H2) Strom zugeführt werden
kann. Wenn die Oberflächentemperatur
der Fixierwalze 22 eine voreingestellte obere Grenztemperatur
innerhalb der ersten Dauer erreicht, während die Stromversorgung für den zweiten Erhitzer 22a (H2)
derart aufrechterhalten wird, schaltet die Stromversorgungssteuereinheit 100 den Schalter 82 aus,
um die Stromversorgung für
den zweiten Erhitzer 22a (H2) zu unterbrechen. Dann, wenn
die Oberflächentemperatur
der Fixierwalze 22 die voreingestellte untere Grenztemperatur
erreicht, schaltet die Stromversorgungssteuereinheit 100 den Schalter 82 erneut
ein. Solch ein Vorgang wird für
die erste Dauer T1 durchgeführt.
Nachdem die erste Dauer abgelaufen ist, wird der Schalter 82 für den zweiten
Erhitzer 22a (H2) ausgeschaltet, und die individuellen
Stromversorgungssteuerungen für
den ersten Erhitzer 21a (H1), den dritten Erhitzer 19b (H3)
und den vierten Erhitzer 19c (H4) werden unabhängig durchgeführt für eine zweite
Dauer (T2) für
die Temperatursteuerung der mit Wärme versorgten Objekte, wie
in dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Steuerung der Temperatur
für den
zweiten Erhitzer 22a (H2). Nachdem die zweite Dauer abgelaufen
ist, wird die Stromversorgung für
den zweiten Erhitzer 22a (H2) erneut für die erste Dauer wie in dem
zuvor beschriebenen Verfahren gesteuert.
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Gemäß solch
einem Steuerverfahren wird die maximal benötigte Leistung auf 750 Watt
reduziert entsprechend zu einem Strom, der zugeführt wird, wenn alle, der erste
Erhitzer 21a (H1), der dritte Erhitzer 19b (H3)
und der vierte Erhitzer 19c (H4) versorgt werden.
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Andererseits
gibt es ein Verfahren, in dem eine von beiden Gruppen von der Stromversorgungssteuerung
zum Steuern einer Temperatur bevorrechtigt wird und die Stromversorgung
für die
andere kann gesteuert werden, wenn die Stromversorgung für die bevorrechtigte
Gruppe unterbrochen wird.
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Wie
in 5 gezeigt ist, die ein Beispiel des Verfahrens
illustriert, schaltet die Stromversorgungssteuereinheit 100,
wenn die Temperatur des mit Wärme
versorgten Objekts des zweiten Erhitzers, d. h., die Oberflächentemperatur
der Fixierwalze 22, eine voreingestellte obere Grenztemperatur
erreicht, den Schalter 82 ab, sodass die Stromversorgung
für den zweiten
Erhitzer 22a (H2) unterbrochen wird, und wenn die Oberflächentemperatur
der Fixierwalze 22 eine voreingestellte untere Grenztemperatur
erreicht, schaltet die Stromversorgungssteuereinheit 100 den Schalter 82 ein,
bis die Oberflächentemperatur
der Fixierwalze 22 die voreingestellte obere Grenztemperatur
erreicht. Während
die Stromversorgung für den
zweiten Erhitzer 22a (H2) gesteuert wird, wird die Stromversorgung
für den
ersten Erhitzer 21a (H1), den dritten Erhitzer 19b (H3)
und den vierten Erhitzer 19c (H4) während einer Zeitperiode gesteuert,
wenn die Stromversorgung für
den zweiten Erhitzer 22a (H2) un unterbrochen ist, d. h.,
einer Zeitperiode von einem Zeitpunkt, wenn die Oberflächentemperatur der
Fixierwalze 22 die voreingestellte obere Grenztemperatur
erreicht bis zu einem Zeitpunkt, wenn die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 22 auf
die voreingestellte untere Grenztemperatur abfällt. Die Stromversorgung für den ersten
Erhitzer 21a (H1), den dritten Erhitzer 19b (H3),
und den vierten Erhitzer 19c (H4) wird angeschlossen oder
unterbrochen, in Abhängigkeit
von der Temperaturinformation der mit Wärme versorgten Objekte, die
von den individuellen Wärmesensoren 91, 93 und 94 empfangen wird,
sodass die entsprechenden, mit Wärme
versorgten Objekte ihre Temperaturen innerhalb des voreingestellten
Temperaturbereichs aufrecht erhalten.
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In
solch einem Steuerverfahren, wenn die maximal erlaubbare Leistung
des wärmeerzeugenden
Teils 60 zu 850 Watt gesetzt ist, kann die Stromversorgung
zu irgendeinem Erhitzer von dem ersten Erhitzer 21a (H1),
dem dritten Erhitzer 19b (H3) und dem vierten Erhitzer 19c (H4)
zusammen gesteuert werden während
die Stromversorgung zu dem zweiten Erhitzer 22a (H2) durchgeführt wird.
