DE3320451C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Kopiergerät mit einer Fixiervorrichtung, deren elektrische Versorgungs­ spannung eine gewisse Zeit nach Beendigung des Kopiervorgan­ ges automatisch abgeschaltet wird.

Bei einem derartigen herkömmlichen Kopiergerät wird die elektrische Versorgungsenergie zu 100% nach Verstreichen einer bestimmten Zeitdauer abgeschaltet, was dazu führen kann, daß die Anlaufzeit, die nach einem solchen Abschalt­ vorgang notwendig ist, um die Fixiervorrichtung wieder auf Betriebstemperatur zu bringen, sehr lang werden kann, insbesondere, wenn das Gerät über einen längeren Zeitraum unbenutzt geblieben ist. Das kann zwar vermieden werden, indem die Zeitdauer bis zum Abschalten vergrößert wird, jedoch wird diese nahezu ständige Betriebsbereitschaft mit einem vergleichsweise hohen Energieverbrauch erkauft.

Es ist eine Vielzahl von Steuerungmöglichkeiten für die Fixiervorrichtung bei Kopiergeräten bekannt.

Beispielsweise befaßt sich die US-A 41 13 375 mit dem Ausgleich des Energiebedarfs eines Kopiergerätes während des Betriebes. Die Energiezufuhr für die Belichtungseinrichtung wird dabei begrenzt, wenn es aufgrund von Temperaturschwan­ kungen an der Fixiervorrichtung erforderlich wird, diese aufzuheizen.

Die DE-A 31 12 915 offenbart eine Vorrichtung zum Heizen von blatt- oder bahnförmigem Material, bei der eine Heiztafel abgeschaltet wird, wenn das unter dieser hindurchlaufende Material nicht schnell genug oder auch gar nicht passiert, so daß einerseits eine Notfallsteuerung vorgesehen ist, andererseits unnötiger Energieverbrauch vermieden werden kann.

Eine einfache Steuerung für die Oberflächentemperatur der Fixiervorrichtung eines elektrofotografischen Kopiergerätes ist aus der DE 27 17 265 A1 bekannt, die nach Art einer Zweipunktregelung eine Energiequelle schaltet, um die Temperatur möglichst stabil zwischen zwei festgelegten Werten zu halten.

Nach der US 37 90 747 ist ein Regler vorgesehen, der zwischen den einzelnen Kopiervorgängen immer das Einstellen einer Mindesttemperatur der Fixiervorrichtung gewährleistet.

Keine dieser bekannten Steuerungen ist jedoch geeignet, ein optimiertes Aufheizverhalten der Fixiervorrichtung zu erzeugen.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein elektrofoto­ grafisches Kopiergerät zu schaffen, bei dem der Energiever­ brauch der Fixiervorrichtung gesenkt werden kann, wobei aber vermieden werden soll, daß die Anlaufzeit bis zum Erreichen der Betriebsbereitschaft des Gerätes unangemessen lang wird.

Diese Aufgabe wird von einem elektrofotografischen Kopier­ gerät nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestal­ tungen des Gerätes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird die Energiezufuhr für die Fixiervor­ richtung so geregelt, daß sie ab einer vorbestimmten, nach dem Ende des Kopierens verstrichenen Zeit nach einer fallen­ den Funktion vermindert wird.

Im folgenden wird die Erfindung lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungs­ gemäßen Steuerung für ein Kopiergerät;

Fig. 2 in einem Flußdiagramm die Betriebsweise der Schaltung aus Fig. 1;

Fig. 3 in einer Kurvendarstellung den Verlauf der Leistungszufuhr einer Fixiervorrichtung und

Fig. 4 in einer Kurvendarstellung ein weiteres Beispiel für den Verlauf der Leistungszufuhr einer Fixiervorrichtung.

Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile eines Beispiels eines Kopier­ gerätes nach der vorliegenden Erfindung, wobei für einen Regler 1 ein Mikrocomputer benutzt wird. 2 ist eine Ein­ heit, die einen eine Fixiervorrichtung steuernden Abschnitt, welcher von dem Regler 1 geregelt wird, ferner einen Belichtungssteuerungsabschnitt, eine Hochspannungseinheit, einen Motorantriebsabschnitt und dergleichen aufweist. 3 ist ein Betäti­ gungsabschnitt, der einen Schlüsseleingabebereich 31 und einen Anzeigebereich 32 hat. 4 ist eine An­ triebsleistungsquellenschaltung. Dabei wird eine an der Sekundär­ wicklung eines Transformators 6a erzeugte Wechselspannung einer Voll- bzw. Doppelweggleichrichtung durch eine Diodenbrücke 41 un­ terworfen, wobei anschließend eine Umsetzung in eine 24 V Gleich­ spannung mittels einer Konstantspannungsschaltung 42 erfolgt und somit am Ausgang 24 V Gleichspannung entstehen. 5 ist eine Lei­ stungsquellen-Schaltung für Steuerschaltungen, wobei eine an der Sekundärwicklung eines Transformators 6b erzeugte Wechselspannung einer Voll- bzw. Doppelweggleichrichtung durch eine Diodenbrücke 51 unterworfen wird. Anschließend erfolgt eine Umsetzung zu einer 10 V Gleichspannung mittels einer Konstantspannungsschaltung 52, so daß am Ausgang eine 10 V Gleichspannung entsteht.

