DE3851671T2

DE3851671T2 - Bilderzeugungsgerät.

Info

Publication number: DE3851671T2
Application number: DE3851671T
Authority: DE
Inventors: Hiromitsu Hirabayashi; Shunichi Masuda; Masaharu Ohkubo; Yukihiro Ohzeki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-07-29
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2008-07-29
Also published as: EP0301544A3; DE3851671D1; US4937600A; EP0301544A2; EP0301544B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät, das mit elektrischem Strom gespeist wird und ein Bild erzeugt, und insbesondere ein Bilderzeugungsgerät beispielsweise mit einer Bildfixiervorrichtung zum Fixieren eines unfixierten Bildes.
Eine Wärme-Bildfixiervorrichtung ist für ein Bilderzeugungsgerät wie ein elektrophotographisches Kopiergerät allgemein weit verbreitet und enthält ein elektrisches Wärmeerzeugungselement, damit ein Tonerbild, das auf einem Bildträgerteil erzeugt und auf ein Übertragungsmaterial übertragen worden ist, auf dem Übertragungsmaterial zu einem dauerhaften Bild fixiert wird. Bei einer derartigen Bildfixiervorrichtung, bei der das Tonerbild erhitzt und angeschmolzen wird, ist die von einer elektrischen Heizvorrichtung erzeugte Wärme in Abhängigkeit von der Spannung ihres Stromversorgungssystems, d. h. der Speisespannung stark veränderlich. Daher muß bei einem herkömmlichen Bilderzeugungsgerät der zulässige Bereich der Speisespannung begrenzt werden, weshalb das Verhältnis der maximal zulässigen zu der minimal zulässigen Spannung gewöhnlich ungefähr 1,3 beträgt (beispielsweise 85 bis 110 V). Es beträgt höchstens ungefähr 1,5 (beispielsweise 85 bis 127 V).
Zur Zeit sind die Nennspannungen der elektrischen Stromversorgungssysteme weltweit im allgemeinen in 100-V- und in 200- V-Systeme aufgeteilt. Das Spannungsverhältnis eines 200-V-Systems zu einem 100-V-System beträgt nicht weniger als 2, weshalb wegen der vorstehend erläuterten Gründe eine allgemeine Verwendung des Geräts mit allen diesen Systemen schwer zu bewerkstelligen ist.
Die DE-A-3 330 407 offenbart ein Bilderzeugungsgerät, das eine Bilderzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines unfixierten Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial und eine Wärmefixiervorrichtung mit einer Heizvorrichtung zum Fixieren des unfixierten Bildes auf dem Aufzeichnungsmaterial enthält. Außerdem beschreibt dieses Schriftstück eine Ein-/Aus-Steuerschaltung und eine Abtast- und Halteschaltung zum Überwachen und Steuern der Spannungsveränderungen eines einzigen Stromversorgungssystems und insbesondere zur Kompensation der Stromschwankungen eines Stromversorgungssystems zu einem Zeitpunkt, an dem die Heizvorrichtung ein- oder ausgeschaltet wird. Dieses Gerät kann jedoch nur mit einem einzigen Stromversorgungssystem mit einer Nennspannung verwendet werden.
Die US-A-4 053 788 offenbart ein Anpassungsverbindersystem mit zwei verschiedenen Eingangssteckern, d. h. 110 V und 220 V, zur manuellen Anpassung und zum Anschließen eines der beiden verschiedenen Stromversorgungssysteme an ein Kopiergerät.
Nachstehend werden bei Verwendung einer Bildfixiervorrichtung mit Heizwalzen die Temperaturanstiegskennlinien einer Heizwalze beschrieben, die von Veränderungen der von einer elektrischen Heizvorrichtung erzeugten Wärmemenge abhängen. Die Temperaturanstiegskennlinien der Heizwalze sind durch die von der elektrischen Heizvorrichtung erzeugte Wärmemenge und der von der Heizwalze abgestrahlten Wärmemenge bestimmt, weshalb sich die Temperaturanstiegskennlinien stark verändern, falls sich die von der Speisespannung abhängige erzeugte Wärmemenge verändert. Die Zeitdauer des Temperaturanstiegs als eine der Temperaturanstiegseigenschaften, bei der die Temperatur der Heizwalze einen vorgegebenen Wert erreicht, steht in Beziehung zu einer Wartezeit für das Bilderzeugungsgerät und ist deshalb von Bedeutung. Sie beeinflußt jedoch nicht direkt die Bildqualität, weswegen dieses Problem doch nicht so bedeutend ist. Andererseits hat der Temperaturanstieg pro Zeiteinheit, d. h. die Temperaturanstiegsrate einen bedeutenden Einfluß auf ein Überschwingen der Temperatur der Heizwalze hinsichtlich der Ansprecheigenschaften eines Temperaturerfassungselements.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines Temperaturbereichs der Heizwalze bei Erwärmung der Heizwalze von 20ºC auf 240ºC und Verwendung eines 115-V- und 85-V-Stromversorgungssystems ohne Vorbetrieb wie Vordrehung der Heizwalze. Die Temperaturanstiegsraten betragen jeweils 11,2ºC/s, 3,3ºC/s und 1,9 C/s. Es ist verständlich, daß sich die Überschwingtemperatur mit zunehmender Temperaturanstiegsrate erhöht. In Fig. 4 schießt die Temperatur bei Verwendung einer 240-V-Speisespannung auf bis zu 260ºC und bei Verwendung einer 115-V- Speisespannung auf bis zu 220ºC über. Die Temperaturbeständigkeit der Wärmefixiervorrichtung beträgt ungefähr 230ºC, weshalb die Bildfixiervorrichtung bei Verwendung einer 240-V- Speisespannung beschädigt werden kann. Selbst bei Verwenden der 115-V-Spannungsquelle, das ein Überschwingen der Temperatur auf 220ºC ergibt, überschreitet die Temperatur die obere Grenze für den Bildfixierprozeß, weshalb bei Durchführung des Bildfixierprozesses mit einer derart hohen Temperatur der Toner so stark geschmolzen wird, daß sich eine Hochtemperatur- Tonerversetzung ergibt und daß sich das Übertragungsmaterial leicht wellt oder verzieht und die Bildqualität dadurch verschlechtert.
Der Erfindung liegt die Hauptaufgabe zugrunde, ein Bilderzeugungsgerät zu schaffen, das aus gleichmäßige Weise bei mehreren Nennspannungen von verschiedenen Stromversorgungssystemen arbeiten kann.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bilderzeugungsgerät zu schaffen, das durch eine Überschwing-Temperatur einer Wärme-Bildfixiervorrichtung selbst bei Einsatz mehrerer Nennspannungen nicht beeinflußt wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsgerät zu schaffen, dessen Bilderzeugungsparameter gemäß den Nennspannungen verändert werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Bilderzeugungsgerät gelöst, das eine Bilderzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines unfixierten Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial und eine Wärmefixiervorrichtung mit einer Heizvorrichtung zum Fixieren des unfixierten Bildes auf dem Aufzeichnungsmaterial enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilderzeugungsgerät mit verschiedenen öffentlichen Stromversorgungssystemen mit verschiedenen Nennspannungen eingesetzt werden kann, wobei das Verhältnis einer Höchst- zu einer Mindestnennspannung der Stromversorgungssysteme mehr als zwei beträgt, und eine Vorrichtung zum Anzeigen der Nennspannung der Stromversorgungssysteme sowie eine Steuervorrichtung zum Steuern eines von der angezeigten Spannung abhängigen Steuerzustands der Fixiervorrichtung vorgesehen sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Steuersystems für eine erfindungsgemäße Bildfixiervorrichtung,
Fig. 2 ein Diagramm, in dem die Temperatur einer Heizwalze gegen die Zeit aufgetragen ist,
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht eines Bilderzeugungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 und 5 Diagramme, in denen die Temperatur einer Heizwalze bei Vergleichsbeispielen gegen die Zeit aufgetragen ist,
Fig. 6 und 7 Diagramme, in denen die Temperatur einer Heizwalze bei Ausführungsbeispielen der Erfindung gegen die Zeit aufgetragen ist,
Fig. 8 ein Schaltbild eines Steuersystems gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 9 Kurvenformen der elektrischen Speisespannungen bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 10 bis 16 Diagramme, in denen die Oberflächentemperatur einer Heizwalze bei Ausführungsbeispielen der Erfindung gegen die Zeit aufgetragen ist,
Fig. 17 ein Blockschaltbild eines bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Steuersystems,
Fig. 18 und 19 Diagramme, in denen die Temperatur einer Heizwalze bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gegen die Zeit aufgetragen ist,
Fig. 20 ein Blockschaltbild eines bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Steuersystems,
Fig. 21 ein Diagramm, in dem die Temperatur einer Fixierwalze bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gegen die Zeit aufgetragen ist,
Fig. 22 bis 26 Diagramme, in denen die Temperatur gegen eine Lage entlang einer Fixierwalze aufgetragen ist,
Fig. 27 ein Blockschaltbild eines Steuersystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 28 und 29 Diagramme, in denen eine Oberflächentemperatur einer Fixierwalze gegen die Zeit aufgetragen ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der Bauteile mit denselben Funktionen die gleichen Bezugszeichen erhalten.
Fig. 3 zeigt einen Laserstrahldrucker, der als Beispiel für ein elektrophotographisches Gerät dient, bei dem die Erfindung angewandt werden kann.
Der Laserstrahldrucker weist eine als Bildträgerteil dienende lichtempfindliche Trommel 11 auf. Die lichtempfindliche Trommel 11 wird von einer Ladevorrichtung 12 gleichmäßig aufgeladen und daraufhin unter Verwendung einer Laserabtastvorrichtung 14, die einen Drehpolygonspiegel zum Abtasten der lichtempfindlichen Trommel enthält, einem Laserstrahl ausgesetzt, der gemäß einem Bildinformationssignal von einer Laserquelle 13 erzeugt worden ist. Dadurch wird auf der lichtempfindlichen Trommel 11 ein elektrostatisches Latentbild gemäß den Bildinformationen erzeugt. Das elektrostatische Latentbild auf der lichtempfindlichen Trommel 11 wird durch eine Entwicklungsvorrichtung 15 mit einem aus einem thermoplastischen Harz oder dergleichen hergestellten Toner sichtbar gemacht. Das sichtbar gemachte Bild wird durch eine Übertragungsladevorrichtung 17 auf ein Übertragungsblatt übertragen, das zeitgesteuert mit dem sichtbar gemachten Bild von einer Blattzufuhrvorrichtung 16 der lichtempfindlichen Trommel 11 zugeführt wird. Danach wird die lichtempfindliche Trommel 11 durch eine Reinigungsvorrichtung gereinigt, so daß der darauf verbleibende Toner entfernt wird. Anschließend wird die lichtempfindliche Trommel durch eine Vorbelichtungslampe 9 gleichmäßig belichtet, so daß sie für den nächsten Bilderzeugungsvorgang vorbereitet ist. Nachdem das Übertragungsblatt das Tonerbild empfangen hat, wird es einer Wärmefixiervorrichtung 10 zugeführt, die das Tonerbild durch eine Heizvorrichtung zu einem beständigen Bild fixiert. Die Heizvorrichtung weist eine Heizwalze 19, die eine Heizvorrichtung 5 enthält, und eine Andrückwalze 20 auf, die an die Heizwalze 19 angedrückt wird und ihrer Drehung folgt. Die Oberflächentemperatur der Heizwalze 19 wird von einem Temperaturerfassungselement (Thermistor) 7 erfaßt und es wird eine Steuerung zum Konstanthalten der Temperatur durchgeführt. Nach der Wärmefixierung wird das Übertragungsblatt aus dem Gerät ausgetragen.
