DE2506953A1

DE2506953A1 - Elektrophotographische kopiervorrichtung

Info

Publication number: DE2506953A1
Application number: DE19752506953
Authority: DE
Inventors: Robert Allison Moore
Original assignee: Itek Corp
Current assignee: Northrop Grumman Guidance and Electronics Co Inc
Priority date: 1974-02-19
Filing date: 1975-02-19
Publication date: 1975-08-21
Also published as: IT1031814B; SU618065A3; US3922520A; GB1490653A; AU7824475A; FR2261559B1; SE410128B; BE825711A; FR2261559A1; SE7501811L; JPS50119638A; NL7501880A; CA1065956A; AU501120B2

Description

ITEK CORPORATION

IO Maguire Road, Lexington, Massachusetts, V.St.A,

E lekt rophot ographis eine Kopiervorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft Strahlungsheizvorrichtungen und insbesondere eine verbesserte Strahlungsheizvorrichtung zum Schmelzen von Tonerpulverbildern auf die Oberfläche eines Bildträgers in elektrophotographischen Kopiervorrichtungen.

Bei der Entwicklung moderner elektrophotographischer Kopiergeräte ist es bedeutsam, fertige Kopien von Vorlagen in kürzestmöglicher Zeit zu erhalten. Um dies zu erreichen, hat man unter anderem den Schmelzbereich näher untersucht, durch welchen die entwickelten elektrophotographischen Tonerpulverbilder geleitet werden, um die Pulverbilder auf

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der Oberfläche ihres Trägermediums zu schmelzen oder zu fixieren. Obgleich eine Vielzahl von Schmelzsystemen entwickelt wurde und verwendet wird, beispielsweise Systeme, welche Dampfschmelz- oder Kontaktschmelzverfahren verwenden, scheint es, dass jene Systeme, welche den Schmelzvorgang mittels Strahlungsenergie durchführen, die meisten Vorteile bezüglich der Erzielung einer hohen Kopiergeschwindigkeit aufweisen. Insbesondere benötigen mit Strahlungsenergie arbeitende Systeme gewöhnlich eine kürzere Aufwärmzeit, sind weniger kompliziert aufgebaut und besitzen im allgemeinen einen höheren Wirkungsgrad der Wärmeenergieübertragung auf die zu schmelzenden Bilder. Die bekannten mit Strahlungsenergie arbeitenden Schmelzsysteme s.ind jedoch aus mehreren Gründen noch nicht vollständig zufriedenstellend.

Eine der Hauptschwierigkeiten liegt darin, dass nach dem Einschalten des Heizelements eine gewisse Zeitspanne erforderlich ist, bevor ein Gleichgewichtszustand erreicht wird und ausreichende Wärmemengen in gleichförmiger Weise abgegeben werden. Dies liegt daran, dass in den einleitenden Heizstufen nach dem Einschalten der Heizelemente ein grosser Teil der erzeugten Wärme dazu verwendet wird, um das die Lampen umgebende Gehäuse oder die umgebende Luft aufzuheizen, so dass es etwa bis zu einer Minute dauert, bevor eine ausreichende Wärmemenge gleichmässig dem Pulverbild zugeführt werden kann, damit der Schmelzvorgang erfolgt.

Um diesen Mangel zu beseitigen, wurden eine Vielzahl von Korrekturmassnahmen vorgeschlagen. Beispielsweise sind in einigen Systemen eine Anzahl von im Abstand voneinander angeordneten Heizlampen vorgesehen, wodurch die wirksame Grosse des Schmelzbereichs erhöht wird, so dass auf diese

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Weise die Pulverbilder für eine längere Zeitspanne erwärmt werden. Bei derartigen Anordnungen besteht jedoch die Schwierigkeit, dass es häufig notwendig ist, die Bilder ziemlich langsam durch den Schmelzbereich zu bewegen, um zu gewährleisten, dass ein zufriedenstellender Schmelz» Vorgang erfolgt. Bei der Anordnung vieler Heizlampen v/erden ferner erhebliche Energiemengen benötigt, und dies kann zu einer beträchtlichen Verschwendung von elektrischer Energie führen und daneben zur Erzeugung beträchtlicher Wärmemenge innerhalb der Vorrichtung, was problematisch sein kann.

