ES2210406T3 - Aparato de fijacion para un aparato de formacion de imagenes. - Google Patents
Aparato de fijacion para un aparato de formacion de imagenes.Info
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Abstract
SE PROPORCIONA UN APARATO DE FIJACION QUE TIENE UNOS CALENTADORES (2, 3) QUE SIRVEN PARA PROPORCIONAR CALOR PARA FIJAR UNA IMAGEN DE UN TONER EN UN PAPEL DE IMPRESION. LOS CALENTADORES SE ACCIONAN INTERMITENTEMENTE PARA MANTENER EL APARATO DE FIJACION A UNA TEMPERATURA ESENCIALMENTE CONSTANTE. LOS CALENTADORES SON ACCIONADOS POR UN VOLTAJE PREDETERMINADO (VF). LA DESACTIVACION DE LOS CALENTADORES (2, 3) SE CONTROLA POR MEDIO DE PROPORCIONAR UN VOLTAJE BAJO INMEDIATAMENTE ANTES DE QUE SE APAGUEN DEL TODO LOS CALENTADORES DE MANERA QUE SE REDUCE LA VELOCIDAD DE CAMBIO EN EL FLUJO DE LA CORRIENTE QUE VA A LOS CALENTADORES. SE PUEDE CONTROLAR LA REGULACION DE LA DESACTIVACION DE CADA UNO DE LOS CALENTADORES DE MANERA QUE SE DIFERENCIAN ENTRE SI LOS TIEMPOS DE COMIENZO DE DESACTIVACION DE LOS CALENTADORES (2, 3). LOS CALENTADORES (3) QUE EXCLUYEN AL MENOS UNO (2) DE LO CALENTADORES (2, 3) SE PUEDE MANTENER PARA SER DESACTIVADO CUANDO EL APARATO DE FIJACION ESTA EN UN ESTADO DE FUNCIONAMIENTO PREDETERMINADO COMO, POR EJEMPLO, UN ESTADO DE ESPERA O UN ESTADO DE PRECALENTAMIENTO.
Description
Aparato de fijación para un aparato de formación
de imágenes.
La presente invención se refiere en general a un
aparato de fijación para un aparato de formación de imágenes y, más
particularmente, a un aparato de fijación que utiliza un calentador
para aplicar calor a una imagen de tóner a fijar.
En los últimos años, se ha considerado que la
seguridad de los productos, entre los que se incluyen aparatos de
formación de imágenes que utilizan un aparato de fijación, es de
gran importancia, especialmente en los países de la UE. Por ejemplo,
cuando se va a introducir un aparato de formación de imágenes en el
mercado de la CE, el aparato de formación de imágenes debe
satisfacer los requisitos especificados por las directivas de la
CE.
Las directivas de la CE incluyen las directivas
de Compatibilidad Electromagnética (EMC) que proporcionan las Normas
de Interferencia Electromagnética (EMI) y las Normas de
Susceptibilidad Electromagnética (EMS). En las Normas de la CEI y en
las Normas EN se especifican un procedimiento de medición y valores
límites para estas normas.
De entre los conceptos de prueba en las
directivas de EMC, se considera que la prueba de fluctuación de la
fuente de alimentación y la prueba de corriente armónica son
conceptos de prueba importantes ya que con anterioridad se han
realizado mediciones insuficientes. La prueba de fluctuación de la
fuente de alimentación se proporciona para suprimir un valor de
parpadeo (flicker) que representa un nivel de un estado de parpadeo.
El estado de parpadeo se refiere a un estado en el que las luces
parpadean debido a la repetición frecuente de una fluctuación en un
voltaje de la fuente de alimentación. La prueba de corriente
armónica se realiza para medir una corriente armónica de cara a
suprimir la corriente armónica generada, por ejemplo, por un equipo
de oficina y acondicionadores de aire que utilizan un inversor. La
corriente armónica es perjudicial para una fuente de energía y unas
instalaciones de transmisión ya que un aumento de la corriente
armónica puede provocar una avería de unas instalaciones receptoras
de energía o una disminución en un factor de potencia.
Se prevé que el control del valor de parpadeo y
la corriente armónica según los reglamentos será más estricto.
Adicionalmente, en los últimos años, los aparatos
de formación de imágenes, tales como una máquina copiadora, realizan
un proceso de control complejo y requieren un aumento de la energía
para funcionar. Esto da como resultado una fluctuación grande en el
consumo de energía y un aumento de la generación del ruido eléctrico
y la corriente armónica. El ruido eléctrico y la corriente armónica
generados por un aparato de formación de imágenes pueden
introducirse en otro equipo electrónico lo cual puede provocar un
funcionamiento defectuoso o una avería del equipo electrónico.
Particularmente, un aparato de fijación de un
aparato de formación de imágenes que tiene un calentador grande que
utiliza una gran cantidad de energía provoca una fluctuación grande
en el voltaje de una fuente de alimentación a la que está conectado
el aparato de formación de imágenes mientras se realiza una
operación de fijación. De este modo, se desea reducir un valor de
parpadeo de dicho aparato de formación de imágenes.
En general, un aparato de fijación utilizado en
un aparato de formación de imágenes tal como una máquina copiadora,
una máquina facsímil o una impresora, comprende una unidad de
fijación para fijar una imagen de tóner en papel de impresión, una
unidad de calentamiento para calentar la unidad de fijación, un
sensor de temperatura para leer una temperatura de la unidad de
fijación y una unidad de control para controlar la unidad de
calentamiento sobre la base de una señal de temperatura suministrada
por el sensor de temperatura para mantener la unidad de fijación a
una temperatura adecuada. La unidad de calentamiento puede
comprender una pluralidad de calentadores y se puede proporcionar
una pluralidad de sensores de temperatura para leer la temperatura
en posiciones correspondientes a la pluralidad de calentadores de
manera que cada uno de los calentadores se puede controlar
independientemente.
La publicación de patente japonesa n.º
6-73053 da a conocer un aparato de fijación que
comprende un rodillo de fijación que tiene una pluralidad de
calentadores y un rodillo de presión que se presiona contra el
rodillo de fijación con un papel de impresión interpuesto entre
ellos. La fijación de una imagen de tóner en el papel de impresión
se consigue por calentamiento y presión. Este aparato de fijación
tiene un único sensor de temperatura para controlar la pluralidad de
calentadores sobre la base de una salida de señal de temperatura del
sensor de temperatura. Por consiguiente, cuando la temperatura del
rodillo de fijación leída por el sensor de temperatura está por
debajo de una temperatura predeterminada para la fijación, la
pluralidad de calentadores se activan simultáneamente de manera que
se eleva la temperatura del rodillo de fijación.
En el aparato de fijación descrito en la
publicación de patente japonesa mencionada anteriormente n.º
6-73053, como la pluralidad de calentadores se
activan sobre la base de la señal a la que da salida el sensor de
temperatura único, la pluralidad de calentadores se activan al mismo
tiempo. Esto provoca un problema por cuanto se genera una
sobrecorriente grande cuando la pluralidad de calentadores se
activan al mismo tiempo, dando como resultado una fluctuación grande
en un voltaje obtenido a la salida de una fuente de alimentación a
la que está conectado el aparato de fijación.
La solicitud de patente japonesa publicada n.º
3-185482 da a conocer un aparato de fijación que
comprende un rodillo de calentamiento, un rodillo de presión y una
unidad de control de calentadores para controlar un funcionamiento
de calentadores proporcionados en el rodillo de calentamiento. En
este aparato de fijación, el rodillo de calentamiento tiene un
primer calentador y un segundo calentador. El primer calentador
genera más calor en las partes extremas del rodillo de calentamiento
que en una parte media. Por otro lado, el segundo calentador genera
más calor en la parte media del rodillo de calentamiento que en las
partes extremas. La unidad de control de calentadores activa el
primer calentador cuando el papel de impresión está siendo
transportado o cuando no está siendo transportado. La unidad de
control de calentadores activa el segundo calentador solamente
cuando el papel de impresión está siendo transportado. El primer y
el segundo calentadores se activan de forma simultánea e
intermitente cuando el rodillo de calentamiento está por debajo de
una temperatura predeterminada para mantener el rodillo de
calentamiento a la temperatura predeterminada o en un valor
próximo.
En el aparato de fijación descrito en la
solicitud de patente japonesa publicada n.º
3-185482, el primer y el segundo calentadores se
activan al mismo tiempo. De este modo, de forma similar al aparato
de fijación de la solicitud de patente japonesa n.º
6-73053, se produce un problema por cuanto se
genera una sobrecorriente grande cuando la pluralidad de
calentadores se activan al mismo tiempo, dando como resultado una
fluctuación grande en un voltaje obtenido a la salida de una fuente
de alimentación a la que está conectado el aparato de fijación.
La solicitud de patente japonesa publicada n.º
2-129681 da a conocer un aparato de fijación para
una impresora electrofotográfica. Este aparato de fijación comprende
un par de rodillos, una fuente de calor, un sensor de temperatura y
una fuente de alimentación para la fuente de calor. El par de
rodillos transporta papel de impresión que tiene una imagen de tóner
a fijar. La fuente de calor proporciona calor a por lo menos uno de
los rodillos. El sensor de temperatura lee una temperatura de uno de
los rodillos. La fuente de alimentación da salida a por lo menos dos
voltajes en niveles diferentes sobre la base de una salida del
sensor de temperatura de manera que a la fuente de calor en primer
lugar se le suministra un voltaje inferior cuando se activa la
fuente de calor.
La solicitud de patente japonesa publicada n.º
61-94080 da a conocer un dispositivo de control de
temperatura de fijación para mantener un rodillo de fijación por
calor a una temperatura predeterminada controlando una potencia que
se va a suministrar al rodillo de fijación por calor sobre la base
de una temperatura del rodillo de fijación por calor leída por un
sensor de temperatura. El dispositivo de control de temperatura de
fijación convierte una diferencia de temperatura entre la
temperatura leída por el sensor de temperatura y la temperatura
predeterminada en una señal de impulso que tiene una anchura de
impulso proporcional a la diferencia de temperatura. La temperatura
predeterminada se puede fijar a una primera temperatura y a una
segunda temperatura mayor que la primera temperatura. Normalmente,
la temperatura predeterminada se fija a la primera temperatura. La
temperatura predeterminada se fija a la segunda temperatura cuando
el papel de impresión está siendo transportado.
La solicitud de patente japonesa publicada n.º
59-111669 da a conocer un procedimiento para
controlar un aparato de fijación que tiene una pluralidad de
calentadores. En este procedimiento, cuando se activa una pluralidad
de calentadores, en primer lugar se activa uno de los calentadores.
A continuación, se activa otro de los calentadores con un retardo de
tiempo en respuesta a una temperatura del aparato de fijación.
En el procedimiento para controlar un aparato de
fijación descrito en la solicitud de patente japonesa publicada n.º
59-111669 mencionada anteriormente, como la
pluralidad de calentadores no se activan al mismo tiempo, una
sobrecorriente generada cuando se encienden los calentadores
disminuye. No obstante, la reducción de la sobrecorriente no es
suficiente para franquear el valor estándar especificado por la
prueba de fluctuación del voltaje de la fuente de alimentación.
La solicitud de patente japonesa publicada n.º
4-168468 da a conocer un aparato de formación de
imágenes que realiza una operación de fijación por calentamiento con
elementos eléctricos de calentamiento que utilizan una fuente de
corriente alterna. Este aparato de formación de imágenes comprende
una pluralidad de elementos de calentamiento, un sensor de
temperatura para leer temperaturas de los calentadores y una unidad
de control para controlar la activación de cada uno de los
calentadores. Algunos elementos de calentamiento se activan
selectivamente de entre la pluralidad de calentadores en respuesta a
una diferencia de temperatura entre la temperatura leída por el
sensor de temperatura y una temperatura objetivo. La temporización
de inicio de la activación de cada uno de los elementos de
calentamiento seleccionados se desplaza entre ellos en por lo menos
medio ciclo del periodo de una fuente de corriente alterna.
En el aparato de formación de imágenes descrito
en la solicitud de patente japonesa publicada n.º
4-168468 mencionada anteriormente, como la
temporización de inicio de la activación de la pluralidad de
elementos eléctricos de calentamiento se desplaza entre ellos, una
sobrecorriente generada cuando se encienden los elementos de
calentamiento disminuye. No obstante, la reducción de la
sobrecorriente no es suficiente para franquear el valor estándar
especificado por la prueba de fluctuación del voltaje de la fuente
de alimentación.
La solicitud de patente japonesa publicada n.º
59-33480 da a conocer un dispositivo de
accionamiento de calentadores de un aparato de fijación de una
máquina copiadora. El dispositivo de accionamiento de calentadores
proporciona un voltaje alterno a un calentador del aparato de
fijación detectando un paso por cero del voltaje alterno. El
calentador comprende una pluralidad de elementos de calentamiento
que tienen un consumo de energía diferente. Los elementos de
calentamiento se accionan a un voltaje predeterminado después de que
se accionen a voltajes inferiores al voltaje predeterminado en un
orden ascendente del consumo de energía de los elementos de
calentamiento.
En el aparato de accionamiento de calentadores
descrito en la solicitud de patente japonesa publicada n.º
59-33480 mencionada anteriormente, como la
pluralidad de elementos de calentamiento se accionan a voltajes
inferiores al voltaje predeterminado en un orden ascendente del
consumo de energía de los elementos de calentamiento, una
sobrecorriente generada cuando se encienden los elementos de
calentamiento disminuye. No obstante, la reducción de la
sobrecorriente no es suficiente para franquear el valor estándar
especificado por la prueba de fluctuación del voltaje de la fuente
de alimentación.
