DE2406363A1 - Elektrostatographisches druckgeraet - Google Patents

Description

Lr-

11·. .Februar 1973 P 7704-40/sh

XE20X CORPORATION

Xerox Square, Rochester, Ή.Υ. 14603, USA

Elektrostatographisches Druckgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelsystem, insbesondere für ein elektrostatographiscb.es Druckgerät , zur Regelung einer ersten und einer zweiten Wärmequelle, die miteinander zusammenwirken, um einen .«sich bewegenden Gegenstand auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten. Die Erfindung betrifft also insbesondere ein Regelsystem, das dazu benutzt wird, eine in einem elektrostatographischen Druckgerät enthaltene Schmelzeinrichtung zu regeln, die ein Pudermuster, das einem Bild entspricht,. auf einem Blatt des Trägermaterials dauerhaft zu fixieren.

Bei einem elektrostatographischen Verfahren wird ein elektrostatisches latentes Ladungsmuster gebildet und dazu benutzt, um die -Muster oder Vorlagen zu speichern, und in sichtbarer Form zu reproduzieren. Das Gebiet der

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Elektrostatographxe schließt die Elektrophotographie und die Elektrographie ein. Die Elektrophotographie ist eine Form der Elektrostatographxe, bei der ein lichtempfindliches Medium benutzt wird, um mittels Strahlung das elektrostatische latente Ladungstauster zu bilden. Die Elektrographie ist die Form der Elektrostatographxe, bei der ein isolierendes Medium benutzt wird, um ohne Anwendung van Strahlung das elektrostatische latente Ladungsmuster zu bilden. Das Schmelzen ist der Vorfahrensschritt, mit dem ein Pulverbild auf einem Blatt des Trägerciaterials dauerhaft fixiert wird. Das Schmelzen wird in allen den zuvor genannten Formen der Elektrostatographxe angewandt. Anhand der dargestellten Ausführungsform, die nachfolgend behandelt werden soll, wird ein elektrophotographisches Verfahren beschrieben.

Bei einem elektrophotographischen Druckverfahren wird ein aufgeladenes fotoleitendes Teil mit einem Lichtbild einer Originalvorlage, die reproduziert werden soll, belichtet. Durch diese Belichtung wird ein elektrostatisches latentes Bild auf der fotoleitenden Oberfläche gespeichert. Ein Entwicklersystem bringt danach eine Entwicklermischung aus Träger-Körnchen und Tonerteilchen in Berührung mit dem elektrostatischen latenten Bild. Die Tonerteilchen werden elektrostatisch von dem latenten Bild angezogen und bilden auf diesem ein Tonerpulver-Bild. Das Tonerpulver-BiId wird danach auf das Trägermaterial - Blatt übertragen. Üblicherweise bestehen die Tonerteilchen aus schmelzbaren Harzen. Wenn solche Tonerpartikel auf das Trägermaterial übertragen worden sind, kann das Bild aus dem Tonerpulver durch Erhitzung dauerhaft auf deia Trägerblatt fixiert werden. Durch den Einfluß der Wärme auf das Bild aus

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Tonerpulver werden die Tonerteilchen teilweise flüssig, und schmelzen dadurch in das Blatt des Trägermaterials ein.

Bei mehrfarbigem elektrophotographxschen Drucken werden die zuvor genannten Verfahrensschrxtte der Aufladung, der Belichtung, des Entwickeins und des Bildühertragens in mehreren Verfahrenszyklen. wiederhol-!. Bei jedem Entwicklungszyklus werden jedoch unterschiedlich gefärbte Tonerteilchen auf dem Trägermaterial aufgebracht, die mit der zuvor aufgebrachten Schicht der Tonerteilchen überlagert werden. Auf diese Weise wird auf das Trägermaterial ein mehrschichtiges Tonerpulver-Bild übertragen. Das mehrschichtige Tonerpulver-Bild wird erwärmt, um zu verschmelzen und transparent zu werden, d,.h. jede Tonerschicht moduliert die hindurchgehenden Lichtstrahlen, wodurch eine Kopie mit einer einzigen zusammengesetzten Farbe gebildet wird. Auf diese Weise wird das durch die Tonerpu3-ver-Bilder hindurch tretenden modulierten Lichtstrahlen vom Trägermaterial durch das Tonerpulver-Bild auf das Auge des Betrachters zurückreflektiert.

Beim Aufwärmen des Tonerpulver-Bildes soll die Temperatur des Trägermaterials vorzugsweise so hoch werden, daß sie etwa gleich der Schmelztemperatur der Tonerteilchen ist. Auf diese Weise wirkt das Trägermaterial während des Schmelzvorganges mehr als Wärmequelle denn als Wärmesenke. Eine geeignete Schmelzeinrichtung sollte daher ein Paar Wärmequellen aufweisen, wobei eine Wärmequelle das Trägermaterial erwärmt und die andere Wärmequelle das Tonerpulver-Bild. Es wurden bereits verschiedene Arten von Schraelzsystenen entwickelt, sowohl das Trägermaterial zu erwärmen, als auch die auf dem Trägermaterial aufgebrachten Tonerteilchen mit Wärme zu bestrahlen.

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Beispielsweise wurde eine geeignete Schmelzeinrichtung für'ein Mehrfarben-elektrophotographisches Kopiergerät in der TJS-Anmeldung Nr. 3oo 531 beschrieben. Bei dieser Schmelzeinrichtung wird eine Strahlungsquelle und eine WärmeIeitungsquelle für das Trägermaterial benutzt. Diese Art einer Schmelzeinrichtung soll nachfolgend im Zusammenhang mit dem Regelsystem der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Beim Betrieb wirkt die Strahlungsquelle und die Wärmeleitungsquolle zusamaßn, um das mehrschichtige Tonerpulver-BiId auf dem Trägermaterial einzuschmelzen und zu fixieren. Dabei darf das Trägermaterial jedoch nicht verkohlen oder sich entzünden. Die Strahlungsquelle und die Wärmeleitungsquelle muß daher unabhängig und zusammenwirkend so geregelt werden, um sicherzustellen, daß die Temperatur des Trägermaterials mit dem darauf aufgebrachten mehrschichtigen Tonerpulver-Bild in geeigneter Weise eingestellt werden kann. Es ist daher.u.a. Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Regelsystem zu verbessern, mit dem eine Schmelzeinrichtung geregelt wird, die ein einziges oder mehrschichtige Tonerpulver-Bilder auf einem Blatt des Trägermaterials dauerhaft fixiert.

Bei einem Regelsystem zur Regelung einer ersten und einer zweiten Wärmequelle , die miteinander zusammenwirken, um einen sich bewegenden Gegenstand auf einer vorbestimmten Tetnpe-ratur zu halten, wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine erste Regeleinrichtung, die auf die im Bereich des sich, bewegenden Gegenstandes abgegriffene Temperatur anspricht, um die von der ersten Wärmequelle erzeugte Wärmeenergie so einzustellen, daß der sich bewegende Gegenstand auf etwa der vorgegebenen Temperatur gehalten wird, wobei die erste Regeleinrichtving derart ausgebildet ist, daß sie die Schwankungen der ihr zügeführten Versorgungsspanmmg

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autpraatisch ausgleicht ,und durch eine mit der ersten Steuereinrichtung zusammenwirkende zweite Steuereinrichtung, die auf die im Bereich der zweiten Wärmequelle abgegriffene Temperatur anspricht, um die von der zweiten Wärmequelle erzeugte Wärmeenergie so einzustellen, daß die mit der ersten Wärmequelle zusammenwirkende zweite Wärmequelle den sich bewegenden Gegenstand etwa auf der vorgegebenen Temperatur hält, wobei die zweite Regeleinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie die Schwankungen der ihr zugeführten Versorgungsspannung automatisch ausgleicht.

Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die vorliegende Erfindung , sowie Ausgestaltungen derselben und deren Vorteile werden anhand der Zeichnungen nachfolgend beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines elektrophotographischen Kopiergeräts mit der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 eine perspektivische Darstellung der Schmelzeinrichtung , wie sie in dem Kopiergerät gemäß Fig. 1 verwendet wird,

Figur 3 einen Längsschnitt der Schmelzeinrichtung gemäß Fig. 2,

Figur k ein Schaltbild des elektrischen Schaltkreises für die Regelung der Strahlungsquelle, die bei der Schmelzeinrichtung von Fig. 2 dargestellt ist,

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Figur 5 B±n Schaltbild der elektrischen Schaltung um 'die Hilfs-IIeizvorrichtung zu regeln, die bei der Schtnelzeiiarichtung in Fig. 4 dargestellt ist,

Figur 6 ein Schaltbild, das die in den Schaltschemata von Fig. 4 und 5 enthalten sind, wiedergibt, und

Figur 7 ein Schaltnchema eines integrierten Schaltkreises, wie er in dem Schaltbild von Fig. 6 benutzt wird.

