DE2621846C2 - Blitzlicht-Schmelzfixiereinrichtung - Google Patents

Description

a) einer oder mehreren Blitzlampen, Die Erfindung betrifft eine Blitzlicht-Schmelzfixier-

b) einer Fördereinrichtung, mit der das Trägerma- einrichtung zum Fixieren von sich auf einem Trägermaterial durch den Strahlungsbereich der Blitz- io teriaJ befindenden, losen Tonerbildern, mit

lampen bewegt wird,

c) einer Stromversorgungsschaltung, die einen a) einer oder mehreren Blitzlampen, Transformator und einen mit dessen Sekundär- b) einer Fördereinrichtung, mit der das Trägermateriwicklung gekoppelten, aufladbaren Kondensa- al durch den Strahlungsbereich der Blitzlampen betör zum Betrieb der Blitzlampen aufweist, rs wegt wird, und

c) einer Stromversorgungsschaltung, die einen Trans-

gekennzeichnetdurch formator und einen mit dessen Sekundärwicklung

gekoppelten, aufladbaren Kondensator zum Be-

d) eine elektrooptische Abtastvorrichtung {60, 62, trieb der Blitzlampen aufweist. 64,70) zum Messen des von dem Trägermateri- 20

al (£>und dem sich auf diesem befindenden, Io- Beim elektrofotografischen Kopieren wird ein eleksen Tonerbild (I) reflektierten Lichtes und zur trisch aufgeladenes, fotoleitfähiges Aufzeichnungsmate-Erzeugung eines der gemessenen Lichtmenge rial mit dem Lichtbild einer Vorlage beleuchtet In den entsprechenden Ausgangssignals, belichteten Bereichen auf dem fotoleitf ähigen Aufzeich-

e) eine erste Schaltungsanordnung (101) der 25 nungsmaterial fließen die elektrostatischen Ladungen Stromversorgungsschaltung (52,54) zur Steue- ab. Es entsteht ein latentes Ladungsbild, welches mit rung der Aufladung des Kondensators (C) in Toner sichtbar entwickelt wird. Das sichtbare Tonerbild Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Abtast- wird auf ein Bildempfangsmaterial übertragen und muß einrichtung (60,62,64,70). auf diesem fixiert werden.

30 In Abhängigkeit von dem verwendeten Tonermateri-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- al kann das Fixieren mittels Dampf, Wärme, Druck oder zeichnet, dsiß einer Kombination davon durchgeführt werden, wie

dies in der US-PS 35 39 161 beschrieben ist.

f) der elektrooptischen Abtastvorrichtung (60,62, Um die Herstellungszeit für eine Kopie zu verringern, 64, 70) eine zweite Sch; "tungsanordnung (75, 35 ist es auch erforderlich, daß die zum Fixieren erforderli-76) nachgeschaltet ist, mit der ein der gemesse- ehe Zeit so kurz wie möglich gehalten wird. Bei der neu Lichtmenge proportionales Spannungsaus- Verwendung von Wärme-Schmelzfixiereinrichtungen gangssignal (80) erzeugt wird. ist deshalb eine kurze Aufwärmzeit und ein großer Wirkungsgrad der Wärmeübertragung auf das Bildemp-

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 40 fangsmaterial notwendig. Eine Gefahr besteht darin, zeichnet, daß daß das Bildempfangsmaterial zu stark erwärmt wird,

wodurch sich dessen Farbe ändern kann.

g) die erste Schaltungsanordnung (101) eine Ver- Zu den Wärme-Schmelzfixiereinrichtungcn gehört gleichsschaltung aufweist, mit der die Lade- auch die eingangs angegebene Blitzlicht-Schmelzfixierspannung des Kondensators (C) mit dem Span- 45 einrichtung, die aus der DE-OS 15 72 365 bekannt ist. nungsausgangssignal (80) der zweiten Schal- Ein wesentlicher Vorteil solcher Blitzlicht-Schmelzfitungsanordnung (75, 76) verglichen und in Ab- xiereinrichtungen besteht darin, daß keine lange Aufhängigkeit von dem Vergleichsergebnis der wärmzeit erforderlich ist und die Wärmeenergie auch Aufladevorgang des Kondensators (C) beendet nicht durch Wärmeleitung auf das Bildempfangsmaieri^w'^rd· 50 al übertragen wird, was normalerweise eine nicht zu

vernachlässigende Zeitdauer benötigt. Die genannte,

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- bekannte Blitzlicht-Schmelzfixiereinrichtung ist derart zeichnet, daß die elektrooptische Abtastvorrichtung ausgebildet, daß sie lediglich nur mit einem bestimmten aufweist: Energiewert betrieben wird, d. h. zum Fixieren wird von