La solicitud de patente japonesa publicada n.º
6-236128 da a conocer un aparato de formación de
imágenes que tiene un aparato de fijación. El aparato de fijación
tiene una pluralidad de calentadores que se activan selectivamente
en respuesta a una condición de funcionamiento del aparato de
formación de imágenes. Cuando la pluralidad de calentadores se
activan simultáneamente, una temporización de inicio de cada uno de
los calentadores se desplaza entre ellos.
En el aparato de formación de imágenes descrito
en la solicitud de patente japonesa publicada n.º
6-236128 mencionada anteriormente, como la
temporización de inicio de la activación de la pluralidad de
calentadores se desplaza entre ellos, una sobrecorriente generada
cuando se encienden los calentadores disminuye. No obstante, la
reducción de la sobrecorriente no es suficiente para franquear el
valor estándar especificado por la prueba de fluctuación del voltaje
de la fuente de alimentación.
Es un objetivo general de la presente invención
proporcionar un aparato de fijación mejorado y útil para un aparato
de formación de imágenes en el que se eliminan los problemas
mencionados anteriormente.
Un objetivo más específico de la presente
invención es proporcionar un aparato de fijación que reduce una
fluctuación en un voltaje de la fuente de alimentación mientras una
corriente armónica se mantiene a un nivel bajo.
Para conseguir el objetivo mencionado
anteriormente, según un aspecto de la presente invención se
proporciona un aparato de fijación que tiene por lo menos un
calentador para proporcionar calor de cara a fijar una imagen de
tóner en un papel de impresión, siendo activado y desactivado
intermitentemente el calentador para mantener el aparato de fijación
a una temperatura sustancialmente constante, siendo activado el
calentador por un voltaje predeterminado proporcionado al mismo,
caracterizado porque:
la desactivación del calentador se controla de
manera que se reduce la velocidad de cambio en una corriente que
fluye hacia el calentador.
De forma ventajosa, además de la activación del
calentador también se controla la desactivación del calentador. Como
la desactivación de los calentadores genera un cambio grande en la
corriente que fluye hacia el aparato de fijación, el control de la
desactivación de los calentadores reduce la influencia sobre la
fluctuación del voltaje de la fuente de alimentación.
La activación del calentador también se puede
controlar de manera que se reduce la velocidad de cambio en la
corriente que fluye hacia el calentador.
En una realización de la presente invención, se
proporciona un primer voltaje menor que el voltaje predeterminado
inmediatamente antes de que el calentador se active al voltaje
predeterminado, y se proporciona un segundo voltaje menor que el
voltaje predeterminado inmediatamente antes de que se desactive el
calentador.
Tal como se ha mencionado anteriormente, cuando
el calentador se enciende o apaga, el voltaje bajo se proporciona al
calentador antes de que se proporcione un voltaje completo (voltaje
nominal) o antes de que el voltaje se reduzca con respecto al
voltaje completo. De este modo, se reduce la velocidad de cambio en
una corriente que fluye hacia el calentador. Esto evita una
fluctuación brusca del voltaje de la fuente de alimentación cuando
el calentador se enciende o apaga. Por consiguiente, los valores de
parpadeo Pst (valor de parpadeo de corta duración) y Plt (valor de
parpadeo de larga duración), que son mediciones de un medidor de
parpadeo, se reducen suficientemente como para franquear valores
estándares tales como 1,0 o menos para el valor de parpadeo de corta
duración Pst y 0,65 o menos para el valor de parpadeo de larga
duración Plt. Se debería indicar que el medidor de parpadeo
convierte un nivel de fluctuación del voltaje (nivel físico) en un
nivel de parpadeo (nivel de sensación). Adicionalmente, la reducción
de los valores de parpadeo se puede conseguir sin partes adicionales
tales como un transformador y circuitos de filtros (circuitos LCR)
adicionales. Es decir, según la presente realización, se pueden
adoptar medidas suficientes contra la influencia en la fluctuación
del voltaje de la fuente de alimentación sin aumentar los costes de
fabricación y el tamaño y peso de la máquina copiadora.
En el aparato de fijación según la presente
invención, un nivel del primer voltaje proporcionado, mientras se
está realizando una operación de formación de imágenes, puede ser
diferente con respecto a un nivel del primer voltaje proporcionado
durante un estado de espera y un estado de precalentamiento, y un
nivel del segundo voltaje proporcionado, mientras se está realizando
una operación de formación de imágenes, puede ser diferente con
respecto a un nivel del segundo voltaje proporcionado durante un
estado de espera y un estado de precalentamiento.
Adicionalmente, los niveles del primer y el
segundo voltajes proporcionados durante el estado de espera y el
estado de precalentamiento pueden ser iguales a o menores que el 40%
del voltaje predeterminado.
Los niveles del primer y el segundo voltajes
proporcionados mientras se está realizando la operación de formación
de imágenes pueden ser iguales a o menores que el 60% del voltaje
predeterminado.
Los niveles del primer y el segundo voltajes
proporcionados durante el estado de espera y el estado de
precalentamiento pueden ser iguales a o mayores que el 20% del
voltaje predeterminado.
Los niveles del primer y el segundo voltajes
mientras se está realizando la operación de formación de imágenes
pueden ser iguales a o mayores que el 50% del voltaje
predeterminado.
En una realización de la presente invención, el
primer voltaje se puede proporcionar durante un primer periodo de
tiempo y el segundo voltaje se puede proporcionar durante un segundo
periodo de tiempo mientras se está realizando la operación de
formación de imágenes; y el primer voltaje se puede proporcionar
durante un tercer periodo de tiempo y el segundo voltaje se puede
proporcionar durante un cuarto periodo de tiempo durante el estado
de espera y un estado de precalentamiento.
Esto reduce una sobrecorriente cuando el
calentador se enciende y un cambio brusco en la corriente que fluye
hacia el calentador cuando el calentador se apaga de tal manera que
los cambios de la corriente en un estado de copia y un estado de
espera o un estado de precalentamiento se controlan
independientemente. De este modo, tanto el valor de parpadeo de
corta duración Pst como el valor de parpadeo de larga duración Plt
se reducen adecuadamente.
En una realización, el tercer periodo de tiempo
puede ser diferente con respecto al primer periodo de tiempo y el
cuarto periodo de tiempo puede ser diferente con respecto al segundo
periodo de tiempo.
El tercer periodo de tiempo y el cuarto periodo
de tiempo proporcionados durante el estado de espera o el estado de
precalentamiento pueden ser iguales a o mayores que 300 ms.
El primer periodo de tiempo y el segundo periodo
de tiempo proporcionados mientras se está realizando la operación de
formación de imágenes pueden ser iguales a o mayores que 100 ms.
El tercer periodo de tiempo y el cuarto periodo
de tiempo proporcionados durante el estado de espera o el estado de
precalentamiento pueden ser iguales a o menores que 700 ms.
El primer periodo de tiempo y el segundo periodo
de tiempo proporcionados mientras se está realizando la operación de
formación de imágenes pueden ser iguales a o menores que 500 ms.
En una realización de la presente invención, se
proporciona una pluralidad de calentadores, y se controla una
temporización de desactivación de cada uno de los calentadores de
manera que un tiempo de inicio de desactivación de los calentadores
es diferente entre ellos.
En esta invención, como la pluralidad de
calentadores no se apagan simultáneamente, un cambio de la corriente
total que fluye hacia el aparato de fijación es menor que cuando los
calentadores se encienden simultáneamente. De este modo, el cambio
de la corriente total que fluye hacia el aparato de fijación no
influye considerablemente en el voltaje de la fuente de
alimentación.
Un tiempo de inicio de desactivación de uno de
los calentadores se puede retardar con respecto a un tiempo de
inicio de desactivación de otro de los calentadores.
Los calentadores se pueden activar por medio de
un voltaje alterno, y un tiempo de inicio de desactivación de uno de
los calentadores se puede retardar con respecto a un tiempo de
inicio de desactivación de otro de los calentadores en un tiempo de
retardo que es igual a o mayor que un ciclo del voltaje alterno.
Adicionalmente, se puede controlar una
temporización de activación de cada uno de los calentadores.
Se puede controlar una temporización de
activación de los calentadores de manera que un tiempo de inicio de
activación de los calentadores es diferente entre ellos.
Un tiempo de inicio de activación de uno de los
calentadores se puede retardar con respecto a un tiempo de inicio de
activación de otro de los calentadores.
Los calentadores se pueden activar por medio de
un voltaje alterno, y un tiempo de inicio de activación de uno de
los calentadores se puede retardar con respecto a un tiempo de
inicio de activación de otro de los calentadores en un tiempo de
retardo que es igual a o mayor que un ciclo del voltaje alterno.
Otros objetivos, características y ventajas de la
presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir
de la siguiente descripción detallada cuando se considere
conjuntamente con los dibujos adjuntos.
La Fig. 1 es una ilustración de un aparato de
fijación según una primera realización de la presente invención;
la Fig. 2A es una gráfica de un voltaje
proporcionado a calentadores con respecto al tiempo mientras una
máquina copiadora está realizando una operación de copia;
la Fig. 2B es una gráfica de un voltaje
proporcionado a los calentadores con respecto al tiempo mientras la
máquina copiadora está en un estado de espera o un estado de
precalentamiento;
la Fig. 3 es un diagrama de flujo de una
operación para controlar un calentador que calienta una parte media
de un rodillo de fijación según la primera realización de la
presente invención;
la Fig. 4 es un diagrama de flujo de una
operación para controlar un calentador que calienta partes extremas
del rodillo de fijación según la primera realización de la presente
invención;
la Fig. 5 es un diagrama que indica formas de
onda de un voltaje alterno proporcionado al calentador y una señal
de impulsos PWM obtenida a la salida de una CPU mostrada en la Fig.
1;
la Fig. 6 es un diagrama de flujo de una
operación de control para un calentador, realizada en un aparato de
fijación de acuerdo con una segunda realización de la presente
invención;
la Fig. 7 es un diagrama de flujo de una
operación de control de otro calentador, realizada en el aparato de
fijación según la presente invención;
la Fig. 8 es un diagrama de formas de onda de una
corriente que fluye hacia un calentador;
la Fig. 9 es un diagrama de flujo de una
operación de control de un calentador, realizada en un aparato de
fijación según una tercera realización de la presente invención;
y
la Fig. 10 es un diagrama de flujo de una
operación de control de otro calentador, realizada en el aparato de
fijación según la tercera realización de la presente invención.
A continuación se ofrecerá una descripción de una
primera realización de la presente invención haciendo referencia a
la Fig. 1. La Fig. 1 es una ilustración de un aparato de fijación
según la primera realización de la presente invención.
El aparato de fijación mostrado en la Fig. 1
comprende un rodillo 1 de fijación que tiene incorporados unos
calentadores 2 y 3. Un rodillo de presión (no mostrado) se presiona
contra el rodillo 1 de fijación y se hace girar por medio del giro
del rodillo 1 de fijación. El calentador 1 genera calor
principalmente en la parte media del rodillo 1 de fijación. El
calentador 3 genera calor principalmente cerca de las partes
extremas del rodillo 1 de fijación.
Un extremo de cada uno de los calentadores 2 y 3
está conectado a un terminal de una fuente de alimentación de
voltaje alterno CA de 100V a través de un terminal normalmente
abierto RA1-a de un relé RA1. El extremo opuesto de
cada uno de los calentadores 2 y 3 está conectado al otro terminal
de la fuente de alimentación CA de 100V a través de los respectivos
triacs 4 y 5. Los triacs 4 y 5 se accionan, respectivamente, por
medio de accionadores 6 y 7 de control. La operación on/off de los
accionadores 6 y 7 de control está controlada por una CPU
(microordenador) 8. Una bobina del relé RA1 está dispuesta entre una
fuente de alimentación CC de 24V y tierra a través de un transistor
12. El transistor 12 está conectado a un accionador 11 que está
conectado a la CPU 8. El accionador 11 está controlado por la CPU 8
de manera que controla una operación on/off del transistor 12 que a
su vez controla una operación on/off del relé RA1.
Por consiguiente, cuando se activa el relé RA1 y
se activan ambos triacs 4 y 5, ambos calentadores 2 y 3 se encienden
o activan para calentar la parte media y partes extremas del rodillo
1 de fijación. Entre el rodillo 1 de fijación y el rodillo de
presión se hace pasar papel de impresión que porta una imagen de
tóner de manera que la imagen de tóner se fija por el calor del
rodillo 1 de fijación y la fuerza de presión del rodillo de
presión.
En una superficie externa del rodillo 1 de
fijación se proporcionan elementos 9 y 10 de detección de
temperatura, cada uno de los cuales comprende un termistor. El
elemento 10 de detección de temperatura está posicionado en la parte
extrema del rodillo 1 de fijación de manera que detecta una
temperatura en el extremo del rodillo 1 de fijación. El elemento 9
de detección de temperatura está posicionado en la parte media del
rodillo 1 de fijación de manera que detecta una temperatura en medio
del rodillo 1 de fijación. Los elementos 9 y 10 de detección de
temperatura suministran señales de detección de la temperatura a la
CPU 8. La CPU 8 convierte las señales analógicas de detección de la
temperatura en señales digitales para obtener datos de temperatura
del rodillo 1 de fijación.
La CPU 8 controla el triac 4 a través del
accionador 6 para controlar un estado on/off del calentador 2 sobre
la base de una temperatura de la parte media de rodillo 1 de
fijación detectada por el termistor 9. La CPU 8 también controla el
triac 5 a través del accionador 7 para controlar un estado on/off
del calentador 3 sobre la base de una temperatura de la parte
extrema del rodillo 1 de fijación detectada por el termistor 10. Es
decir, el control del estado on/off del calentador 2 se realiza con
respecto a la temperatura de la parte media del rodillo 1 de
fijación, y el control del estado on/off del calentador 3 se realiza
con respecto a la temperatura de las partes extremas del rodillo 1
de fijación.