Obgleich die vorliegende Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben werden wird, so ist die Erfindung natürlich nicht auf diese Ausführungsform allein be-r schränkt. Die Erfindung schließt vielmehr sämtliche Möglichkeiten, Abänderungen und Aquivalnate mit ein, die dem Sinne nach und im Rahmen des Erfindungsgedankens gemäß den Schutzansprüchen weiterhin enthalten sein können.

In den nachfolgend beschriebenen Zeichnungen sind die einander entsprechenden Teile mit jeweils den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt scheciatisch ein elektrophotographisches Mehrfärben-Kopiergerät, indem die vorliegende Erfindung enthalten sein kann. Das in Fig. 1 dargestellte elektrophotographische Kopiergerät zeigt die verschiedenen darin verwendeten Teile zur Erzeugung von Hehrfarben-Kopien von einer farbigen Verlage. Obgleich das Regelsystem der vorliegenden Erfin-? dung besonders gut für die Verwendung im Zusammenhang mit der Schmölzeinrichtung des in Fig. 1 dargestellten elektrophotographischen Kopiergerätes verwendet werden kann, geht jedoch aus der nachfolgenden Beschreibung klar hervor, daß dieses Regelsystem genausogut in einer großen Vielfalt von elektrostatischen Druckgeräten ver-

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wendet werden kann und nicht notwendigerweise heschränkt ist auf die Anwendung bei der hier dargestellten besonderen Ausführungsform.

Das in Fig. 1 gezeigte Kopiergerät weist ein fotoleitendes Teil mit einer Trommel 10 auf, die in dem ( nicht dargestellten) Geräte-Rahmen 15 drehbar gelagert ist. Die fotoleitende Oberfläche 12 ist auf der äusseren Oberfläche der Trommel 10-angebracht. Eine Art eines geeigneten fotoleitenden Materials ist in der US-PS 3 655 377 angegeben. Die Trommel 10 dreht sich in der durch den Pfeil l4 angegebenen Richtung, um die fotoleitende .Oberfläche 12 nacheinander durch eine Reihe von Verfahrensstationen zu bewegen. Ein genieinsamer ( nicht dargestellter ) Antriebsmotor dreht die Trommel .10 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit relativ zu den. anderen für den Betrieb des Gerätes notwendigen Teilen. Die verschiedenen Vorgänge des Gerätes wirken zusammen, um die richtige Reihenfolge der Vorgänge bei den entsprechenden Verfahrensstationen zu ermöglichen. Das nacheinander Schalten der Vorgänge in dem elektrophotographischen Kopierger.ät wird durch logische Schaltungen des Gerätes gesteuert. Die logische zeitliehe Steuerung kann durch einzelne logische Teile oder stattdessen durch die Winkelbewegung der Trommel 10 gegeben werden. Im Falle, daß die zeitliche Steuerung der verschiedenen aufeinanderfolgenden Vorgänge mittels der Drehbewegung der Trommel 10 gesteuert wird, kann eine ( nicht dargestellte ) Steuerscheibe auf der einen Seite der Trommel 10 angebracht sein. Vorzugsweise weist die Steuerscheibe eine Anzahl winkelmässig beabstandeter Schlitze auf dem äusseren Bereich auf. Eine Lichtquelle ist vorgesehen, um Lichtstrahlen durch die vorbeilaufenden Schlitze hindurchzuschicken und ein lichtempfindliches Element auszulösen. Da durch die unterschiedlichen

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Schlitze Licht hindurchtreten kann, wird das lichtempfindliche Elemeiit ausgelöst und betätigt seinerseits die entsprechende logische Schaltung um die verschiedenen Verfahrensschritte an den entsprechenden Geräte-Stationen auszulösen.

Zunächst wird durch die Trommel 10 die fotoleitende Oberfläche 12 durch eine Auflade-Stelle A hindurchbewegt. An der Aufladestelle A ist eine Einrichtung zur Erzeugung einer Koronaentladung angebracht, die insgesamt mit dem Bezugszeichen l6 versehen ist. Die Einrichtung l6 zur Erzeugung einer Koronaentladung erstreckt sich im allgemeinen quer über die gesainte fotoleitende Oberfläche 12 hinweg. Auf diese ¥eise lädt die Einrichtung l6 zur Erzeugung der Koronaentladung die fotoleitende Oberfläche 12 auf eine relativ hohe, im wesentlichen gleichmässige Spannung auf. Die Einrichtung l6 zur Erzeugung der Koronaentladung ist vorzugsweise von der Art, wie sie in der US-PS 2 778 9^6 beschrieben wurde,

Danach wird die Trommel 10 zur Belichtungsstelle B gedreht, wo die aufgeladene fotoleitende Oberfläche 12 mit 'einem Bild der originalen Vorlage aus farbgefiltertera Licht belichtet. Die Belichtungssteile B weist ein bewegliches Linsensystem auf, das insgesamt mit dem Bezugszeichen l3 versehen ist, sowie eine Farbfilter-Einrichtung 20. Ein geeignetes bewegliches Linsensystem ist in der US-PS 3 o62 1°8 beschrieben, und eine geeignete Färbfilter-Einrichtung ist in der US-Anmeldung Nr. 830 282 vom Jahre I969 beschrieben. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird eine originale Vorlage 22 , beispielsweise ein Papierblatt , ein Buch oder dergleichen mit der abzubildenden Fläche nach unten auf die transparente Sichtplatte 24 gelegt. Die Lampenanordnung 26, das Linsen-

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system l8 und die Filtereinrichtung 20 -werden in zeitlicher Beziehung zur Trommel 10 bewegt, um nacheinander Bereiche der Originalvorlage 22, die auf der Platte 24 liegt, abzutasten. Auf diese Weise wird ein der Originalvorlage 22 entsprechendes Lichtbild auf die fotoleitende Oberfläche 12 projiziert, um auf dieser ein elektrostatisches latentes Ladungsbild/zu speichern. Die Filtereinrichtung 20 ist vorgesehen, um in den optischen Lichtweg ausgewählte Farbfilter einzusetzen. Das entsprechende Farbfilter beeinflusst die durch die Linse l8 hindurchgehenden Lichtstrahlen derart, daß ein elektrostatisches latentes Ladungsbild auf der fotoleitenden Oberfläche erzeugt wird,das einem vorbestimmten Spektralbereich des elektromagnetischen Wellenspektrunis entspricht. Ein derartiges Ladungsbild soll im nachfol^-mden als Einzelfarb-Ladungsbild bezeichnet werden.

Nach der Belichtung dreht die Trommel 10 das sich auf der fotoleitenden Oberfläche 12 befindliche Einzelfarb-Ladungsbild zu einer Stelle C zur Entwicklung. Die Entwicklungs-Stelle C weist drei selbständige Entwickler-Einheiten auf, die insgesamt durch die Bezugszeichen 28, 30 bzw. 32 bezeichnet sind. Eine geeignete Entwickelstelle, die eine Anzahl von Entwicklereinheiten enthält, ist in der US-Anmeldung Nr. 255 259 beschrieben, die 1972 angemeldet wurde. Vorzugsweise sind die Entwickler-Einheiten alle von einem Typus, die allgemein als Magnetbürsten-Entwicklereinheiten bezeichnet werden· Eine typische Magnetbürsten-Entwicklereinheit verwendet eine magnetisierbare Entwickler-Mischung aus Trägerkörnchen und Tonerteilchen. Die Entwicklermischung wird kontinuierlich durch ein gerichtetes Kraftflußfeld gebracht, um eine Bürste zu bilden, Das auf der fotoleitenden Oberfläche 12 gespeicherte elektrostatische latente Bild wird durch In-Kontaktbringen mit der Bürste der

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- IC -

Entwicklermischung entwickelt. Jede der entsprechenden Entwicklereinheiten enthält Tonerteilchen unterschiedlicher Farbe, die dem Komplement des Spektralbereiches von der Wellenlänge des durch das Filter 12 hindurchgehenden Lichtes entspricht, d.h. ein grün ausgefiltertes elektrostatisches latentes Bild wird durch Auflegen von grün absorbierenden Magenta-Tonerteilchen sichtbar gemacht, das blaue und d-: rote latente Bild werden mit gelben bzw. Cyan-Tonerteilchen entwickelt.