In diesem Fall, wenn es unter dem ersten Erhitzer 21a (H1), dem
dritten Erhitzer 19b (H3) und dem vierten Erhitzer 19c (H4)
einen Erhitzer gibt, der eine relativ feine Temperatursteuerung
benötigt,
ist es vorzuziehen, dass der Erhitzer immer gesteuert werden kann, während die
Stromversorgung zu dem zweiten Erhitzer 22a (H2) ausgeführt wird.
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Andererseits,
wenn die Temperatursteuerung für
alle Erhitzer unter dem ersten Erhitzer 21a (H1), dem dritten
Erhitzer 19b (H3) und dem vierten Erhitzer 19c (H4) ähnlich wichtig
ist, steuert die Stromversorgungssteuereinheit 100 die
Stromversorgung zu einem Erhitzer, sodass der eine Erhitzer abwechselnd
entsprechend zu einem Zyklus von dem ersten Erhitzer 21a (H1) ® dem
dritten Erhitzer 19b (H3) ® dem
vierten Erhitzer 19c (H4) ® dem
ersten Erhitzer 21a (H1) bestimmt wird, immer wenn die Zeitperiode
für die
Stromversorgung für
den zweiten Erhitzer 22a (H2) so ist, wie in 6 gezeigt
ist, die ein Ablaufdiagramm illustriert.
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In
noch einem anderen Verfahren, nachdem der zweite Erhitzer 22a in
eine erste Gruppe eingeteilt ist, und der erste Erhitzer 21a,
der dritte Erhitzer 19b und der vierte Erhitzer 19c in
eine zweite Gruppe eingeteilt sind, wird die Stromversorgungssteuerung für die zweite
Gruppe bevorrechtigt und die Stromversorgung für den zweiten Erhitzer 22a wird
unterbrochen ohne Bezugnahme auf das Temperatursteuererfordernis
für den
zweiten Erhitzer 22a, wenn Strom zu zumindest zwei Erhitzern
der zweiten Gruppe zugeführt
wird. Ein entsprechendes Schaltungsdiagramm ist in 7 gezeigt.
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Bezug
nehmend auf 7 umfasst eine Stromversorgungssteuereinheit 100 vier
Temperatursteuereinheiten 101, 102, 103 und 104,
die Signale erzeugen, die ein Anschließen oder Unterbrechen einer
Stromversorgung für
die individuellen Erhitzer 21a, 22a, 19b und 19e anfordern,
in Abhängigkeit von
den Signalen, die von den Wärmesensoren 91, 92, 93 und 94 ausgegeben
werden, die entsprechend zu den jeweiligen Erhitzern 21a, 22a, 19b und 19e angeordnet
sind, und einen Signaleinstellteil 110 zum Einstellen der
Signale, die ein Anschließen
oder Unterbrechen des Stroms für
die individuellen Erhitzer 21a, 22a, 19b und 19e anfordern,
die von den individuellen Temperatursteuereinheiten 101, 102, 103 und 104 ausgegeben
werden.
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Die
Schalter 81, 82, 83 und 84,
die Fototransistoren verwenden, die durch ein Empfangen entsprechender
Lichtsignale eingeschaltet werden, sind in entsprechenden Eingangsstromteitungen
angeordnet, die die Stromquellen VCC der Stromversorgungseinheit 70 jeweils
mit den individuellen Erhitzern 21a, 22a, 19b und 19c verbinden.
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Der
erste Erhitzer 21a ist dazu vorgesehen, die Übertragungswalze 21 zu
erwärmen,
der zweite Erhitzer 22a ist dazu vorgesehen, die Fixierwalze 22 zu
erwärmen
und der dritte und der vierte Erhitzer 19b und 19c sind
dazu vorgesehen, die Trocknungseinheit 18 zu erwärmen.
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Wenn
die individuellen Oberflächentemperaturen
der mit Wärme
versorgten Objekte entsprechend zu den Wärmesensoren 91, 92, 93 und 94,
die mit den entsprechenden Temperatursteuereinheiten 101, 102, 103 und 104 gepaart
sind, voreingestellte obere Grenztemperaturen erreichen, geben die
individuellen Temperatursteuereinheiten 101, 102, 103 und 104 erste
Signale aus, die ein Unterbrechen der Stromversorgung für die entsprechenden
Erhitzer 21a, 22a, 19b und 19e anfordern,
und wenn die individuellen Oberflächentemperaturen der mit Wärme versorgten
Objekte voreingestellte untere Grenztemperaturen erreichen, geben
die individuellen Temperatursteuereinheiten 101, 102, 103 und 104 zweite Signale
aus, die ein Anschließen
der Stromversorgung zu den entsprechenden Erhitzern 21a, 12a, 19b und 19e anfordern, über Ausgangskanäle, die
entsprechend zu den Erhitzern 21a, 22a, 19b und 19e vorgesehen
sind. In dem illustrierten Beispiel sind Niederpegel-Signale die ersten
Signale und Hochpegel-Signale sind die zweiten Signale.