La CPU 8 controla el accionador 11 de manera que
lo desactiva cuando se introduce una señal de detección desde un
interruptor 13 de la tapa. El interruptor 13 de la tapa da salida a
la señal de detección cuando se abre una tapa del aparato de
formación de imágenes. De este modo, el accionador 11 se desactiva
cuando se abre la tapa del aparato de formación de imágenes. Cuando
el accionador 11 se desactiva, el transistor 12 se desactiva, y, a
su vez, se desactiva el relé RA1. Por consiguiente, los calentadores
2 y 3 no se pueden activar cuando la tapa del aparato de formación
de imágenes está abierta. El accionador se activa cuando la tapa se
cierra, y de este modo se activan a su vez el transistor 12 y el
relé RA1. Esto permite que los calentadores 2 y 3 se activen por
medio de una operación de los accionadores 6 y 7.
A continuación se ofrecerá una descripción de un
control básico de los calentadores 2 y 3 haciendo referencia a la
Fig. 2A y 2B. Se considera que el aparato de formación de imágenes
que tiene el aparato de fijación según la presente invención es una
máquina copiadora. La Fig. 2A es una gráfica de un voltaje
proporcionado al calentador 2 con respecto al tiempo mientras la
máquina copiadora está realizando una operación de copia. La Fig. 2B
es una gráfica de un voltaje proporcionado al calentador 2 con
respecto al tiempo mientras la máquina copiadora está en un estado
de espera o un estado de precalentamiento.
En la presente realización, el calentador 2 se
enciende o activa por medio de la CPU 8 a través del accionador 6 y
el triac 4. Los calentadores 2 se activan a un voltaje nominal Vf
(por ejemplo, 100V CA). No obstante, en la fase inicial de
activación del calentador 2 mientras la máquina copiadora está
realizando una operación de copia, la CPU 8 controla el voltaje
proporcionado al calentador 2 de manera que es menor que el voltaje
nominal Vf. Es decir, tal como se muestra en la Fig. 2A, cuando el
calentador 2 se enciende, a dicho calentador 2 se le proporciona un
voltaje Vrc1 que es menor que el voltaje nominal Vf. El voltaje Vrc1
se proporciona durante un periodo de tiempo Trc1, y a continuación
el voltaje se aumenta al voltaje nominal Vf. Cuando el calentador 2
se apaga o desactiva, el voltaje proporcionado al calentador 2 se
reduce desde el voltaje nominal Vf a un voltaje Vrc2 durante el
periodo de tiempo Trc2, y a continuación el calentador 2 se apaga o
desactiva completamente.
Cuando el calentador 2 se activa mientras la
máquina copiadora está en un estado de espera o un estado de
precalentamiento, el voltaje proporcionado al calentador 2 se
controla tal como se muestra en la Fig. 2B. Es decir, cuando el
calentador 2 se enciende, a dicho calentador 2 se le proporciona un
voltaje Vrs1 que es menor que el voltaje nominal Vf. El voltaje Vrs1
se proporciona durante un periodo de tiempo Trs1, y a continuación
el voltaje se aumenta al voltaje nominal Vf. Cuando el calentador 2
se apaga o desactiva, el voltaje proporcionado al calentador 2 se
reduce desde el voltaje nominal Vf a un voltaje Vrs2 durante el
periodo de tiempo Trs2, y a continuación el calentador 2 se apaga o
desactiva completamente.
Cuando el calentador 2 se activa con el voltaje
nominal Vf mientras la máquina copiadora está realizando una
operación de copia, el voltaje Vrc1 proporcionado durante el periodo
de tiempo Trc1 se fija de manera que está entre el 50% y el 60% del
voltaje nominal Vf. Es decir, si el voltaje nominal Vf es 100V CA,
los voltajes Vrc1 se fijan, por ejemplo, a 50V CA. Cuando el
calentador 2 se apaga a partir del estado activado con el voltaje
nominal Vf mientras la máquina copiadora está realizando una
operación de copia, el voltaje Vrc2 proporcionado durante el periodo
de tiempo Trc2 se fija de manera que está entre el 50% y el 60% del
voltaje nominal Vf. Es decir, si el voltaje nominal Vf es 100V CA,
el voltaje Vrc2 se fija, por ejemplo, a 50V CA. Se debería indicar
que cuando se está realizando una operación de copia, el voltaje
Vrc1 cuando el calentador 2 se enciende puede ser diferente con
respecto al voltaje Vrc2 cuando el calentador 2 se apaga.
Cuando el calentador 2 se enciende con el voltaje
nominal Vf mientras la máquina copiadora está en un estado de espera
o un estado de precalentamiento, el voltaje Vrs1 proporcionado
durante el periodo de tiempo Trs1 se fija de manera que está entre
el 20% y el 40% del voltaje nominal Vf. Cuando el calentador 2 se
apaga a partir del estado activado con el voltaje nominal Vf
mientras la máquina copiadora está en un estado de espera o un
estado de precalentamiento, el voltaje Vrs2 proporcionado durante el
periodo de tiempo Trs2 se fija de manera que está entre el 20% y el
40% del voltaje nominal Vf. Se debería indicar que cuando la máquina
copiadora está en el estado de espera o un estado de
precalentamiento, el voltaje Vrs1 cuando el calentador 2 se enciende
puede ser diferente con respecto al voltaje Vrs2 cuando el
calentador 2 se apaga.
Mientras la máquina copiadora está realizando una
operación de copia, el periodo de tiempo Trc1 para proporcionar el
voltaje Vrc1 cuando el calentador 2 se enciende se fija de manera
que está entre 100 ms y 500 ms. Mientras la máquina copiadora está
realizando una operación de copia, el periodo de tiempo Trc2 para
proporcionar el voltaje Vrc2 cuando el calentador 2 se apaga se fija
de manera que está entre 100 ms y 500 ms. Se debería indicar que
cuando la máquina copiadora está realizando una operación de copia,
el periodo de tiempo Trc1 cuando el calentador 2 se enciende puede
ser diferente con respecto al periodo de tiempo Trc2 cuando el
calentador 2 se apaga.
Mientras la máquina copiadora está en un estado
de espera o un estado de precalentamiento, el periodo de tiempo Trs1
para proporcionar el voltaje Vrs1 cuando el calentador 2 se enciende
se fija de manera que está entre 300 ms y 700 ms. Mientras la
máquina copiadora está en un estado de espera o un estado de
precalentamiento, el periodo de tiempo Trs2 para proporcionar el
voltaje Vrs2 cuando el calentador 2 se apaga se fija de manera que
está entre 300 ms y 700 ms. Se debería indicar que el periodo de
tiempo Trs1 cuando la máquina copiadora está realizando una
operación de copia puede ser diferente con respecto al periodo de
tiempo Trs2 cuando la máquina copiadora está en un estado de espera
o un estado de precalentamiento.
Adicionalmente, un voltaje proporcionado al
calentador 3 se controla de una manera similar al correspondiente al
calentador 2. Es decir, el calentador 3 se enciende o activa por
medio de la CPU 8 a través del accionador 7 y el triac 5. Los
calentadores 3 se activan con el voltaje nominal Vf (por ejemplo,
100V CA). No obstante, en la fase inicial de activación del
calentador 3 mientras la máquina copiadora está realizando una
operación de copia, la CPU 8 controla el voltaje proporcionado al
calentador 3 de manera que es menor que el voltaje nominal Vf. Es
decir, cuando el calentador 3 se enciende, a dicho calentador 3 se
le proporciona un voltaje Vrc1' que es menor que el voltaje nominal
Vf. El voltaje Vrc1' se proporciona durante un periodo de tiempo
Trc1', y a continuación el voltaje se aumenta al voltaje nominal Vf.
Cuando el calentador 3 se apaga o desactiva, el voltaje
proporcionado al calentador 3 se reduce desde el voltaje nominal Vf
a un voltaje Vrc2' durante el periodo de tiempo Trc2, y a
continuación el calentador 3 se apaga o desactiva completamente.
Cuando el calentador 3 se activa mientras la
máquina copiadora está en un estado de espera o un estado de
precalentamiento, el voltaje proporcionado al calentador 3 se
controla de una manera similar a la mostrada en la Fig. 2B. Es
decir, cuando el calentador 3 se enciende, a dicho calentador 3 se
le proporciona un voltaje Vrs1' que es menor que el voltaje nominal
Vf. El voltaje Vrs1' se proporciona durante un periodo de tiempo
Trs1', y a continuación el voltaje se aumenta al voltaje nominal Vf.
Cuando el calentador 3 se apaga o desactiva, el voltaje
proporcionado al calentador 3 se reduce desde el voltaje nominal Vf
a un voltaje Vrs2' durante el periodo de tiempo Trs2', y a
continuación el calentador 3 se apaga o desactiva completamente.
Cuando el calentador 3 se enciende con el voltaje
nominal Vf mientras la máquina copiadora está realizando una
operación de copia, el voltaje Vrc1' proporcionado durante el
periodo de tiempo Trc1' se fija de manera que está entre el 50% y el
60% del voltaje nominal Vf. Es decir, si el voltaje nominal Vf es
100V CA, el voltaje Vrc1' se fija, por ejemplo, a 50V CA. Cuando el
calentador 3 se apaga a partir del estado activado con el voltaje
nominal Vf mientras la máquina copiadora está realizando una
operación de copia, el voltaje Vrc2' proporcionado durante el
periodo de tiempo Trc2' se fija de manera que está entre el 50% y el
60% del voltaje nominal Vf. Es decir, si el voltaje nominal Vf es
100V CA, el voltaje Vrc2' se fija, por ejemplo, a 50V CA. Se debería
indicar que cuando se está realizando una operación de copia, el
voltaje Vrc1' cuando el calentador 3 se enciende puede ser diferente
con respecto al voltaje Vrc2' cuando el calentador 3 se apaga.
Cuando el calentador 3 se enciende con el voltaje
nominal Vf mientras la máquina copiadora está en un estado de espera
o un estado de precalentamiento, el voltaje Vrs1' proporcionado
durante el periodo de tiempo Trs1' se fija de manera que está entre
el 20% y el 40% del voltaje nominal Vf. Cuando el calentador 3 se
apaga a partir del estado activado con el voltaje nominal Vf
mientras la máquina copiadora está en un estado de espera o un
estado de precalentamiento, el voltaje Vrs2' proporcionado durante
el periodo de tiempo Trs2' se fija de manera que está entre el 20% y
el 40% del voltaje nominal Vf. Se debería indicar que cuando la
máquina copiadora está en el estado de espera o un estado de
precalentamiento, el voltaje Vrs1' cuando el calentador 3 se
enciende puede ser diferente con respecto al voltaje Vrs2' cuando el
calentador 3 se apaga.
Mientras la máquina copiadora está realizando una
operación de copia, el periodo de tiempo Trc1' para proporcionar el
voltaje Vrc1' cuando el calentador 3 se enciende se fija de manera
que está entre 100 ms y 500 ms. Mientras la máquina copiadora está
realizando una operación de copia, el periodo de tiempo Trc2' para
proporcionar el voltaje Vrc2' cuando el calentador 3 se apaga se
fija de manera que está entre 100 ms y 500 ms. Se debería indicar
que cuando la máquina copiadora está realizando una operación de
copia, el periodo de tiempo Trc1' cuando el calentador 3 se enciende
puede ser diferente con respecto al periodo de tiempo Trc2' cuando
el calentador 3 se apaga.
Mientras la máquina copiadora está en un estado
de espera o un estado de precalentamiento, el periodo de tiempo
Trs1' para proporcionar el voltaje Vrs1' cuando el calentador 3 se
enciende se fija de manera que está entre 300 ms y 700 ms. Mientras
la máquina copiadora está en un estado de espera o un estado de
precalentamiento, el periodo de tiempo Trs2' para proporcionar el
voltaje Vrs2' cuando el calentador 3 se apaga se fija de manera que
está entre 300 ms y 700 ms. Se debería indicar que cuando la máquina
copiadora está en un estado de espera o un estado de
precalentamiento, el periodo de tiempo Trs1' puede ser diferente con
respecto al periodo de tiempo Trs2'.
A continuación se ofrecerá una descripción de
operaciones realizadas para controlar los calentadores 2 y 3 en la
presente realización haciendo referencia a las Figs. 3 y 4. Se
considera que el aparato de formación de imágenes que tiene el
aparato de fijación según la presente invención es una máquina
copiadora. Se debería indicar que, tal como se ha mencionado
anteriormente, los calentadores 2 y 3 se desconectan con respecto a
la fuente de alimentación CA de 100V cuando se abre una tapa de la
máquina copiadora o cuando la máquina copiadora está en una
condición anómala tal como el caso de un atasco de papel. El control
del accionador 11 se realiza por medio de la CPU 8.
La Fig. 3 es un diagrama de flujo de la operación
para controlar el calentador 3 según la primera realización de la
presente invención. En la Fig. 3, una vía indicada por una flecha A
es la vía para encender o activar el calentador 2, y una vía
indicada por una flecha B es la vía para apagar o desactivar el
calentador 2.
Cuando se inicia la operación de la Fig. 3, la
CPU 8 determina, en la etapa 200, si la temperatura de la parte
media del rodillo 1 de fijación es o no, igual a o menor que, una
temperatura calculada al restar 3ºC de una temperatura objetivo M.
Esta determinación se realiza sobre la base de la señal de detección
de la temperatura obtenida a la salida del termistor 9. Si se
determina que la temperatura de la parte media del rodillo 1 de
fijación es igual o menor que la temperatura
(M-3)ºC, la rutina prosigue hacia la etapa 210. Es
decir, si se determina que la temperatura de la parte media del
rodillo 1 de fijación es igual a o menor que la temperatura
(M-3)ºC, la rutina prosigue hacia la vía A. Por otro
lado, si se determina que la temperatura de la parte media del
rodillo 1 de fijación no es igual a o menor que la temperatura
(M-3)ºC, la rutina prosigue hacia la etapa 230. Es
decir, si se determina que la temperatura de la parte media del
rodillo 1 de fijación no es igual a o menor que la temperatura
(M-3)ºC, la rutina prosigue hacia la vía B.