Fig. 1 zeigt das Steuersystem für die Wärmefixiervorrichtung 10. Gemäß dieser Figur kann ein Stromversorgungssystem 1 einen großen Spannungsbereich mit 84 bis 264 V abgeben, wobei das Verhältnis der Höchst- zur Mindestspannung mehr als zwei beträgt. Das Stromversorgungssystem versorgt das die Wärmefixiervorrichtung 10 enthaltende Bilderzeugungsgerät mit Strom. Eine Spannungserfassungs-Schaltung 2 erfaßt die Speisespannung und ein Signal, daß die erfaßte Spannung anzeigt, wird in eine Zentraleinheit (CPU) 3 eingegeben. Die elektrische Heizvorrichtung, die als ein in der Wärmefixiervorrichtung 10 angebrachtes Wärmeerzeugungselement dient, ist über eine Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 elektrisch an das Stromversorgungssystem angeschlossen und spricht zur Wärmeerzeugung auf ein Signal aus der CPU 3 an. Die Oberflächentemperatur der Walze wird von dem an der Heizwalze 19 angebrachten Temperatursensor 7 erfaßt und ein Signal, das die erfaßte Temperatur anzeigt, wird in die CPU 3 eingegeben.
Die Heizwalze 19 ist mechanisch mit einer zum Steuern ihrer Drehung durch ein Signal aus der CPU 3 gesteuerten Antriebsquelle 6 gekoppelt. Eine Anzeige- und Bedieneinheit 8 ist zum Anzeigen des Zustands des Bilderzeugungsgeräts und zu dessen Bedienung an die CPU 3 angeschlossen.
Nachstehend wird die Heizfixiervorrichtung 10 beschrieben, der bei dieser Erfindung besondere Bedeutung zukommt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Fixiervorrichtung 10 eine nutzbare Fixierbreite (Länge) von 212 mm auf und die Geschwindigkeit des Fixierprozesses beträgt 50 mm/s (8 A4-Blätter/min.), die Temperatur des Fixierprozesses 180ºC, die obere Grenztemperatur für den Fixierprozeß 200ºC und dessen untere Grenztemperatur 170ºC. Die Heizwalze 19 enthält einen Kernzylinder aus Aluminium mit einem Außendurchmesser von 25 mm sowie einer Dicke von 1,4 mm, der eine wärmebeständige Rückenbeschichtung an seiner Innenfläche und eine äußere Ablöse-Oberflächenschicht aus einem Fluorharz wie PFA und PTFE aufweist. Die Gesamtlänge der Walze beträgt 252 mm. Die Walze wird durch eine Antriebskraft an einem ihrer Längsenden von einer Antriebsquelle 6 angetrieben und ist drehbar gelagert. Im Inneren der Heizwalze 19 ist eine Halogenlampen-Heizvorrichtung 5 als ein elektrisches Wärmeerzeugungselement (elektrische Heizvorrichtung) mit einer Heizlänge von 226 mm und einer Leistungsaufnahme von 400 W bei einer Speisespannung von 115 V angeordnet. Dessen Wärmeerzeugung wird durch eine Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 gesteuert, die wiederum gemäß der Erfassung eines an der Außenseite der Heizwalze 19 angeordneten Thermistors 7 (Temperatursensors) durch die CPU 3 gesteuert wird. An die Heizwalze 19 wird eine Andrückwalze 20 angedrückt, die einen Metallkern und eine aus Silikongummi oder dergleichen hergestellte elastische Schicht mit einer Dicke von 6 mm enthält. Die Andrückwalze weist einen Außendurchmesser von 24 mm und eine Gesamtlänge von 226 mm auf. Die Weite eines zwischen diesen Walzen gebildeten Spalts beträgt 3 mm. Der Bildfixierprozeß wird durch die Drehung dieser Walzen durchgeführt. Um der Tatsache Rechnung zu tragen, daß die Stromversorgungssysteme weltweit allgemein in 100-V- und in 200-V-Systeme aufgeteilt sind, wird ein Bilderzeugungsgerät mit einer Wärme-Bildfixiervorrichtung mit einer elektrischen Heizvorrichtung als Wärmequelle für diese Systeme gesondert hergestellt. In vielen Fällen wird es auf besondere Weise für 100-V-, 115-V-, 220-V- und 240-V-Systeme hergestellt. Das erfindungsgemäße Bilderzeugungsgerät kann mit all diesen Stromversorgungssystemen eingesetzt werden. Im einzelnen kann es in einem großen Spannungsbereich eingesetzt werden, bei dem das Verhältnis der maximal zulässigen zu der minimal zulässigen Spannung zumindest zwei beträgt. Angenommen, daß sich bezüglich der Nennspannung das Stromversorgungssystem um -15% bis +10% verändert, kann das erfindungsgemäße Bilderzeugungsgerät in einem großen Bereich eingesetzt werden, der sich von 85 bis 264 V erstreckt.
In Tabelle 1 sind die Nutzleistung einer Heizvorrichtung und Temperaturanstiegskennlinien der Heizwalze 19 bei Verwendung der elektrischen Heizvorrichtung 5 mit Spannungen von 85 bis 264 V bei diesem Ausführungsbeispiel angegeben. Die Nutzleistung P1 der Halogenlampen-Heizvorrichtung 5 genügt der Beziehung
P1 = P0 · (Vi/V0)1,54,
wobei V0 die Nennspannung ist, P0 eine Nennleistung ist und Vi die Speisespannung ist.
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, verändert sich die Nutzleistung in Abhängigkeit der Speisespannung stark. Im einzelnen beträgt sie 251 W bei 85 V und 1438 W bei 264 V. Als Temperaturanstiegskennlinien der Heizwalze 19 sind der Temperaturanstieg pro Zeiteinheit (Temperaturanstiegsrate in ºC/s) und die Zeitdauer (Temperaturanstiegszeit in s) angegeben, die erforderlich ist, damit sich die Temperatur von der Umgebungstemperatur von 20ºC auf die Fixierprozeß-Temperatur von 180ºC verändert. Die Temperaturanstiegskennlinien werden auf die Temperatur der Heizwalze bezogen gemessen. Die Ansprecheigenschaften des Thermistors 7 sind derart beschaffen, daß, wenn er auf Umgebungstemperatur (20ºC) gehalten und an einen Zylinder mit gleichbleibender Temperatur von 180ºC angedrückt wird, die Zeitdauer (Ansprechzeit) bis zu einer Temperaturveränderung von 63,2% einer vorgegebenen Widerstandsveränderung 3 s beträgt. Tabelle 1 Temperaturanstiegskennlinien der Heizwalze Speisespannung Heizleistung Temperaturanstiegsrate Temperaturanstiegszeit
Wie vorstehend beschrieben stellt Fig. 4 die Temperaturveränderung der Heizwalze bei Erwärmung von 20ºC durch Spannungsquellen von 240, 115 und 85 V ohne Vordrehung der Heizwalze dar. Das Überschwingen, das durch die Temperaturanstiegsrate der Heizwalze und die Ansprecheigenschaften des Thermistors bedingt ist, nimmt mit steigender Temperaturanstiegsrate und der Ansprechzeit zu. Bezüglich der Ansprecheigenschaften des Thermistors sind verschiedene Verbesserungen gemacht worden, aber wegen des Vorhandenseins einer Schutzschicht wie einer Gleitschicht und einer Luftschicht zum Schutz des Thermistors und der Heizwalze zwischen dem Thermistorelement 7 und der Heizwalze 19 werden noch keine guten Ergebnisse erzielt.
Die Erfinder haben sich insbesondere als Ziel gesetzt, das Überschwingen durch Verringern der Temperaturanstiegsrate bei Verwendung einer hohen Speisespannung zu verringern. Die Temperaturanstiegsrate der Heizwalze 19 hängt hauptsächlich von der Wärmekapazität der Heizwalze 19 und der Menge der durch die Heizvorrichtung 5 erzeugten Wärme ab. Im einzelnen ist sie zur Wärmekapazität umgekehrt proportional und proportional zu der erzeugten Wärmemenge. In Anbetracht dieser Tatsachen kann selbst dann, wenn die Menge der erzeugten Wärme durch die gestiegene Speisespannung erhöht wird, die Temperaturanstiegsrate etwas verringert werden, indem die Wärmekapazität erhöht wird. Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck eine Andrückwalze 20 eingesetzt, die an die Heizwalze 19 angedrückt wird. Im einzelnen laufen während der Erwärmung der Heizwalze beide Walzen 19 und 20 leer, so daß dadurch die Wärmekapazität der Heizwalze 19 praktisch erhöht wird, wodurch das Überschwingen verringert wird.
Fig. 2 zeigt die Wärmekennlinien der Wärmefixiervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Im einzelnen ist eine Temperaturveränderung der Heizwalze 19 bei Erwärmung der Heizwalze 19 von 20ºC an durch Spannungsquellen von 240, 115 und 85 V dargestellt, wobei die Vordrehung der Fixiervorrichtung gemäß der Speisespannung durchgeführt wird. Bei Vergleich dieser Figur mit Fig. 4 wird der Nutzen der Erfindung verständlich.
Gemäß Fig. 2 wird zum Zeitpunkt (1), an dem der Thermistor 7 80ºC erfaßt (bei einer 240-V-Speisespannung), die in Fig. 1 dargestellte Antriebsquelle 6 zum Beginn der Drehung der Walzen 19 und 20 angesteuert. Die Drehung wird solange beibehalten, bis das Überschwingen über 180ºC auftritt, worauf die Temperatur von 180ºC erneut erfaßt wird. Bei dem in Fig. 2 mit (1) bezeichneten Zeitpunkt beginnen sich die Walzen zu drehen, worauf die Temperaturanstiegsrate der Heizwalze 19 abnimmt und das Überschwingen auf ungefähr 210ºC begrenzt werden kann. Im Gegensatz dazu erhöht sich die Temperaturabnahme der Heizwalze 19 nach dem Überschwingen. Die Zeitdauer, während der sich die Temperatur über 200ºC als obere Grenztemperatur für den Fixierprozeß befindet, ist verglichen mit Fig. 4 deutlich verringert. Daher können bei einer 240-V- Speisespannung die Überschwing-Temperatur durch das Drehen der Walzen 19 und 20 und die zur Stabilisierung der Heizwalzentemperatur im Fixiertemperaturbereich erforderliche Zeit verringert werden.
Beträgt die Speisespannung 115 V, beginnen sich die Walzen 19 und 20 zum Zeitpunkt (2) zu drehen, an dem der Thermistor 140ºC erfaßt, wodurch die Überschwing-Temperatur auf ungefähr 200ºC begrenzt werden kann. Bei Verwendung einer 85-V-Speisespannung beginnen sich die Walzen zum Zeitpunkt (3) zu drehen, an dem der Thermistor 165ºC erfaßt. Beträgt die Speisespannung 85 V, ist die Überschwing-Temperatur ohnehin gering, wie aus Fig. 4 hervorgeht, weshalb ein Drehen der Walzen zum Verringern des Überschwingens nicht erforderlich ist. Falls jedoch die Temperatur der Andrückwalze 20 bei Beginn des Fixierprozesses niedrig ist, verringert das Drehen der Walzen 19 und 20 durch die Wärmeleitung zwischen der Andrückwalze 20 und der Heizwalze 19 die Temperatur der Heizwalze 19. Beträgt die Speisespannung 85 V, ist die elektrische Leistung der als Wärmequelle dienenden Halogenlampen-Heizvorrichtung 5 sehr niedrig, weshalb die Wiederherstellung der abgesenkten Temperatur verzögert wird, so daß bei dem Anfangsstudium ein Übertragungsblatt mit einer Temperatur fixiert wird, die niedriger als die Fixier-Mindesttemperatur ist. Daher dient die Vordrehung zum Stabilisieren der Bildfixierung selbst bei niedrigen Speisespannungen. In diesem Fall können die Vordrehung auch bei 180ºC und die Bildfixierung nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit beginnen.