55 der Blitzlampe stets die gleiche Lichtenergiemenge ab-

h) eine erste Gruppe von optischen Faserlichtlei- gegeben, und zwar unabhängig davon, ob das lose Totern (62), mit denen Licht von einer Lichtquelle nerbild auf dem Bildempfangsmaterial einen großen (60) auf das Trägermaterial (S) und das lose To- Flächenbereich überdeckt oder nicht, nerbild ^gerichtet wird, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blitz-1) eine zweite Gruppe von optischen Faserlichtlei- 60 licht-Schmelzfixiereinrichtung der eingangs genannten tern (64), mit denen von dem Trägermaterial (S) Art derart weiterzubilden, daß nur die zum Fixieren und dem losen Tonerbild (I) reflektiertes Licht eines Tonerbildes erforderliche Energiemenge abgcgcauf ein elektrisches Lichtempfangselement (70) ben wird,
geführt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch

65

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- d) eine elektrooptische Abtastvorrichtung zum Meszeichnet, daß _sen d_{es von} dem Trägermaterial und dem sich auf

diesem befindenden, losen Tonerbild reflektierten

3 4

Lichtes und zur Erzeugung eines der gemessenen einer Blitzlicht-Schmelzfixiereinrichtung nach der Erfin-Lichtmenge entsprechenden Ausgangssignals, und dung,

e) eine erste Schaltungsanordnung der Stromversor- Fig.3 eine schematische Darstellung einer elektro-

gungsschaltung zur Steuerung der Aufladung des optischen Abtasteinrichtung zum Messen des von dem Kondensators in Abhängigkeit vom Ausgangssi- 5 Kopieblatt reflektierten Lichtes,

gnal der Abtasteinrichtung. F i g. 4 eine Schaltungsanordnung für eine elektroop-

tische Abtasteinrichtung, und

Wenn ein sich auf einem Trägermaterial befindendes, F i g. 5 eine Steuerschaltung für die Stromversor-

loses Tonerbild durch Strahlungsenergie fixiert werden gungsschaltung der Blitzlampe.

solL die von einer Blitzlampe ausgesandt wird, so wer- 10 F i g. 1 zeigt schematisch ein elektrofotografisches den das Trägermaterial und das sich auf ihm befindende Kopiergerät, bei dem eine Blitzlicht-Schmelzfixierein-Tonerbild einerseits mit von der Blitzlampe ausgesahd- richtung nach der Erfindung enthalten sein kann,
ter direkter Strahlung und andererseits mit indirekter Eine zu kopierende Vorlage D wird auf einer iicht-

Strahlung beaufschlagt Diese indirekte Strahlung er- durchlässigen Auflageplatte P angeordnet, welche fest gibt sich durch Reflexion der direkten Strahlungfvon 15 in einer Beleuchtungseinrichtung 10 angebracht ist. Die dem Trägermaterial zu einem Reflektor, der üblicher- beim Beleuchten der Vorlage reflektierten Lichtstrahweise bei BlitzHcht-Schmelzfixiereinrschtungen hinter len werden in einem Bereich A auf ein fotoleitfähiges, der Blitzlampe vorgesehen ist, und von diesem auf das bandförmiges Aufzeichnungsmaterial 12 gerichtet
Trägermaxerial und das sich auf ihm befindende, lose Das Aufzeichnungsmaterial 12 ist als eine geschlosse-

Tonerbild. Wenn ein kleiner Flächenbereich des Träger- 20 ne Schleife ausgebildet und am Geräterahmen des Komaterials mit Toner überdeckt ist, so wird eb großer piergerätes angebracht Es läuft mit konstanter GeAnteil direkter Strahlung reflektiert und gelangt als in- schwindigkeit in Richtung des in Fiel angegebenen direkte Strahlung wieder zurück auf das Träge' jnatenal Pfeiles, während das Lichtbild einer Vorlage auf das und das lose Tonerbild. Ist andererseits das Trägermate- bandförmige Aufzeichnungsmaterial aufgeblitzt wird, rial im wesentlichen mit einem Tonerbild überdeckt, so 25 welches vorhergehend gleichförmig elektrisch auigelawird nur ein kleiner Anteil an direkter Strahlung reflek- den worden ist Entsprechend dem aufgeblitzten Lichttiert und gelangt als indirekte Strahlung wieder auf das muster werden die elektrostatischen Ladungen selektiv Trägermaterial und auf das Tonerbild. Im erstgenannten entfernt, so daß ein die Information der Vorlage enthal-FaIl wird dem Toner zum Schmelzen direkte Strah- tendes, latentes Ladungsbild zurückbleibt Das bandförlungsenergie und ein relativ großer Anteil indirekter 30 mige Aufzeichnungsmaterial wird durch eine Entwick-Strahlungsenergie zugeführt. Im letztgenannten Fall da- lungsstation B bewegt in der das latente Ladungsbild gegen steht dem Toner an Schmelzenergie die direkte durch eine Kaskaden-Entwicklungsvorrichtung 14 zu ei-Strahlungsenergie und nur ein geringer Anteil an uidi- nem sichtbaren Tonerbild entwickelt wird,
rekter Strahlungsenergie zur Verfügung. Beim Weitertransport des bandförmigen Aufzeich-