Die Trommel 10 wird danachAit dem elektrostatisch auf der fotoleitenden Oberfläche 12 haftenden Tonerpuder-BiId zur Übertragungsstation D gedreht. Bei der Übertragungsstation D wird das Tonerpuder-BiId auf ein Blatt des endgültigen Trägermaterials 3^ übertragen. Das endgültige Trägermaterial 3^ kann u.a. einfaches, normales Papier oder ein thermoplastischer Bogen sein. Eine Übertragerrole die insgesamt mit dem Bezugszeichen 36 versehen ist, befindet süi an der Übertragungsstation D₁ Die Übertragerrolle 36 kehrt das Trägermaterial 3^ um und ist elektrisch auf eine Spannung genügender Größe und Polarität aufgeladen, um die Tonerteilchen vom auf der fotoleitenden Oberfläche 12 gespeicherten latenten Bild anzuziehen. Eine geeignete elektrisch aufgeladene Übertragungsrolle ist in der US-PS 3 612 beschrieben. Die Übertragungsrolle 36 dreht sich in Richtung des Pfeiles 38 synchron mit der Trommel 10 ( in diesem Falle mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit ). Da das Trägermaterial 3^Z* abnehmbar auf dem äusseren Oberflächenumfang der Übertragungsrolle 36 festliegt, um in einen umgekehrten Weg dazu zurückzulaufen, so können die nacheinandei- aufgebrachten Tonerpuder-Bilder auf dieses Trägermaterial übertragen -werden. Das Träger-

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material 3^ wird von einem Stapel 40 auf einem Stapeltablett 42 abgenommen· Die mit der Zurückhalte-RolIe 46 zusammenwirkende Zuführungsrolle bewegt sich nach vorn und nimmt das oberste Blatt vom Stapel 40 ab. Das abgenommene Blatt läuft in den Trichterschlitz 48, der es an die Berührungsstelle zwischen den Zugrollen 50 leitet. Danach legen die auf der Übertragungsrolle 36 angebrachten Greiferfinger 52 auf der übortragungsrolle 36 das Trägermaterial 3^ abnehmbar fest, um das Trägermaterial 34 auf einem Rückführungsweg zu bewegen. Nach dem eine Anzahl von Tonerpuder-Bildern auf dem Trägermaterial 3^ aufgebracht worden ist, wird das Trägermaterial 3k von der Übertragungsrolle 36 abgetrennt. Die Greiferfinger 52 lassen das Trägermaterial 34 los, so daß die Abstreifschiene 5^ das Trägermaterial 34 von der Übertragungsrolle 36 trennt. Nachdem das Trägermaterial Jk von der Übertragungsrolle 36 abgestreift worden ist, bringt ein Endlos-Transportband 56 das Trägermaterial 34 an die Fixierstelle E. An der Fixierstelle E bewirkt eine Schraelzeinrichtung 581 dass das übertragenePuderbild auf dem Trägermaterial 34 verschmilzt. Die Schmelzeinrichtung 58 ist nach der bereits zuvor genannten Art aufgebaut, wie dies in der US-Anmeldung Nr. 3oo 531 vom Jahre 1972 beschrieben ist und soll anschliessend im einzelnen anhand der Fig. 2 und 3 näher behandelt werden. Wendet man sich nochmals Fig. 1 zu, so wurde die Vielzahl von Tonerpuder-Bildern fest und dauerhaft mit dem Trägermaterial verbunden, wobei das Trägermaterial 3^ durch die Endlos-Transportbänder 6O und 62 vorwärts beifegt wird, und auf einem Blattauffänger 64 aufgenommen wird, wovon es dann durch die das Gerät bedienende Person entfernt werden kann.

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Obwohl das meiste der Tonerteilchen auf das Trägermaterial 3^ übertragen worden ist, so bleiben dennoch restliche Tonerteilchen auf der fotoleitenden Oberfläche 12 . Diese restlichen Tonerteilchen werden an einer Trommelreinigungs-Stelle F von der fotoleitenden Oberfläche 12 entfernt. Wenn die Trommel10 sich durch die Tromraelreinigungs-Stelle F bewegt , werden die restlichen Tonerteilchen zunächst in einer ( nicht dargestellten ) Anordnung zur Erzeugung der Reinigungs-Koronaentladung so bearbeitet, daß die auf den Tonerteilchen verbliebene elektrostatische Ladung neutralisiert wird. Die neutralisierten Tonerteilchen werden dann mittels einer drehbar angebrachten Faserbürste 66 von der fotoleitenden Oberfläche mechanisch entfernt. Eine hierfür geeignete Faserbürsten-Anordnung wird in der US-PS 3 59° 4l2 beschrieben. Die drehbar angebrachte Bürste 66 ist an der Tromraelreinigungs-Stelle F angeordnet und bleibt in Kontakt mit der fotoleitenden Oberfläche 12. Auf diese Weise werden die nach jedem Übertragungsvorgang noch auf der fotoleitenden Oberfläche 12 verbliebenen restlichen Tonerteilchen von der Oberfläche 12 entfernt.

Die vorgenannten Ausführungen sollten für die vorliegende Anmeldung ausreichen, um die allgemeine Betriebsweise eines elektrofotographischen Kopiergerätes zu zeigen, in dem die vorliegende Erfindung angewandt wird.

Wendet man sich nun dem eigentlichen Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu, dann zeigt Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Schmelzeinrichtung 58» wie sie in einem elektrofotographischen Kopiergerät gemäß Fig. 1 benutzt wird. ^ie Schneideinrichtung 48 wird in Fig. 2 in einem Zustand gezeigt, bei dem das

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Abdeckteil 72 nach oben hochgeschwenkt ist. Die Transportvorrichtung 56 ist mit der Schmelzeinrichtung 58 verbunden, damit das Trägermaterial 3k von der Übertragungsrolle 36 zur Schmelzeinrichtung 58 transportiert werden kann. Die Transporteinrichtung 56 weist eine Anzahl von Endlos-Bändern 68 auf, die über ein Paar gegenüberliegender räumlich getrennter Rollen 70 laufen. Ein Vakuum-System hält einen Unterdruck aufrecht, in dem durch die Löcher 73 im Band 68 Luft abgesaugt wird, wodurch das Trägermaterial 3^l± auf dem Band liegen bleibt. Der Abdeckteil 72 weist eine Strahlungsquelle 76 auf. Der untere Gehäuseteil 7^ legt eine nach oben geöffnete Kammer fest, die ein Paar räumlich getrennter Rollen 78 und 80 aufweist, wobei diese Rollen 78 und 80 drehbar an einem Transportrahmen gehaltert sind. Ein Endlos-Band 82 läuft über die Rollen 78 und 8O. Das Endlos-Band 82 weist eine Anzahl Löcher 84 auf, die so angeordnet sind, daß Luft derart durch sie hindurchgezogen wird, daß das Trägermaterial 3^ auf dem Endlos-Band 82 haften bleibt, wenn es durch die Schmelzeinrichtung 58 hindurchläuft. Vorzugsweise weist, das Abdeclcteil 72 eine Verkleidung aus Metallblech auf, das an der inneren Oberfläche zur entsprechenden Isolierung befestigt ist. Eine Nylon-Faser-Beschichtung ist auf der äusseren Fläche "des Abdeckteils 72 aufgesprüht, um die Bedienungsperson zu schützen. Ein äusserer Reflektor ist an der Isolierung in geeigneter Weise angebracht, und mit der inneren Fläche der Metallblech-Abdeckung verbunden. Ein innerer Reflektor ist auf danäusseren Reflektor befestigt. Da der innere und der äussere Reflektor voneinander einen räumlichen Abstand einnehmen, kann Luft zwischen ihnen zirkulieren. Eine Abfühleinrichtung oder ein Thermistor 100 ( vergl.Fig. k ) ist in dem Luftraum zwischen dem

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inneren und äusseren Reflektor angeordnet, um an dieser Stelle die Temperatur zu messen. Als geeigneten Thermistor zur Messung der Temperatur im Luftzwischenraum zwischen dem inneren und äusseren Reflektor ist ein Glasperlen-Thermistor ( glass bead thermistor ) vorgesehen.