Die Verwendung einer besonderen Speisespannungs-Erfassungsschaltung 2 ist nicht erforderlich, wenn die Bedienungsperson nach Feststellung des Stromversorgungssystems zum Erzeugen eines in die CPU 3 einzuspeisenden Signals einen (nicht dargestellten) Spannungswahlschalter betätigt, der beispielsweise auf der Bedieneinheit 8 angebracht sein kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde nur die Anwendung auf Speisespannungen von 85, 115 und 240 V beschrieben. Die Spannungen können jedoch auch feiner eingeteilt und die Abläufe für jeden 1-V-Schritt verändert werden. Demgegenüber können die Spannungsbereiche auch in zwei Spannungen wie in ein 100-V- und ein 200-V-System aufgeteilt werden.
Darüber hinaus wird die Halogenlampen-Heizvorrichtung als Wärmeerzeugungselement oder elektrische Heizvorrichtung verwendet, was jedoch nicht beschränkend ist, da die Erfindung auf andere elektrische Wärmeerzeugungselemente wie eine Nichromdraht-Heizvorrichtung oder dergleichen angewandt werden kann, falls sich die erzeugte Wärmemenge abhängig von der Speisespannung verändert.
Beim vorstehenden Ausführungsbeispiel wird der Ablauf der Vordrehung abhängig von der Temperatur der Heizwalze verändert, aber es kann auch ein Zeitfaktor in Erwägung gezogen werden, so daß die Vordrehung für 30 s fortgesetzt wird, nachdem bei einer Speisespannung von 240 V eine Temperatur von 80ºC erfaßt wird.
Nachstehend wird ein anderes Ausführungsbeispiel beschrieben. Der Aufbau der Fixiervorrichtung ist ähnlich der gemäß Fig. 3 mit der Ausnahme, daß die Halogenlampen-Heizvorrichtung bei Speisung mit 115 V eine Leistung von 350 W erzeugt, die Heizwalze einen Außendurchmesser von 20 mm und eine Dicke von 1 mm aufweist, die elastische Schicht der Andrückwalze eine Dicke von 5 mm aufweist und die Spaltweite 2,5 mm beträgt.
Die Eigenschaften des Thermistors 7 sind dieselben wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel. Tabelle 2 stellt die Nutzleistung und die Temperaturanstiegskennlinien der Heizwalze 19 bei Speisung der elektrischen Heizvorrichtung mit verschiedenen Spannungen im Bereich von 85 bis 264 V dar. Tabelle 2 Temperaturanstiegskennlinien der Heizwalze Speisespannung Heizleistung Temperaturanstiegsrate Temperaturanstiegszeit
Fig. 5, die ähnlich Fig. 4 ist, zeigt als Vergleichsbeispiel zu diesem Ausführungsbeispiel die Temperaturveränderung der Heizwalze bei Erwärmung der Heizwalze 19 von 20ºC an durch die 240-V-, 115-V- und 85-V-Speisespannung ohne die Vordrehung der Heizwalze. Das Überschwingen, das durch die Temperaturanstiegsrate der Heizwalze und die Ansprecheigenschaften des Thermistors bedingt ist, nimmt mit steigender Temperaturanstiegsrate und Langsamkeit des Ansprechens zu.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Temperaturanstiegsrate der Heizwalze zum Verringern des Überschwingens durch Unterbrechen der Wärmeerzeugung der elektrischen Heizvorrichtung für eine vorgegebene Zeitdauer bei einer Temperatur wesentlich verringert, die niedriger als eine Solltemperatur der Regelung (Abschalttemperatur) ist.
Die Andrückwalze 20 sollte an die Heizwalze 19 angedrückt werden, indem die Walzen 19 und 20 bei unterbrochener Wärmeerzeugung der elektrischen Heizvorrichtung leerlaufen, d. h. die Wärmekapazität der Heizwalze 19 wird wesentlich erhöht werden, um das Überschwingen dadurch weiter zu verringern.
Fig. 6 zeigt die Wärmekennlinien der Fixiervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel, genauer gesagt die Temperaturveränderung der Heizwalze 19 bei Erwärmung von 20ºC an mit Wärmeerzeugungsabbruch-Temperatur und von der Speisespannung abhängiger, veränderter Zeitdauer. Ein Vergleich dieser Figur mit Fig. 5 ermöglicht ein Verständnis des Nutzens der Erfindung.
Zum Zeitpunkt (1) nach Fig. 6, an dem der Thermistor bei einer Speisespannung von 240 V 100ºC erfaßt, veranlaßt die Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4, die Wärmeerzeugung für eine vorgegebene Zeitdauer zu unterbrechen, bei diesem Ausführungsbeispiel für 15 s. Während dieser Periode von 15 s nimmt die Temperatur der Heizwalze 19 weiter zu. Nach Ablauf von 15 s wird die von dem Thermistor erfaßte Temperatur niedriger als 180ºC, worauf die Heizvorrichtung 5 zum Erwärmen der Heizwalze 19 erneut in Betrieb gesetzt wird, bis die von dem Thermistor erfaßte Temperatur mehr als 180ºC beträgt. Durch eine derartige Steuerung der Fixiervorrichtung kann das Überschwingen ungefähr auf 210ºC begrenzt werden. Die Zeitdauer, während der die Temperatur der Heizwalze 19 nach dem Überschwingen über der Fixier-Höchsttemperatur von 200ºC liegt, wird verglichen mit Fig. 5 wesentlich verringert. Daher werden bei einer Speisespannung von 240 V die Überschwing-Temperatur und die Zeitdauer verringert, in der sich die Temperatur der Heizwalze in dem Fixier-Temperaturbereich stabilisiert hat. Bei einer Speisespannung von 115 V wird die Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 in Betrieb gesetzt, wenn der Thermistor zum Zeitpunkt (2) 130ºC erfaßt. Während der Heizdauer der Heizwalze 19 wird die Wärmeerzeugung für 10 s unterbrochen. Während dieser Periode von 10 s nimmt die Temperatur der Heizwalze 19 weiter zu und nach Ablauf der 10 s wird die von dem Thermistor erfaßte Temperatur geringer als 180ºC. Daraufhin wird die Heizvorrichtung 5 zum Erwärmen der Heizwalze 19 bis zum Erfassen von 180ºC erneut in Betrieb gesetzt. Durch eine derartige Steuerung der Fixiervorrichtung kann das Überschwingen auf ungefähr 200ºC begrenzt werden. Bei einer Speisespannung von 85 V wird die Heizvorrichtungs- Steuerschaltung 4 zum Zeitpunkt (3) in Betrieb gesetzt, an dem der Thermistor 170ºC erfaßt. Die Wärmeerzeugung wird für 5 s unterbrochen, während der die Temperatur der Heizwalze 19 weiter zunimmt. Nach Ablauf von 5 s wird die von dem Thermistor erfaßte Temperatur geringer als 180ºC. Die Heizvorrichtung 5 wird zum Erwärmen der Heizwalze 19 bis zur Erfassung von 180ºC erneut in Betrieb gesetzt. Durch eine derartige Steuerung der Bildfixiervorrichtung kann die Überschwing-Temperatur auf ungefähr 200ºC begrenzt werden.
Falls die Unterbrechung der Wärmeerzeugung bei der niedrigen und der hohen Speisespannung in derselben Weise durchgeführt wird, ist die Temperaturanstiegszeit bei der niedrigen Speisespannung sehr groß. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Wärmeerzeugungsabbruch-Temperatur und/oder die Wärmeerzeugungsabbruch-Dauer in Abhängigkeit von der Höhe der Speisespannung des verwendeten Stromversorgungssystems verändert.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die Abbruchtemperatur und/oder die Unterbrechungsdauer in Abhängigkeit von der Speisespannung des Stromversorgungssystems verändert, weshalb die Temperaturanstiegs zeit in einem vorgegebenen Bereich begrenzt ist und das Überschwingen verglichen mit dem in Fig. 5 dargestellten Vergleichsbeispiel wesentlich verringert werden kann.
Bei einem Bilderzeugungsgerät mit einem ähnlichen Aufbau kann bei einer niedrigeren Temperatur als die Fixierprozeß-Temperatur eine Bereitschaftstemperatur-Regelung durchgeführt werden. Diese wird zum Verringern des Energieverbrauchs des Bilderzeugungsgeräts und zum Verhindern einer Verschlechterung der thermischen Eigenschaften der Fixiervorrichtung (beispielsweise einer Verschlechterung der Andrückwalze mit einer Silikongummischicht) durchgeführt.
Die Bereitschaftstemperatur wird unter Berücksichtigung der Temperaturanstiegskennlinien der Heizwalze bestimmt und derart eingestellt, daß die Temperatur der Heizwalze während der Zeitdauer ab dem Beginn des Bilderzeugungsvorgangs bis zum Beginn des Fixierprozesses eine Fixierprozeß-Temperatur erreicht. Falls der Unterschied zwischen der Bereitschaftstemperatur und der Fixierprozeß-Temperatur zu gering ist, entsteht das Problem des vorstehend erwähnten Überschwingens. Daher ist die Erfindung in diesem Fall nützlich, da sie die Wahl der Wärmeerzeugungsabbruch-Temperatur und der Wärmeerzeugungsabbruch-Dauer zum Minimieren des Überschwingens erlaubt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Walzen 19 und 20 bei der Bereitschaftstemperatur-Regelung gedreht. Beide Walzen 19 und 20 beginnen sich zumindest zum gleichen Zeitpunkt wie dem Abbruch der Wärmeerzeugung zu drehen, so daß die Wärmekapazität der Heizwalze 19 wesentlich erhöht wird und das Überschwingen minimiert werden kann.
Nachstehend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Der Aufbau der Fixiervorrichtung ist ähnlich der gemäß Fig. 3, d. h. dieselbe wie beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Erfinder haben der Verringerung der Temperaturanstiegsrate bei Verwendung einer hohen Speisespannung besondere Bedeutung beigemessen, indem die von der Heizvorrichtung erzeugte zeitlich durchschnittliche Wärmemenge verringert wird, wodurch das Überschwingen verringert wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die durchschnittlich von der Heizvorrichtung erzeugte Wärmemenge dadurch genau gesteuert, daß ein Einschaltverhältnis der Nutzleistung des Wärmeerzeugungselements gemäß der verwendeten Speisespannung verändert wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die von der Heizvorrichtung erzeugte durchschnittliche Wärmemenge unter Verwendung der Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 zeitlich gesteuert, die gemäß einem Ausgangssignal aus der Speisespannungs-Erfassungsschaltung 2 durch die CPU 3 gesteuert wird.
Fig. 7 zeigt die Wärmekennlinie einer Wärmefixiervorrichtung, genauer gesagt eine Temperaturveränderung der Heizwalze 19 bei Erwärmung der Heizwalze 19 von 20ºC an, wobei das Einschaltverhältnis der Nutzleistung der Heizvorrichtung gemäß der Speisespannung verändert wird. Bei einem Vergleich mit Fig. 5 wird der Nutzen der Erfindung verständlich. Fig. 8 und 9 stellen eine Vorrichtung zum Verändern des Einschaltverhältnisses der Nutzleistung der Heizvorrichtung gemäß der verwendeten Speisespannung gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel dar.
Gemäß Fig. 8 ist die Speisespannungs-Erfassungsschaltung 2 an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen, so daß die verwendete Speisespannung erfaßt wird. Das Ausgangssignal aus der Speisespannungs-Erfassungsschaltung 2 wird als Spannungserfassungssignal in die CPU 3 eingegeben.