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Die
drei Ausgangskanäle
entsprechend zu dem ersten Erhitzer 21a (H1), dem dritten
Erhitzer 19b (H3) und dem vierten Erhitzer 19c (H4)
von den vier Ausgangskanälen
des Signaleinstellteils 110, die ausgeführt sind, um optische Signale
zu den entsprechenden Schaltern 81, 82, 83 und 84 auszugeben, sind
ausgestaltet für
die Lichtausstrahlung hiervon, um Ein Aus-geschaltet zu werden entsprechend
zu den Ausgangssignalen von den Temperatursteuereinheiten 101, 103 und 104,
die mit den Kanälen
gepaart sind.
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Der
Ausgabewert des Ausgangskanals des Signaleinstellteils 110,
der dem zweiten Erhitzer 22a entspricht, wird entsprechend
zu einem Ergebnis einer Logikoperation an den Ausgabewerten der
Temperatursteuereinheiten 101, 103 und 104 entsprechend
zu den ersten, dritten und vierten Erhitzern 21a, 19b und 19c bestimmt.
Das heißt,
wenn zumindest zwei zweite Signale (ein Hochpegel-Signal, dessen
logischer Wert 1 ist) unter den Ausgabewerten der Temperatursteuereinheiten 101, 103 und 104,
die den ersten, dritten und vierten Erhitzern 21a, 19b und 19c entsprechen,
enthalten sind, gibt der Signaleinstellteil 110 ein Signal
aus, das den Schalter 82 ausschaltet, sodass die Stromversorgung
für den
zweiten Erhitzer 22a unterbrochen wird, ohne Bezugnahme
auf den Ausgabewert von der zweiten Temperatursteuereinheit 102.
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Im
Gegensatz hierzu, wenn nur ein zweites Signal unter den Ausgabewerten
der Temperatursteuereinheiten 101, 103 und 104,
die den ersten, dritten und vierten Erhitzern 21a, 19b und 19c entsprechen,
enthalten ist, oder wenn alle Ausgabewerte erste Signale sind, wird
der Betrieb des Schalters 82 derart gesteuert, dass die
Stromversorgung für den
zweiten Erhitzer angeschlossen oder unterbrochen wird gemäß dem Ausgabewert
von der zweiten Temperatursteuereinheit 102.
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Gemäß solch
eines Stromversorgungssteuerverfahrens wird, auch wenn die zweite
Temperatursteuereinheit 102 die Stromversorgung für den zweiten
Erhitzer 22a anfordert, sodass die voreingestellte Temperatur
des zweiten Erhitzers 22a aufrecht erhalten werden kann,
die Stromversorgung für
den zweiten Erhitzer 22a absichtlich verzögert, während die Stromversorgung
für zumindest
zwei Erhitzer von den Erhitzern 21a, 19b und 19c,
die zu der zweiten Gruppe gehören,
durchgeführt
wird. Dann, wenn die Stromversorgung zu einem oder keinem der Erhitzer von
den Erhitzern 21a, 19b und 19c, die zu
der zweiten Gruppe gehören,
durchgeführt
wird, wird die Stromversorgung, die der Anforderung für die Stromversorgung
für den
zweiten Erhitzer 22a entspricht, begonnen. Deshalb wird
die maximal verbrauchte Leistung, auch wenn der Temperatur-Steuerungsbereich
der Fixierwalze 22 mehr oder weniger ausgedehnt werden
kann, immer geringer als die Leistung, die zu allen Erhitzern zugeführt wird.
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Die
in 7 gezeigte Schaltung kann anders ausgestaltet
werden, sodass ein Signal, das den Schalter 82 ausschaltet,
von dem Signaleinstellteil 110 ausgegeben werden kann,
um die Stromversorgung für
den zweiten Erhitzer 22a ohne Bezugnahme auf den Ausgabewert
von der zweiten Temperatursteuereinheit 102 nur dann zu
unterbrechen, wenn alle Ausgabewerte der Temperatursteuereinheiten 101, 103 und 104,
die den ersten, dritten und vierten Erhitzern 21a, 19b und 19c entsprechen,
zweite Signale (ein Hochpegel-Signal, dessen logischer Wert 1 ist)
sind. In diesem Fall, wenn alte Ausgabewerte der Temperatursteuereinheiten 101, 103 und 104,
die den ersten, dritten und vierten Erhitzern 21a, 19b und 19c entsprechen,
nicht zweite Signale (ein Hochpegel-Signal, dessen logischer Wert
1 ist) sind, wird der Betrieb des Schalters 82 derart gesteuert,
dass die Stromversorgung für
den zweiten Erhitzer 22a gemäß dem Ausgabewert von der zweiten
Temperatursteuereinheit 102 durchgeführt wird.
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Wie
oben beschrieben wurde, gemäß dem Verfahren
zum Steuern der Stromversorgung für Wärmequellen eines Druckers und
der Vorrichtung hierfür
gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung, kann die maximal verbrauchte Leistung
von verwendeten Erhitzern reduziert werden. Deshalb können die
erforderliche Leistungskapazität
der Stromversorgungseinheit und der erlaubbare Betrag des Stroms
der Stromversorgungsleitungen abgesenkt werden.