Cuando la rutina prosigue hacia la vía A, la CPU
8 determina, en la etapa 210, si el calentador 2 está o no en ese
momento en un estado on o activado con el voltaje nominal Vf. Si se
determina que el calentador 2 está en ese momento en un estado on o
activado con el voltaje nominal Vf, la rutina prosigue hacia la
etapa 218. En la etapa 218, se realiza un proceso para mantener el
estado on del calentador 2 con el voltaje nominal Vf, y la rutina
prosigue hacia la etapa 220. En la etapa 220, se inicializan el
temporizador 1 de salida de voltaje bajo (Trs1) y el temporizador 2
de salida de voltaje bajo (Trc1).
Por otro lado, si la CPU 8 determina, en la etapa
210, que el calentador 2 no está en ese momento en un estado on o
activado con el voltaje nominal Vf, la rutina prosigue hacia la
etapa 212. A continuación, la CPU 8 determina, en la etapa 212, si
la máquina copiadora está realizando o no una operación de copia. Es
decir, se determina si la máquina copiadora está realizando una
operación de copia o está en un estado de espera o estado de
precalentamiento. Si se determina que la máquina copiadora está
realizando una operación de copia, la rutina prosigue hacia la etapa
214. En la etapa 214, la CPU 8 determina si ha transcurrido o no el
periodo de tiempo Trc1 fijado por el temporizador 2 de salida de
voltaje bajo (Trc1). El temporizador 2 de salida de voltaje bajo
cuenta el periodo de tiempo Trc1.
Si, en la etapa 214, se determina que ha
transcurrido el periodo de tiempo Trc1 fijado por el temporizador 2
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 218
para encender y mantener el calentador 2 en el estado on con el
voltaje nominal Vf activando el accionador 6. Seguidamente, en la
etapa 220 se inicializan el temporizador 1 de salida de voltaje bajo
(Trs1) y el temporizador 2 de salida de voltaje bajo (Trc1).
Si, en la etapa 214, se determina que no ha
transcurrido el periodo de tiempo Trc1 fijado por el temporizador 2
de salida de voltaje bajo (Trc1), la rutina prosigue hacia la etapa
216. En la etapa 216, el calentador 2 se enciende o activa con el
voltaje Vrc1 que es menor que el voltaje nominal Vf.
Por otro lado, si, en la etapa 212, se determina
que la máquina copiadora no está realizando una operación de copia,
la rutina prosigue hacia la etapa 222. En la etapa 222, la CPU 8
determina si ha transcurrido o no el periodo de tiempo Trs1 fijado
por el temporizador 1 de salida de voltaje bajo. El temporizador 1
de salida de voltaje bajo cuenta el periodo de tiempo Trs1.
Si, en la etapa 222, se determina que ha
transcurrido el periodo de tiempo Trs1 fijado por el temporizador 1
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 218
para encender y mantener el calentador 2 en el estado on con el
voltaje nominal Vf activando el accionador 6.
Seguidamente, en la etapa 220 se inicializan el
temporizador 1 de salida de voltaje bajo (Trs1) y el temporizador 2
de salida de voltaje bajo (Trc1). Si se determina que no ha
transcurrido el periodo de tiempo Trs1, la rutina prosigue hacia la
etapa 224. En la etapa 224, la CPU 8 activa el accionador 6 para
encender o activar el calentador 2 con el voltaje Vrs1 que es menor
que el voltaje nominal Vf.
Cuando la rutina prosigue hacia la rutina B, la
CPU 8 determina, en la etapa 230, si la temperatura de la parte
media del rodillo 1 de fijación es igual a o mayor que la
temperatura objetivo M sobre la base de la señal de detección de la
temperatura obtenida a la salida del termistor 9. Si se determina
que la temperatura de la parte media del rodillo 1 de fijación es
igual a o mayor que la temperatura objetivo M, la rutina prosigue
hacia la etapa 232. En la etapa 232, la CPU determina si el
calentador 2 está o no en ese momento en un estado off o
desactivado. Si se determina que el calentador 2 está en ese momento
en un estado off o desactivado, la rutina prosigue hacia la etapa
240. En la etapa 240, se realiza un proceso para mantener el estado
off del calentador 2, y la rutina prosigue hacia la etapa 242. En la
etapa 242, se inicializan el temporizador 1 de salida de voltaje
bajo (Trs2) y el temporizador 2 de salida de voltaje bajo
(Trc2).
Por otro lado, si la CPU 8 determina, en la etapa
232, que el calentador 2 no está en ese momento en un estado off o
desactivado, la rutina prosigue hacia la etapa 234. A continuación,
la CPU 8 determina, en la etapa 234, si la máquina copiadora está
realizando o no una operación de copia. Es decir, se determina si la
máquina copiadora está realizando una operación de copia o en un
estado de espera o estado de precalentamiento. Si se determina que
la máquina copiadora está realizando una operación de copia, la
rutina prosigue hacia la etapa 236. En la etapa 236, la CPU 8
determina si ha transcurrido o no el periodo de tiempo Trc2 fijado
por el temporizador 2 de salida de voltaje bajo.
Si, en la etapa 236, se determina que ha
transcurrido el periodo de tiempo Trc2 fijado por el temporizador 2
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 240
para apagar y mantener el calentador 2 en el estado off desactivando
el accionador 6. Seguidamente, en la etapa 242 se inicializan el
temporizador 1 de salida de voltaje bajo (Trs2) y el temporizador 2
de salida de voltaje bajo (Trc2).
Si, en la etapa 236, se determina que no ha
transcurrido el periodo de tiempo Trs2 fijado por el temporizador 2
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 216. En
la etapa 216, el calentador 2 se enciende o activa con el voltaje
Vrc que es menor que el voltaje nominal Vf.
Por otro lado, si, en la etapa 234, se determina
que la máquina copiadora no está realizando una operación de copia,
la rutina prosigue hacia la etapa 238. En la etapa 238, la CPU 8
determina si ha transcurrido o no el periodo de tiempo Trs2 fijado
por el temporizador 1 de salida de voltaje bajo.
Si, en la etapa 238, se determina que ha
transcurrido el periodo de tiempo Trs2 fijado por el temporizador 1
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 240
para apagar y mantener el calentador 2 en el estado off desactivando
el accionador 6. Seguidamente, en la etapa 242 se inicializan el
temporizador 1 de salida de voltaje bajo (Trs2) y el temporizador 2
de salida de voltaje bajo (Trc2).
Si, en la etapa 238, se determina que no ha
transcurrido el periodo de tiempo Trs2 fijado por el temporizador 1
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 224. En
la etapa 224, la CPU 8 activa el accionador 6 para encender o
activar el calentador 2 con el voltaje Vrs2 que es menor que el
voltaje nominal Vf.
Se debería indicar que el temporizador 1 de
salida de voltaje bajo (Trs2) y el temporizador 2 de salida de
voltaje bajo (Trc2) realizan la operación de recuento de tiempo
según un proceso de intervalo no mostrado en el diagrama de flujo.
Adicionalmente, los tiempos fijados Trs1, Trs2, Trc1 y Trc2 de los
temporizadores 1 y 2 de salida de voltaje bajo se pueden fijar,
respectivamente, en periodos de tiempo arbitrarios. Además, los
voltajes Vrs1, Vrs2, Vrc1 y Vrc2 se pueden fijar a voltajes
arbitrarios menores que el voltaje nominal Vf.
La Fig. 4 es un diagrama de flujo de la operación
para controlar el calentador 3 según la primera realización de la
presente invención. En la Fig. 4, una vía indicada por una flecha A'
es la vía para encender o activar el calentador 3, y una vía
indicada por una flecha B' es la vía para apagar o desactivar el
calentador 3.
Cuando se inicia la operación de la Fig. 4, la
CPU 8 determina, en la etapa 300, si la temperatura de la parte
extrema del rodillo 1 de fijación es o no, igual a o menor que, una
temperatura calculada al restar 3ºC de una temperatura objetivo K.
Esta determinación se realiza sobre la base de la señal de detección
de la temperatura obtenida a la salida del termistor 10. Si se
determina que la temperatura de la parte extrema del rodillo 1 de
fijación es igual a o menor que la temperatura
(K-3)ºC, la rutina prosigue hacia la vía 310. Es
decir, si se determina que la temperatura de la parte extrema del
rodillo 1 de fijación es igual a o menor que la temperatura
(K-3)ºC, la rutina prosigue hacia la vía A'. Por
otro lado, si se determina que la temperatura de la parte extrema
del rodillo 1 de fijación no es igual a o menor que la temperatura
(K-3)ºC, la rutina prosigue hacia la vía 330. Es
decir, si se determina que la temperatura de la parte extrema del
rodillo 1 de fijación no es igual a o menor que la temperatura
(K-3)ºC, la rutina prosigue hacia la vía B'.
Cuando la rutina prosigue hacia la vía A', la CPU
8 determina, en la etapa 310, si el calentador 3 está o no en ese
momento en un estado on o activado con el voltaje nominal Vf. Si se
determina que el calentador 3 está en ese momento en un estado on o
activado con el voltaje nominal Vf, la rutina prosigue hacia la
etapa 318. En la etapa 318, se realiza un proceso para mantener el
estado on del calentador 3 con el voltaje nominal Vf, y la rutina
prosigue hacia la etapa 320. En la etapa 320, se inicializan el
temporizador 3 de salida de voltaje bajo (Trs1') y el temporizador 4
de salida de voltaje bajo (Trc1').
Por otro lado, si la CPU 8 determina, en la etapa
310, que el calentador 3 no está en ese momento en un estado on o
activado con el voltaje nominal Vf, la rutina prosigue hacia la
etapa 312. A continuación, la CPU 8 determina, en la etapa 312, si
la máquina copiadora está realizando o no una operación de copia. Es
decir, se determina si la máquina copiadora está realizando una
operación de copia o en un estado de espera o estado de
precalentamiento. Si se determina que la máquina copiadora está
realizando una operación de copia, la rutina prosigue hacia la etapa
314. En la etapa 314, la CPU 8 determina si ha transcurrido o no el
periodo de tiempo Trc1' fijado por el temporizador 4 de salida de
voltaje bajo. El temporizador 4 de salida de voltaje bajo cuenta el
periodo de tiempo Trc1'.
Si, en la etapa 314, se determina que ha
transcurrido el periodo de tiempo Trc1' fijado por el temporizador 4
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 318
para encender y mantener el calentador 3 en el estado on con el
voltaje nominal Vf activando el accionador. Seguidamente, en la
etapa 320 se inicializan el temporizador 3 de salida de voltaje bajo
(Trs1') y el temporizador 4 de salida de voltaje bajo (Trc1').
Si, en la etapa 314, se determina que no ha
transcurrido el periodo de tiempo Trc1' fijado por el temporizador 4
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 316. En
la etapa 316, el calentador 3 se enciende o activa con el voltaje
Vrc1' que es menor que el voltaje nominal Vf.
Por otro lado, si, en la etapa 312, se determina
que la máquina copiadora no está realizando una operación de copia,
la rutina prosigue hacia la etapa 322. En la etapa 322, la CPU 8
determina si ha transcurrido o no el periodo de tiempo Trs1' fijado
por el temporizador 3 de salida de voltaje bajo. El temporizador 3
de salida de voltaje bajo cuenta el periodo de tiempo Trs1'.
Si, en la etapa 322, se determina que ha
transcurrido el periodo de tiempo Trs1' fijado por el temporizador 3
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 318
para encender y mantener el calentador 3 en el estado on con el
voltaje nominal Vf activando el accionador 7. Seguidamente, en la
etapa 320 se inicializan el temporizador 3 de salida de voltaje bajo
(Trs1') y el temporizador 4 de salida de voltaje bajo (Trc1'). Si se
determina que no ha transcurrido el periodo de tiempo Trs1' fijado
por el temporizador 3 de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue
hacia la etapa 324. En la etapa 324, la CPU 8 activa el accionador 7
para encender o activar el calentador 3 con el voltaje Vrs1' que es
menor que el voltaje nominal Vf.
Cuando la rutina prosigue hacia la vía B', la CPU
8 determina, en la etapa 330, si la temperatura de la parte extrema
del rodillo 1 de fijación es igual a o mayor que la temperatura
objetivo K sobre la base de la señal de detección de la temperatura
obtenida a la salida del termistor 10. Si se determina que la
temperatura de la parte extrema del rodillo 1 de fijación es igual a
o mayor que la temperatura objetivo K, la rutina prosigue hacia la
etapa 332. En la etapa 332, la CPU determina si el calentador 3 está
o no en ese momento en un estado off o desactivado. Si se determina
que el calentador 3 está en ese momento en un estado off o
desactivado, la rutina prosigue hacia la etapa 340. En la etapa 340,
se realiza un proceso para mantener el estado off del calentador 3,
y la rutina prosigue hacia la etapa 342. En la etapa 342, se
inicializan el temporizador 3 de salida de voltaje bajo (Trs2') y el
temporizador 4 de salida de voltaje bajo (Trc2').
Por otro lado, si la CPU 8 determina, en la etapa
332, que el calentador 3 no está en ese momento en un estado off o
desactivado, la rutina prosigue hacia la etapa 334. A continuación,
la CPU 8 determina, en la etapa 334, si la máquina copiadora está
realizando o no una operación de copia. Es decir, se determina si la
máquina copiadora está realizando una operación de copia o en un
estado de espera o estado de precalentamiento. Si se determina que
la máquina copiadora está realizando una operación de copia, la
rutina prosigue hacia la etapa 336. En la etapa 336, la CPU 8
determina si ha transcurrido o no el periodo de tiempo Trc2' fijado
por el temporizador 4 de salida de voltaje bajo.