Das Wärmeerzeugungselement 5 ist sowohl an die Wechselspannungsquelle als auch an eine Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 zum Ein- und Ausschalten des Wärmeerzeugungselements 5 angeschlossen. Die Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 weist einen Thermistor 7 auf, dessen Ausgangssignal in die CPU 3 eingegeben wird. Ein Steuerelement (Triac) 30 der Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 ist zwischen die Heizvorrichtung 5 und die Wechselspannungsquelle geschaltet. An das Gate des Triac 30 ist ein Phototriac 31 zum Triggern des Triac 30 angeschlossen. An einer Sekundärseite des Phototriac 31 ist ein Transistor zum Ein- und Ausschalten einer Leuchtdiode zum Schalten des Phototriac 31 angeschlossen. Die Basis des Transistors 32 ist über einen Widerstand 33 an die CPU 3 angeschlossen.
Bei diesem Aufbau unterscheidet die CPU 3 das Erfassungssignal für die Speise-Wechselspannung und das Signal aus dem Thermistor und erzeugt ein Ein-/Aus-Steuersignal zum Steuern der Heizvorrichtung durch Schalten des Transistors 32. Dadurch wird der Phototriac 31 und gemäß dem Triggersignal des Phototriac 31 der Triac 30 in Betrieb gesetzt, wodurch die Heizvorrichtung 5 zum Beginnen der Wärmeerzeugung in Betrieb gesetzt wird. Wenn der Thermistor 7 erfaßt, daß die Temperatur des Wärmeerzeugungselements 5 eine vorgegebene Temperatur erreicht, wird ein dieses Ereignis anzeigendes Signal zum Beenden des Ein-/Aus-Signals für die Steuerung der Heizvorrichtung in die CPU 3 eingegeben, damit die Energiezufuhr zur Heizvorrichtung 5 beendet wird. Nachstehend wird eine Vorrichtung zum Steuern des Einschaltverhältnisses der Nutzleistung der Heizvorrichtung 5 gemäß der verwendeten Speisespannung beschrieben.
Fig. 9 (a) und (b) stellen den Zeitverlauf eines Heizvorrichtungs-Steuersignals (die Heizvorrichtung ist während der Zeit t&sub1; in und während der Zeit t&sub2; außer Betrieb) und einer Wechselspannung bei einer Speisespannung von 100 V dar. Fig. 9 (c) und (d) stellen dieselben Verläufe bei einer Speisespannung von 200 V dar. Wie aus der Figur ersichtlich ist, befindet sich die Heizvorrichtung 5 bei einer Speisespannung von 100 V während vier Perioden in und während zwei Perioden außer Betrieb, wohingegen die Heizvorrichtung bei einer Speisespannung von 200 V während zwei Perioden in und während vier Perioden außer Betrieb ist. Auf diese Weise wird das Einschaltverhältnis der Nutzleistung der Heizvorrichtung 5 in Abhängigkeit der verwendeten Speisespannung verändert, wodurch die Nutzleistung des Wärmeerzeugungselements 5 bei Verwendung einer Speisespannung von 100 und 200 V im wesentlichen gleich gemacht wird.
Fig. 9 (e) und (f) veranschaulichen ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Nutzleistung bei einer Speisespannung von 200 V der bei einer Speisespannung von 100 V gleich gemacht wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich die Heizvorrichtung 5 während vier Perioden in und während zwei Perioden außer Betrieb, aber, wie der Figur zu entnehmen ist, wird der Energiezufuhr mit Halbwellen durchgeführt, weshalb die Nutzleistung bei 200 V Speisespannung gleich der bei 100 V Speisespannung ist. Daher weist die Heizvorrichtung 5 unabhängig von dem Unterschied der verwendeten Speisespannungen zum Erzeugen der vorgegebenen Temperatur im wesentlichen dieselben Temperaturkennlinien gemäß Fig. 7 auf.
Durch eine derartige Steuerung der Fixiervorrichtung kann das Überschwingen auf höchstens etwa 210ºC begrenzt werden. Darüber hinaus wird die Temperaturabnahme der Heizwalze 19 nach dem Überschwingen erhöht, weshalb die Zeitdauer, während der die Temperatur über der Höchsttemperatur des Fixierprozesses von 200ºC liegt, verglichen mit dem in Fig. 5 dargestellten Vergleichsbeispiel wesentlich verringert wird. Die Zeitdauer, die erforderlich ist, damit sich die Temperatur der Heizwalze in dem Fixiertemperaturbereich stabilisiert, wird auch verringert. Bei Durchführung der Bereitschaftstemperatur-Regelung wird das Einschaltverhältnis der Nutzleistung der Heizvorrichtung gemäß der verwendeten Speisespannung entsprechend gewählt, wodurch das Überschwingen minimiert werden kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel drehen sich beide Walzen 19 und 20 während der Bereitschafts-Steuerperiode. Bei Drehung beider Walzen kann jedoch der Wert des Einschaltverhältnisses gegenüber dem Fall abgeändert werden, bei dem sich die Walzen nicht drehen.
Nachstehend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben. Für gewöhnlich ist eine Wärmefixiervorrichtung mit einer Störungserfassungsvorrichtung als Sicherheitsvorrichtung zum Erfassen eines abnormalen Zustands der Wärmeerzeugung ausgestattet, damit von vorne herein eine Beschädigung durch Erwärmung verhindert wird. Es gibt zwei Arten von Störungserfassungsvorrichtungen, nämlich eine Hardware-Störungserfassungsvorrichtung wie ein Thermostat, eine Thermosicherung oder dergleichen und eine Software-Störungserfassungsvorrichtung, bei der die Wärmekennlinien der Heizvorrichtung wie Temperaturanstiegsrate und die Betriebsdauer der elektrischen Heizvorrichtung und andere Größen in Daten umgewandelt werden und ein vorgegebener Sollbereich bestimmt wird, so daß eine Störung erfaßt wird, wenn Daten außerhalb dieses Bereichs erfaßt werden.
Die Hardware-Störungserfassungsvorrichtung wird in der Regel als Enderfassungsvorrichtung eingesetzt, weshalb beim Ansprechen der Störungserfassungsvorrichtung das Bilderzeugungsgerät bereits erheblich beschädigt sein kann. Demgegenüber beeinflußt die Software-Störungserfassungsvorrichtung das Bilderzeugungsgerät selbst bei dessen Betreiben nicht wesentlich, sofern die Bestimmungen ordnungsgemäß durchgeführt werden. In Anbetracht dieser Tatsachen ist sie aus Sicherheitsgründen vorzuziehen, weshalb sie von großer Bedeutung ist.
Allerdings basiert eine Software-Störungserfassungsvorrichtung wie vorstehend beschrieben gewöhnlich auf den Wärmekennlinien der Wärmefixiervorrichtung, weshalb der zulässige Bereich bei Veränderung der erzeugten Wärmemenge groß gemacht werden muß. Dies wiederum verringert die Sicherheit beim Auftreten einer Störung. Wenn das Bilderzeugungsgerät mit mehreren Nenn-Speisespannungen verwendet werden kann und insbesondere dann, wenn das Verhältnis der maximal zulässigen zur minimal zulässigen Spannung nicht weniger als zwei beträgt, verändert sich die durch die Heizvorrichtung erzeugte Wärmemenge wesentlich. Deshalb wird fälschlicherweise eine Störung erfaßt. Im Gegensatz dazu wird selbst beim Auftreten einer tatsächlichen Störung keine Störung erfaßt, so daß die Stromversorgung der Heizvorrichtung nicht auf richtige Weise unterbrochen wird.
Fig. 10 und 11 stellen eine Veränderung der von dem Thermistor erfaßten Temperatur und der Temperatur der Heizwalze bei Erwärmung der Heizwalze von 20ºC an durch eine Stromversorgung mit 85, 100 und 115 V ohne Vordrehung der Heizwalze bei diesem Ausführungsbeispiel dar.
Die Temperaturregelung der Heizwalze wird wie vorstehend beschrieben auf Basis der von dem Thermistor erfaßten Temperatur durchgeführt, weshalb die tatsächliche Oberflächentemperatur der Heizwalze wegen der unvermeidlichen Ansprechverzögerung des Thermistors höher als die von dem Thermistor erfaßte Temperatur ist und das Überschwingen nicht verhindert werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird bei Fortsetzung der Energiezufuhr zu der elektrischen Heizvorrichtung für eine vorgegebene Zeitdauer (von T Sekunden) das Auftreten einer Störung der Heizvorrichtung auf Basis des Einschaltsignals erfaßt, so daß die Energiezufuhr zu der Heizvorrichtung unterbrochen und eine Warnmeldung angezeigt wird. Dies wird durch die Software-Störungserfassungsvorrichtung bewerkstelligt.
Die Energiezufuhr zu der elektrischen Heizvorrichtung wird von einer Zeitgeberschaltung erfaßt, woraufhin die Heizvorrichtungs-Einschaltsignale integriert und dann gelöscht werden. Erfindungsgemäß tritt eine Störung auf, wenn die Temperatur der Heizwalze infolge eines Schadens der elektrischen Heizvorrichtung nicht ansteigt oder der Temperaturanstieg der Heizwalze infolge eines Ausfalls des Thermistors selbst bei einem ausreichenden Anstieg der Temperatur der Heizwalze nicht erfaßt werden kann.
Die vorstehend genannte Konstante T kann auf die nachstehende Weise bestimmt werden. Die Einschaltdauer der Heizvorrichtung ist am längsten bei geringer Spannung, d. h. bei einer Speisespannung von 85 V, und bei geringer Temperatur der Heizwalze. In Fig. 11 beträgt die Einschaltdauer 63 s. Zur Berücksichtigung einer geringen Umgebungstemperatur ist ein Spielraum von 5 s vorgesehen, so daß die konstante Zeitdauer T 68 s beträgt.
Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, erhöht sich, wenn der Heizvorrichtung beispielsweise infolge des Ausfalls des Thermistors ununterbrochen für 68 s von einer Temperatur von 20ºC an Energie zugeführt wird, die Temperatur der Heizwalze bei einer Speisespannung von 85 V bis auf ungefähr 230ºC. Da die Haltbarkeitstemperatur der Heizwalze gewöhnlich 260ºC beträgt, wird die Heizwalze selbst nicht beschädigt und die Fixiervorrichtung kann durch Auswechslung des Thermistors instandgesetzt werden. Daher entsteht kein Problem. Bei einer Speisespannung von 100 oder 115 V erreicht jedoch die Temperatur 300 bzw. 380ºC, so daß die Heizwalze überhitzt und dadurch beschädigt wird, was dazu führt, daß die Wärmefixiervorrichtung ausgewechselt werden muß. Erreicht die Temperatur 380ºC, kann von der Fixiervorrichtung oder dem Übertragungsblatt Rauch aufsteigen.
In Anbetracht des Vorstehenden wird erfindungsgemäß die Zeitdauer T entsprechend der verwendeten Speisespannung verändert. Beispielsweise beträgt die Einschaltdauerkonstante T gemäß Fig. 11 68 s bei einer Speisung mit 85 V, 55 s bei einer Speisung mit 100 V und 46 s bei einer Speisung mit 115 V. Daher wird gemäß Fig. 1 bei Erfassung der Speisespannung durch die Spannungserfassungs-Schaltung 2 das Erfassungssignal in die CPU 3 eingegeben und die Konstante T der Zeitgeberschaltung in der Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 gemäß der Spannung des Stromversorgungssystems bestimmt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel beträgt bei einer Speisespannung von jeweils 85, 100 oder 115 V die Höchsttemperatur der Heizwalze gemäß Fig. 13 selbst dann 230, 240 bzw. 260ºC, wenn der elektrischen Heizvorrichtung infolge des Ausfalls des Thermistors ununterbrochen von einer Temperatur von 20ºC an Energie zugeführt wird, weshalb die Heizwalze nicht beschädigt wird. Die Wärmefixiervorrichtung kann bei Auswechslung nur des Thermistors wieder eingesetzt werden.
Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf drei Speisespannungen, nämlich 85, 100 und 115 V. Da jedoch die Höchst- Einschaltdauer der Heizvorrichtung von der Speisespannung abhängt, kann die Konstante T auch für andere Speisespannungen bestimmt werden. Die Konstante T kann für jeden von zwei oder drei aufgeteilten Spannungsbereichen bestimmt werden, beispielsweise für eine hohe und für eine niedrige Speisespannung.
Wie vorstehend beschrieben werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Bedingungen, unter denen eine Störung erfaßt wird, entsprechend der Spannung verändert, mit der das Gerät verwendet wird, weshalb eine Störung mit Sicherheit erfaßt werden kann.
Nachstehend wird ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich insofern von dem vorangehenden Ausführungsbeispiel, als der Außendurchmesser der Heizwalze 25 mm und deren Dicke 2,5 mm betragen, das Bilderzeugungsgerät mit Speisespannungen im Bereich von 85 bis 264 V eingesetzt werden kann und die Leistungsaufnahme der elektrischen Heizvorrichtung bei Verwendung mit einer 115-V-Speisespannung 400 W beträgt. Die Temperaturanstiegskennlinien der Heizwalze in der Wärmefixiervorrichtung sind in Tabelle 3 dargestellt. Bei einem in einem großen Spannungsbereich einsetzbaren Bilderzeugungsgerät wie bei diesem Ausführungsbeispiel verändert sich die Temperaturanstiegsrate der Heizwalze wesentlich mit der verwendeten Speisespannung.
Fig. 14 zeigt die Temperaturanstiegskennlinien bei Speisespannungen von 100 und 240 V. Fig. 15 stellt die von dem Thermistor erfaßte Temperatur dar. Tabelle 3 Temperaturanstiegskennlinien der Heizwalze Speisespannung Heizleistung Temperaturanstiegsrate Temperaturanstiegszeit
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird gemäß Fig. 14 zum Verringern des Überschwingens beim Temperaturanstieg die Energie zufuhr zu der Heizvorrichtung bei Erfassung einer Temperatur von 150ºC zwangsweise für zwei Sekunden unterbrochen. Falls die Temperatur der Heizwalze nach der Unterbrechung nicht mehr als 180ºC beträgt, wird der Heizvorrichtung wieder Energie zugeführt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Überschwingen noch weiter verringert werden, indem die Andrückwalze 20 verwendet wird, die an die Heizwalze 19 angedrückt wird, damit beide Walzen 19 und 20 während der Außerbetriebsetzung der elektrischen Heizvorrichtung leerlaufen, d. h. indem die Wärmekapazität der Heizwalze 19 wesentlich erhöht wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Bilderzeugungsgerät mit einer Speisespannung im Bereich von 85 bis 264 V verwendet, weshalb die Veränderung der Temperaturanstiegsrate verglichen mit den vorstehenden Ausführungsbeispielen noch größer ist und deshalb die Erfindung einen weiteren Nutzen mit sich bringt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Störungserfassung in einer frühen Phase nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer ab dem Beginn der Energiezufuhr zu der Heizvorrichtung durchgeführt. Die Temperatur der Heizwalze wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer ab dem Einschalten von dem Thermistor erfaßt und, falls die Temperatur einen vorbestimmten Wert nicht erreicht, wird eine Störung erkannt, woraufhin die Energiezufuhr zu der Heizvorrichtung abgebrochen und zugleich eine Warnmeldung ausgegeben wird, wobei der vorbestimmte Temperaturwert die Temperatur ist, die bei ordnungsgemäßer Funktion der Heizvorrichtung nach der vorbestimmten Zeit erreicht wird.
Im einzelnen erfaßt gemäß Fig. 15 bei ordnungsgemäßer Funktion der Fixiervorrichtung bei einer Speisespannung von 240 V der Thermistor nach Ablauf von 10 s ab dem Einschalten eine Temperatur von ungefähr 40ºC. Angenommen, daß die Mindest- Umgebungstemperatur 10ºC beträgt, muß die Temperatur der Heizwalze nach Ablauf von 10 s 50ºC erreichen. Daher wird eine Störung erkannt, wenn die von dem Thermistor erfaßte Temperatur nach Ablauf von 10 s ab dem Einschalten bei einer Speisespannung von 240 V geringer als 50ºC ist. Ähnlich beträgt der Temperaturanstieg bei einer Speisespannung von 100 V 30ºC in 30 s. Angenommen, daß die Mindest-Umgebungstemperatur 10ºC beträgt, muß die Temperatur der Heizwalze nach Ablauf von 30 s 40ºC erreichen. Daher wird eine Störung der Fixiervorrichtung erkannt, falls die von dem Thermistor erfaßte Temperatur nach Ablauf von 30 s ab dem Einschalten geringer als 40ºC ist. Bei anderen Speisespannungen wird eine Störung der Fixiervorrichtung dadurch erfaßt, daß die Beziehung zwischen der von dem Thermistor erfaßten Temperatur und der nach dem Einschalten abgelaufenen Zeit korrekt eingestellt wird. Diese kann gemäß den Spannungsbereichen stufenweise eingestellt werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann eine Störung früher als bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel erfaßt werden, weil eine Störung auf Basis von zwei Größen erkannt wird, nämlich der Temperatur und der ab dem Einschalten abgelaufenen Zeitdauer. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die nach dem Einschalten abgelaufene Zeitdauer von einer Zeitgeberschaltung erfaßt, die zu der CPU 3 nach Fig. 1 hinzugefügt wird.
Bei dieser Erfindung ist die Heizvorrichtung nicht auf die Wärme-Bildfixiervorrichtung beschränkt, sondern kann für verschiedene Heizvorrichtungen angewandt werden wie die zum Verhindern der Taukondensation und zum Erwärmen des lichtempfindlichen Teils sowie von Übertragungsblättern.
Nachstehend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, durch das das Überschwingen der Temperatur der Heizwalze verhindert wird. Die Fixiervorrichtung hat dieselben Kennlinien wie die, die in Tabelle 2 dargestellt sind.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die durchschnittliche Menge der von der Heizvorrichtung erzeugten Wärme dadurch richtig gesteuert, daß die maximal ununterbrochene Einschaltdauer und die Abschaltdauer der Heizvorrichtung gemäß der verwendeten Speisespannung verändert werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die durchschnittlich von der Heizvorrichtung erzeugte Wärmemenge dadurch gesteuert, daß die Wärmeerzeugung der Heizvorrichtung durch die Heizvorrichtungs- Steuerschaltung 4 und die CPU 3 auf Basis der Erfassung durch die Speisespannungs-Erfassungsschaltung 2 zeitgesteuert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Überschwingen durch Verwendung der an die Heizwalze 19 angedrückten Andrückwalze 20 weiter verringert werden, indem die Walzen 19 und 20 zumindest während der Unterbrechung der Wärmeerzeugung der Heizvorrichtung leerlaufen, d. h. indem die Wärmekapazität der Heizwalze 19 wesentlich erhöht wird.
Fig. 16 stellt die Wärmekennlinien der Fixiervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel dar, im einzelnen die Temperaturveränderung der Heizwalze bei Erwärmung von 20ºC an bei Veränderung der maximal ununterbrochenen Wärmeerzeugungsdauer und Wärmeerzeugungs-Unterbrechungsdauer in Abhängigkeit der Speisespannung. Bei Vergleich dieser Figur mit Fig. 5 wird der Nutzen der Erfindung verständlich.
Bei einer Speisespannung von 240 V betragen gemäß Fig. 16 die maximal ununterbrochene Einschaltdauer 5 s und die Unterbrechungsdauer 15 s, bei einer Speisespannung von 115 V betragen die maximal ununterbrochene Einschaltdauer 20 s und die Unterbrechungsdauer 10 s und bei einer Speisespannung von 85 V betragen die maximal ununterbrochene Einschaltdauer 40 s und die Unterbrechungsdauer 10 s. Die Temperatur wird stufenweise erhöht. Durch eine derartige Steuerung der Fixiervorrichtung wird die Überschwing-Temperatur auf höchstens ungefähr 210ºC begrenzt. Außerdem wird die Temperaturabnahmerate der Heizwalze 19 nach dem Überschwingen erhöht und die Zeitdauer, während der die Temperatur über 200ºC als Obergrenze der Fixierprozeßtemperatur liegt verglichen mit dem Vergleichsbeispiel gemäß Fig. 5 wesentlich verringert. Die Zeitdauer bis zum Stabilisieren der Temperatur der Heizwalze in dem Fixiertemperaturbereich wird verkürzt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Speisespannung von der Spannungserfassungs-Schaltung 2 erfaßt und die Einschaltzeitsteuerung unter Verwendung der Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 gemäß der in der CPU 3 bereits eingestellten Speisespannung durchgeführt. Entsprechend der Einstellung der Zeitsteuerung können die Temperaturanstiegskennlinien bei den entsprechenden Speisespannungen im wesentlichen gleich gemacht werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die maximale ununterbrochene Einschaltdauer und die Unterbrechungsdauer gemäß der Speisespannung verändert, so daß eine Temperaturanstiegszeit innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen und das Überschwingen verglichen mit dem Vergleichsbeispiel gemäß Fig. 5 deutlich verringert werden kann.
Nachstehend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben. Fig. 17 stellt ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung zum Steuern der Fixiervorrichtung 10 des Bilderzeugungsgerätes gemäß diesem Ausführungsbeispiel dar.
Die Fixiervorrichtung 10 enthält eine Fixierwalze 19 und eine Andrückwalze 20, die an die Fixierwalze 19 angedrückt und dadurch gedreht wird. Die Fixierwalze 19 weist in ihrem Inneren eine Heizvorrichtung 5 (eine Halogenlampen-Heizvorrichtung mit einer Nennspannung von 240 V und einer Nennleistung von 1100 W) auf, die als eine Heizvorrichtung dient. An die Heizvorrichtung 5 sind eine Fixier-Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 33, die zum Steuern der Wärmeerzeugung der Heizvorrichtung 5 in einem vorgegebenen Bereich ein Signal aus einer Zentraleinheit bzw. CPU 21 erhält, und ein Thermoschalter 32 zum Unterbrechen der Energiezufuhr bei Ausfall der Steuerschaltung 33 angeschlossen. An dem linken Ende der Fixierwalze 19 ist ein Hauptmotor 35 zum Drehen der Fixierwalze 19 in eine vorgegebene Richtung durch ein Getriebe angeordnet. An den Hauptmotor 35 ist eine Motor-Treiberschaltung 34 zum Steuern der Drehung des Motors 35 gemäß einem Signal aus der CPU 21 angeschlossen.
Die CPU 21, die den größten Teil der Steuereinrichtung bildet, ist an eine Niederspannungsquelle 25, die aus einem Stecker 26 zugeführte Energie aus dem Stromversorgungsnetz aufnimmt und die Spannung herabsetzt, und an eine Spannungsunterscheidungs-Schaltung 24 angeschlossen, die auf Basis der Spannung aus der Niederspannungsquelle 25 die Spannung des Stromversorgungsnetzes unterscheidet. Die Niederspannungsquelle 25 und die Spannungsunterscheidungs-Schaltung 24 bei diesem Ausführungsbeispiel können durch einen Schalter zwischen einem 100/115-V-Anschluß und einem 200/220/240-V-Anschluß manuell umgeschaltet werden.
Die CPU 21 ist weiterhin mit Festspeichern bzw. ROMs 22 und 23 als Speichereinrichtungen, die den Temperatursteuerablauf für die Fixiervorrichtung gemäß der Speisespannung speichern, und mit einem Temperaturerfassungselement 7 (Thermistor) zum Erfassen der Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel speichert der ROM 22 den Inhalt der ersten Ablaufsteuerung, die einer Speisespannung von 100/110 V entspricht, während der ROM 23 den Inhalt der zweiten Ablaufsteuerung speichert, die einer Speisespannung von 200/220/240 V entspricht. Die ROMs 22 und 23 speichern Programmabläufe, die zum Einstellen der Versorgungsspannung der Heizvorrichtung 5 auf einen Pegel, der für den Fixiervorgang gemäß dem Spannungspegel der Spannung des Stromversorgungsnetzes geeignet ist, und zum schnellen Erhöhen der Oberflächentemperatur der Fixierwalze auf eine Solltemperatur dienen, woraufhin die Temperatur auf der Solltemperatur gehalten wird.