Die Strahlungsquelle oder der wärmtabstrahlende Streifen 76 ist vorzugsweise ein Band aus Nickel-Chrom-Verbindung , das schraubenförmig um ein Paar gegenüberliegender Trägerteile , beispielsweise um Keramikkörper schraubenförmig gelegt ist. Das Heizband 76 ist so angebracht , daß es im wesentlichen eine gleichförmige Abstrahlung ermöglicht. Eine geeignete Einbettung , vorzugsweise ein Quarzband , ist um das Heizband 76 gewunden und so angebracht, daß das Heizband 76 mit dem Trägermaterial 3^ nicht in Kontakt treten kann.

In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die untere Gehäuseanordnung 7k gezeigt. Das untere Gehäuse 7h weist eine Verkleidung aus Metallblech auf, die zur Isolierung an der jLnneren Fläche des Gehäuses befestigt ist. Der Transportrahmen ist abnehmbar in der Verkleidung befestigt. Die Rollen 78 und 8O sind auf dem Rahmen drehbar angebracht, und über die Rollen 78 und 80 zieht sich ein Endlos-Band 82. Die innere Fläche 82 b des Endlos-Bandes 82 liegt eng an dem Plattenteil 86 an. Das Plattenteil 86 wird durch die in Richtung des Pfeiles 90 strömende Luft aufgeheizt. Das Gebläse besitzt ein an ihm befestigtes Turbinenteil 9h. Das Turbineaatsil 9'i erzeugt einen Luftstrom in dichtung des Pfeiles 90. Der Luftstrom streicht über eine Heizungsanordnung oder über einen Hilfserhitzcr 96 und trifft auf das Plattenteil 86 auf, dessen Temperatur sich erhöht. Das Plattenteil 86 liegt eng an der

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unteren Fläche 82 b des Endlos-Bandes 82 an und überträgt Wärme auf das Endlos-Band 82. Das Endlos-Eand 82 bewirkt, daß die Temperatur des Trägerteils 3^ ansteigt, wobei die Wärmeverluste vom Trägerteil 3^ gering sind. Auf diese Weise verschmilzt die Strahlungsenergie vom Heizband 76 in Verbindung mit dem Hilfsheizer 96 das aus mehrfachen Schichten auf dem Trägermaterial Jk aufliegende Tonerpuder-Bild.

Der Hilfsheizer 96 ist vorzugsweise eine 8OO Watt-Iiöhrenheizanordnung mit großer Masse. Die Ab fühle inr ich tung oder ein ein Glaskugel-Thermistor IIS ( Fig. 5 ) enthaltendes Behältnis ist so angebracht, daß es die Temperatur des Endlos-Bandes 82 abfühlt. Der Thermistor IIS ist auf einem wärmeleitenden Schuh aufgebracht, der seinerseits mit der unteren Fläche 82 ß des Bandes 82 inKontakt steht» Vorzugsweise wird als Gebläsemotor 92 ein zweipolig geteilter Ivondensator-Motor verwendet, der einen Druckunterschied entsprechender Größe aufrechterhält, um das Trägermaterial 3k auf der oberen Fläche 82 a des Endlos-Bandes 82 anzuheften. Wie zuvor bereits erwähnt, arbeitet eine geeignete Steuerscheibe, die an der Trommel 10 angebracht ist, und mit ihr sich dreht, mit der Schaltungseinrichtung des Gerätes zusammen, um die Schmelzeinrichtung 58 zu betätigen, wenn das Blatt 3^t durch sie hindurchläuft. Die Betriebsarten der Schmelzeinrichtung 58 sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

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Tabelle

Betriebsarten des Gerätes	Hilfs- Heiz vorrichtung	Wärmestrahler
Anwärmen	An	An
Betriebsbereit	An	Aus
Kein Trägermaterial in
der Schmelzeinrxchtung	An	Aus
Kopierbetrieb:
Trägermaterial in der
Schraelzexnrxchtung f Lufttemperatur unter 225° C	Aus	An mit 175o Watt
Kopierbetrieb:
Trägermaterial in der
Schmelzeinrxchtung, Lufttemperatur über 225° C	An	An mit 125ο Watt

Im Betrieb wird das elektrofotographxsche Kopiergerät vom kalten Zustand auf einen Zustand in der das Gerät betriebsklar ist, aufgeheizt. Während der Anwärmphase ist sowohl die Hilfs-Heiz-Vorrichtung 96 als auch die Strahlungsquelle 76 angeschaltet. Die Strahlungsquelle 76 arbeitet zunächst mit voller Leistung von etwa
I750 Watt. Wenn das Endlos-Band 82 auf einen vorbestimmten betriebsbereiten Zustand in einem Temperaturbereich von etwa 200 C bis etwa 215 C aufgeheizt worden ist, - dieser Bereich hängt etwas von den Feuch-

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tiglceitsbedingungen ab - wird die Strahlungsquelle 76 abgeschaltet. Die Schmelzexnrichtung 58 wird durch die Hilfs-Heizvorrichtung 96 auf der Betriebsbereit-Temperatur gehalten. Wenn ein Blatt des Trägermaterials 3^ in die Schmelzeinrichtung 58 eintritt, schaltet die logische Schaltung des Gerätes die Strahlungsquelle 76 mit dem oberen Leistungswert ( in diesem Falle 1750 Watt ) an und schaltet die Hilfs-Heizvorrichtung 96 aus. Wenn das Trägermaterial-Blatt 3^ιί aus der Schmelzeinrichtung 58 austritt, schaltet die Steuereinrichtung des Gerätes die Hilfs-Heizvorrichtung 96 an und die Strahlungsquelle 76 aus. Der zuvor beschriebene Steuerzyklus setzt sich so lange fort, so lange der Thermistor 100, der zwischen dem äusseren und inneren Reflektor im LuftZwischenraum angeordnet ist, eine Temperatur unter etwa 2.25°C anzeigt. Wenn die Temperatur jedoch über 225 C ansteigt, wird die Strahlungsquelle 76 auf eine niedere Leistungsabgabe ( in diesem Falle 1250 Watt ) umgeschaltet, wenn das Blatt des Trägermaterials 34 in die Schmelzeinrichtung 58 eintritt. Darüberhinaus bleibt die Hilfs-Heizvorrichtung 96 angeschaltet. Wenn das Blatt aus dem Trägermaterial 3^ aus der Schmelzeinrichtung 58 austritt, schaltet die Regelschaltung des Gerätes die Strahlungsquelle 76 ab, während die Hilfs-Heizvorrichtung 96 angeschaltet bleibt. Im Falle, daß ein Transparenz-Material , beispielsweise ein beschichtetes thermoplastisches Material anstelle eines Blattes aus einfachem Papier durch die Schmelzeinrichtung 58 hindurchläuft, wird darüberhinaus die Strahlungsquelle 76 abgeschaltet und die Hilfsheizvorrichttmg 96 angeschaltet.

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■b

Anhand der B¹Ig.' 4 'und 5 werden die Funktions-Blockdiagrarame des Regelsystems beschrieben, das die Strahlungsquelle 76 bzw. die HiIfs-Heizvorrichtung 96 regelt. Fig. 2 stellt scheniatisch die zweite Regeleinrichtung dar, die mit dem Bezugszeichen 98 versehen ist, und zur Regelung der Strahlungsquelle 76 dient. Die zweite Regeleinrichtung 98 ist so ausgebildet, daß sie die Leistungsabgabe der Strahlungsquelle 7ö regelt. Vorzugsweise weist die zweite Steuereinrichtung 98 eine Abfühleinrichtung oder einen Thermistor 100 auf, der die Temperatur in dem Luftspalt zwischen dem äusseren und inneren Reflektor im Bereich der Strahlungsquelle 76 misst. Die Spannungsquelle Io2 liefert eine Bezugsspannung, die einer vorbestimmten Temperatur ( in diesem Falle 225 C ) entspricht. Die Vergleichsschaltung 104 vergleicht die von der Spannungsquelle 102 gelieferte Bezugsspannung mit dem elektrischen Signal, das vom Thermistor 100 geliefert wird. Das Ausgangssignal von der Vergleichsschaltung 104 ist ein elektrisches Fehlersignal, das den Unterschied zwischen der Bezugstemperatur und der im LuftZwischenraum zwischen dem inneren und äusseren Reflektor gemessenen Temperatur angibt. Die Spannungsquelle IO6 liefert eine Bezugsspannung, die in einer Vergleichsschaltung IO8 mit der Summe aus dem von der Vergleichsschaltung 104 gelieferten Fehlersignal und einer Spannung verglichen wird, die proportional zu der die Strahlungsquelle 76 speisende Spannung ist. Die fotoelektrische Schaltung 110 enthält eine hellglühende Lichtquelle und eine Kadmium-Sulfid-Photozelle und detektiert die von der Strahlungsquelle erzeugte Spannung und liefert ein dieser Spannung proportionale elektrische Spannung. Die Widerstandsänderung in der Photozelle ist proportional dei* der Photozelle angelegten Spannung.