Damit ein zuverlässiges Schmelzen des Toners er- 35 nungsmaterials gelangt das sichtbare Tonerbild zu einer reicht wird, muß die dem Toner zugeführte gesamte Übertragungsstation. Mit einer Blattfördervorrichtung Energiemenge eine gewisse Soll-Energiemenge errei- 18 werden einzelne Papierblätter von einem Blattstapel chen. Dies bedeutet, daß die sich aus direkter und indi- abgezogen und dann mittels einer Fördervorrichtung 16 rekter Strahlungsenergie zusammensetzende Gesamt- der Übertragungsstation Czugeführt, wo das entwickelenergiemenge gleich der Soll-Energiemenge sein muß. 40 te Tonerbild auf das entsprechende Papierblatt übertra-Wenn der Anteil an indirekter Strahlungsenergie relativ gen wird.

groß ist kann infolgedessen der Anteil an direkter Nachdem das Papierblatt von dem bandförmigen

Strahlungsenergie verringert werden. Ist hingegen der Aufzeichnungsmaterial abgestreift worden ist gelangt Anteil an indirekter Strahlungsenergie klein, wie im Fall das Papierblatt durch eine Blitzlicht-Schmelzfixiereineiner großen Oberflächenbedeckung durch Toner, so 45 richtung 20, wo der Toner auf dem Papierblatt eingemuß der Anteil an direkter Strahlungsenergie entspre- schmolzen und damit dauerhaft fixiert wird. Ans.chliechend größer sein. ßend gelangt das Papierblatt, welches nun eine fertige

Aufgrund dieser Erkenntnis wird bei der Blitzlicht- Kopie darstellt mit Hilfe eines Bandförderers 21 zu ei-Schmelzfixiereinrichtung nach der Erfindung die von ner Austragsstelle an dem Kopiergerät,
der Blitzlampe abgegebene Strahlungsenergiemenge in 50 Nähere Einzelheiten über ein Kopiergerät der be-Abhängigkeit von dem »Überdeckungsgrad« des Trä- schriebenen Art lassen sich der US-PS 36 61 452 entgermaterials mit Toner festgelegt. nehmen.

In vorteilhafter Weise kann durch die Erfindung ver- Die Arbeitsweise einer Ausführungsform einer Blitz-

mieden werden, daß das Trägermaterial zu stark er- licht-Sohmelzfixiereinrichtung nach der Erfindung wird wärmt wird, was zu einer Vergilbung oder Beschädi- 55 in Zusammenhang mit dem in F i g. 2 dargestellten gung des Trägermaterials führen kann. Ferner läßt sich Block-Schaltbild beschrieben. Die auf einem Trägeriftaauch der Energieverbrauch verringern, da stets nur die terial, wie z. B. einem Papierblatt S vorhandene Tonerfür das jeweilige Tonerbild erforderliche Energiemenge menge entsprechend einem Tonerbild / läßt sich dafür den Einschmelzvorgang bereitgestellt wird. durch erfassen, daß die von dem Papierblatt reflektierte

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegen- 60 Lichtmenge gemessen und ein dem Meßergebnis entstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen. sprechendes Ausgangssignal erzeugt wird. Eine allge-

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfüh- mein mit 50 bezeichnete Einrichtung dient dazu, dieses rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausgangsignal bereitzustellen, welches ehe mit einer näher erläutert. Es zeigt Gleichspannungsquelle 54 verbundenen Stromversor-

F i g. 1 ein elektrofotografisches Fotokopiergerät, bei 65 gungsschaltung 52 zugeführt wird, um entsprechend der dem eine Blitzlicht-Schmelzfixiereinrichtung nach der Größe dieses Ausgangssign&ls die Blitzlampe bzw. die Erfindung vorgesehen ist, Blitzlampen 40 zu betreiben.