Nachstehend wird die Ablaufsteuerung durch die CPU 21 und die ROMs 22 und 23 bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei Speisung mit 100 V aus dem Stromversorgungsnetz sind die Niederspannungsquelle 25 sowie die Spannungsunterscheidungs- Schaltung 24 auf den 100/110-V-Anschluß geschaltet und die Spannung von 100 V wird über den Stecker 26 eingespeist. Daraufhin wird über die CPU 21 eine vorgegebene Niederspannung an die Spannungsunterscheidungs-Schaltung 24 angelegt, woraufhin die Schaltung 24 erkennt, daß die Speisespannung 100 bzw. 115 V beträgt, und ein dies anzeigendes Signal zur CPU überträgt. Die CPU, die dieses Signal empfängt, wählt zur Ablaufsteuerung bei einer Speisespannung von 100/110 V einen Ablauf aus dem ROM 22. Anschließend wird die Steuerung der Wärmeerzeugung durch die Heizvorrichtung 5 der Fixiervorrichtung begonnen.
Wenn die Folgesteuerung durch den ROM 22 von der CPU 21 begonnen wird, wird die Leistung für die Heizvorrichtung 5 zur ausreichenden Wärmeerzeugung durch die Heizvorrichtung 5 auf einen vorgegebenen Wert eingestellt (bei diesem Ausführungsbeispiel auf ungefähr 300 W), damit die Tonerfixiertemperatur auf der Oberfläche der Fixierwalze 19 erzeugt wird, woraufhin die von der Heizvorrichtung 5 erzeugte Wärmemenge zur Steuerung der Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 gemäß Fig. 18 geregelt wird. Fig. 19 zeigt die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 als Funktion der Zeit zur Darstellung des Regelverhaltens und gleichzeitig die Ein-/Aus-Zustände des Stromversorgungssystems, des Bilderzeugungsvorgangs, der Heizvorrichtung sowie des Hauptmotors ebenfalls als Funktion der Zeit. Wenn, wie aus dieser Figur ersichtlich ist, der Thermistor 7 erfaßt, daß die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 eine Solltemperatur (von ungefähr 180ºC bei einer Speisespannung von 100 V) erreicht, regelt die CPU 21 die von der Heizvorrichtung 5 erzeugte Wärmemenge zum Beibehalten der Solltemperatur. Zu dem Zeitpunkt, an dem die Oberflächentemperatur der Fixierwalze den Sollwert erreicht, wird der Befehl zur Bilderzeugung freigegeben. Durch Betätigung der Eingabetaste wird der Bilderzeugungsvorgang gestartet, so daß sich der Hauptmotor 35 zum Durchführen einer gewöhnlichen Bilderzeugung dreht. Die CPU 21 regelt weiterhin zum Einhalten der Solltemperatur die von der Heizvorrichtung 5 erzeugte Wärmemenge. Wird das Gerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einem Stromversorgungsnetz von 240 V betrieben, sind die Niederspannungsquelle 25 und die Spannungsunterscheidungs- Schaltung 24 auf den 200/220/240-V-Anschluß geschaltet und über den Stecker 26 erfolgt die Versorgung beispielsweise mit 240 V. Die Spannungsunterscheidungs-Schaltung 24 erfaßt, daß die Speisespannung 200/220/240 V beträgt, und überträgt ein die Erfassung anzeigendes Signal zu der CPU 21, die mit der Temperatursteuerung der Fixiervorrichtung beginnt. In diesem Fall wählt die CPU 21 den ROM 23 für die Folgesteuerung bei 200/220/240 V.
Bei Beginn der Steuerung des ROMs 23 durch die CPU 21 wird die Leistung der Heizvorrichtung 5 auf ungefähr 1100 W eingestellt. Die CPU 21 führt ähnlich wie bei dem Fall der Speisung mit 100 V die Steuerung auf Basis der von dem Thermistor 7 erfaßten Temperatur durch. Die Steuerung erfolgt derart wie in Fig. 19 dargestellt und unterscheidet sich von dem Fall der Speisung mit 100 V gemäß Fig. 18, weil, falls die vorstehend beschriebene Folgesteuerung für 100 V für 240 V benutzt würde, die Heizvorrichtung 5 überhitzt würde. Deshalb sind eine erste Solltemperatur (100ºC bei diesem Ausführungsbeispiel), eine zweite Solltemperatur (160ºC bei diesem Ausführungsbeispiel) und eine dritte Solltemperatur (180ºC bei diesem Ausführungsbeispiel) vorgesehen. Durch Bilden der drei Stufen von Solltemperaturen wird die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 relativ schnell und ohne Überschwingen erhöht. Dies wird nachstehend unter Bezug auf die Figur näher beschrieben. Bis zum Erreichen der ersten Solltemperatur von 100ºC erhält die CPU 21 die Energiezufuhr zu der Heizvorrichtung 5 zum schnellen Erhöhen der von dem Thermistor 7 erfaßten Temperatur aufrecht. Danach wird der Heizvorrichtung 5 bis zum Erreichen der zweiten Solltemperatur von 160ºC auf aussetzende Weise Energie zugeführt, damit die Temperatur weniger steil erhöht wird. Erfaßt der Thermistor 7, daß die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 die zweite Solltemperatur erreicht, wird der Bilderzeugungsvorgang des Bilderzeugungsgerätes freigegeben. In diesem Fall beträgt die zweite Solltemperatur 160ºC, was zum Fixieren des Tonerbilds nicht hoch genug ist, aber wenn der Befehl zum Beginn des Vorgangs gegeben wird, steuert die CPU 21 die von der Heizvorrichtung 5 erzeugte Wärmemenge zum schnellen Erhöhen der Temperatur auf die dritte Solltemperatur von 180ºC, was zum Fixieren des Tonerbilds ausreicht. Während der Bildfixierung wird die Menge der erzeugten Wärme zum Einhalten der dritten Solltemperatur geregelt, weshalb auch kein weiteres Problem besteht. Durch eine derartige Steuerung kann das Überschwingen in dem Fall der Speisung mit 240 V verhindert werden.
Wie vorstehend beschrieben ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Gerät in einem großen Spannungsbereich des Stromversorgungsnetzes einsetzbar, beispielsweise in einem Bereich von 140 bis 240 V. Darüber hinaus wird die Wärmeerzeugungsregelung der Wärmeerzeugungsvorrichtung in der Fixiervorrichtung gleichbleibend durchgeführt, weshalb die Fixiereigenschaften aufrecht erhalten werden können.
Nachstehend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel werden die CPU 21, das ROM 22 für 100/115 V und das ROM 23 für 200/220/240 V eingesetzt und es ist eine einzige Folgesteuerung für 100 und 115 V vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind jeweilige Abläufe für 100 und 115 V vorgesehen. Dadurch wird die Regelung bei Speisung mit 100 V und bei Speisung mit 115 V gleichmäßiger als bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel durchgeführt. Falls Abläufe jeweils für 200, 220 und 240 V vorgesehen sind, werden stabilisierte Steuerungen für jede der Spannungen möglich.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Niederspannungsquelle 25 durch Erfassen der Amplitude und einer anfänglichen Temperaturanstiegsrate automatisch umgeschaltet werden, und die Spannungsunterscheidungs-Schaltung 24b kann eine automatische Schaltung mit einer bekannten Vorrichtung sein.
Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 20 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, bei dem eine Heizwalze 19 der Fixiervorrichtung 10 mit einem Thermistor 7 zum Erfassen der Temperatur der Heizwalze 19 ausgestattet ist. Der Thermistor ist ungefähr an einer Längsmitte der Heizwalze angeordnet.
Die Heizvorrichtung für die Heizwalze 19, an deren Oberfläche der Thermistor 7 angeordnet ist, ist in Reihe mit der Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 geschaltet, die eine Schaltung zum Steuern eines elektrischen Wärmeerzeugungselements ist und an ein Stromversorgungssystem 1 angeschlossen ist. Das Stromversorgungssystem 1 kann beispielsweise eine Spannung im Bereich von 85 bis 264 V liefern.
Eine Spannungserfassungs-Schaltung 2 zum Erfassen der Spannung des Stromversorgungssystems 1 ist zu der Heizvorrichtung 5 parallel geschaltet. Das von der Spannungserfassungs-Schaltung 2 erzeugte Spannungserfassungssignal wird in die CPU 3 eingegeben. Das Ausgangssignal des Thermistors 7, d. h. das Temperaturerfassungssignal des Thermistors 7 wird in die CPU 3 eingegeben. Gemäß diesem Temperaturerfassungssignal aus dem Thermistor 7 und dem Spannungserfassungssignal erzeugt die CPU 3 ein Ausgangssignal für die Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 zur Ein-/Aus-Steuerung der Energiezufuhr zu der Heizvorrichtung 23 durch das Stromversorgungssystem 1, wodurch die Oberflächentemperatur der Heizwalze 19 in einem vorbestimmten Bereich gehalten wird.
Bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird bei Stromversorgung durch das Stromversorgungssystem die an die Heizvorrichtung 5 der Heizwalze 19 angelegte Spannung des Stromversorgungssystems 1 von der Spannungserfassungs- Schaltung 2 erfaßt, das von der Spannungserfassungs-Schaltung 2 erzeugte Spannungserfassungssignal in die CPU 3 eingegeben und die Spannung des Stromversorgungssystems 1 an die Heizvorrichtung 5 der Heizwalze 19 angelegt.
Bei einer derartigen Spannungsversorgung der Heizvorrichtung 5 der Heizwalze 19 durch das Stromversorgungssystem ist der Thermistor 7 der Heizwalze 19 in Betrieb und das von dem Thermistor 7 erzeugte Temperaturerfassungssignal wird in CPU 3 eingegeben, die auf Basis des Spannungs- und des Temperaturerfassungssignals entscheidet, ob sich die Temperatur der Heizwalze 19 innerhalb eines für die Bildfixierung geeigneten Bereichs befindet. Falls sie sich außerhalb des vorbestimmten geeigneten Bereichs befindet, erzeugt die CPU ein Signal für die Heizvorrichtungs-Steuerschaltung 4 zu deren Ein-/Aus- Steuerung und damit auch der der Spannungsversorgung der Heizvorrichtung 5, damit eine Temperatur innerhalb des vorbestimmten Bereichs erzeugt wird, der für die Bildfixierung entlang der Längsrichtung der Heizwalze 19 geeignet ist. Nachstehend wird unter Bezug auf Tabelle 4 und Fig. 21 das Einhalten der Temperatur der Heizwalze 19 innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs beschrieben, der für die Bildfixierung entlang ihrer Länge selbst bei Veränderung der Speisespannung geeignet ist.
Tabelle 4 stellt die Nutzleistung der Heizvorrichtung und die Wärmekennlinien der Heizwalze 19 bei Verwendung der Heizvorrichtung 5 gemäß diesem Ausführungsbeispiel und einer Speisespannung im Bereich von 85 bis 264 V dar. Tabelle 4 Temperaturanstiegskennlinien der Heizwalze Speisespannung Heizleistung Temperaturanstiegsrate Temperaturanstiegszeit Maximaler Untersch. der eingest. Temp.