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Auf diese Weise wird die der Strahlungsquelle 76 proportionale Spannung mit dem Fehlersignal von der Vergleichsschaltung 10% zuaddiert und. in der Vergleichsschaltung IO8 mit der von der Spannungsquelle IO6 gelieferten Bozugsspannung verglichen, so daß die Vergleichsschaltung IO8 eine elektrische Fehlerspannung liefert. Die Fehlerspannung von dc.r Vergleichsschaltung 108 "wird dazu verwendet, die Steuerschaltung 112 für die Strahlungsquelle zu betätigen. Die Steuerschaltung 112 für die Strahlungsquelle erzeugt eine Effektiv-Spannung von 180 Volt , wenn der Thermistor 100 anzeigt, daß die Temperatur unter 225 C liegt$ die Steuereinrichtung 112 erzeugt eine Effektiv Spannung von 152 Volt, wenn der Thermistor 100 anzeigt, daß die Temperatur größer als 225 C ist. Die Steuerschaltung 112 für die Strahlungsquelle ist vorzugsweise eine Spannungssteuerschaltung mit Null-Durchgang und erzeugt eine Effektiv-Spannung von 180 Volt, wenn das Fehler-Eingangssignal von der Vergleichsschaltung 10% anzeigt, daß die Temperatur im Luft Zwischenraum zwischen dem äusseren und inneren Reflektor kleiner als 225 C ist. In gleicher Weise erzeugt die Strahlungsquelle 76 eine Effektiv-Spannung von 152 Volt, wenn das Fehlersignal von der Vergleichsschaltung 10% anzeigt, daß die Lufttemperatur zwischen dem inneren und&usseren Reflektor größer als 225 C ist. Demnach wird durch das Ausgangssignal von der Steuerschaltung 112 für die Strahlungsquelle der Strahlungsquelle 76 entweder eine Effektiv-Spannung von 180 Volt oder eine Effektiv-Spannung von 132 Volt angelegt. Die Strahlungsquelle 76 entwickelt eine Leistung von 175° Watt, wenn eine Effektiv-Spannung von 180 Volt angelegt wird und 125o Watt, wenn eine Effektiv-Spannung von 152 Volt angelegt wird.

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In Fig. 5 ist eine erste Regeleinrichtung gezeigt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen Il4 versehen ist und die Leistungsabgabe der Hilfs-Heizvorrichtung 96 regelt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich , liefert die Bezugs-Spannungsquelle Il6 eine Spannung, die einer Spannung von einem Paar von Bezugstemperaturen entspricht. Im Falle, daß der Schalter 117 in ä«r Schalterstellung A liegt, entspricht die Ausgangssparrnung einer Temperatur von 200 C₁ während die Ausgangsspaimung von der Bezugsspannungsquelle Il6 einer Temperatur von 215 C entspricht, wenn der Schalter 117 in der Schalterstellung B liegt. Der unter der unteren Oberfläche 82 b des Endlos-Bandes 82 angebrachte Thermistor Il8 liefert ein elektrisches Ausgangssigna1, das eine Funktion der dort herrschenden Temperatur ist. Das elektrische Ausgangssignal vom Thermistor 118 wird mit der Spannung von der Bezugsspannungsquelle 116 in einer Spannungs-Vergleichsschaltung 120 verglichen. Der Unterschied zwischen diesen Spannungen ist eine Federspannung. Die fotoelektrische Schaltung 124 liefert ein Spannungs Ausgangssignal, das eine Funktion der Spannung der Hufs-Heizanordnung 96 ist. ^ie Bezugsspannungsquelle 122 liefert eine Bezugsspannung, die einer effektiven Ausgangsspannung von etwa l80 Volt entspricht. Das Ausgangssignal von der fotoelektrischen Schaltung 124 und das Fehlersignal von der Vergleichsschaltung 120 wird addiert und mit der Ausgangsspannung von der Spannungs-Bezugsquelle 122 in der Vergleichsschaltung 126 verglichen. Die Differenz daraus ist das Fehlersignal, das die Steuerschaltung 128 der HiIfs-Heizvorrichtung betätigt. Die Steuerschaltung 128 für die Hilfs-Heizvorrichtung ist eine Proportional-Spannungssteuerschaltung mit Null-Durchgang. Die Ausgangsspannung der Steuerschaltung bleibt im wesentlichen auf einer Effek-

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tiv-Spannung von l8O Volt konstant, solange, bis das Fehlersignal von der Vergleichsschaltung 126 anzeigt, daß die Temperatur des Endlos-Bandes 82 unterhalb von 5 C des Einstellpunktes ist. An diesen EinstellpurJct nimmt die Ef fektiv-Spannung der Hilfs-Heizvorrichtung proportional zu, derart, daß an einem Einstellpunkt von 200° C die Effektiv-Spannung 151 Volt beträgt, während am Einstellpunkt von 215° C die Effektiv-Spannung 163 Volt ist. Xtfenn die Temperatur des Endlos-Bandes 82 um mehr als 5 C über dein Einstellpunkt hinaus ansteigt, wird die Eingangsspannung der Hilfs-Heizvorrichtung 96 Null. Die zuvor genannte Einrichtung ist dafür vorgesehen, um äussere SpannungsSchwankungen auszugleichen, die etwa zwischen einer Effektiv-Spannung von 25^ Volt und etwa 18O Volt liegpn. Die in der zweiten Regeleinrichtung 98 verwendete detaillierte Schaltung, die dazu dient, die Strahlungsquelle 76 zu regeln, sowie die erste Regelschaltung 114, die dazu dient, die Hilfs-heizvorrichtung $6 zu regeln, ist in der Schaltung gemäß Fig. 6 dargestellt.

In Fig. 6 ist die elektrische Schaltung dargestellt, die in Fig. ^li und 5 als Funktional-Blockdiagraram dargestellt wurde. Ein ( nicht dargestellter ) Transformator zum Heruntertransformieren liefert eine Wechselstrom-Ausgangsspannung von 2h Volt, die an die Anschlüsse 132 und 13^ angelegt ist. Der Einweg-Gleichrichter 136 und der Filterkondensator 138 erzeugen am Anschluß 135 des Spannungsreglers l40 eir.e Gleichstromspannung. Der Spannungsregler 1^0 liefert über dem Widerstand 1*±2 eine feste Spannung von 5 Volt. Auf diese Weise werden über den Widerständen l42 und lkk des Spannungsteilers 15 Volt aufrecht erhalten.

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Der Kondensator lA6 ist das Filter für die innere Spannungsquelle der integrierten Schaltung l48. Der Widerstand 15Ο begrenzt den Strom in der Leitung 135 der integrierten Schaltung l48 und der Kondensator 153 kompensiert die Phasenverschiebung , die vom Transformator herrührt. Die Leitungen 154 , 156 und 158 sind miteinander verbunden, wobei die Leitung eine Vorspannung von etwa 2,9 Volt aufweist. Die Lei tung 160 ist mit den. Widerständen 162 und I69 eines Spannungsteilers und mit der Photozelle 166 verbunden. Der Widerstand der Photozelle 166 ändert sich in Abhängigkeit von der von der Lichtquelle 168 ausgesendeten Lichtintensität. Die Photozelle I66 und die Lichtquelle 168 bilden eine fotoelektrische Schaltung 124 (vergl. Fig. 5 ), die durch den'Widerstand I70 über die HiIfs—Heiz-Vorrichtung 96 ( vergl. Fig. 5 ) verbunden ist. Auf diese Weise ist der Widerstand der Photozelle 166 eine Funktion der an der Hilfs-Heiz-Vorrichtung 96 angelegten Spannung. Die Torimpulse für den Triac werden über die Leitung 139 der integrierten Schaltung l48 zugeführt, wenn die Spannung über der Hilfs-^eiz-Vorrichtung 96 niedrig ist und wenn der Widerstand der Photozelle 166 hoch ist. Wenn die Spannung über der Hilfs-Heiz-Vorrichtung 96 hoch ist und der Widerstand der Photozelle I66 niedrig ist, sind keine Impulse vorhanden. Der Pegel, bei dem die Impulse unterdrückt werden, wird vom Widerstand I69 gesteuert, der auf eine Referenz-Spannung von 18Ο Volt für die Hilfs-^He±z-Vorrichtung 96 eingestellt ist.Der Impulsumformer 172 invertiert den Toriinpuls und trennt die Regelschaltung galvanisch von dem ( nicht dargestellten ) Triac der Hilfs-Heiz-Anordnung. Die Tastschaltung wird ausgeschaltet, in dem dann die Leitung l4l der integrierten Schaltung l48 über die Widerstände