Andere Anordnungen versuchen dieses Stabilitätsproblem zu lösen, indem die Heizelemente in einem Bereitschaftszustand gehalten werden, wenn die Maschine nicht in Tätigkeit ist. Bei diesem Verfahren erfolgt ebenfalls eine Verschwendung beträchtlicher Wärme oder Energie, Da die Heizelemente kontinuierlich Wärme abgeben, besteht die Gefahr, dass der Bildträger, welcher normalerweise stationär gehalten wird, wenn keine Kopien gemacht werden, verbrennt oder verkohlt.. Es ist deshalb notwendig, die Heizelemente auf einer etwas unterhalb der Schmelztemperatur liegenden Temperatur zu halten und diese anschliessend schnell auf die Schmelztemperatur zu erhöhen, wenn ein Kopiervorgang durchgeführt werden soll, so dass das Förderband bewegt ge halten werden muss oder die Heizelemente zurückgezogen wer den oder dergleichen, was die Anordnung komplizierter gestaltet«

Bei einer anderen Schmelzanordnung wird versucht, die Gefahr einer Verbrennung oder Verkohlung des Bildträgers zu verhindern, indem die Strahlungsenergiequellen innerhalb eines Gehäuses angeordnet werden, so dass sie im Bereitschafts-

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zustand auf der Schmelztemperatur gehalten werden können. Bei derartigen Anordnungen wird, sobald eine Kopie hergestellt werden soll, das Gehäuse geöffnet, so dass die Strahlungsenergie unmittelbar auf das zu schmelzende Pulverbild trifft. Bei derartigen Anordnungen besteht die Schwierigkeit, dass die das Gehäuse umgebende Umgebungsluft eine merklich niedrigere Temperatur als das Gehäuseinnere aufweist, so dass infolgedessen Instabilitäten in der dem Bild zugeführten Strahlungsenergiemenge auftreten, bevor die Umgebungsluft am Gehäuse gleichmässig erhitzt ist. Es ist daher notwendig, erhebliche Energiemengen einzusetzen, um ein schnelles Schmelzen einer ersten Kopie zu erzielen.

Im allgemeinen ist gegenwärtig keine Anordnung verfügbar, welche ein sehr schnelles Schmelzen des ersten entwickelten elektrophotographischen Pulverbildes in einer Kopiervorrichtung gestattet, während gleichzeitig die Notwendigkeit entfällt, dass sehr grosse Energiemengen zugeführt werden, so dass besondere Energiequellen notwendig sind, was im allgemeinen den Betrieb der Maschine verteuert.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird eine neue mit Strahlungsenergie arbeitende Schmelzvorrichtung geschaffen, welche in hohem Masse die vorausgehend beschriebenen Mangel beseitigt und ein im wesentlichen unmittelbares Schmelzen des Pulverbildes ermöglicht, ohne dass dabei ein zu hoher Energieverbrauch notwendig wird.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden diese verbesserten Eigenschaften mittels eines Schmelzsystems erhalten, in welchem übliche aktive, mit Strahlungsenergie arbeitende Heizelemente zusammen mit passiven Heizelementen verwendet werden, welche die aktiven Heizelemente

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während der Zeitspanne ergänzen, in welcher die Strahlungsenergie der aktiven Heizelemente sich einem stabilen Gleichgewichtszustand nähert. Insbesondere weist die Schmelzvorrichtung eine aktive Strahlungsenergiequelle, wie beispielsweise eine Infrarotlampe oder dergleichen, auf, die innerhalb eines Gehäuses vorgesehen ist, welches selektiv geöffnet und geschlossen werden kann. Ein Teil des Hauses ist ferner im wesentlichen mit einer passiven Wärmequelle, wie beispielsweise einem Isolierstoff, aufgefüllt, welche grosse Wärmemengen speichern kann und diese als Strahlung abgibt, wenn der Isolierstoff gegenüber der Umgebungsatmosphäre freiliegt.

Die Anordnung arbeitet in der folgenden Weise: In Bereit--Schaftsstellung ist das Gehäuse geschlossen und die aktive Wärmequelle ist eingeschaltet, um sie sowie den Isolierstoff für das Schmelzen bereitzustellen. Wenn ein Bild geschmolzen werden soll, so wird das Gehäuse geöffnet, so dass Strahlungsenergie sowohl von der Lampe als auch vom Isolierstoff zugeführt wird. Zusammen liefern die aktiven und passiven Wärmequellen ausreichend Wärmeenergie, um ein unmittelbares Verschmelzen des an ihnen vorbeigeführten Pulverbildes zu ermöglichen, ungeachtet des Umstands, dass die aktive Wärmequelle allein eine zum Schmelzvorgang nicht ausreichende gleichförmige Wärmemenge abgeben kann. Die passive Wärmequelle liefert beträchtliche Wärmemengen während einer Zeitspanne zwischen 30 Sekunden und einer Minute, bevor sie abkühlt, wobei jedoch bis dahin die aktive Wärmequelle allmählich ihren Gleichgewichtszustand erreicht hat und allein zur Durchführung des Schmelzvorgangs ausreicht.