In Tabelle 4 ist außerdem bei einer Zeitverzögerung zwischen dem Beginn der Bilderzeugung und dem der Bildfixierung von 5 s ein maximaler Unterschied beispielsweise zwischen einer ersten eingestellten Temperatur und einer zweiten eingestellten Temperatur angegeben, die eine Heizwalzentemperatur für den Zustand der Betriebsbereitschaft darstellt. Die angegebenen Heizleistungen sind Höchstwerte, die einen Temperaturanstieg in 5 s verursachen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird gemäß der nachstehenden Tabelle 5 die zweite Einstell-Temperatur, die die Temperatur der Heizwalze in dem Bereitschaftszustand darstellt, stufenweise (T1 bis T5) gemäß der Speisespannung gesteuert. Bei dem Gerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Dauer vom Beginn der Bilderzeugung bis zu dem der Bildfixierung bei dem Bereitschaftszustand (dem Zustand, bei dem die Bilderzeugung sofort begonnen werden kann, wobei die Temperatur der Heizwalze auf eine zweite Einstell-Temperatur eingestellt wird) wie vorstehend beschrieben 5 s. Tabelle 5 Speisespannung Bereich Unterschied Zweite Temperatur
Wie aus den Tabellen 4 und 5 verständlich wird, wird bei diesem Ausführungsbeispiel die zweite Einstell-Temperatur gemäß der Speisespannung verändert und derart eingestellt, daß die Bildfixiertemperatur in 5 s erreicht wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Speisespannung von der in Fig. 20 dargestellten Speisespannungserfassungs-Schaltung 2 erfaßt und das Gerät mit vorbestimmter zweiter Einstell-Temperatur gemäß Tabelle 5 im Bereitschaftszustand gehalten. Durch eine feinere Unterteilung der Spannung kann eine noch wirksamere zweite Einstell-Temperatur bestimmt werden.
Fig. 21 zeigt ein besonderes Beispiel, bei dem die Temperatur der Heizwalze 19 bei zweiten Einstell-Temperaturen von T1, T2 und T5 in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt ist.
Eine Kurve (1) in Fig. 21 stellt die Temperaturanstiegskennlinie von der Umgebungstemperatur (20ºC) an und die Temperaturveränderung zur Zeit der Betriebsbereitschaft und des Druckens dar, wobei die Spannung innerhalb des Bereichs I (85 -100 V) liegt und die zweite Einstell-Temperatur T1 (172ºC) beträgt. Eine Kurve (2) stellt die Temperaturanstiegskennlinie von der Umgebungstemperatur (20ºC) an und die Temperaturveränderung zur Zeit der Betriebsbereitschaft und des Druckens dar, wobei die Spannung im Bereich III (115-187 V) liegt und die zweite Einstell-Temperatur T3 162ºC beträgt. Eine Kurve (3) stellt die Temperaturanstiegskennlinie von der Umgebungstemperatur (20ºC) an und die Temperaturveränderung zur Zeit der Betriebsbereitschaft und des Druckens dar, wobei die Spannung im Bereich V (220-264 V) liegt und die zweite Einstell-Temperatur T5 (135ºC) beträgt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Nutzen der Erfindung insbesondere bei hoher Speisespannung beträchtlich. Sie ist jedoch selbst bei einer Speisespannung von ungefähr 100 V durch feine Aufteilung des Spannungsbereichs wirkungsvoll. Wie vorstehend beschrieben wird die Temperatur der Heizwalze 19 in dem Zustand der Betriebsbereitschaft, d. h. die zweite Einstell-Temperatur gemäß der Speisespannung verändert, weshalb der Energieverbrauch des Bilderzeugungsgerätes wirksam verringert und der Temperaturanstieg innerhalb und außerhalb des Bilderzeugungsgerätes minimiert werden kann.
Fig. 22 stellt die Temperaturverteilung der Heizwalze 19 bei diesem Ausführungsbeispiel dar. Das Gerät ist derart entwickelt, daß es den Bilderzeugungsvorgang bei einer Speisespannung von 85 V bei 190ºC, bei einer Speisespannung von 115 V bei 185ºC und bei einer Speisespannung von 240 V bei 180ºC durchführt. Wie aus Fig. 22 ersichtlich ist, wird die Temperatur bei dem Bildfixierprozeß gemäß der Speisespannung verändert, weshalb selbst mit einer niedrigen Speisespannung die Mindest-Fixiertemperatur über die für die Bildfixierung nutzbare Länge überschritten werden kann. Darüber hinaus kann bei einer hohen Speisespannung der Energieverbrauch verringert werden.
Fig. 23 zeigt zum Vergleich die Temperaturverteilung bei Durchführung der Bildfixierung unmittelbar nach Erwärmung der Heizwalze von der Raumtemperatur weg. Bei dem Beispiel gemäß Fig. 23 ist ein Temperaturerfassungselement (Thermistor) in der Mitte der Heizwalze angeordnet und die Temperaturverteilung über die nutzbare Länge für Speisespannungen von jeweils 85, 115 und 240 V dargestellt.
Die in Fig. 23 dargestellte Regeltemperatur TN stellt die für die Heizwalze eingestellte Temperatur und die Mindest-Fixiertemperatur eine Mindesttemperatur der Heizwalze dar, die für eine gute Bildfixierung erforderlich ist.
Wie bei Betrachtung von Fig. 23 verständlich wird, verändert sich die Temperaturverteilung längs der Heizwalze in Abhängigkeit von der an die Heizvorrichtung 5 angelegten Spannung. Der Grund dafür ist in folgendem zu sehen. Die Temperatur der Heizwalze wird von der Wärmemenge, die durch die ein Wärmeerzeugungselement darstellende Halogen-Lampenvorrichtung erzeugt wird, der Menge der natürlichen Wärmestrahlung der Heizwalze selbst und der Wärmeübertragung von der Heizwalze auf das Übertragungsmaterial beeinflußt. Nimmt man an, daß die Menge an erzeugter Wärme klein ist, verändert sich die Menge der Wärmestrahlung der Heizwalze pro Zeiteinheit nicht, so daß die Temperatur an den Enden der Heizwalze abnimmt, an denen die natürliche Wärmestrahlung groß ist. Insbesondere bei Betriebsbeginn der Wärmefixiervorrichtung, d. h. bei niedriger Umgebungstemperatur ist die Dauer der Energiezufuhr zu der Heizvorrichtung lang, so daß die Temperatur merklich abnimmt. Bei dem Vergleichsbeispiel ist der Thermistor in der Mitte der Heizwalze angeordnet, weshalb die Temperatur des mittleren Abschnitts so gesteuert wird, daß er im wesentlichen auf einer gleichbleibenden Temperatur gehalten wird. Beträgt die Speisespannung bei dem Vergleichsbeispiel gemäß Fig. 23 240 V, wird die Mindest-Fixiertemperatur auf der ganzen nutzbaren Länge der Heizwalze überschritten, was zu einem guten Fixierergebnis führt; beträgt die Speisespannung aber 115 oder 85 V, ist die Temperatur an den Enden der Heizwalze geringer als die Mindest-Fixiertemperatur, was zu einer ungenügenden Bildfixierung führt.
Fig. 24 zeigt eine Temperaturverteilung längs der Heizwalze 19 bei Betrieb der Wärme-Bildfixiervorrichtung mit der Kennlinie gemäß Tabelle 3 mit einer Speisespannung von 85 V. Die Kurve a in Fig. 24 stellt die Verteilung bei einer zweiten Einstell-Temperatur von 170ºC (T6), die Kurve b die Verteilung bei einer zweiten Einstell-Temperatur von 180ºC (T7, T0) und die Kurve c die Verteilung bei einer zweiten Einstell-Temperatur von 190ºC (T8) dar. Die Verteilungen ergeben sich, wenn die Heizwalze 19 von der Umgebungstemperatur (20ºC) an erwärmt und ihre Temperatur auf die zweite Einstell-Temperatur gesteuert wird, woraufhin die Bildfixierung mit der ersten Einstell-Temperatur (T0 = 180ºC) durchgeführt wird. Fig. 25 erläutert ein Beispiel, bei dem bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 24 die Speisespannung 220 V beträgt.
Gemäß Fig. 24 neigen die Temperaturen an den Enden der Heizwalze 19 bei einer Speisespannung von 85 V dazu, sich zu verringern, und bei geringer zweiter Einstell-Temperatur tritt an den Längsrändern eines Bildes eine unzureichende Bildfixierung auf. Falls jedoch die zweite Einstell-Temperatur höher gewählt wird (T8 = 190ºC), kann die Mindest-Fixiertemperatur gemäß diesem Ausführungsbeispiel verständlicherweise auf der ganzen nutzbaren Länge der Fixierwalze überschritten werden. Im Gegensatz dazu wird bei einer Speisespannung von 220 V gemäß Fig. 25 die Mindest-Fixiertemperatur selbst bei niedriger zweiter Einstell-Temperatur überschritten.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird verständlich, daß bei niedriger Speisespannung die zweite Einstell-Temperatur höher als die erste Einstell-Temperatur eingestellt wird, wodurch die Temperaturabnahme durch die Wärmestrahlung der Heizwalze selbst verhindert und die Bildqualität unmittelbar nach Erwärmung der Heizwalze stabilisiert werden kann, und daß bei hoher Speisespannung die zweite Einstell-Temperatur niedrig eingestellt wird, wodurch der Energieverbrauch verringert werden kann. Eine mögliche Alternative besteht darin, daß nur bei geringer Speisespannung die Temperatur für den Bildfixierprozeß während einer vorgegebenen Periode unmittelbar nach dem Temperaturanstieg auf die zweite Einstell-Temperatur eingestellt wird, die höher als die erste Einstell-Temperatur ist, wodurch eine vorbestimmte Temperatur auf der nutzbaren Länge erhalten wird.
Fig. 26 veranschaulicht dieses Beispiel, bei dem die Speisespannung 85 V beträgt und die Bildfixierung unmittelbar nach dem Beginn des Temperaturanstiegs nach dem Einschalten mit der zweiten Einstell-Temperatur (T9) durchgeführt wird. Nach Ablauf von 10 Minuten wird die Temperatur auf T10 (185ºC) eingestellt und nach Ablauf von 20 Minuten die Bildfixierung mit der ersten Einstell-Temperatur durchgeführt. Fig. 26 stellt die Temperaturverteilung längs der Heizwalze 19 in diesem Fall dar. Durch eine derartige Veränderung der zweiten Einstell-Temperatur wird die Mindest-Fixiertemperatur selbst bei niedriger Speisespannung unmittelbar nach dem Beginn zur Stabilisisierung der Bildqualität überschritten. Im Gegensatz dazu wird die zweite Einstell-Temperatur bei hoher Speisespannung zum Verringern des Energieverbrauchs niedriger eingestellt.
Nachstehend wird ein anderes Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Einstell-Temperatur gemäß der Speisespannung verändert wird. Fig. 27 zeigt ein Blockschaltbild für dieses Ausführungsbeispiel. Bei Beginn des Steuervorgangs durch die CPU 21 wird die Oberflächentemperatur der Heizwalze 19 gemäß Fig. 28 gesteuert. Diese Figur stellt die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 als Funktion der Zeit zum Veranschaulichen des Steuervorgangs zusammen mit dem Ein-/Aus-Zustand des Stromversorgungssystems, des Bilderzeugungsvorgangs, der Heizvorrichtung und des Hauptmotors dar. Zunächst erhöht die CPU 21 die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 auf eine erste Solltemperatur T1 (160ºC bei diesem Ausführungsbeispiel), die eine Vorheiztemperatur darstellt und niedriger als die Fixiertemperatur ist. Zum Zeitpunkt A, an dem der Thermistor 7 erfaßt, daß die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 die Solltemperatur erreicht, kann der Befehl zur Bilderzeugung gegeben werden und die Vorrichtung erwartet Befehle. Die erste Solltemperatur T1 ist unter Berücksichtigung des Spannungsunterschieds des Stromversorgungsnetzes so vorbestimmt, daß die Oberflächentemperatur in der kurzen Zeitdauer, die der Zeit von dem Zuführen des Aufzeichnungsmaterials, das ein Bildträgerteil zum Tragen des unfixierten Bildes ist, bis zum Erreichen der Bildfixiervorrichtung entspricht, auf die Fixiertemperatur erhöht werden kann. Dadurch wird der schnelle Temperaturanstieg von der ersten Solltemperatur auf die Fixiertemperatur bei jeder Speisespannung ermöglicht. Wenn durch Start-Befehle der Bilderzeugungsvorgang eingeleitet wird, beginnt die CPU 21 zum Zeitpunkt B (Beginnzeitpunkt) die Temperatur auf die zweite Solltemperatur T2 (T2') zu erhöhen, die als eine Fixiertemperatur eingestellt wird und der Speisespannung entspricht. Die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 erreicht die zweite Solltemperatur T2 (T2') in einer kurzen Zeitdauer, die der Zeit entspricht, die dazu erforderlich ist, daß das von der Zufuhrstation zugeführte Aufzeichnungsmaterial in einer Entwicklungsstation ein unfixiertes Bild empfängt und die Bildfixierstation erreicht. Daher wird das unfixierte Bild ausreichend und problemlos fixiert.