Si se determina, en la etapa 336, que ha
transcurrido el periodo de tiempo Trc2' fijado por el temporizador 4
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 340
para apagar y mantener el calentador 4 en el estado off desactivando
el accionador 7. Seguidamente, en la etapa 342 se inicializan el
temporizador 1 de salida de voltaje bajo (Trs2') y el temporizador 4
de salida de voltaje bajo (Trc2').
Si, en la etapa 336, se determina que no ha
transcurrido el periodo de tiempo Trc2' fijado por el temporizador 4
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 316. En
la etapa 316, el calentador 4 se enciende o activa con el voltaje
Vrc2' que es menor que el voltaje nominal Vf.
Por otro lado, si, en la etapa 334, se determina
que la máquina copiadora no está realizando una operación de copia,
la rutina prosigue hacia la etapa 338. En la etapa 338, la CPU 8
determina si ha transcurrido o no el periodo de tiempo Trs2' fijado
por el temporizador 3 de salida de voltaje bajo.
Si se determina, en la etapa 338, que ha
transcurrido el periodo de tiempo Trs2' fijado por el temporizador 3
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 340
para apagar y mantener el calentador 3 en el estado off desactivando
el accionador 7. Seguidamente, en la etapa 342 se inicializan el
temporizador 3 de salida de voltaje bajo (Trs2') y el temporizador 4
de salida de voltaje bajo (Trc2').
Si, en la etapa 338, se determina que no ha
transcurrido el periodo de tiempo Trs2' fijado por el temporizador 3
de salida de voltaje bajo, la rutina prosigue hacia la etapa 324. En
la etapa 324, la CPU 8 activa el accionador 7 para encender o
activar el calentador 3 con el voltaje Vrs2' que es menor que el
voltaje nominal Vf.
Se debería indicar que el temporizador 3 de
salida de voltaje bajo (Trs2') y el temporizador 4 de salida de
voltaje bajo (Trc2') realizan la operación de recuento de tiempo
según un proceso de intervalo no mostrado en el diagrama de flujo.
Adicionalmente, los tiempos fijados Trs1', Trs2', Trc1' y Trc2' de
los temporizadores 3 y 4 de salida de voltaje bajo se pueden fijar,
respectivamente, en periodos de tiempo arbitrarios. Además, los
voltajes Vrs1', Vrs2', Vrc1' y Vrc2' se pueden fijar a voltajes
arbitrarios menores que el voltaje nominal Vf.
Los voltajes Vrc1, Vrc2, Vrs1' y Vrs2', que son
menores que el voltaje nominal Vf, proporcionados al calentador 2 se
pueden generar a través de un procedimiento de control de fase que
se utiliza generalmente en una operación de control de iluminación
de una lámpara de exposición en un sistema óptico proporcionado en
un aparato convencional de formación de imágenes tal como una
máquina copiadora. Es decir, la CPU 8 da salida a una señal de
impulsos de modulación por anchura de impulsos (PWM) hacia el
accionador 6 en sincronización con la fuente de voltaje alterno para
activar y desactivar el triac 4. De este modo, los voltajes bajos
Vrc y Vrs proporcionados al calentador 2 se generan a través del
procedimiento de control de fase.
La Fig. 5 muestra formas de onda del voltaje
alterno proporcionado al calentador 2 y la salida de la señal de
impulsos PWM de la CPU 8. El voltaje alterno se proporciona al
calentador 2 cuando la señal de impulsos PWM está en un nivel alto.
En la Fig.5, los voltajes bajos Vrc y Vrs se proporcionan al
calentador durante periodos t2 en los que la señal de impulsos PWM
está en el nivel alto en la fase inicial de una activación del
calentador 2. El nivel del voltaje proporcionado al calentador 2 se
puede variar variando el periodo t2 con respecto a un periodo t1 que
se corresponde con medio ciclo del voltaje alterno. En la Fig. 4, la
duración de la fase inicial se corresponde con dos ciclos del
voltaje alterno. Después de haber completado la fase inicial, la
señal de impulsos PWM se mantiene de manera que está en el nivel
alto. De este modo, al calentador 2 se le proporciona el voltaje
alterno completo.
Los voltajes Vrc1', Vrc2', Vrs1' y Vrs2'
proporcionados al calentador 3 se pueden generar y variar de la
misma manera a través del procedimiento de control de fase tal como
se ha mencionado anteriormente.
Tal como se ha mencionado anteriormente, cuando
los calentadores 2 y 3 se encienden o apagan, un voltaje bajo tal
como el voltaje Vrc1, Vrc2, Vrs1, Vrs2, Vrc1', Vrc2', Vrs1' o Vrs2'
se proporciona a los calentadores 2 y 3 antes de que se proporcione
un voltaje completo (el voltaje nominal Vf) o antes de que el
voltaje se reduzca con respecto al voltaje completo. De este modo,
se reduce la velocidad de cambio en la corriente que fluye hacia los
calentadores 2 y 3. Esto evita una fluctuación brusca del voltaje de
la fuente de alimentación cuando los calentadores 2 y 3 se encienden
o apagan. Por consiguiente, los valores de parpadeo Pst (valor de
parpadeo de corta duración) y Plt (valor de parpadeo de larga
duración), que son mediciones de un medidor de parpadeo, se reducen
suficientemente como para franquear valores estándares tales como
1,0 o menos para el valor de parpadeo de corta duración Pst y 0,65 o
menos para el valor de parpadeo de larga duración Plt. Se debería
indicar que el medidor de parpadeo convierte un nivel de fluctuación
del voltaje (nivel físico) en un nivel de parpadeo (nivel de
sensación). Adicionalmente, la reducción de los valores de parpadeo
se puede conseguir sin partes adicionales tales como un
transformador y circuitos de filtros (circuitos LCR) adicionales. Es
decir, según la presente realización, se pueden adoptar medidas
suficientes contra la influencia en la fluctuación del voltaje de la
fuente de alimentación sin aumentar los costes de fabricación y el
tamaño y peso de la máquina copiadora.
Para franquear los valores permisibles tanto en
un estado de espera o un estado de precalentamiento como en un
estado de copia, la CPU 8 puede controlar los voltajes Vrs1, Vrs2,
Vrs1' y Vrs2' proporcionados para un estado de espera o
precalentamiento de manera que sean diferentes con respecto a los
voltajes Vrc y Vrc' proporcionados para una operación de copia.
En la presente realización, cuando la máquina
copiadora está en un estado de espera o un estado de
precalentamiento, la CPU 8 controla los voltajes Vrs1, Vrs2, Vrs1' y
Vrs2' de manera que sean iguales o menores que el 40% del voltaje
nominal Vf. Los inventores realizaron mediciones correspondientes a
los valores de parpadeo Pst y Plt en esta condición. El resultado de
las mediciones indicó que el valor de parpadeo de corta duración Pst
se reduce de 1,453 a menos de 0,65 y el valor de parpadeo de larga
duración Plt se reduce de 1,371 a menos de 0,6. Esto se corresponde
con una reducción de más del 50% en los valores de parpadeo.
Adicionalmente, cuando la máquina copiadora está
realizando una operación de copia, la CPU 8 controla los voltajes
Vrc1, Vrc2, Vrc1' y Vrc2' de manera que sean iguales a o menores que
el 60% del voltaje nominal Vf. Los inventores realizaron mediciones
correspondientes a los valores de parpadeo Pst y Plt en esta
condición. El resultado de las mediciones indicó que el valor de
parpadeo de corta duración Pst se reduce de 1,295 a menos de 0,9.
Esto se corresponde con una reducción de más del 30% en el valor de
parpadeo.
Además, cuando la máquina copiadora está en un
estado de espera o un estado de precalentamiento, la CPU 8 controla
los voltajes Vrs1, Vrs2, Vrs1' y Vrs2' de manera que sean iguales a
o mayores que el 20% del voltaje nominal Vf. Esta limitación
proporciona una influencia menor en la corriente armónica. Los
inventores realizaron mediciones correspondientes a la corriente
armónica en esta condición. El resultado de la medición indicó que
un nivel de la corriente armónica tiene un margen suficiente para
franquear un valor estándar.
Además, cuando la máquina copiadora está
realizando una operación de copia, la CPU 8 controla los voltajes
Vrc1, Vrc2, Vrc1' y Vrc2' de manera que sean iguales a o mayores que
el 50% del voltaje nominal Vf. Esta limitación proporciona una
influencia menor en la corriente armónica. Los inventores realizaron
mediciones correspondientes a la corriente armónica durante esta
condición. El resultado de las mediciones indicó que un nivel de la
corriente armónica tiene un margen suficiente para franquear un
valor estándar.
En un aparato de formación de imágenes tal como
una máquina copiadora, el consumo de energía durante un estado de
espera o precalentamiento es menor que el correspondiente al consumo
de energía durante una operación de formación de imágenes tal como
una operación de copia. Esto es debido a que los dispositivos
consumidores de energía diferentes a un calentador de un aparato de
fijación consumen menos energía. De este modo, la activación y la
desactivación del calentador del aparato de fijación durante un
estado de espera o precalentamiento proporciona una influencia mayor
que durante una operación de copia. Por otro lado, como los
dispositivos consumidores de energía, que utilizan una fuente de
alimentación conmutada, consumen más energía durante una operación
de copia que durante un estado de espera o precalentamiento, un
cambio en la corriente consumida es relativamente pequeño cuando se
realiza una operación de copia. De este modo, la influencia en la
fluctuación del voltaje de la fuente de alimentación durante una
operación de copia es relativamente menor que durante un estado de
espera o precalentamiento. No obstante, como durante una operación
de copia se hacen funcionar otros dispositivos consumidores de
energía, la corriente armónica aumenta.
El valor de parpadeo de corta duración Pst se
mide para un estado de formación de imágenes tal como un estado de
copia en el que se hace funcionar un aparato de fijación y también
para un estado de espera y un estado de precalentamiento. No
obstante, el valor de parpadeo de larga duración Plt no se mide para
un estado de copia sino únicamente para un estado de espera y un
estado de precalentamiento. Un valor permisible para el valor de
parpadeo de larga duración Plt es menor que el correspondiente al
valor de parpadeo de corta duración Pst. Es decir, por ejemplo,
según un estándar, el valor permisible de parpadeo de corta duración
Pst es igual a o menor que 1,0, mientras que el valor permisible de
parpadeo de larga duración Plt es 0,65. De este modo, el valor de
parpadeo durante un estado de espera y un estado de precalentamiento
debe ser menor que el valor de parpadeo durante una operación de
formación de imágenes tal como una operación de copia.
Tal como se ha mencionado anteriormente, una
relación entre la fluctuación del voltaje de la fuente de
alimentación y la corriente armónica se invierte entre un estado de
copia y un estado de espera o precalentamiento. De este modo, si los
voltajes bajos Vrc1, Vrc2, Vrs1 y Vrs2 para una operación de copia
son iguales a los voltajes bajos Vrc1', Vrc2', Vrs1' y Vrs2' para un
estado de espera o precalentamiento, existe una posibilidad de que
no se cumplan tanto un valor permisible para la fluctuación del
voltaje de la fuente de alimentación como un valor permisible para
la corriente armónica. Adicionalmente, los periodos de tiempo Trc1,
Trc2, Trs1, Trs2, Trc1', Trc2', Trs1' y Trs2' pueden influir en las
mediciones de la fluctuación del voltaje de la fuente de
alimentación y la corriente armónica, y de este modo existe una
posibilidad de que no se cumplan tanto un valor permisible para la
fluctuación del voltaje de la fuente de alimentación como un valor
permisible para la corriente armónica. Es decir, si los periodos de
tiempo Trc1, Trc2, Trs1, Trs2, Trc1', Trc2', Trs1' y Trs2' para
proporcionar los voltajes bajos Vrc1, Vrc2, Vrs1, Vrs2, Vrc1',
Vrc2', Vrs1' y Vrs2' son demasiado breves, la fluctuación del
voltaje de la fuente de alimentación aumenta, y si son demasiado
largos, aumenta la corriente armónica.
En la presente realización, la CPU 8 controla los
periodos de tiempo Trs y Trs' proporcionados para un estado de
espera o un estado de precalentamiento de manera sean diferentes con
respecto a los periodos de tiempo Trc y Trc' proporcionados para una
operación de copia. Esto reduce una sobrecorriente cuando los
calentadores 2 y 3 se encienden y un cambio brusco en la corriente
que fluye hacia los calentadores 2 y 3 cuando los calentadores 2 y 3
se apagan de tal manera que los cambios en la corriente en un estado
de copia y un estado de espera o un estado de precalentamiento se
controlan independientemente. De este modo, tanto el valor de
parpadeo de corta duración Pst como el valor de parpadeo de larga
duración Plt se reducen adecuadamente.
En la presente realización, cuando la máquina
copiadora está en un estado de espera o un estado de
precalentamiento, la CPU 8 controla los periodos de tiempo Trs1,
Trs2, Trs1' y Trs2' para proporcionar los voltajes Vrs y Vrs' a los
calentadores 2 y 3 de manera que sean iguales a o mayores que 300
ms. Los inventores realizaron mediciones correspondientes a los
valores de parpadeo Pst y Plt en esta condición. El resultado de las
mediciones indicó que el valor de parpadeo de corta duración Pst se
reduce de 1,453 a menos de 0,65 y el valor de parpadeo de larga
duración Plt se reduce de 1,371 a menos de 0,6. Esto se corresponde
con una reducción de más del 50% en los valores de parpadeo.