Daher können auf der Basis der vorliegenden Erfindung Bilder nahezu augenblicklich geschmolzen werden, ohne dass sehr grosse Energiemengen erforderlich sind, die andernfalls

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benötigt wurden, um die aktiven Heizlampen sehr schnell in einen Gleichgewichtszustand zu bringen« Infolgedessen kann die Vorrichtung an üblichen Steckdosen betrieben v/erden und erfordert keine besonderen Leistungsquellen, wobei ferner, abgesehen von der Energieersparnis der beträchtliche Vorteil erhalten wird, dass die Kopiervorrichtung leichter tragbar gebaut werden kann.

Obwohl die Heizlampen in Bereitschaftszustand eingeschaltet bleiben, sind sie innerhalb eines gut isolierten Gehäuses angeordnet, so dass kein zu grosser Energieverlust durch Abstrahlung in die Umgebungsatmosphäre erfolgt. Aus dem gleichen Grunde besteht keine Gefahr, dass das Bildträgermaterial während dieser Zeitspanne verbrennt oder verkohlt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist in ihrem Aufbau verhältnismässig einfach, jedoch höchst wirkungsvoll zur Erzielung eines schnellen Kopiervorgangs mit geringster Energiemenge. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der anschliessenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

Pig. 1 eine etwas schematische Darstellung eines erfindungsgemäss ausgebildeten Schmelzbereiches in Bereitschaftsstellung,

Fig. 2 einen Querschnitt des Schmelzbereichs nach Fig. 1 während des Betriebs.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in etwas schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Schmelzbereichs zur Verwendung in einer elektrophotographischen Kopiervorrichtung. Der Schmelzbereich 10 wird

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von einer aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten Anordnung in der Nachbarschaft eines Fördersystems 11 gehalten, mittels welchem ein Bildträger durch den Schmelzbereich geführt wird, damit das Schmelzen des Pulverbildes auf dem Bildträger erfolgt. Das Fördersystem 11 kann ein mittels Rollen angetriebenes Förderband 12 oder eine andere bekannte Transportvorrichtung aufweisen, welche ein Papierblatt oder ein anderes Trägermedium, welches ein Pulverbild aufweist, von vorgeschalteten bekannten Arbeitsbereichen der Kopiermaschine in den Schmelzbereich bringen, damit das Bild geschmolzen und am Träger fixiert wird. Gemäss einer alternativen, in den Figuren dargestellten Ausfünrungsform kann das Förderband 12 selbst den Bildträger darstellen, auf welchem das Tonerbild 26 geschmolzen wird, um später auf ein endgültiges Substrat wie Papier übertragen zu werden, wie dies in der US-Pat ent anmeld ung 4O3> 696 beschrieben ist, die eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Übertragen und Schmelzen eines elektrophotographischen Toners betrifft. Unter "schmelzen", wie es in dieser Beschreibung gebraucht wird, wird das Erhitzen des Pulverbildes auf einen Zustand verstanden, in dem die Pulverteilchen zusammenschmelzen und fliessfähig werden, unabhängig davon, ob sie tatsächlich am Bildträger fixiert werden oder an diesem in einen nachgeschalteten Bereich der Kopiervorrichtung weiterbewegt werden, um dann auf ein Papierblatt oder dergleichen übertragen zu werden.

Der Schmelzbereich 10 weist ein längliches, im wesentlichen rechteckförmig ausgebildetes Gehäuse 13 auf, welches sich quer über ein Förderband 12 erstreckt, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, und welches einen Hauptteil 14 und einen Deckelteil 15 aufweist, die mittels eines Gelenks l6 ver-

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bunden sind. Gemäss Fig. 2 besitzt das Gehäuse 13 äussere Gehäuseabschnitte 18, 19, welche den Hauptkörper und den Deckelabschnitt bilden, die jeweils aus rostfreiem Stahl bestehen, obgleich andere Werkstoffe, die den hohen auftretenden Temperaturen widerstehen können, auch geeignet sind.