Die 24 V Ausgangsspannung wird von der Schaltung 4 als Versor­ gungsspannung der oben erwähnten Einheit 2 und dem Anzeige­ bereich 32 des Betätigungsabschnitts 3 zugeleitet. Die 10 V Aus­ gangsspannung gelangt als Leistungsquellen- bzw. Versorgungsspan­ nung von der Schaltung 5 zu Steuerschaltungen, wie dem Regelungs­ abschnitt 1 und dem Schlüsseleingabebereich 31.

Von der normalen Spannungsquelle 8 gelangt die Spannung über einen manuell ein- und ausgeschalteten Hauptschal­ ter 7 zu der Primärwicklung des Transformators 6a und gleicher­ maßen direkt zu der Primärwicklung des Transformators 6b. Zwi­ schen dem Hauptschalter 7 und einem Ende der Primärwicklung des Transformators 6a befindet sich eine Triacschaltung 9, die von dem Ausgang eines Fotokopplers 10 gesteuert wird. Die Versor­ gungsspannung von 10 V wird von der Schaltung 5 über einen Wider­ stand 11 zu dem Fotokoppler 10 geleitet, der von einem mit dem Ausgang des Regelungsabschnitts 1 verbundenen Inverter 12 ange­ trieben wird. Wenn beispielsweise das Ausgangssignal am Ausgang O₂ des Regelungsabschnitts 1 zu ′H′ bzw. ′1′ wird, wird der Aus­ gang des Inverters 12 zu ′L′ bzw. ′0′, und die Lichtemissions­ diode 101 des Fotokopplers 10 wird eingeschaltet. Somit fällt der Widerstandswert des Innenwiderstandes 102 eines Detektors an der Lichtempfangsseite, wie der Widerstand einer CdS Zelle und dergleichen, so daß eine mögliche Spannungsabsenkung vermin­ dert wird, die im Widerstand 102 begründet wird, wenn die Span­ nungsquelle 8 angelegt wird. Der Triac 91 gelangt in einen Ein- Zustand, so daß die Versorgungsspannung über den Triac 9 zu dem Transformator 6a gelangt. Wenn andererseits das Ausgangssignal am Ausgang O₂ des Regelungsabschnitts 1 zu ′L′ bzw. ′0′ wird, steigt die Spannungsabsenkung im Widerstand 102 des Fotokopplers 10, und der Triac 91 gelangt in einen Aus-Zustand. Deshalb ge­ langt nur ein sehr schwacher Strom über den Widerstand 102 zu dem Transformator 6a, so daß die Spannungsanlegung an den Trans­ formator 6a weitgehend einem Abschaltzustand entspricht. Mit dem letzten Teil der Triacschaltung 9 sind eine Fixiervorrich­ tung 13, wie eine Hitzeschmelzwalze oder -platte, ein Hauptmotor 14, eine Belichtungslampe und die Antriebsschaltung 15 hiervon verbunden, wobei jedes dieser Teile parallel mit dem Transforma­ tor 6a von der Versorgungsquelle angetrieben wird.

Ferner liegt die Fixiervorrichtung 13 in Reihe zu einem von einem Impulszeitgeber 16 angetriebenen Leistungssteu­ erelement 17. Diese Wellenformungsschaltung 16 arbeitet in der Weise, daß sie die 10 V Versorgungsspannung von der Schaltung 5 empfängt und ausgangsseitig eine Reihe von Triggerimpulsen für das Leistungssteuerelement 17 immer dann erzeugt, wenn vom Ausgang O₄ des Regler 1 erzeugte Ausgangsimpulse empfangen werden. Die Ausgangsimpulse werden am Ausgang O₄ nur dann erzeugt, wenn der Regler 1 den Nullspannungs­ durchgang der Wechselspannung erfaßt, die in der Diodenbrücke 51 einer Doppelweggleichrichtung unterworfen wird. I₂ ist ein zum Erfassen des Nulldurchgangs dienender Eingang des Reglers 1.