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176 und die Diode 178 eine positive Spannung zugeführt wird· Wenn die Kontakte des Relais loO geschlossen sind, liegt die positive Spannung nicht mehr an der Leitung lAl an. Die Widerstände 182 und l3k sowie der Kondensator 186 bilden in Verbindung mit der Doppelbasisdiode 188 einen Kipp-Öszillator mit einem Sägezahn-Ausgangssignal am Testpunkt 19O. Der Widerstand i82 -wurde so ausgewählt, daß die Oszi-Llationsperiode auf etwa 1 Sekunde eingestellt ist. Der Widerstand 192 ist so ausgewählt worden, daß die Amplitude der Oszillation auf 0,5 Volt eingestellt ist. Die Emitterfolger 19'i und 17^ werden zur Isolation verwendet. Der Widerstand I98 begrenzt den durch die Diode 200 fliessenden Strom, wobei die
Diode 200 die Sägezahn-Spannung um etwa 7>5 Volt über dem Bezugspunkt vorspannt. Der Widerstand 3O8 kompensiert die Temperatur-Schwankungen am Ausgang der Doppolbasis-Diode 188. Der Ausgang des Sägesahn-Generators ist mit dem positiven Eingang , d.h. mit der Leitung
1A3 des Schwellwert-Detektors 203 verbunden. Die Widerstände 204, 206 und 208 bilden zusammen mit dem Thermistor 118 ( vergl. Fig. 5 ) einen Spannungsteiler, der mit dem negativen Eingang , d.h. mit der Leitung 1A5 des Schwellwert-Detektors 203 verbunden ist. Wenn die Spannung an der L_eitung 1A3 des Schwellwert-Detektors 203 in Bezug auf die Spannung an der Leitung I¹I^ negativ ist, ist
das Ausgangssignal des Schwellwert-Detektors 203 niedrig. Wenn die Spannung an der Zuleitung 1Λ3 jedoch
in Bezug auf die Spannung an der Zuleitung 1^5 positiv ist, so ist das Ausgangssignal des Schwellwert-Detektors 203 hoch. Der Umschaltpunkt des Schwellwert - Detektors 203 wird mittels des Widerstandes 20'i eingestellt. In der Nähe des Einstellpunkte ist das Ausgangssignal des Schwellwert-Detektors 20 ZAfischen den hohen und

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niederen Werten über eine Bandbreite von etwa plus oder minus 5 C zeitproportional» Diese Bandbx-eite entspricht den Temperaturschwankungen des Thermistors. Die Widerstände 212 und 2l4 werden dazu verwendet, einen zweiten Einstell_punkt einzustellen, der mittels des Schalters 117 ausgewählt werden kann. Der höhere Einstellpunkt entspricht etwa 215 C und der untere Einstellpunkt entspricht etwa 200 C Die Widerstände 2l6 und 2l8 bilden einen Spannungsteiler, der die Diode 129 in den leitenden Zustand versetzt und die integrierte Schaltung l48 abschaltet. Der Eingang l47 der integrierten Schaltung 122 wird mittels der Spannungsteiler-Widerstände 222 und 224 auf einen positiven Wert gelegt. Der Widerstand 226 erzeugt eine Spannungsrückkoppelung, so daß die Oszillation am Schalterpunkt begrenzt werden. Der Kondensator 228 wird über den Widerstand 230 aufgeladen, wobei der Widerstand 230 mit der Diode 232 zusammenwirkt und der Kondensator 228 wird über den mit der Diode 236 in Verbindung stehenden Widerstand 234 entladen. Wenn das Ausgangssignal der integrierten Schaltung .203 derart eingestellt ist, daß 0,7 Sekunden niedrig sind und 0,3 Sekunden hoch sind, lädt sich der Kondensator 228 auf die Schwellwertspamiung auf, und das Aungangssignal vom integrierten Schaltkreis 220.. ist niedrig, so daß das Relais 238 betätigt wird. Danach wird ein Signal, das den betriebsbereiten Zustand anzeigt,zur logischen Schaltung des Kopiergerätes übertragen. Die Diode 240 ist eine Steuerdiode um den Steuerschaltkreis der Schmelzeinrichtung zu umgehen. Der Kondensator dient als ein Filter für die- interne Spannungsversorgung des integrierten Schaltkreises 244. Der Widerstand begrenzt den Strom in der Leitung l49 des integrierten Schaltkreises 244 und der Kondensator 248 kompensiert die Phasenverschiebung des Transformators zum Heruntertransformieren. Die Leitungen 175» 153 und 155 sind

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miteinander verbunden, wobei die Leitung 155 eine Vorspannung von etwa 2,9 Volt aufweist. Die Leitung 157 vom integrierten Schaltkreis 244 ist mit einem Spannungsteiler verbunden, der aus den Widerständen 25O, 252 und der Photozelle 254 gebildet wird. Der Widerstand der Photozelle 254 ändert sich in Abhängigkeit der von der Lichtquelle 256 abgestrahlten Lichtintensität. Die Lichtquelle 256 ist iber der Strahlungsquelle 76 ( vergl. Fig. 4 ) geschaltet tind bildet zusammen mit der Photozelle 254 die fotoelektrische Schaltung 110 ( vergl. Fig. 4 ). Die Lichtquelle ist über den Widerstand 258 mit der Strahlungsquelle 76 verbtmden. Der Widers tandswert der Photozelle ändert sich in Abhängigkeit von der an die Strahlungsquelle 76 angelegten Spannung. Der Triac-Toritnpuls tritt an den Anschluß 159 der integrierten Schaltung 244 auf, wenn die Spannung über der Strahlungsquelle 76 niedrig ist und¹' der Widerstandswert der Photozelle 254 hoch ist. Der Spannungspegel bed dem die Impulse gesperrt sind, wird durch den Widerstand 250 gesteuert , der so eingestellt ist, daß er eine Effektiv-Spannung von I80 Volt über der Strahlungsquelle 76 aufrecht erhält. Die Widerstände 2Ö0 und 2Ö2 erhöhen die Vorspannung an der Klemme 151» wenn die Kontakte des Relais 264 geschlossen sind. Der Widerstand 260 ist derart eingestellt, daß er der Strahlungsquelle 76 eine Effektiv-Spannung von 152 Volt liefert. Die Widerstände 266 und 268 stellen eine positive Rückkopplung um den an/aus-Abfühlverstärker des integrierten Schaltkreises 244 dar. Der integrierte Schaltkreis 244 und der integrierte Schaltkreis l48 sollen im weiteren mit Bezug auf die Fig. 7 beschrieben werden. Die positive Rückkopplung um den an/aus - Abfühlverstärker des integrierten Schaltlireises 244 ruft

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eine Hysterese hervor und vermindert den Halbzyklus des Einstellpunktes. Der Impulsumformer 130 invertiert die Torimpulse und isoliert die Steuerschaltung von dem ( nicht dargestellten ) Strahlimgsenergie-Triac. Die Torschaltung wird mit einer positiven Spannung gesperrt, die über den Widerstand 270 an die Klemme 161 des integrierten Schaltkreises 244 anliegt. Die positive Spannung tritt an dieser Klemme ΙΟΙ nicht mehr auf, wenn die Kontakte des Relais 272 geschlossen sind.

