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Elektro statisches Kopiergerät Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches
Kopiergerät mit einer in Haupt- und Zusatzheizkbrper aufgeteilten Heizeinrichtung
zur Fixierung des Tonerbildes mittels Wärme, bei welchem die Haupt- und Zusatzheizkörper
in Abhängigkeit von der Betätigung von Betrisbsschaltern des Gerätes gesteuert werden.
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Bei den bekannten Geräten dieser Art ist zur Durchführung einer allen
Betriebszuständen gerecht werdenden Temperaturregelung ein verhältnismäßig komplizierter
Schaltungsaufbau erforderlich.
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Gemäß der Erfindung ist nun ein die Temperatur der mittels eines Hauptbetriebsschalters
des Gerätes einsohaltbaren Hauptheizkörper in einen mechanischen Sohaitweg umwandelnder
Ausdehnungs-oder Bimetall-SUhler orgesehen, welcher an seinem, der niedrigeren Heizkörpertemperatur
zugeordneten Ende des Schaltweges die Zusatzheizkörper und an seinem der höheren
Heizkbrpertemperatur zugeordne-ten Ende des Schaltweges die Hauptheizkörper steuert.
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Bei dieser Anordnung wird mittels eines einzigen Temperaturfühlers
erreicht, daß die Zusatzheizkörper nur zum Aufheizen zugeschaltet sind.
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Nach dem Erreichen der normalen Betrie;bstemperatur wird an dem entsprechenden
Ende des Schaltweges nur ncoh der Hauptheizkörper in den Zeitintervallen ges3haltetS
die zur Aufrechterhaltung der jeweils gewünschten Betriebstemperatur erforderlich
sind.
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Die Regelschwankungen dieser Anordnung lassen sich noch weiter verkleinern,
wenn die Zusatzheizkörper unter Umgehung des Thermoschalters im Stromkreis eines
den jeweiligen Kopiervorgang steuernden Betriebssohalters des Gerätes liegen. Die
Zusatzheizung wird in diesem Fall außer beim Aufheizen auch dann eingeschaltet,
wenn ein neuer Kopie träger in die Heizeinrichtung einläuft und ihr dadurch Wärme
entzieht.
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Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich, wenn gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfindung die Zusatzheizkörper im Stromkreis einer einen Belichtungswagen
antreibenden Magnetkupplung liegen.
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Diese Anordnung hat außerdem den Vorteil, daß bei ihr die Schaltdauer
der Zusatzheizung mit der Belichtungslauer des Kopieträgers und damit automatisch
auch mit der Einlaufdauer des Kopieträgers in die Heizeinrichtung übereinstimmen.
In der Zeichnung ist eine AußfUhrungßform der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Dabei zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Heizeinrichtung entlang
der Linie 1-1 in Fig. 2
Fig. 2 einen Schnitt durch den Heizkörpereinschub
entlang der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 das Schaltbild einer erfindungsgemäßen
Anordnungr¢ Gemäß Fig. 1 und 2 ist in einem Gerätegehäuse 1 eine Führung 2 für einen
Heizkörpereinschub 3 ausgebildet. Im Heizkörpereinschub 3 ist ein Träger 4 für eine
elektrische Heizspirale 5 angeordnet. Der mit seinen Anschlüssen 6, 7 durch Bohrungen
3 a der Seitenwand des Einschubes ragende Heizkörper 4,5 ist im Einschub 3 in Pfeilrichtung
A, B verschieblich und liegt unter der Federwirkung eines im folgenden noch näher
beschriebenen Temperaturfühlers mittels Anschlagflächen 4 a, 4 b einer Seitenwand
des Heizkörpereinschubes 3 an.
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Im Heizkörper 4 ist, ebenfalls in Pfeilrichtung A, B verschieblich,
zwischen Führungsnasen 4 d - 4 g ein Quarzglasstab 8 gelagert, welcher an seinem
äußeren Ende einen mit einer Konusfläche 9 a versehenen Meßanschlag 9 trägt. Der
Quarzglasstab 8 liegt unter der Wirkung des besagten Temperaturfünlers einem heizkörperfesten
Anschlag 4 c an. Die Anschläge 4 a, 4 b einerseits und 4 c andererseits weisen,
in Pfeilrichtung A, B gesehen, einen im Vergleich zur gesamten Heizkörperlänge geringen
Abstand voneinander auf, sodaß die wirksame Länge des von dem beispielsweise aus
Aluminium bestehenden Heizkörper 4 und dem eine vernachlässigbar kleine Wärmedehnung
aufweisenden Quarzglasstab 8 gebildeten Ausdehnungs-Elementes nahezu der Gesamtlänge
des Heizkörpers 4
entspricht.