Nachstehend wird die Einstellung der zweiten Solltemperatur T2 (T2') ausführlich beschrieben, die entsprechend der Speisespannung vorgenommen wird. Das Gerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann mit 100, 115, 220 und 240 V betrieben werden. Die im Inneren der Fixierwalze 19 angeordnete Heizvorrichtung ist eine Halogenlampen-Heizvorrichtung mit einer Nennspannung von 240 V und einer Nennleistung von 1100 W. Bei Speisung der Heizvorrichtung mit 100 V ist die Heizleistung auf ungefähr 26% von der bei Speisung mit 240 V verringert. Falls der Ablauf für den Fall der Speisung mit 240 V unverändert verwendet wird, ist eine sehr lange Dauer dafür erforderlich, daß die Oberflächentemperatur der Fixierwalze die vorbestimmte Temperatur erreicht. Deshalb wird bei Speisung mit 100 V die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 auf die zweite Solltemperatur T2' (ungefähr 170ºC bei diesem Ausführungsbeispiel) gesteuert, die geringer als die zweite Einstell-Temperatur T2 (ungefähr 180ºC bei diesem Ausführungsbeispiel) bei Speisung mit Spannungen von 115, 220 und 240 V ist. Die Fixiertemperatur bei Speisung mit 100 V wird zu ungefähr 170ºC bestimmt, was 10ºC niedriger als die vorstehend beschriebenen 180ºC ist. Dennoch wird die Bildfixierleistung praktisch nicht beeinflußt.
Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wird das Umschalten der zweiten Einstell-Temperatur zwischen T2 und T2' dadurch durchgeführt, daß ein Signal übertragen wird, das bei Umschalten zwischen einem 100/115-V-Anschluß und einem 220/240- V-Anschluß erzeugt wird. Ein Schalter kann jedoch ausschließlich für die zweite Einstell-Temperatur T2 und T2' vorgesehen sein, so daß die Temperatur durch Übertragen des Signals aus diesem zur CPU 21 umgeschaltet werden kann.
Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel kann, wenn die von dem Thermistor 7 erfaßte Oberflächentemperatur der Fixierwalze 19 die erste Solltemperatur T1 erreicht, der Befehl zur Bilderzeugung gegeben werden, woraufhin sich der Hauptmotor 35 unmittelbar nach dem Befehl zum Beginn dreht. Der Temperaturanstieg von der ersten Solltemperatur T1 auf die zweite Solltemperatur T2 (T2') erfolgt schnell, weshalb zum Zeitpunkt C, an dem der Thermistor 7 erfaßt, daß die Temperatur die zweite Solltemperatur T2 (T2') erreicht, der Hauptmotor 35 beginnt sich zu drehen. Bei einer derartigen Steuerung kann die Bildfixierleistung besser gewährleistet werden.
Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 29 ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 28 wird die zweite Solltemperatur, die die Bildfixiertemperatur darstellt, gemäß der verwendeten Speisespannung verändert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird demgegenüber die zweite Solltemperatur, die die Bildfixiertemperatur darstellt, unabhängig von der Speisespannung konstant gehalten, damit zufriedenstellende Ergebnisse der Bildfixierung sichergestellt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird bei Speisespannungen von 115, 220 und 240 V in Anbetracht der hohen Heizleistung die erste Solltemperatur geringer als die bei Speisung mit 100 V eingestellt, weshalb die Temperaturanstiegsrate bei Speisespannungen von 115, 220 und 240 V hoch ist.
Gemäß Fig. 29 wird abhängig von der Speisespannung die zweite Solltemperatur T2 nicht verändert, aber bei Speisespannungen von 115, 220 und 240 V beträgt die erste Solltemperatur T1, die von der Temperatur T1' bei Speisung mit 100 V verschieden ist. Die Temperaturwerte T1 und T1' werden unter Berücksichtigung des durch den Spannungsunterschied des verwendeten Stromversorgungssystems hervorgerufenen Leistungsunterschieds bestimmt. Die Temperatur T1' bei Speisung mit 100 V ist höher als die Temperatur T1 bei Speisung mit 115, 220 und 240 V. Die Temperaturwerte T1 und T1' sind dieselben wie beim vorangehenden Ausführungsbeispiel und werden derart bestimmt, daß die zweite Solltemperatur innerhalb der Zeitdauer schnell erreicht wird, die dafür erforderlich ist, daß das Aufzeichnungsmaterial die Bildfixierstation bei Speisung mit jeder der Spannungen erreicht.
Dementsprechend können bei diesem Ausführungsbeispiel die Befehle zur Bilderzeugung zum Zeitpunkt F gegeben werden, an dem im Fall der Speisung mit 115, 220 oder 240 V die Oberflächentemperatur der Fixierwalze T1 erreicht. Zum Zeitpunkt G, an dem der Befehl eingegeben wird, beginnen der Temperaturanstieg auf die zweite Solltemperatur T2 und die Bilderzeugung. Bei Speisung mit 100 V kann der Befehl zum Zeitpunkt F' eingegeben werden, an dem die Oberflächentemperatur der Fixierwalze T1' erreicht. Werden die Befehle zum Zeitpunkt G' eingegeben, beginnen der Temperaturanstieg auf die zweite Solltemperatur T2 und die Bilderzeugung.
Wie vorstehend beschrieben wird die erste Solltemperatur derart eingestellt, daß die zweite Solltemperatur entsprechend der Speisespannung schnell erreicht wird, weshalb die zweite Solltemperatur, d. h. die Bildfixiertemperatur auf eine konstante vorgegebene Temperatur unabhängig von einer Spannungsveränderung eingestellt werden kann, wodurch zufriedenstellende Ergebnisse bei der Bildfixierung sichergestellt werden können.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 28 die Befehlseingabe erfolgen, wenn die erste Solltemperatur T1 (T1') erreicht wird, so daß der Bilderzeugungsvorgang durch die Eingabe sofort gestartet wird. Die Steuerung kann jedoch derart beeinflußt werden, daß der Bilderzeugungsvorgang begonnen wird, wenn der Temperaturanstieg auf die zweite Solltemperatur T2 abgeschlossen ist.
Obwohl die Erfindung unter Bezug auf die mit ihr offenbarten Anordnungen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die vorstehenden Einzelheiten beschränkt und diese Anmeldung soll auch solche Abwandlungen oder Veränderungen abdecken, die zum Zweck von Verbesserungen oder im Rahmen der nachstehenden Ansprüche vorgenommen werden.

Claims

1. Bilderzeugungsgerät, das eine Bilderzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines unfixierten Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial und eine Wärmefixiervorrichtung (10) mit einer Heizvorrichtung (5) zum Fixieren des unfixierten Bildes auf dem Aufzeichnungsmaterial enthält, dadurch gekennzeichnet, daß

das Bilderzeugungsgerät mit verschiedenen Vielzweck- Stromversorgungssystemen (1) mit verschiedenen Nennspannungen eingesetzt werden kann, wobei das Verhältnis einer Höchst- zu einer Mindestnennspannung der Stromversorgungssysteme (1) nicht weniger als 2 beträgt, und

eine Vorrichtung (2) zum Anzeigen der Spannung der Stromversorgungssysteme (1) sowie eine Steuervorrichtung (3, 4) zum Steuern eines von der angezeigten Spannung abhängigen Steuerzustands der Fixiervorrichtung (10) vorgesehen sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (2) eine Nennspannung erfaßt, mit der das Gerät betrieben wird.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmefixiervorrichtung (10) eine Heizwalze (19), die von der Heizvorrichtung (5) erwärmt wird, und eine Hilfswalze (20) enthält, die die Heizwalze (19) berührt, wobei die Walzen (19, 20) in einem vorgegebenen Zustand sich zu drehen beginnen und die Steuervorrichtung (3, 4) den vorgegebenen Zustand steuert.

4. Gerät nach Anspruch 3, wobei dann, wenn eine Oberflächentemperatur der Heizwalze (19) eine vorgegebene Temperatur erreicht, die Walzen (19, 20) sich zu drehen beginnen und die Steuervorrichtung (3, 4) die vorgegebene Temperatur steuert.

5. Gerät nach Anspruch 4, wobei die Walzen (19, 20) sich so lange drehen, bis die Oberflächentemperatur der Heizwalze (19) die vorgegebene Temperatur zum zweiten Mal erreicht.

6. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Walzen (19, 20) aufhören sich zu drehen, nachdem sie sich für eine vorgegebene Zeitdauer gedreht haben.

7. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmefixiervorrichtung (10) ein von der Heizvorrichtung (5) erwärmtes Heizteil, eine Temperaturerfassungsvorrichtung (7) und eine elektrische Stromversorgungsvorrichtung zum Versorgen der Heizvorrichtung (5) mit elektrischem Strom enthält, wobei die Temperaturerfassungsvorrichtung (7) eine vorgegebene Temperatur erfaßt und die Steuervorrichtung (3, 4) die Temperatur so lange steuert, bis die vorgegebene Temperatur erreicht ist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (5) außer Betrieb gesetzt wird, wenn die Oberflächentemperatur der Heizwalze (19) eine andere vorgegebene Temperatur erreicht, die niedriger als die vorangehend genannte vorgegebene Temperatur ist.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (3, 4) die andere vorgegebene Temperatur steuert.

10. Gerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (5) nach Außerbetriebsetzung für eine vorgegebene Zeitdauer in Betrieb gesetzt wird und die Steuervorrichtung (3, 4) die vorgegebene Zeitdauer steuert.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmefixiervorrichtung (10) eine Vorrichtung zum Versorgen der Heizvorrichtung (5) mit elektrischem Strom enthält und die Steuervorrichtung (3, 4) ein Tastverhältnis der Stromversorgungsvorrichtung steuert.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Störungserfassungsvorrichtung (3, 7) zum Erfassen einer Störung der Heizvorrichtung (5), wobei die Steuervorrichtung (3, 4) die Störungserfassungsvorrichtung (3, 7) steuert.

13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn eine Betriebsdauer der Heizvorrichtung (5) sich über mehr als eine vorgegebene Dauer erstreckt und die Störungserfassungsvorrichtung (3, 7) eine Störung der Wärmefixiervorrichtung (10) erfaßt, die Steuervorrichtung (3, 4) die vorgegebene Zeitdauer steuert.

14. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmefixiervorrichtung (10) eine Temperaturerfassungsvorrichtung (7) und eine elektrische Stromversorgungsvorrichtung zum Versorgen der Heizvorrichtung (5) mit elektrischem Strom enthält, so daß die Temperaturerfassungsvorrichtung (7) eine vorgegebene Temperatur erfaßt, wobei die Steuervorrichtung (3, 4) eine konstante Temperatur einregelt.