Innerhalb des Hauptkörpers 14 des Gehäuses 13 sind zwei Strahlungsenergiequellen 31 und 32 (Fig. 2) angeordnet. Die Strahlungsenergiequellen 31 und 32 erstrecken sich über die Gehäuselänge und bestehen vorzugsweise aus Quarz-Wolframlampen, die wirksame Wärmeenergiequellen darstellen und eine verhältnisrnässig lange Lebensdauer aufweisen; es ist jedoch offensichtlich, dass andere Wärmequellen, wie auch eine unterschiedliche Anzahl derselben, gegebenenfalls verwendet werden können. Die Lampen 31 und 32 sind mittels eines Schaltkreises an eine nicht dargestellte bekannte Stromversorgung angeschlossen und mit den üblichen Steuergeräten verbunden, die in der Kopiermasohine zu ihrem Ein- und Ausschalten im jeweils gewünschten Zeitpunkt vorhanden sind.

Der Gehäuseabschnitt 19, welcher den Deckelbereich 15 des Gehäuses bildet, ist im wesentlichen mit einem Isoliermaterial 21 gefüllt, welches die von den Lampen 31 und 32 gelieferte Wärmeenergie speichern und später abstrahlen kann, wie anschliessend erläutert wird. Das Isoliermaterial 21 besitzt niedrige Wärmeleitfähigkeit, hohe spezifische Wärme und hohe Wärmeabgabe; ein Material, welches sich für diese Anwendung als besonders geeignet erwiesen hat, ist eine keramische Faser, die unter der Bezeichnung "Kaowool" von Babcock-Wileox Corp. vertrieben wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Innere des Gehäuseabschnitts 19, welcher

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den Bodenabschnitt 14 des Gehäuses 13 bildet, ebenfalls im wesentlichen mit einem ähnlichen Isoliermaterial 22 abgedeckt, damit Energieverluste durch die Gehäusewände so klein wie möglich gehalten werden.

In Fig. 1 ist das Gehäuse 13 in Bereitschaftsstellung dargestellt, während Fig. 2 das gleiche Gehäuse in geöffneter Lage zur Durchführung des Schmelzvorganges zeigt. Daher ist im Schmelzbereich 10 eine mechanische Anordnung vorhanden, um das öffnen und Schliessen des Gehäuses 13 zu ermöglichen. Diese Anordnung kann in verschiedener Weise gestaltet sein und ist daher in den Figuren nur schematisch eingezeichnet. Insbesondere kann der Hauptkörper 14 mittels eines Gelenks 23 mit einer Halterung in der Maschine verbunden sein, wobei sich das Gelenk 23 im wesentlichen über die Gehäuselänge erstreckt, so dass das Gehäuse längs des Gelenks frei gegenüber der Halterung verschwenkbar ist. Ferner ist ein Verbindungsglied 24, welches mit einer Verschiebevorrichtung verbunden ist, bei 27 gelenkig mit dem Gehäuseabschnitt 19 verbunden. Aus den Figuren ist ersichtlich, dass bei Ausübung eines Zugs auf das Verbindungsglied 24 sich das Gehäuse mittels einer Schwenkbewegung um das Gelenk 16 öffnet und um das Gelenk 23 in nach unten gerichteter Lage verdreht wird, bis es die in Fig. 2 gezeigte Stellung erreicht. In ähnlicher V/eise kann durch Anwendung einer Druckkraft am Verbindungsglied 24 oder in anderer bekannter Weise das Gehäuse nach Wunsch in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgebracht werden.

Es wird nun beschrieben, in welcher Weise der Schmelzbereich 10 arbeitet, um ein an ihm auf einem Förderband 12 vorbeigeführtes Pulverbild unmittelbar zu schmelzen, wobei der Schmelzbereich einen Teil der Kopiermaschine bildet.