Adicionalmente, cuando la máquina copiadora está
realizando una operación de copia, la CPU 8 controla los periodos de
tiempo Trc1, Trc2, Trc1' y Trc2' para proporcionar los voltajes
Vrc1, Vrc2, Vrc1' y Vrc2' a los calentadores 2 y 3 de manera que
sean iguales a o mayores que 100 ms. Los inventores realizaron
mediciones correspondientes al valor de parpadeo Pst y Plt en esta
condición. El resultado de las mediciones indicó que el valor de
parpadeo de corta duración Pst se reduce de 1,296 a menos de 0,8.
Esto se corresponde con una reducción de más del 40% en el valor de
parpadeo.
Además, cuando la máquina copiadora está en un
estado de espera o un estado de precalentamiento, la CPU 8 controla
los periodos de tiempo Trs1, Trs2, Trs1' y Trs2' para proporcionar
los voltajes Vrs y Vrs' a los calentadores 2 y 3 de manera que sean
iguales a o menores que 700 ms. Esta limitación proporciona una
influencia menor en la corriente armónica. Los inventores realizaron
mediciones correspondientes a la corriente armónica en esta
condición. El resultado de las mediciones indicó que un nivel de la
corriente armónica tiene un margen suficiente para franquear un
valor estándar.
Además, cuando la máquina copiadora está
realizando una operación de copia, la CPU 8 controla los periodos de
tiempo Trc1, Trc2, Trc1' y Trc2' para proporcionar los voltajes Vrc
y Vrc' a los calentadores 2 y 3 de manera que sean iguales a o
menores que 500 ms. Esta limitación proporciona una influencia menor
en la corriente armónica. Los inventores realizaron mediciones
correspondientes a la corriente armónica en esta condición. El
resultado de las mediciones indicó que un nivel de la corriente
armónica tiene un margen suficiente para franquear un valor
estándar.
A continuación se ofrecerá una descripción de un
aparato de fijación de acuerdo con una segunda realización de la
presente invención. La construcción básica del aparato de fijación
de acuerdo con la segunda realización es la misma que la
correspondiente al aparato de fijación mostrado en la Fig. 1.
En la segunda realización, la activación y
desactivación del calentador 2 se realiza supervisando una salida
del calentador 3. De forma similar, la activación y desactivación
del calentador 3 se realiza supervisando una salida del calentador
2. A continuación se describe el control de los calentadores 2 y
3.
Cuando el calentador 2 se va a activar mientras
el calentador 3 está en un estado desactivado, la CPU 8 pone en
marcha un temporizador de retardo para la activación del calentador
3 de manera que el calentador 2 y el calentador 3 no se encienden al
mismo tiempo. Es decir, el temporizador de retardo fija un tiempo de
retardo para poner en marcha la activación del calentador 3 de
manera que el inicio de la activación del calentador 3 se retarda
según el tiempo de retardo.
Cuando el calentador 2 se activa mientras el
calentador 3 está en un estado activado, la CPU 8 comprueba un
temporizador de retardo para el calentador 2 de manera que se
determina si ha transcurrido el tiempo de retardo para el calentador
2. La CPU 8 activa el calentador 2 solamente cuando ha transcurrido
el tiempo de retardo para el calentador 2. Cuando se enciende el
calentador 2, la CPU 8 pone en marcha el temporizador de retardo
para el calentador 3 al mismo tiempo.
Adicionalmente, cuando el calentador 2 se va a
desactivar mientras el calentador 3 está en un estado activado, la
CPU 8 pone en marcha un temporizador de retardo para la
desactivación del calentador 3 de manera que el calentador 2 y el
calentador 3 no se apagan al mismo tiempo. Es decir, el temporizador
de retardo fija un tiempo de retardo para poner en marcha la
desactivación del calentador 3 de manera que el inicio de la
desactivación del calentador 3 se retarda según el tiempo de
retardo.
Cuando el calentador 2 se desactiva mientras el
calentador 3 está en un estado desactivado, la CPU 8 comprueba un
temporizador de retardo para el calentador 2 de manera que se
determina si ha transcurrido el tiempo de retardo para el calentador
2. La CPU 8 desactiva el calentador 2 solamente cuando ha
transcurrido el tiempo de retardo para el calentador 2. Cuando se
apaga el calentador 2, la CPU 8 pone en marcha el temporizador de
retardo para el calentador 3 al mismo tiempo.
La CPU 8 controla la activación y la
desactivación del calentador 3 de forma similar al calentador 2.
A continuación se ofrecerá una descripción de
operaciones de control de los calentadores 2 y 3 haciendo referencia
a las Figs. 6 y 7. Las Figs. 6 y 7 son, respectivamente, diagramas
de flujo de las operaciones de control de los calentadores 2 y 3.
Según las operaciones de control descritas a continuación, los
calentadores 2 y 3 se controlan de manera que la activación de los
calentadores 2 y 3 no se inicia al mismo tiempo y tampoco se inicia
al mismo tiempo la desactivación de los calentadores 2 y 3.
Básicamente, la CPU 8 enciende el calentador 3
cuando la parte media del rodillo 1 de fijación está por debajo de
la temperatura objetivo M menos 3ºC según la señal de detección de
la temperatura obtenida a la salida del termistor 9. El calentador 2
se apaga cuando la temperatura de la parte media del rodillo 1 de
fijación alcanza la temperatura objetivo M. De este modo, la CPU
controla la activación y desactivación del calentador 2 para
mantener la temperatura de la parte media del rodillo 1 de fijación
dentro de un intervalo entre la temperatura objetivo M menos 3ºC y
la temperatura objetivo M.
Adicionalmente, la CPU 8 enciende el calentador 3
cuando la parte extrema del rodillo 1 de fijación está por debajo de
la temperatura objetivo K menos 3ºC según la señal de detección de
la temperatura obtenida a la salida del termistor 10. El calentador
3 se apaga cuando la temperatura de la parte extrema del rodillo 1
de fijación alcanza la temperatura objetivo K. De este modo, la CPU
controla la activación y desactivación del calentador 3 para
mantener la temperatura de la parte extrema del rodillo 1 de
fijación dentro de un intervalo entre la temperatura objetivo K
menos 3ºC y la temperatura objetivo K excepto cuando se abre una
tapa de la máquina copiadora o se produce un atasco de papel en la
máquina copiadora.
En la Fig. 6, una vía indicada por una flecha A
se corresponde con una operación para controlar la activación del
calentador 2, y una vía indicada por una flecha B se corresponde con
una operación para controlar la desactivación del calentador 2. De
forma similar, en la Fig. 7, una vía indicada por una flecha A se
corresponde con una operación para controlar la activación del
calentador 3, y una vía indicada por una flecha B se corresponde con
una operación para controlar la desactivación del calentador 3.
Cuando se inicia la operación de control del
calentador 2 mostrada en la Fig. 6, en la etapa 400 se determina si
una temperatura de la parte media del rodillo 1 de fijación es o no,
igual a o menor que, la temperatura objetivo M menos 3ºC. Si se
determina que la temperatura de la parte media es igual a o menor
que la temperatura objetivo M menos 3ºC, la rutina adopta la vía A
al proseguir hacia la etapa 402.
En la etapa 402, se determina si ha transcurrido
o no el periodo de tiempo fijado por el temporizador de retardo para
activar el calentador 2. Si se determina que no ha transcurrido el
periodo de tiempo fijado por el temporizador de retardo, se repite
la determinación de la etapa 402. Si se determina que ha
transcurrido el periodo de tiempo fijado por el temporizador de
retardo, la rutina prosigue hacia la etapa 404. Según el proceso de
la etapa 404, el calentador 2 no se enciende hasta que ha
transcurrido el periodo de tiempo fijado por el temporizador de
retardo para activar el calentador 2.
En la etapa 404, se determina si el calentador 2
está o no en un estado activado. Si se determina que el calentador 2
está en el estado activado, la rutina finaliza. Si se determina que
el calentador 2 no está en el estado activado, la rutina prosigue
hacia la etapa 406. En la etapa 406, la CPU 8 enciende el calentador
2. A continuación, en la etapa 408, la CPU 8 pone en marcha el
temporizador de retardo para activar el calentador 3. El proceso de
la etapa 406 y el proceso de la etapa 408 se realizan
sustancialmente al mismo tiempo. De este modo, el calentador 3 no se
puede encender al mismo tiempo que se enciende el calentador 2.
Por otro lado, si se determina, en la etapa 400,
que la temperatura de la parte media del rodillo 1 de fijación es
mayor que la temperatura objetivo M menos 3ºC, la rutina adopta la
vía B prosiguiendo hacia la etapa 410. En la etapa 410, la CPU 8
determina si la temperatura de la parte media del rodillo 1 de
fijación es o no, igual a o mayor que, la temperatura objetivo M. Si
se determina que la temperatura de la parte media es menor que la
temperatura objetivo M, la rutina finaliza. Si se determina que la
temperatura de la parte media del rodillo 1 de fijación es igual a o
mayor que la temperatura objetivo M, la rutina prosigue hacia la
etapa 412.
En la etapa 412, se determina si ha transcurrido
o no el periodo de tiempo fijado por el temporizador de retardo para
desactivar el calentador 2. Si se determina que no ha transcurrido
el periodo de tiempo fijado por el temporizador de retardo, se
repite la determinación de la etapa 412. Si se determina que ha
transcurrido el periodo de tiempo fijado por el temporizador de
retardo, la rutina prosigue hacia la etapa 414. Según el proceso de
la etapa 412, el calentador 2 no se enciende hasta que ha
transcurrido el periodo de tiempo fijado por el temporizador de
retardo para desactivar el calentador 2.
En la etapa 414, se determina si el calentador 2
está o no en un estado desactivado. Si se determina que el
calentador 2 está en el estado desactivado, la rutina finaliza. Si
se determina que el calentador 2 no está en el estado desactivado,
la rutina prosigue hacia la etapa 416. En la etapa 416, la CPU 8
enciende el calentador 2. A continuación, en la etapa 418, la CPU 8
pone en marcha el temporizador de retardo para desactivar el
calentador 3. El proceso de la etapa 416 y el proceso de la etapa
418 se realizan sustancialmente al mismo tiempo. De este modo, el
calentador 3 no se puede apagar al mismo tiempo que se apaga el
calentador 2.
De forma similar a la operación de control del
calentador 2, cuando se inicia la operación de control del
calentador 3 mostrada en la Fig. 7, en la etapa 500 se determina si
una temperatura de la parte extrema del rodillo 1 de fijación es o
no, igual a o menor que, la temperatura objetivo K menos 3ºC. Si se
determina que la temperatura de la parte extrema es igual a o menor
que la temperatura objetivo K menos 3ºC, la rutina adopta la vía A
prosiguiendo hacia la etapa 502.
En la etapa 502, se determina si ha transcurrido
o no el periodo de tiempo fijado por el temporizador de retardo para
activar el calentador 3. Si se determina que no ha transcurrido el
periodo de tiempo fijado por el temporizador de retardo, se repite
la determinación de la etapa 502. Si se determina que ha
transcurrido el periodo de tiempo fijado por el temporizador de
retardo, la rutina prosigue hacia la etapa 504. Según el proceso de
la etapa 504, el calentador 3 no se enciende hasta que ha
transcurrido el periodo de tiempo fijado por el temporizador de
retardo para activar el calentador 3.
En la etapa 504, se determina si el calentador 3
está o no en un estado activado. Si se determina que el calentador 3
está en el estado activado, la rutina finaliza. Si se determina que
el calentador 3 está en un estado desactivado, la rutina prosigue
hacia la etapa 506. En la etapa 506, la CPU 8 enciende el calentador
3. A continuación, en la etapa 508, la CPU 8 pone en marcha el
temporizador de retardo para activar el calentador 2. El proceso de
la etapa 506 y el proceso de la etapa 508 se realizan
sustancialmente al mismo tiempo. De este modo, el calentador 2 no se
puede encender al mismo tiempo que se enciende el calentador 3.
Por otro lado, si se determina, en la etapa 500,
que la temperatura de la parte extrema del rodillo 1 de fijación es
mayor que la temperatura objetivo K menos 3ºC, la rutina adopta la
vía B prosiguiendo hacia la etapa 510. En la etapa 510, la CPU 8
determina si la temperatura de la parte extrema del rodillo 1 de
fijación es o no, igual a o mayor que, la temperatura objetivo K. Si
se determina que la temperatura de la parte extrema es menor que la
temperatura objetivo K, la rutina finaliza. Si se determina que la
temperatura de la parte extrema del rodillo 1 de fijación es igual a
o mayor que la temperatura objetivo K, la rutina prosigue hacia la
etapa 512.
En la etapa 512, se determina si ha transcurrido
o no el periodo de tiempo fijado por el temporizador de retardo para
desactivar el calentador 3. Si se determina que no ha transcurrido
el periodo de tiempo fijado por el temporizador de retardo, se
repite la determinación de la etapa 512. Si se determina que ha
transcurrido el periodo de tiempo fijado por el temporizador de
retardo, la rutina prosigue hacia la etapa 514. Según el proceso de
la etapa 512, el calentador 3 no se enciende hasta que ha
transcurrido el periodo de tiempo fijado por el temporizador de
retardo para desactivar el calentador 3.
En la etapa 514, se determina si el calentador 3
está o no en un estado desactivado. Si se determina que el
calentador 3 está en el estado desactivado, la rutina finaliza. Si
se determina que el calentador 3 no está en el estado desactivado,
la rutina prosigue hacia la etapa 516. En la etapa 516, la CPU 8
enciende el calentador 3. A continuación, en la etapa 518, la CPU 8
pone en marcha el temporizador de retardo para desactivar el
calentador 2. El proceso de la etapa 516 y el proceso de la etapa
518 se realizan sustancialmente al mismo tiempo. De este modo, el
calentador 2 no se puede apagar al mismo tiempo que se apaga el
calentador 3.
Tal como se ha mencionado anteriormente, según
las operaciones de control de los calentadores 2 y 3, los
calentadores 2 y 3 no se encienden al mismo tiempo, y tampoco se
apagan al mismo tiempo.