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Am Gerätegehäuse 1 ist mittels Schrauben 91 und 92 eine Grundplatte
13 für den Temperaturfühler befestigt. An Kopischrauben 10 und 1-1 dieser Grundplatte
ist mittels Langlöchern 93 a und 93 b ein Schlitten 93 in Pfeilrichtung A, B verschieblich
geführt, welcher unter der Wirkung einer an einem Stift 14 des Gerätegehäuses eingehängten
Zugfeder 15 steht. Am schlitten 93 ist eine Anschlagsfläche 93 c ausgebildet, die
unter der Wirkung der -Zugfeder 15 dem Meßanschlag 9 des Quarzglasstabes 8 anliegt.
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Der Schlitten 93 trägt außerdem eine Achse 16, , auf welcher ein Schalthebel.
17. gelagert isto Der Schalthebel 17 weist einen Arm 17 auf, welcher eine Anschlagsfläche
17 b trägt, die unter der Wirkung einer an einem Arm 17 c des Schalthebels 17 angreifenden
Zugfeder 18 einem am Heizkörper 4 befestigten Anschlag 19 anliegt. Die Zugfeder
18 ist an einem hochgebogenen Lappen 93 d des Schlittens 93 eingehängt. Am Anschlag
19- ist eine Konusfläche 19 a ausgebildet, ähnlich der Konusfläche 9 a des Meßanschlages
9.
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Auf dem Schlitten 93 sind außerdem zwei Mikroschalter 20 und 21 befestigt.
Der Betätigungshebel 21 a'des MIkroschalters 21 ragt -in den Weg des- Armes 17 c
des Schalthebels 17, während -der Betätigungshebel 20 a des Mikroschalters 20 mit
einem am Arm 17 a des Schalthebels 17 angeordneten verstellbaren Anschlag 22 zusammenarbeitet.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, trägt der Heizkörpereinschub 3 außer
dem Hauptheizkörper 4 noch einen Zusatzheizkörper 23, welcher einer Leitplatte 24
anliegt. Der Zusatzheizkörper 23 ist ebenso wie der Hauptheizkörper 4 dursh Reflektoren
25 - 27 nach außen abgeschirmt. Zwischen der Leitplatte 24 des Zusatzheizkörpers
23 und vor den Hauptheizkörper 4 gespannten Leitdrähten 28 bildet sich ein Kanal,
durch den z.B. ein von einer elektrostatischen Trommel 29 kommender Kopieträger
30 zwecks Fixierung des auf ihm befindlichen Pulverbildes in Pfeilrichtung C hindurchgeführt
werden kann. Der Kopieträger 30 wird mittels am Einschub gelagerter, in bekannter
Weise beim Einschieben des Heizkörpereinschubes 3 mit den Antriebs-Aggregaten des
Gerätes kuppelbarer Transportrollen 31 und 32 nach Fixierung des auf him befindlichen
Pulverbildes durch einen Schlitz 3 c aus dem Gerät ausgefuhrt. Zur Kühlung der gesamten
Anordnung ist ein Saugluftkanal 33, zur Abnahme des Kopieträgers 30 von der elektrostatischen
Trommel 29 ein Drcuckluftkanal 34 vorgesehen.
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An der Führungsbahn 2 des Geräteeinschubes 3 ist eine Ausnehmung 2
a ausgebildet, hinter die in der inneren Endlage des Heizkörpereinschubes eine Rastnase
3 d einfallen kann. Zum Entriegeln des Heizkörpereinschubes 3 wird dieser an einem
Handgriff 34 erfaßt und etwas angehaben. Er kann dann mittels des Handgriffes 34
in Pfeilrichtung D völlig aus dem Gerät herausgezogen werden.
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Dabei löst sich automatisch auch die Verbindung zwischen gerätefest
angeordneten
Messer-Kontakten 35 und deren am Geräteeinschub 3 angebrachten Gegenkontakten 36.