Der Schwellwert-Detektor 274 besitzt an&er Klemme einen positiven Eingang. Dieser Eingang wird durch die Widerstände 276 und 278 des Spannungsteilers auf eine Vorspannung gebracht. Die Widerstände 28O, 282 tind 284 des Spannungsteilers und der Thermistor 100 ( vgl. Fig. 4 ) sind mit der negativen Eingangsklemme des Schwellwert-Detektors 274 , d.h. mit dor Klemme 165 verbunden. Wenn die Spannung an der Klemme 165 bezüglich der Klemme 163 positiv ist, so weist der Thermistor 100 einen großen Widerstandswert auf und die Ausgangsspannung des Schwellwert-Detektors 274 ist niedrig. Fenn die Klemme 165 i-i Bezug auf die Klemme 163 einen negativen Spannungswert aufweist, so besitzt der Thermistor 100 einen niederen Widerstandswert und die Ausgangsspannung des Schwellwert-Detektors 274 ist hoch. Der Widerstand 330 liefert eine Rückkopplung, um die Oszillation in der Nähe des Einstellpunktes zu reduzieren, \ionn. die Temperatur des Thermistors 100 über 225 C liegt, so treten am Schwellwort-Detektor 274 eine hohe Aus gangs spannung auf, die das Relais 269 betätigt. Dar Spannungseingang der Strahlungsquelle 76 wird daraufhin auf einen niedrigeren Pegel umgeschaltet. Die Widerstände 288

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und 299 eines ^panungsteilei-s liefern die entsprechenden Spannungspegel, um die Diode 292 in den leitenden Zustand zu versetzen, die ihrerseits den Transistorschalter 294 betätigt. Der Transistorschalter 294 ist in Parallelschaltung mit den Kontakten des Relais l80 verbunden und steuert den integrierten Schaltkreis l48, wenn das die Hilfs-Heiz-Vorrichtung 96 betätigende Signal nicht vorhanden ist. Die Relais 18Ο, 272 und 238 isolieren die Steuerschaltung von der logischen Schaltung des Gerätes. Die Kondensatoren 296 und 298 verhindern das Relais-flattern rait einem Eingangssignal von einem kHz . Die Widerstände 3OO und 302 begrenzen den Strom und die Dioden 304 und 306 dienen als Steuerdioden. Ein Unterdrückunssiietzwerk mit den Widerständen 310 und 312, die mit den Kondensatoren 3l4 und 316 zusammenwirken, begrenzen den Spannungsanstieg über den Triac der Hilfs^Heiz-Vorrichtung und der Strahlungsquelle, so daß die Triacs daran gehindert werden, sicli einztinehalten, wenn Spannungssprünge bei der Versorgungsspannung auftreten. Die integrierten Schaltkreise 203, 220 und 274 sind Operationsverstärker, die in dem in Fig. 6 dargestellten Schaltkreis als SpamiungsVergleichs-Schal.tungen benutzt werden. Die integrierten Schaltkreise l48 und 244 sind in Fig. 7 dargestellt und werden nachstehend anhand dieser Zeichnung erläutert.

In Fig. 7 ist ein integrierter Schaltkreis l48 dargestellt. Der integrierte Schaltkreis l48 ist im wesentlichen mit dem integrierten Schaltkreis 244 identisch. Die Klemmen entsprechen einander folgendermaßen: Klemme l4l entspricht Kieraae 161, Klemme 167 entspricht Klemme 169» Klemme 139 entspricht Klemme 159, Klemme I76 entspricht Klemme 173, Klemme 160 entspricht Klemme 157» Klemme 154 entspricht Klemme I75, Klemme I56 entspricht Klömme 153, Klemme I58

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entspricht Klemme 155j Klemme 177 entspricht Klemmei79, und Klemme 135 entspricht Klemme l49. Der Spannungsbegrenzer 3l8 begrenzt die an die Klemmen 135 und I76 angelegte Spannung auf etwa + 8 Volt. Die Spannungsquelle 230 besteht aus einem Einweg-Gleichrichter, der an der Klemme 167 eine Spannung von + 6 Volt erzeugt, wenn ein ausserer Kondensator über den Klemmen I67 und 176 geschaltet ist. Der Detektor 222 mit Null-Durchgang erzeugt einen Ausgangsimpuls, wenn die Spannung über den Klemmen 135 und I76 kleiner als 2 Volt ist. Der An/aus-Abfühlverstärker 324 arbeitet als Diffcrential-Vergleichsschaltung, wenn an den Klemmen I58 und I60 Eiiigangssignale liegen. Die Ausgangspannung am An/Aus-Äbfühlverstärker 224 ist hoch, wenn die Klemme I60 positiver ist als die Klemme 158. Der Triac-Torschaltkreis 326 enthält eine Treiberstufe, um den Triac direkt zu triggern. Die Torschaltung ist angeschaltet, wenn alle EingangssignaIe an ihr eine hohe Spannung aufweisen, d.h. die Versorgungsspannung muß etwa einen Wert von Null Volt haben, der An/Aus-Abfühlverstärker 324 muß eine hohe Ausgangsspannung aufweisen, und die Ausgangsspannung der Inverterschaltung 328 muß hoch sein. Die Ausgangsspannung der Inverterschaltung 328 ist hoch, wenn die Spannung an der Klemme l4l kleiner als 2 Volt ist.

Tabelle 2 gibt beispielsweise eine Zusammenfassung der bevorzugten Werte für die Widerstände und Kapazitäten gemäß Fig. 6 wieder. In der Tabelle sind die Nennwerte der Kapazitäten und Widerstände angegeben und zusammengefasst, die durch die Bezugszeichen kenntlich gemacht sind.

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Tabelle

Widerstand	Nennwert	Kondensator	Nennwert in	•
	in Ohm	Nr.	Mikrofarad
		138	50
l42	249	146	100
144	392	152	0,56
150	IK	186	33
I62	3,9K	228	33
I69	25 κ	242	100
170	6 K	248	o,56
176	IO K	296	0,47
I82	50 κ	298	o,47
184	10 K	314	0,1
192	50 κ	316	o,l
198	390
2o4	50 κ
2o6	15 κ
2o8	15 κ
212	50 κ
2l4	12 K
216	1,2K	•
218	6,8k
222	10 K
224	10 K
226	100 K
23O '	100 K
234	470 κ

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Tabelle 2 ( Portsetzung )

Widerstand	Nennwert in Ohm	Kondensator Nr.	Nennwert in Mikrofarad
246	1 K
250	10 K
-- 252	5,6 K
258	6 K
260	10 K
262	3,3 K
266	18 κ
268	12 K
27ο	10 K
276	22 K
278	22 K
280	25 κ
282	10 K
284	10 K
288	1 K
290 ·	2,7 K
300	22
3o2 308	22 39o
3I0	100
312	100
330 ,	820 κ
332	15 K

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Zusammenfassend ist also festzustellen: Die erste Regeleinrichtung sprichst auf die im Boreich des sich bewegenden Gegenstandes abgegriffene Temperatur an, um die von der ersten Wärmequelle erzeugte Wärmeenergie so einzustellen, daß der sich bewegende Gegenstand auf etwa der vorgegebenen Temperatur gehalten wird. Der sich bewegende Gegenstand im Kopier·orät ist ein Blatt des Trägermaterials, das sich entlang eines Endlos-Förderbande s bewegt. Die erste Wärme que 3.1e ist eine Hilfs-Heiz-Vorrichtung, die das Transportband aufwärmt, atif dem das Trägermaterial sich vorwärts bewegt. In gleicher Weise spricht die zweite Regeleinrichtung auf die Temperatur an, die im Bereich der zweiten Wärmequelle, oder in diesem Falle im bereich der Strahlungsquelle abgegriffen wird, um die von dieser Strahlungsquelle erzeugte Wärmeenergie zu regeln. Die Strahlungsquelle wirkt mit der Hilfs-Heiz-Vorrichtung zusammen, um den sich bewegenden Gegenstand, d.h. das Trägermaterial - Blatt auf etwa der vorbestimmten Temperatur zu halten,um das darauf befindliche Mehrschichten-Tonerpuderbild zu fixieren. Das Regelsystem der vorliegenden Erfindung regelt also die Schmelzeinrichtuiig, die in einem elektrophotographisehen Kopiergerät enthalten ist, um ein einschichtiges oder mehrschichtiges Tonerpuderbild auf einem Trägermaterial-Blatt dauerhaft zu fixieren.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde also ein Regelsystem geschaffen, das die zuvor beschriebenen Aufgaben und Ziele mit den entsprechenden Vorteilen voll erfüllt. Wenn die vorliegende Erfindung auch anhand einer bevorzxigten Aus führung s form beschrieben wurde, so bleibt die Erfindung natürlich nicht auf