Adicionalmente, el tiempo de retardo para la
activación y la desactivación de los calentadores 2 y 3 se puede
fijar arbitrariamente fijando el periodo de tiempo de cada uno de
los temporizadores de retardo para los calentadores 2 y 3.
Tal como se muestra en la Fig. 8, el nivel de una
corriente alterna que fluye hacia el calentador 2 desde la fuente de
corriente CA es alto dentro del primer ciclo después de que se
encienda el calentador 2 (después de que se active el triac 4)
debido a una sobrecorriente. El nivel de la corriente alterna se
reduce a medida que pasa el tiempo desde el primer ciclo al segundo
ciclo y se reduce continuamente hasta un ciclo N. El nivel de una
corriente alterna que fluye hacia el calentador 3 también se reduce
a medida que pasa el tiempo. Por consiguiente, si la temporización
de on y off de los calentadores 2 y 3 se desplaza entre ellos en más
de un ciclo, se reduce un cambio en la corriente total que fluye
hacia los calentadores 2 y 3. Es decir, por ejemplo, la
sobrecorriente que fluye hacia el calentador 3 durante el primer
ciclo no se añade a la sobrecorriente que fluye hacia el calentador
2 durante el primer ciclo. De este modo, se puede reducir la
magnitud de la fluctuación en el voltaje de la fuente de
alimentación que suministra una corriente al aparato de
fijación.
El cambio en la corriente total que fluye hacia
los calentadores 2 y 3 se reduce a medida que el tiempo de retardo
para activar y desactivar los calentadores 2 y 3 aumenta de un ciclo
a dos ciclos y adicionalmente a N ciclos. Esto aumenta el efecto de
la reducción en la fluctuación del voltaje de la fuente de
alimentación. No obstante, si el tiempo de retardo es demasiado
largo, puede que aumente el intervalo de fluctuación de temperaturas
de la temperatura del aparato de fijación. Esto puede dar como
resultado una influencia en el control de temperatura de una
temperatura de fijación. Considerando dicha condición, el tiempo de
retardo debería ser como mucho unos pocos segundos.
Generalmente, para una fuente de alimentación se
utiliza la frecuencia de 50Hz o 60Hz, Si la máquina copiadora se
utiliza con una fuente de alimentación de 50Hz, el periodo de un
ciclo de la corriente alterna es igual a 20 ms. De este modo, los
periodos de tiempo fijados por los temporizadores de retardo son
preferiblemente iguales a o mayores que 20 ms.
Según un estándar, los valores de parpadeo Pst
(valor de parpadeo de corta duración) y Plt (valor de parpadeo de
larga duración), que son mediciones de un medidor de parpadeo, se
deben reducir para franquear valores estándares tales como 1,0 o
menos para el valor de parpadeo de corta duración Pst y 0,65 o menos
para el valor de parpadeo de larga duración Plt.
Los inventores realizaron mediciones
correspondientes a los valores de parpadeo Pst y Plt para el aparato
de fijación que realiza las operaciones de control según la presente
realización. El resultado de las mediciones indicó que el valor de
parpadeo de corta duración Pst se reduce de 1,453 a menos de 0,634 y
el valor de parpadeo de larga duración Plt se reduce de 1,296 a
menos de 0,566. Esto se corresponde con una reducción de más del 50%
en los valores de parpadeo, y los valores de parpadeo medidos
pasaron los valores estándares.
Adicionalmente, la reducción de los valores de
parpadeo se puede conseguir sin partes adicionales tales como un
transformador y circuitos de filtros (circuitos LCR) adicionales. Es
decir, según la presente realización, se pueden adoptar medidas
suficientes contra la influencia en la fluctuación del voltaje de la
fuente de alimentación sin aumentar los costes de fabricación y el
tamaño y peso de la máquina copiadora.
Especialmente, cuando se encienden
simultáneamente una pluralidad de calentadores, el nivel de la
sobrecorriente aumenta rápidamente hasta un valor de entre 10 y 15
veces el de una corriente normal que fluye hacia los calentadores.
Por otro lado, cuando la pluralidad de calentadores se apagan
simultáneamente, el nivel de la corriente total que fluye hacia los
calentadores disminuye rápidamente a un valor de entre 1/10 y 1/20
el de la corriente normal. No obstante, según las operaciones de
control de los calentadores según la presente realización, si el
tiempo de retardo para los temporizadores de retardo se fija igual a
o mayor que el periodo de tiempo correspondiente a un ciclo de la
frecuencia de una fuente de alimentación, el cambio rápido en la
corriente que fluye hacia los calentadores se elimina, dando como
resultado la reducción de la fluctuación del voltaje de la fuente de
alimentación.
A continuación se ofrecerá una descripción de un
aparato de fijación según una tercera realización de la presente
invención. La construcción básica del aparato de fijación según la
tercera realización es la misma que la correspondiente al aparato de
fijación mostrado en la Fig. 1.
En la presente realización, el calentador 2 está
en un estado en el que el calentador 2 se puede encender y apagar
siempre que la máquina copiadora esté activada excepto en un estado
en el que una tapa de la máquina copiadora esté abierta o en la
máquina copiadora se produzca un atasco de papel. El control on/off
del calentador 2 se realiza según la temperatura de la parte media
del rodillo 1 de fijación detectada por el termistor 9.
La CPU 8 controla el calentador 3 sobre la base
de la temperatura de la parte extrema del rodillo 1 de fijación
detectada por el termistor 9. La CPU 8 enciende y apaga el
calentador 3 solamente cuando la máquina copiadora está realizando
una operación de copia o cuando se activa la alimentación de la
máquina copiadora. Es decir, el calentador 3 se mantiene en un
estado desactivado cuando la máquina copiadora está en un estado de
espera o un estado de precalentamiento.
A continuación se ofrecerá una descripción de
operaciones para controlar la activación y la desactivación de los
calentadores 2 y 3 haciendo referencia a las Figs. 9 y 10. La Fig. 9
es un diagrama de flujo de la operación para controlar el calentador
2, y la Fig. 10 es un diagrama de flujo de la operación para
controlar el calentador 3. Se debería indicar que cuando la tapa de
la máquina copiadora está abierta o cuando se produce un atasco de
papel en la máquina copiadora, la CPU 8 desactiva el accionador 11
para interrumpir la conexión de los calentadores 2 y 3 con la fuente
de alimentación. Es decir, el transistor 12 se desactiva, y, a su
vez, se desactiva el relé RA1 desactivando el accionador 11.
Cuando se inicia la operación para controlar el
calentador 2 mostrada en la Fig. 9, en la etapa 600 se determina si
una temperatura de la parte media del rodillo 1 de fijación es o no,
igual a o menor que, la temperatura objetivo M menos 3ºC sobre la
base de la señal de detección de la temperatura obtenida a la salida
del termistor 9. Si se determina que la temperatura de la parte
media es igual a o menor que la temperatura objetivo M menos 3ºC, la
rutina prosigue hacia la etapa 602.
En la etapa 602, se determina si el calentador 2
está o no en un estado activado. Si se determina que el calentador 2
está en el estado activado, la rutina finaliza. Si se determina que
el calentador 2 no está en el estado activado, la rutina prosigue
hacia la etapa 604. En la etapa 604, la CPU 8 enciende el calentador
2 activando el triac 4 a través del accionador 6, y la rutina
finaliza.
Por otro lado, si se determina, en la etapa 600,
que la temperatura de la parte media del rodillo 1 de fijación es
mayor que la temperatura objetivo M menos 3ºC, la rutina prosigue
hacia la etapa 606. En la etapa 606, la CPU 8 determina si la
temperatura de la parte media del rodillo 1 de fijación es o no,
igual a o mayor que, la temperatura objetivo M. Si se determina que
la temperatura de la parte media es menor que la temperatura
objetivo M, la rutina finaliza. Si se determina que la temperatura
de la parte media del rodillo 1 de fijación es igual a o mayor que
la temperatura objetivo M, la rutina prosigue hacia la etapa
608.
En la etapa 608, se determina si el calentador 2
está o no en un estado desactivado. Si se determina que el
calentador 2 está en el estado desactivado, la rutina finaliza. Si
se determina que el calentador 2 no está en el estado desactivado,
la rutina prosigue hacia la etapa 610. En la etapa 610, la CPU 8
enciende el calentador 2 desactivando el triac 4 a través del
accionador 6, y la rutina finaliza.
Por consiguiente, la CPU 8 controla el calentador
2 para que se encienda y apague siempre que la máquina copiadora
esté activada excepto en un estado anómalo en el que una tapa de la
máquina copiadora esté abierta o en la máquina copiadora se produzca
un atasco de papel. Es decir, el calentador 2 se enciende cuando la
temperatura de la parte media del rodillo 1 de fijación es igual a o
menor que la temperatura objetivo menos 3ºC, y se apaga cuando la
temperatura de la parte media del rodillo 1 de fijación alcanza la
temperatura objetivo M. Esta operación on/off del calentador 2
continúa mientras esté activada la alimentación de la máquina
copiadora.
Cuando se inicia la operación de control del
calentador 3 mostrada en la Fig. 10, la CPU 8 determina, en la etapa
700, si la máquina copiadora está realizando o no una operación de
copia. Si se determina que la máquina copiadora está realizando una
operación de copia, la rutina prosigue y adopta una vía indicada por
una flecha A, es decir, la rutina prosigue hacia la etapa 702. En la
etapa 702, se determina si la temperatura de la parte extrema del
rodillo 1 de fijación es o no, igual a o menor que, la temperatura
objetivo K menos 3ºC.
Si la temperatura de la parte extrema es igual a
o menor que la temperatura objetivo K menos 3ºC, la rutina prosigue
hacia la etapa 704. En la etapa 704, se determina si el calentador 3
está o no en un estado activado. Si se determina que el calentador 3
está en el estado activado, la rutina finaliza. Si se determina que
el calentador 3 no está en el estado activado, la rutina prosigue
hacia la etapa 706. En la etapa 706, el calentador 3 se enciende
activando el triac 5 a través del accionador 7, y la rutina
finaliza.
Si, en la etapa 702, se determina que la
temperatura de la parte extrema es mayor que la temperatura objetivo
menos 3ºC, la rutina adopta una vía indicada por una flecha C, es
decir, la rutina prosigue hacia la etapa 710. En la etapa 710, se
determina si la temperatura de la parte extrema del rodillo 1 de
fijación es o no, igual a o mayor que, la temperatura objetivo K. Si
se determina que la temperatura de la parte extrema es menor que la
temperatura objetivo K, la rutina finaliza. Si se determina que la
temperatura de la parte extrema es igual a o mayor que la
temperatura objetivo K, la rutina prosigue hacia la etapa 712. En la
etapa 712, se fija un señalizador de calentador. El señalizador de
calentador indica que la temperatura de la parte extrema del rodillo
1 de fijación ha alcanzado una vez la temperatura objetivo K. Se
debería indicar que el señalizador de calentador se inicializa
cuando se activa la alimentación de la máquina copiadora.
Seguidamente, la CPU 8 determina, en la etapa
714, si el calentador 3 está o no en un estado desactivado. Si se
determina que el calentador 3 está en el estado desactivado, la
rutina finaliza. Si se determina que el calentador 3 no está en el
estado desactivado, la rutina prosigue hacia la etapa 716. En la
etapa 716, la CPU 8 apaga el calentador 3 desactivando el triac 5 a
través del accionador 7.
Por otro lado, si, en la etapa 700, se determina
que la máquina copiadora no está realizando una operación de copia,
la rutina adopta una vía indicada por una flecha B, es decir, la
rutina prosigue hacia la etapa 708. En la etapa 708, se determina
que el señalizador de calentador está fijado. Si se determina que el
señalizador de calentador no está fijado, esto significa que la
temperatura de la parte extrema no ha alcanzado la temperatura
objetivo K en la operación inicial de la máquina copiadora. Por esta
razón, en este caso, la rutina prosigue hacia la etapa 702 para
mantener el calentador 3 en el estado activado. Si se determina, en
la etapa 708, que el señalizador del calentador está fijado, la
rutina prosigue hacia la etapa 714 para apagar el calentador 3 de
manera que se garantiza que el calentador 3 está en el estado
desactivado.
Según la operación de control mencionada
anteriormente del calentador 3, el calentador 3 se enciende
únicamente en la operación inicial de la máquina copiadora ya que el
señalizador de calentador se fija después de que la temperatura de
la parte extrema del rodillo 1 de fijación haya alcanzado una vez la
temperatura objetivo k. Es decir, el calentador 3 se mantiene en el
estado desactivado cuando la máquina copiadora está en un estado de
espera o en un estado de precalentamiento.
En esta realización, como el calentador 3 se
enciende y apaga solamente cuando se activa la alimentación de la
máquina copiadora, no existe ninguna sobrecorriente generada debido
a la activación del calentador 3 mientras se hace funcionar la
máquina copiadora después de completar la operación inicial.
Según un estándar, los valores de parpadeo Pst
(valor de parpadeo de corta duración) y Plt (valor de parpadeo de
larga duración), que son mediciones de un medidor de parpadeo, se
deben reducir para franquear valores estándares tales como 1,0 o
menos para el valor de parpadeo de corta duración Pst y 0,65 o menos
para el valor de parpadeo de larga duración Plt.
Los inventores realizaron mediciones
correspondientes a los valores de parpadeo Pst y Plt para el aparato
de fijación que realiza las operaciones de control según la presente
realización. El resultado de las mediciones indicó que el valor de
parpadeo de corta duración Pst se reduce de 1,453 a menos de 0,616 y
el valor de parpadeo de larga duración Plt se reduce de 1,373 a
menos de 0,603 durante un estado de espera y un estado de
precalentamiento. Esto se corresponde con una reducción de más del
50% en los valores de parpadeo, y los valores de parpadeo medidos
pasaron los valores estándares.