Die an den Gegenkontakten 36 angebrachten Kontaktfahnen 37, 38 und 94, 95 sind der
im-Schaltbild gemäß Fig. 3 dargestellten Weise mit den Anschlüssen 6 und 7 der Hauptheizung
und mit den Anschlüssen der Zusatzheizung 23 verbunden.
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Gemäß dem aus-Fig. 3 ersichtlichen Schaltplan ist in der dem kalten
Zustand der Heizkörper 4, 5 >nd 23 entsprechenden Stellung des Schalthebels 17
und des Mikrcschalters 21 die Zusatzheizung 23 über Zuleitungen 39, 40 erz 41 an
das Netz 42, 43 angelegt, sobald ein im Netz liegender Hauptschalter 44, 45 geschlossen
wird. Die Zusatzheizung 23 sowie auch die über Zuleitungen 49 - 51 und den Mikroschalter
20 an das Netz 42, 43 angeschlossene Hauptheizung 4, 5 beginnen sich zu erwärmen,
wodurch der dem Heizkörper anschlag 19 unter Federdruck anliegende Schalthebel 17
gegenüber dem unter Federdruck dem Meßanschlag 9 des Quarzglasstabes 8 anliegenden
Schieber 93 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Dieses Verschwenken kommt dadurch
zustande, daß sich der, beispielsweise aus Aluminium bestehende Heizkörper 4 bei
der Erwärmung stärker dehnt, als der Quarzglasstab 8. Infolge der Schwenkbewegung
des Schalthebels 17 wird der Mikrokontakt 21 nach Erreichen einer bestimmten Anfangstemperatur
der Heizeinrichtung freigegeben. Er schaltet dadurch einen-zwischen den Stromzuleitungen
46 und 47 liegenden Lüftermotor 48 ein und die Zusatzheizung ab. Der Lüftermotor
48,
welcher einen nicht dargestellten, im Saugkanal 33 angeordneten
Lüfter antreibt, sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der erzeugten Wärme und
verhindert das Entstehen von Wärmespitzen in einzelnen Geräteteilen.
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Hat nun infolge der Heizwirkung des Heizelementes 5 der Heizkörper
4 seine normale Betriebstemperatur erreicht, so wird mittels des Schaltarmes 17
der Mikroschalter 20 in der Weise umgeschaltet, daß über die Leitung 51 anstelle
des Heizelementen 5 ein Relais 52 über die Zuleitungen 53, 54 und 55 am Netz 42
und 43 liegt. Das Relais 52 zieht an und schließt dadurch einen mittels einer Zuleitung
56 mit dem Netzleiter 42 verbundenen Halteschalter 57 für das Relais 52, sowie einen
Arbeitskontakt 58, welcher eine Stromversorgungsleitung 59 des Gerätes an den Netzleiter
43 anschließt.
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Der von dem Schalthebel 17 über das Relais 52 gesteuerte Arbeitskontakt
58 bewirkt, daß der eigentliche Geräteantrieb erst nach Erreichen der normalen Betriebstemperatur
der Heizvorrichtung eingeschaltet werden kann. Wegen des Vorhandenseins des Haltekontaktes
57 bleibt er eingeschaltet, obwohl der Schalthebel 17 nunmehr nach dem Ausschalten
des Hauptheizelementes 5 sich wieder im Gegenuhrzeigersinn bewegt und den Mikroschalter
20 freigibt.
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Das Freigeben des Mikroschalters 20 bewirkt ein erneutes Einschalten
der Hauptheizung mit einer darauffolgenden Bewegung des
Schalthebels
17 im Uhrzeigersinn. Der Schalthebel 17 setzt also in dieser Phase des Regelablaufes
das Hauptheizelement-5 so oft in Gang, wie es zur Aufrechterhaltung der mittels
des einstellbarren Anschlages 22 in gewissen Grenzen wählbaren Betriebstemperatur
erforderlich ist.