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diese Atisführungsform beschränkt. Die Erfindung läßt vielmehr verschiedenartigste Möglichkeiten, Abänderungen und Äquivalente zu, die dem Fachmann anhand der vorgenannten Beschreibung möglich sind. Dementsprechend schliessen die nachfolgend aufgeführten Schutzansprüche alle Möglichkeiten,Abänderungen und Äquivalente ein, die dem Sinne nach der Erfindung zu entnehmen sind und innerhalb des Erfindungsgedankens liegen.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   ι/ I))Regelsystem, insbesondere für ein elektrostatographxsches — Druckgerät, zur Regelung einer ersten und einer zweiten Wärmequelle, die miteinander zusammenwirken, um einen sich bewegenden Gegenstand auf .einer vorbestimmten Temperatur zu halten, gekennze ichnet durch eine erste Regeleinrichtung ( ΙΐΛ), -ie auf die im Bereich des sich bewegenden Gegenstandes abgegriffene Temperatur anspricht, um die von der ersten Wärmequelle ( 96 ) erzeugte Wärmeenergie so einzustellen, daß der sich bewegende Gegenstand auf etwa der vorgegebenen Temperatur gehalten wird, wobei die erste Regeleinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie die Schwankungen der ihr zugeführten Versorgungsspannung automatisch ausgleicht, und durch eine mit der ersten Steuereinrichtung ( 114 ) zusammenwirkende zweite Steuereinrichtung ( 98 )» die auf die im Bereich der zweiten Wärmequelle ( 76 ) abgegriffene Temperatur anspricht, um die von der zweiten Wärmequelle ( 76 ) erzeugte Wärmeenergie so einzustellen, daß die mit der ersten Wärmequelle ( 96 ) zusammenwirkende zweite Wärmequelle ( 76 ) den sich bewegenden Gegenstand etwa auf der vorgegebenen Temperatur hält, wobei die zweite Regeleinrichtung ( 98 ) derart ausgebildet ist, daß sie die Schwankungen der ihr zugeführten Versorgungsspannung automatisch ausgleicht.
2. 2) Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung (ll4 ) folgende Einrichtungen aufweist: Eine Temperatür-Abfühleinrichtung ( IIS ), um die Temperatur im Bereich des sich bewegenden Gegenstandes abzufühlen und ein dementsprechendes elektrisches Ausgangssignal zu erzeugen ;

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   eine Einheit ( Il6 ) zur Bereitstellung einer der vorgegebenen Temperatur entsprechenden Bezugsgröße, wobei diese Einheit ( Il6 ) so ausgebildet ist, daß sie eine Vielzahl diskreter Bezugsgrößen erzeugt, die jeweils diskreten vorgegebenen Temperaturen entsprechen ; eine Vergleichsschaltung ( 120 ), um das elektrische Ausgangssignal von der Temperatur- Ab fühl < ', !richtung ( Il8 ) mit der Bezugsgröße der Einheit ( 1?.6 ) zu vergleichen, wodurch ein der Differenz zwischen diesen Größen entsprechendes Fehlersignal erzeugt wird; eine Schaltung (122) zur Bereitstellung einer Referenzspannung; eine Einrichtung ( 124 ) zum Messen der die erste liärmequelle ( 96 ) anregende Spannung und zum Erzeugen einer dieser Spannung entsprechenden Ausgangsspannung; eine Vergleichsschaltung ( 126 ) zum Vergleichen der Summe von Ausgangsspannung und Fehlersignal mit der Bezugsspannung, um eine Fehlerspannung zu erzeugen, die von den Schwankungen der der ersten Steuereinrichtung ( Il4 ) zugeführten Versorgungsspannung im wesentlichen unabhängig ist; und eine Schaltungseinrichtung ( 128 ), die auf die Fehlerspannung anspricht, um eine Erregerspannung zu erzeugen, die die abgegebene Energie der ersten Wärmequelle ( 96 ) regelt.
3. 3) Regelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungseinrichtung ( 128 ) einen Proportional-Spannungsregler mit Null- Durchgang aufweist, der eine im wesentlichen konstante Effektivspannung liefert, wenn die Abfühleinrichtung ( II8 ) anzeigt, daß die Temperatur des sich bewegenden Gegenstandes unter einer ersten vorgegebenen Temperatur liegt, der eine im wesentlichen Null-Effektivspannung liefert, wen;i die Ab fülleinrichtung ( II8 ) anzeigt, daß der sich

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   bewegende Gegenstand eine Temperatur aufweist, die größer ist als eine zweite vorgegebene Temperatur, und der die Effektivspannung einregelt, wenn die Abfüllleinrichtung ( Il8 ) anzeigt, daß die Temperatur des sich bewegenden Gegenstandes zwischen der ersten und der zweiten vorgegebenen Temperatur liegt, um auf diese Weise die von der ersten Wärmequelle ( 96 ) abgegebene Energie zu regeln.
4. 4) Regelsystem nach Anspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet , daß der Proportional-Spannungsregler ( 128 ) die Effektivspannung nachregelt, wenn die Abfühleinrichtung ( II8 ) eine Temperaturänderung im Bereich des sich bewegenden Gegenstandes anzeigt, wobei die sich gegebenenfalls ändernde Temperatur zwischen der ersten und der zweiten vorgegebenen Temperatur liegt, und daß der Proportional-Spannungsregler die Effektivspannungin umgekehrtem Verhältnis zur von der Abfühleinrichtung ( II8 ) angezeigten Temperaturänderung nachregelt,
5. 5) Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Regeleinrichtving (98) folgende Einrichtungen aufweist: Eine Temperaturabfühleinrichtung ( 100 ), die die Temperatur im Bereich der zweiten Wärmequelle ( 76 ) abfühlt und ein dementsprechendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt; eine Einheit ( 102 ), die eine der vorgegebenen Temperatur entsprechende Bezugsgröße bereitste3.lt; eine Vergleichsschaltung ( 104), um das elektrische Ausgangssignal von der Abfühleinrichtung ( 100 ) mit der Referenzgröße von der Einheit ( 102 ) zu vergleichen, um ein der Differenz zwischen diesen Größen entsprechendes Fehlersignal zu erzeugen; eine Schaltung ( I06 ), um eine Referenzspannung

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   bereitzustellen;eine Schaltungseinrichtung ( 110 ), um die die zweite Wärmequelle ( 76 ) anregende Spannung zu messen und eine dieser Spannung entsprechende Ausgangsspannung zu erzeugen ; eine Vergleichsschaltung ( IO8 ) zum Vergleich der Summe aus Ausgangsspannung und Fehlersignal mit der Bezugsspannung, um eine von den Schwankungen der der zweiten Steuereinheit ( 98 ) zugeführten Versorgungsspannung im wesentlichen unabhängige Fehl er spannung zu erzeugen; und ei~n.e Einrichtung ( 112 ), die auf die Fehlerspannung anspricht und eine Erregerspannung zur Regelung der von der zweiten Wärmequelle ( 76 ) abgestrahlten Energie zu erzeugen.
6. 6) Regelsystem nach Anspruch 5» d a d ur ch gekennzeichnet , daß die Schaltungseinrichtung ( 112 ) einen Regler aufweist, der eine iiresentlich konstante Effektivspannung mit einer ersten vorgegebenen Amplitude liefert, wenn die Abfühleinrichtung ( 100 ) anzeigt, daß die Temperatur im Bereich der zweiten Wärmequelle ( 76 ) unter einer vorgegebenen Temperatur liegt, der eine im wesentlichen konstante Spannung mit einer zweiten vorgegebenen Amplitude liefert, wenn die Abfühleinrichtung ( 100 ) anzeigt, daß die Temperatur im JSereich der zweiten Wärmequelle ( 76 ) größer ist als die vorgegebene Temperatur, und der eine Sp_annurLg _rait einer ersten vorgegebenen Amplitude erzeugt, wenn die Abfühleinrichtung ( 100 ) anzeigt, daß die Temperatur im Bereich der zweiten Wärmequelle ( 76 ) von einer unter der vorgegebenen Temperatur liegenden Temperatur auf eine über der vorgegebenen Temperatur liegenden Temperatur ansteigt, und daß der Proportional-Zähler weiterhin eine Spannung mit einer zweiten Amplitude erzeugt, wenn die Abfühleinrichtung ( 100 ) anzeigt, daß die über der vorgegebenen Temperatur liegende Temperatur auf eine uviter der vor-

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   gegebenen Temperatur ligenden Temperatur abnimmt , so daß auf diese Weise die von der zweiten Wärme^- quelle ( 76 ) abgegebene Energie geregelt wird.
7. 7) Regelsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d iir ch gekennzeichnet, daß das Regelsystem in einem elektrostatographischen Druckgerät mit einer Schmelzeinrichtung verwendet wird, in der eine erste Wärmequelle mit einer zweiten Wärme-» quelle zusammenwirkt, um die Temperatur eines Trägerblattes mit einem darauf aufgebrachten Bild aus Tonerpulver auf eine vorgegebene Temperatur einzuregeln,wenn das Trägerblatt durch dieSchmelzeinrichtung hindurchläuft .

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   3* .

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