Das Gehäuse 13 befindet sich zunächst, wenn beispielsweise

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die Maschine über Nacht abgeschaltet ist, in der in Fig. 1 gezeigten Stellung, wobei die Lampen 31 und 32 nicht eingeschaltet sind» Wird morgens die Maschine eingeschaltet, beispielsweise vorbereitend für den täglichen Einsatz, so geschieht folgendes: Die Lampen 31 und 32 werden eingeschaltet, während das Gehäuse 13 in der geschlossenen Stellung gemäss Fig. 1 bleibt. Während dieser Aufheizperiode wird daher das Gehäuse allmählich in den zum Schmelzen geeigneten Betriebszustand gebracht. Da das Gehäuse gut isoliert ist, erfolgt über die Gehäusebereiche l8, 19 kein grosser Energieverlust, und das Gehäuse erreicht die notwendige Schmelztemperatur von beispielsweise 6OO° C bis 1000° C innerhalb einer verhältnismässig kurzen Zeitspanne von etwa 1 1/2 Minuten. Da ferner das Gehäuse abgeschlossen und gut isoliert ist, ergibt sich diese verhältnismässig kurze Aufheizperiode, ohne dass sehr grosse Leistungsmengen von den Larapen verbraucht werden, wie dies im allgemeinen bei einer schnellen Aufheizung in bekannten Geräten notwendig ist. Während der Aufheizung des Gehäuses speichert das Isoliermaterial 21 infolge seiner hohen spezifischen Wärme einen beträchtlichen Teil der ihm zugeführten Wärmeenergie.

Sobald die Lampen 31 und 32 und das Gehäuseinnere den gewünschten Zustand für das Schmelzen erreicht haben, kann die zugeführte Energie auf einen Wert verringert werden, welcher ausreicht, um das Gehäuse auf der erforderlichen Schmelztemperatur zu halten, wobei entsprechende Fühler zu Überwaohungszwecken in der Anordnung vorgesehen sind, und das Gehäuse bleibt in dieser Bereitschaftsstellung, bis ein Kopiervorgang'gewünscht wird.

Wenn nun eine Vorlage kopiert werden soll, so wird die Maschine in Betrieb gesetzt, um den Kopiervorgang ein-

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zuleiten, und schliesslich wird am Förderband 12 in bekannter Weise ein Pulverbild 26 erzeugt und anschliessend in Richtung des Pfeils 28 in den Schmelzbereich 10 gebracht, damit das Tonerbild am Förderband 12 erhitzt wird. Unmittelbar bevor das Pulverbild 26 den Schmelzbereich erreicht wird das Verbindungsglied 24 automatisch betätigt, um das Gehäuse in die in Fig. 2 dargestellte Offenlage zu bringen, welche als Betriebsstellung der Anordnung bezeichnet werden kann. Da die Lampen vorgeheizt sind, geben sie unmittelbar erhebliche Wärmemengen ab. Durch das öffnen des Gehäuses werden die Lampen jedoch in plötzliche Berührung mit der verhältnisraässig kalten, das Gehäuse umgebenden Luft gebracht und daher werden erhebliche von den Lampen abgegebene Wärraeenergiemengen zunächst dazu verwendet, die Umgebungsluft zu erwärmen, so dass keine gleichmässige Wärmeenergiemengen zum Pulverbild 26 gelangen. Um ein ordnungsgemässes Schmelzen des Pulverbildes zu gewährleisten, wäre es daher normalerweise notwendig, abzuwarten, bis die. Umgebungsluft erhitzt worden ist und die das Pulverbild erreichende Strahlung gleichförmig ist, was etwa 30 - 60 Sekunden dauern kann, wenn nicht die Aufheizung der Lampen mit sehr hoher elektrischer Energie erfolgt.

Diese Warteperiode vor dem Verschmelzen der ersten Kopie kann im wesentlichen durch die Erfindung durch die Verwendung des Isoliermaterials 21 beseitigt werden, ohne dass hohe Energiemengen erforderlich sind. Insbesondere wird gemäss Fig. 2 beim öffnen des Gehäuses der Deckelbereich 15 bezüglich des eintretenden Pulverbildes 26 vor den Lampen 31 und 32 angeordnet. Wie bereits erwähnt, ist der Deckelbereich mit Isoliermaterial 21 gefüllt, welches beträchtliche Wärmemengen gespeichert hat, solange das Gehäuse sich in Bereitschaftsstellung befand. Daher beginnt

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beim öffnen des Gehäuses 13 das Isoliermaterial 21 mit einer erheblichen Abstrahlung von Wärmeenergie in Richtung des eintreffenden Pulverbildes und trägt daher zum Schmelzvorgang bei, während die Lampen 31 und 32 ihren Gleichgewichtszustand erreichen.