Adicionalmente, la reducción de los valores de
parpadeo se puede conseguir sin partes adicionales tales como un
transformador y circuitos de filtros (circuitos LCR) adicionales. Es
decir, según la presente realización, se pueden adoptar medidas
suficientes contra la influencia en la fluctuación del voltaje de la
fuente de alimentación sin aumentar los costes de fabricación y el
tamaño y peso de la máquina copiadora.
Cuando la máquina copiadora está realizando una
operación de copia, es decir, cuando se está realizando una
operación de fijación en la máquina copiadora, se deben activar una
pluralidad de calentadores para generar el calor suficiente. No
obstante, si la máquina copiadora está en un estado de espera o un
estado de precalentamiento, la temperatura del rodillo de fijación
se puede mantener con una potencia de únicamente unos pocos vatios.
De este modo, la temperatura del rodillo de fijación se puede
mantener activando solamente uno de los calentadores y desactivando
los calentadores restantes.
En la presente realización, el calentador 3 se
mantiene en el estado desactivado después de haber completado la
operación inicial de la máquina copiadora. No obstante, la
determinación sobre si el calentador 3 debería mantenerse en el
estado desactivado se puede realizar basándose en el hecho de que la
máquina copiadora está en un estado de espera o un estado de
precalentamiento. Es decir, el calentador 3 se mantiene en el estado
desactivado cuando la máquina copiadora está en un estado de espera
o un estado de precalentamiento.
En el aparato de fijación proporcionado en la
máquina copiadora, si para los calentadores se utiliza un calentador
halógeno, el consumo de corriente es bajo durante un estado de
espera o un estado de precalentamiento. No obstante, el consumo de
corriente durante una operación de copia aumenta hasta 30 veces el
consumo de corriente durante un estado de espera o un estado de
precalentamiento. Adicionalmente, una sobrecorriente del calentador
halógeno tiene un valor tan alto como entre 10 y 15 veces el
correspondiente a una corriente normal. De este modo, si los
calentadores halógenos se encienden al mismo tiempo en el que la
operación de la máquina copiadora cambia de un estado de espera o
estado de precalentamiento a un estado de copia, la corriente total
que fluye hacia la máquina copiadora aumenta rápidamente. Esto
influye notablemente en la fluctuación del voltaje de la fuente de
alimentación. Considerando una operación de fijación, el calor
generado por la pluralidad de calentadores es necesario cuando el
papel de impresión pasa por el aparato de fijación. Es decir, la
activación de los calentadores no se requiere hasta que el papel de
impresión pase realmente por el aparato de fijación. De este modo,
en la presente realización, el calentador 3 se puede activar cuando
el papel de impresión pasa realmente por el aparato de fijación
mientras la máquina copiadora está en un estado de copia. Esto
provoca que la activación del calentador 3 se realice un cierto
periodo de tiempo después de que la máquina copiadora haya entrado
en el estado de copia.
Adicionalmente, si en el aparato de fijación se
proporciona una pluralidad de calentadores, se puede seleccionar uno
de los calentadores que tenga el mínimo consumo de energía para que
se mantenga en un estado en el que el calentador se pueda activar.
Preferentemente, el calentador a seleccionar se determina según el
consumo de energía del calentador de manera que el calentador genera
calor que se puede activar continuamente para mantener la
temperatura del aparato de fijación ligeramente por debajo de la
temperatura objetivo.
Por ejemplo, se considera que la temperatura
objetivo del aparato de fijación durante un estado de espera es
185ºC y la temperatura de fijación adecuada está comprendida entre
165ºC y 190ºC y además la temperatura objetivo durante un estado de
precalentamiento es 145ºC. Si uno de los calentadores puede generar
un calor que puede mantener el aparato de fijación a una temperatura
de 180ºC pero no supera los 185ºC, se debería seleccionar ese
calentador específico ya que el calentador continúa estando
activado, y no se produce ninguna conmutación. De este modo, no se
produce ningún cambio en la corriente que fluye hacia el aparato de
fijación, dando como resultado una reducción de la fluctuación del
voltaje de la fuente de alimentación. Lo más adecuado es activar
dicho calentador durante un estado de espera.
El siguiente calentador a seleccionar es aquel
que eleva la temperatura del aparato de fijación por encima de los
185ºC aunque tiene un consumo de energía mínimo entre todos los
calentadores. Esto es debido a que dicho calentador eleva suavemente
la temperatura del aparato de fijación y, por lo tanto, no se
produce frecuentemente una conmutación on/off del calentador.
Otro calentador a seleccionar es uno de los
calentadores que no puede mantener la temperatura del aparato de
fijación a 185ºC aunque mantiene la temperatura por encima de los
165ºC. La utilización de dicho calentador requiere calor adicional
cuando la máquina copiadora cambia de un estado de espera a un
estado de copia. No obstante, como el calentador está activado
continuamente, existe una ventaja por cuanto durante el estado de
espera no se produce una conmutación on/off del calentador. Si la
temperatura del aparato de fijación se mantiene por encima de los
165ºC, la transición del estado de espera al estado de copia puede
ser uniforme.
Adicionalmente, si una pluralidad de calentadores
se controlan independientemente con una pluralidad de sensores de
temperatura, no se requiere controlar todos los calentadores para
mantener la temperatura de cada posición de manera que esté en
185ºC. Es decir, por lo menos una posición del aparato de fijación
que requiere realmente la temperatura objetivo 185ºC se debería
mantener a 185ºC, y otras posiciones del aparato de fijación pueden
estar a una temperatura inferior a los 185ºC. De este modo, uno de
los calentadores, que se corresponde con la posición que realmente
requiere la temperatura objetivo 185ºC, se puede activar durante un
estado de espera mientras el resto de calentadores se mantienen en
un estado desactivado. Por consiguiente, se activa un número mínimo
de calentadores para mantener una condición requerida por el estado
de espera. Esto reduce una conmutación on/off de los calentadores, y
por lo tanto se reduce la fluctuación del voltaje de la fuente de
alimentación.
Se debería indicar que aunque las realizaciones
mencionadas anteriormente se describen con una máquina copiadora
como uno de los aparatos de formación de imágenes que tienen un
aparato de fijación, la presente invención es aplicable a un aparato
de formación de imágenes tal como una impresora o un aparato
facsímil.
La presente invención no queda limitada a las
realizaciones dadas a conocer específicamente, y se pueden realizar
variaciones y modificaciones sin desviarse con respecto al ámbito de
la presente invención.
Claims (21)
1. Un aparato de fijación que tiene por lo menos
un calentador (2, 3) para proporcionar calor de cara a fijar una
imagen de tóner en un papel de impresión, siendo activado y
desactivado intermitentemente dicho calentador para mantener dicho
aparato de fijación a una temperatura sustancialmente constante,
siendo activado dicho calentador por un voltaje predeterminado (Vf)
proporcionado al mismo,
caracterizado porque:
la desactivación de dicho calentador (2, 3) se
controla de manera que se reduce la velocidad de cambio en una
corriente que fluye hacia dicho calentador.
2. El aparato de fijación según la reivindicación
1, caracterizado porque la activación de dicho calentador (2,
3) también se controla de manera que se reduce la velocidad de
cambio en la corriente que fluye hacia dicho calentador.
3. El aparato de fijación según la reivindicación
2, caracterizado porque se proporciona un primer voltaje
(Vrc1, Vrc1', Vrs1, Vrs1') menor que dicho voltaje predeterminado
(Vf) inmediatamente antes de que se active dicho calentador con
dicho voltaje predeterminado (Vf), y se proporciona un segundo
voltaje (Vrc2, Vrc2', Vrs2, Vrs2') menor que dicho voltaje
predeterminado (Vf) inmediatamente antes de que se desactive dicho
calentador.
4. El aparato de fijación según la reivindicación
3, caracterizado porque un nivel de dicho primer voltaje
(Vrc1, Vrc1') proporcionado mientras se está realizando una
operación de formación de imágenes es diferente con respecto a un
nivel de dicho primer voltaje (Vrs1, Vrs1') proporcionado durante un
estado de espera y un estado de precalentamiento, y un nivel de
dicho segundo voltaje (Vrc2, Vrc2') proporcionado mientras se está
realizando una operación de formación de imágenes es diferente con
respecto a un nivel de dicho segundo voltaje (Vrs2, Vrs2')
proporcionado durante un estado de espera y un estado de
precalentamiento.
5. El aparato de fijación según la reivindicación
3 ó 4, caracterizado porque los niveles de dichos primer y
segundo voltajes (Vrs1, Vrs1', Vrs2, Vrs2') proporcionados durante
el estado de espera y el estado de precalentamiento son iguales a o
menores que el 40% de dicho voltaje predeterminado (Vf).
6. El aparato de fijación según una de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque los niveles de
dichos primer y segundo voltajes (Vrc1, Vrc1', Vrc2, Vrc2')
proporcionados mientras se está realizando la operación de formación
de imágenes son iguales a o menores que el 60% de dicho voltaje
predeterminado (Vf).
7. El aparato de fijación según las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque los niveles de
dichos primer y segundo voltaje (Vrs1, Vrs1', Vrs2, Vrs2')
proporcionados durante el estado de espera y el estado de
precalentamiento son iguales a o mayores que el 20% de dicho voltaje
predeterminado (Vf).
8. El aparato de fijación según una de las
reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque los niveles de
dichos primer y segundo voltajes (Vrc1, Vrc1', Vrc2, Vrc2') mientras
se está realizando la operación de formación de imágenes son iguales
a o mayores que el 50% de dicho voltaje predeterminado (Vf).
9. El aparato de fijación según una de las
reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque dicho primer
voltaje (Vrc1, Vrc1') se proporciona durante un primer periodo de
tiempo (Trc1, Trc1') y dicho segundo voltaje (Vrc2, Vrc2') se
proporciona durante un segundo periodo de tiempo (Trc2, Trc2')
mientras se está realizando la operación de formación de imágenes; y
dicho primer voltaje (Vrs1, Vrs1') se proporciona durante un tercer
periodo de tiempo (Trs1, Trs1') y dicho segundo voltaje (Vrs2,
Vrs2') se proporciona durante un cuarto periodo de tiempo (Trs2,
Trs2') durante el estado de espera y un estado de
precalentamiento.
10. El aparato de fijación según la
reivindicación 9, caracterizado porque dicho tercer periodo
de tiempo (Trs1, Trs1') es diferente con respecto a dicho primer
periodo de tiempo (Trc1, Trc1') y dicho cuarto periodo de tiempo
(Trs2, Trs2') es diferente con respecto a dicho segundo periodo de
tiempo (Trc2, Trc2').
11. El aparato de fijación según la
reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque dicho tercer
periodo de tiempo (Trs1, Trs1') y dicho cuarto periodo de tiempo
(Trs2, Trs2') proporcionados durante el estado de espera o el estado
de precalentamiento son iguales a o mayores que 300 ms.
12. El aparato de fijación según la
reivindicación 9 u 11, caracterizado porque dicho primer
periodo de tiempo (Trc1, Trc1') y dicho segundo periodo de tiempo
(Trc2, Trc2') proporcionados mientras se está realizando la
operación de formación de imágenes son iguales a o mayores que 100
ms.
13. El aparato de fijación según una de las
reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque dicho tercer
periodo de tiempo (Trs1, Trs1') y dicho cuarto periodo de tiempo
(Trs2, Trs2') proporcionados durante el estado de espera o el estado
de precalentamiento son iguales a o menores que 700 ms.
14. El aparato de fijación según la
reivindicación 9 ó 13, caracterizado porque dicho primer
periodo de tiempo (Trc1, Trc1') y dicho segundo periodo de tiempo
(Trc2, Trc2') proporcionados mientras se está realizando la
operación de formación de imágenes son iguales a o menores que 500
ms.
15. El aparato de fijación según la
reivindicación 1, caracterizado porque se proporciona una
pluralidad de calentadores (2, 3), y una temporización de la
desactivación de cada uno de dichos calentadores (2, 3) se controla
de manera que un tiempo de inicio de la desactivación de dichos
calentadores (2, 3) es diferente entre ellos.
16. El aparato de fijación según la
reivindicación 15, caracterizado porque un tiempo de inicio
de desactivación de uno de dichos calentadores (2, 3) se retarda con
respecto a un tiempo de inicio de desactivación de otro de entre
dichos calentadores (2, 3).
17. El aparato de fijación según la
reivindicación 16, caracterizado porque dichos calentadores
(2, 3) se activan por medio de un voltaje alterno, y un tiempo de
inicio de desactivación de uno de dichos calentadores (2, 3) se
retarda con respecto a un tiempo de inicio de desactivación de otro
de entre dichos calentadores (2, 3) en un tiempo de retardo que es
igual a o mayor que un ciclo de dicho voltaje alterno.
18. El aparato de fijación según una de las
reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque se controla
una temporización de la activación de cada uno de dichos
calentadores (2, 3).
19. El aparato de fijación según la
reivindicación 18, caracterizado porque una temporización de
la activación de dichos calentadores se controla de manera que un
tiempo de inicio de activación de dichos calentadores (2, 3) es
diferente entre ellos.
20. El aparato de fijación según la
reivindicación 19, caracterizado porque un tiempo de inicio
de activación de uno de dichos calentadores (2, 3) se retarda con
respecto a un tiempo de inicio de activación de otro de entre dichos
calentadores (2, 3).
21. El aparato de fijación según la
reivindicación 20, caracterizado porque dichos calentadores
(2, 3) se activan por medio de un voltaje alterno, y un tiempo de
inicio de activación de uno de dichos calentadores (2, 3) se retarda
con respecto a un tiempo de inicio de activación de otro de entre
dichos calentadores (2, 3) en un tiempo de retardo que es igual a o
mayor que un ciclo de dicho voltaje alterno.
Applications Claiming Priority (16)
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