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels Fig.3 zeigt eine elektrooptische Abtasteinrichtung

mit der das von dem Trägermaterial und dem sich auf diesem befindenden, losen Tonerbild reflektierte Licht gemessen und in ein entsprechendes Ausgangssignal umgesetzt wird. Wenn die vorlaufende Kante des Trägermaterials S, auf dem sich das lose Tonerbild / befindet, in ein Fenster der Abtasteinrichtung gelangt, wird das von einer Lichtquelle 60 ausgehende Licht durch optische Faserelemente 62 auf das Trägermaterial 5 geleitet. Dies erfolgt derart, daß sich über das Trägermaterial Seine gleichförmige, geradlinige Beleuchtungszone ι ο ergibt. Andere optische Faserelemente 64 erfassen das von den Trägermaterial S reflektierte Licht und führen es einem ortsfesten Bereich 65 zu, wo es auf einen Fotowandler 70 gelangt.

In Fig.4 ist im einzelnen eine Schaltungsanordnung dargestellt, die bei der im Zusammenhang mit Fig.2 erwähnten Einrichtung 50 in Verbindung mit dem Fotowandler 70 vorgesehen ist. Vorteilhafterweise ist der Fotowandler 70 eine Fotodiode, die einen zu der einfallenden Lichtmenge proportionalen Strom hindurch läßt. Das Ausgangssignal des Fotowandlers 70 wird von einem Verstärker 75 verstärkt und in der Integrierstufe 76 integriert. Man erhält am Ausgang 80 ein Ausgangssignal, das der Stromversorgungsschaltung für die Blitz lampen) zur Steuerung der Lichtenergiemenge zügeführt wird. Die Integrierstufe 76 muß natürlich zurückgesetzt werden, wenn das Trägermaterial bzw. das Kopieblatt 5 aus der Blitzlicht-Schmelzfixiereinrichtung herausbewegt worden ist.

Es wird nun auf die F i g. 5 bezug genommen. Das an dem Ausgang 80 der Integrierstufe 76 erhaltene Ausgangssignal wird einer ersten Schaltungsanordnung 101 der Stromversorgungsschaltung zugeführt, die die Transistorschalter-Treiberstufe 102 sperrt. Die Transistorschalter-Treiberstufe 102 wird durch ein Eingangssignal gesperrt, welches von einer Erfassungsschaltung 105 für den kleinsten Strom bereitgestellt wird. Die Erfassungsschaitung 103 für den Spitzensirorn gibt an die Treiberstufe 102 eine Einschaltspannung. Die Treiberschaltung 102 stellt den Basen der Transistorschalter 107 ein Steuersignal bereit, so daß Strom durch die Primärwicklung des Transformators 110 fließt. Die Phasensteuerung der Primärwicklung in bezug auf die Sekundärwicklung ist derart, daß dann, wenn durch die Primärwicklung ein Strom fließt durch die Sekundärwicklung kein Strom hindurchfließt und umgekehrt. Von der Primärwicklung gelangt elektrische Energie zu der Sekundärwicklung, wenn der Transistorschalter 107 ausgeschaltet, also nichtleitend ist. Die Sekundärwicklung ist über einen Gleichrichter mit dem Kondensator C zum Betrieb der Blitzlampen) verbunden, der die erforderliche elektrische Energie speichert Beim Entladen des Kondensators, der die Lastimpedanz der Sekundärwicklung auf scheinbar Null verringert wird ermöglicht daß die Primärwicklung auf normale Weise Strom führt, da die Primärwicklung nicht mit der sekundärseitigen Last verbunden ist wenn der Schalter eingeschaltet bzw. leitend ist Die am Kondensator C auftretende Spannung wird durch die Widerstände R 1 und R 2 spannungsgeteilt die in der Erfassungsschaltung 101 vorgesehen sind. Die über den Kondensator C liegende Spannung gelangt als Eingangsspannung an die Blitzlampen) 40, über die sich der Kondensator C entlädt wodurch die Blitzlampe aufleuchtet und das Tonerbild /auf dem Trägermaterial S zum Schmelzen bringt. Die der Blitzlampe 40 zugefühne Eingangsspannung ergibt also die optimale Energie, mit der die Tonerbilder auf den Kopierblättern geschmolzen werden.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß bei der erfindungsgemäßen Blitzlicht-Schmelzfixiereinrichtung keine Löschröhre erforderlich ist, um die Blitzdaucr zu steuern. Es wird vielmehr die für die Blitzlampe zur Verfügung stehende Gesamtenergie gesteuert, wodurch sich eine einfachere Ausgestaltung, insbesondere der Schaltungsanordnung und eine höhere Zuverlässigkeil ergeben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

j) die zu dem Trägermaterial (S) weisenden Enden Patentansprüche: der beiden Gruppen von Faserlichtleitern (62

und 64) längs einer Geraden angeordnet sind. 1. Blitzlicht-Schmelzfixiereinrichtung zum Fixieren von sich auf einem Trägermaterial befindenden, 5

losen Tonerbildern, mit