Mit anderen Worten, während sich die Lampen 31 und 32, welche als aktive Strahlungsquellen angesehen werden können, da sie durch äussere Energie gespeist werden, ihrem Gleichgewichtszustand nähern, liefert das Material 21 im Deckelbereich 15* welches als passive Strahlungsquelle angesehen werden kann, da es nicht an eine externe Leistungsquelle angeschlossen ist, ausreichend Wärmeenergie, damit das Pulverbild 26 am Förderband 12 unmittelbar geschmolzen wird. Damit unterstützt die passive Strahlungsquelle 21 die aktiven Strahlungsquellen 31 und 32, indem sie die wirksame Grosse des Schmelzbereichs während der Zeitspanne vergrössert, in welcher die Strahlungsquellen 31 und 32 ungleichmässig arbeiten, so dass das Pulverbild 26 sofort mit normaler Geschwindigkeit durch den Sehmelzbereich 10 geführt werden kann.

Das Isoliermaterial 21 kühlt sich langsam ab, liefert aber dessenungeachtet ausreichend Wärme, um die Lampen 31 und während der erforderlichen Zeitspanne zwischen etwa 30 Sekunden zu unterstützen, wonach diese Lampen ihren Gleichgewichtszustand erreicht haben und das Pulverbild 26 ohne Mitwirkung der passiven Strahlungsquelle 21 in wirksamer Weise schmelzen können.

Solange der Kopiervorgang anhält, bleibt das Gehäuse 13 in der in Fig. 2 dargestellten Lage zur Durchführung des Schmelzvorgangs. Nach beendetem Schmelzvorgang kehrt das

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Gehäuse IJ> selbsttätig in die in Pig. 1 angegebene Stellung zurück, damit das Isoliermaterial 21 zur Verwendung beim nächsten Kopiervorgang aufgeheizt wird.

Bei einer Ausführungsform der Anlage zum Schmelzen eines Pulverbildes auf ein Formblatt mit einer Standardbreite von 21,6 cm (8 1/2 Zoll) weist der Behälter l'ß näherungsweise eine Länge von 25,4 cm (10 Zoll) auf, um sicherzustellen, dass das gesamte Bild geschmolzen wird. Der Dekkelbereich 15 und der Körperbereich 14 sind etwa 7*5 - 10 cm (5-4 Zoll) breit, der Körperteil besitzt eine Dicke von etwa 5 cm (2,5 Zoll) und der Deckelbereich eine Dicke von etwa 2,5 cm (1 Zoll) und ist im wesentlichen mit Isoliermaterial 21 gefüllt. Bei diesen Abmessungen kann das Bildträgermedium 12 am offenen Gehäuse mit einer Fördergeschwindigkeit von etwa 25 cm/sec (10 Zoll pro Sekunde) vorbeigeführt werden und gegenüber dem Gehäuse einen Abstand von etwa 0,jJ2 - 0,64 mm (1/8 - 1/4 Zoll) aufweisen, womit sichergestellt ist, dass das Gehäuse oder das Isoliermaterial das Pulverbild am Förderband nicht berührt oder beeinträchtigt. Das Gehäuse Ij5 kann in etwa 1 1/2 bis 2 Sekunden vollständig geöffnet v/erden, und diese Zeitspanne stellt im wesentlichen die einzige erforderliche Wartezeit für den Schmelzvorgang bei einer ersten Kopie dar, sobald die anfängliche Aufheizung in der vorausgehend beschriebenen Weise vollständig durchgeführt wurde.

Das wichtigste Merkmal der vorliegenden Erfindung.liegt vielleicht nicht nur darin, dass es möglich ist, sehr rasch eine erste Kopie zu erhalten, sondern auch, dass dies ohne grossen Energieaufwand erfolgt. Dies liegt daran, dass für die Aufheizperiode die Lampen in einem gut isolierten Gehäuse angeordnet sind und daher die Schmelztemperatur verhältnismässig schnell (1 1/2 bis 2 Minuten) erreichen,

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ohne dass eine grosse Energiezufuhr erforderlich ist, und dass beim Schmelzvorgang die passive Strahlungsquelle 21 eine ausreichende Wärmemenge liefert, um ein sofortiges Schmelzen zu gestatten, während die Lampen Jl und 32 allmählich auf ihren Gleichgewichtszustand gebracht werden. Da eine grosse Kopiergeschwindigkeit bei der ersten Kopie mit verringerter Leistung erzielt wird, besitzen die Lampen 31 und 32 in der Regel eine längere Lebensdauer, so dass die Vorrichtung wirtschaftlicher arbeitet. Schllesslich ist es möglich, da das Gehäuse 13 in der Bereitschaftsstellung geschlossen ist, das Gehäuseinnere auf Schmelztemperatur zu halten, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Förderband 12, welches während dieser Zeitspanne stationär gehalten wird, verbrennt oder verkohlt, wobei dies im allgemeinen erreicht wird, ohne dass eine beträchtliche Energiemenge verschwendet wird.