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Sobald nun beim Vorliegen der normalen Betriebstemperatur der Leiter
59 unter Strom steht, könen mittels einer äußeren Betätigungstaste 60 für einen
in einem Leiser 61, 62 liegenden Betriebsschalter 63 der Hauptantriebsmotor 64,
die Projektionslampen 65 und die Stromversorgung 66 der Coronaentladungsvorrichtung
des Gerätes ingang gesetzt werden. Die äußere Betätigungstaste 60 wird dabei mittels
eines unter Federdruck stehenden Rasthebels 67 in ihrer Arbeitsstellung gehalten
Gleichzeitig wird mittels eines Kontaktes 68 ein Relais 69 erregte welches durch
einen Leiter 70 mit dem stromführenden Leiter 59 .und über Leitungen Il, 72 und
73 mit dem Netzleiter 42 verbunden ist.
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Das Relais 69 schließt einen Haltekontakt 74, welcher das Relais mittels
Leitungen 75, 76, 96 und 73 mit dem Netzleiter 42 verbindet,sowie einen Arbeitskontakt
77, welcher über einen Leiter 78 das Zusatzheizelement 23 mit dem Netzleiter 42
verbindet. Der Leiter 78 versorgt außerd.em über einen Leiter 9'7 eine mittels einer
Zuleitung 79 mit dem stromführenden Leiter 59 verbundene Magnetkupplung 80 mit Strom,
die eine Antriebsvorrichtung 81, 82 und 83 für einen Beleuchtungsschlitten 84 mit
dem Hauptantriebsmotor
64 kuppelt. Der Beleuchtungsschlitten 84
dient in bekannter Weise zur optischen Abtastung einer auf eine Auf lage platte
85 aufgelegten Kopiervorlage.
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Am Beleuchtungsschlitten 84 ist eine Betätigungsschiene 86 zur Steuerung
zweier Mikroschlater 87 und 88 angeordnet. Der Mikroschalter 87 ist in d-er Anfangsstellung
des Beleuchtungsschlittens 84 geschlossen und verbindet dabei die Leiter 72 und
73. Er bewirkt, daß das Relais 69 nur betätigt werden kann, wenn der Beleuchtungsschliten
84 nach Beendigung eines Kopiervorganges seine Ausgangsstellung wieder erreicht
hat. Der Mikroschalter 88 ist in seiner Grundstellung geschlossen. Er liegt zwischen
den Leitern 76 und 96 und öffnet ten Haltekreis des Relais 69 sobald der Beleuchtungsschlitten
84 seine Endstellung erreicht hat. Er bewirkt dadurch, daß die Magnet-Kupplung in
der Endstellung des Beleuchtungsschlittens 84 die Antriebsverbindung zwischen dem
Hauptantriebsmotor und dem Schlittenantrieb 81 - 83 öffnet, sodaß der Schlitten
in bekannter Weise unter der Wirkung einer Rückholfeder in seine Ausgangsstellung
zurückkehren kann. Der Hauptantriebsmotor läuft dann während der Entwicklung und
Fixierung des belichteten Kopieträgers noch so lange nach, bis ein z.B. an der xerographischen
Trommel angebrachter, nicht näher dargestellter Anschlag den Rasthebel 67 öffnet.
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Durch diese Schaltung wird in sehr einfacher Weise erreicht, daß die
Zusatzheizung gleichzeitig mit der Schlittenkupplung jeweils während der Belichtung
des Kopieträgers fur eine zum Einlaufen des Kopieträgers in die Heizvorrichtung
benötigte Zeitspanne in Tätigkeit gesetzt wird, um den durchdas Einlaufen eines
kalten Kopieträgers verursachten Wärmeverlust in der Heizvorrichtung auszugleichen.
Auf diese Weise werden Règelschwankungen der Heizvo-rrichtung in optimaler Weise
vermieden.
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Nach dem völligen Abschalten des Gerätes läuft der vor dem Hauptschalter
44-, 45 angeschlossene Lüftermotor 48 noch solange nach, bis der Schalthebel 17
nach dem Erkalten der Heisvorrichtung seine in der Darstellung der Fig. 3 linke
Endstellung erreicht und durch Öffnen des Schalters 21 die Verbindung zwischen den
Leitern 41 und 46 unterbrochen hat. Das Unterbrechen des Hauptschalters -44, 45
bewirkt außerdem ein Abfallen des Haltekontaktes 57, sodaß ein Wiedereinschalten
der Geräteaggregate erst nach Erreichen der normalen Betriebstemperatur der Heizeinrichtung
möglich ist.