Im vorausgehenden wurde eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, jedoch sind Abänderungen derselben möglich.. Beispielsweise kann das Gehäuse 13 neben der schematisch dargestellten Weise auf vielerlei andere Arten geöffnet und geschlossen werden und kann eine andere als die dargestellte "muschelartige" Bauweise besitzen. Schliesslich ist es gegebenenfalls möglich, im Gehäuse ein zusätzliches Vorheizsystem vorzusehen, beispielsweise eine Heizspule oder dergleichen, um das Isoliermaterial anstelle der Lampen 31 und 32 oder zusätzlich zu diesen aufzuheizen.

Weitere Abänderungen der Erfindung werden im Rahmen der anliegenden Ansprüche von diesen mitumfasst.

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Claims

Pat entansprüche

Ij) Elektrophofcographische Kopiervorrichtung mit einer Heizeinrichtung zum Schmelzen eines Pulverbildes auf die Oberfläche eines an der Heizeinrichtung vorbeigeführten Bildträgers, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung folgende Teile umfasst :

a) eine aktive Wärmestrahlungsquelle und

b) eine passive Wärmestrahlungsquelle, welche eine Einrichtung zum Speichern einer beträchtlichen ihr zu geführten Wärmeenergie und zur Abstrahlung dieser gespeicherten Wärmeenergie an das Pulverbild aufweist, um dabei die aktive Wärmestrahlungsquelle während solcher Zeitspannen zu ergänzen, während welcher die aktive Wärmestrahlungsquelle eine Wärmemenge liefert, die nicht ausreicht, um das Pulverbild in wirksamer Weise auf der Oberfläche des Bildträgers zu schmelzen·
2. Kopiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um die passive Wärmestrahlungsquelle (21) bezüglich des vorbeigeführten Bildträgers vor der aktiven Wärmestrahlungsquelle (31, 32) anzuordnen.
3· Kopiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die passive Warmestrahlungs-

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quelle (21) ein Material mit einem verhältnismässig hohen Wärmespeichervermögen aufweist, um beträchtliche Wärmeenergiemengen zu speichern und ein verhältnismässig hohes thermisches Emissionsvermögen aufweist, um die gespeicherte Wärmeenergie auf das Pulverbild abzustrahlen.
4. Kopiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material aus einem Isoliermaterial besteht.
5. Kopiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung ferner aufweist:

a) ein Gehäuse mit einer geöffneten Schmelzstellung und einer geschlossenen Bereitschaftsstellung,

b) eine Einrichtung, um die aktive Wärmestrahlungsquelle und die passive Wärmestrahlungsquelle innerhalb des Gehäuses zu halten, und

c) eine Einrichtung, um das Gehäuse in seine Schmelzstellung zu öffnen, damit Strahlungsenergie auf den Träger des Pulverbildes sowohl von der aktiven als auch von der passiven Wärmestrahlungsquelle abgestrahlt wird.
6. Kopiervorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine Einrichtung (24) aufweist, um die passive Wärmestrahlungsquelle (21) bezüglich des Trägers (12) für das Pulverbild (2β) vor der aktiven Wärmestrahlungsquelle (j51, 22) anzuordnen, wenn sich das Gehäuse in geöffneter Schmelzstellung befindet.

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7. Kopiervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, mittels welcher der passiven Wärmestrahlungsenergiequelle (21)
Wärme zugeführt wird, um sie darin zu speichern, wenn sich das Gehäuse in geschlossener Bereitschaf tsstellung befindet.
8. Kopiervorrichtung nach Anspruch 7 j dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Zuführung von Wärmeenergie zum Isoliermaterial aus einer Einrichtung besteht, welche die aktive Wärmestrahlungsenergiequelle mit Energie versorgt, wenn sich das Gehäuse in geschlossener Wartestellung befindet, um Wärme der aktiven Wärmestrahiungsquelle dem Isoliermaterial zuzuführen.
9. Kopiervorrichtung nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Wärmestrahlungs quelle eine Quarz-Wolframlampe enthält.

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