An den Fig. 2 und 3 wird die Betriebsweise der obigen erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung erläutert. Im Ein-Zustand des Haupt­ schalters 7 und bei an das Kopiergerät angelegter Versorgungs­ spannung sowie bei laufendem Kopierbetrieb wird das Ausgangs­ signal am Ausgang O₂ des Reglers 1 zu ′1′. Hierdurch wird die Lichtemissionsdiode 101 erregt, und der Triac 91 ge­ langt in den Ein-Zustand. Dementsprechend wird von der Versor­ gungsquelle 8 elektrische Leistung zu der Wärmeschmelz- bzw. -fixiervorrichtung 13, dem Hauptmotor 14, einer Belichtungslampe, der Antriebsschaltung 15 und dergleichen geleitet. Gleichzeitig gelangt eine Wechselspannung über die Transformatoren 6a, 6b zu den Schaltungen 4, 5, so daß die Ausgangsspannungen von 24 V und 10 V erzeugt werden.

Wenn eine Versorgungsquelle 8 mit 50 Hz benutzt wird, wird am Ausgang O₄ während des Kopierbetriebes und während einer vorbe­ stimmten Zeitperiode T₁ nach Beendigung des Kopiervorgangs eine Impulsfolge von 100 Impulsen/Sekunde erzeugt.

Wenn ein Kopiervorgang beendet wird, liest der Regler 1 einen Takt zum Zählen der verstreichenden Zeit. Wenn ein fixier­ tes Signal, einschließlich derjenigen, die für einen Verstärkungs­ betrieb, eine Dichteeinstellung und dergleichen erzeugt werden, wie auch die Signale, die durch einen Kopie-Startknopf erzeugt werden, innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode T₁, beispiels­ weise 2 Minuten, zum Wiederaufnehmen der Kopiervorgänge auftritt, wird der gelesene Wert gelöscht, und ein ähnlicher Betriebszu­ stand wie der oben erwähnte wird gespeichert. Wenn die feste Zeit­ periode T₁ verstreicht, da das oben erwähnte Signale zum Wieder­ aufnehmen eines Betriebes unerreicht bleibt, erzeugt der Regler 1 am Ausgang O₄ eine Impulsfolge fester Periode, die entsprechend einer ersten Impulserzeugungsroutine zum Impulszeitgeber 16 gelangt (siehe Fig. 2). Somit werden Triggerimpulse derselben Periode vom Impulszeitgeber 16 zu dem Leistungssteuerelement 17 geleitet. Die Leistungs­ versorgung der Fixiervorrichtung 13 wird somit gemäß Fig. 3 vermindert. Wenn die Zeit den Wert T₂ erreicht, vermindert der Regler 1 die Leistungsversorgung für die Fixiervorrichtung 13 auf ein höheres Maß, und zwar entsprechend einer zweiten Impulserzeugungsroutine. Wenn die Zeit weiter bis zu dem Wert T₃ verstreicht, wird die Leistungsversorgung der Fixiervorrichtung 13 entsprechend einer dritten Impulser­ zeugungsroutine weiter reduziert. Die Anzahl der entsprechend der ersten, zweiten und dritten Impulserzeugungsroutine am Aus­ gang O₄ erzeugten Impulse pro Sekunde beträgt entsprechend A₁, A₂ und A₃. Hierbei gilt: 100 < A₁ < A₂ < A₃. Wenn die Zeit den Wert T₄ erreicht, ändert der Regler 1 das Ausgangs­ signal am Ausgang O₂ für diese Zeit auf ′0′. Deshalb wird der Fotokoppler 10 neutralisiert, und der Triac 91 gelangt in den Aus-Zustand. Somit wird die Leistungsversorgung von der Leistungs­ quelle abgeschaltet, das heißt in einen automatischen Abschaltzu­ stand versetzt. Wegen dieses Zustandes wird die Leistungszufuhr zu der Fixiervorrichtung 13 sowie anderen Gliedern und gleichzeitig auch zum Transformator 6a abgeschaltet, so daß das Ausgangssignal von der Konstantspannungsquelle 42 auf Null ab­ fällt. Somit werden mit Ausnahme eines Teils des Kopiergerätes die Abschnitte von der Leistungsversorgung abgeschaltet, die viel Leistung verbrauchen. Die Spannung von 10 V jedoch wird von der Schaltung 5 zu dem Regler 1, dem Schlüsseleingabebereich 31, dem Impulszeitgeber 16 und dem Fotokoppler 10 geleitet, wobei diese Teile alle betriebsbereit gemacht werden. Bei diesem Beispiel ist es auch möglich, den Anzeigebereich 32 insoweit automatisch abschaltend zu machen, daß der Anzeige­ bereich 32 obwohl er zum Zeitpunkt des automatischen Abschaltzu­ standes abgeschaltet ist, ein leistungsarmes Anzeigeelement, wie ein Flüssigkristall-Anzeigeelement und dergleichen, ist, und daß von der Schaltung 5 während der Zeit eines automatischen Abschalt­ zustandes Leistung zugeführt wird.

Wenn in einem solchen automatischen Abschaltzustand von dem Schlüsseleingabebereich und dergleichen eine Information zu­ geführt wird, empfängt der Regler 1 diese Information, um die Inhalte derselben zu beurteilen. Dann wird das Ausgangs­ signal am Ausgang O₂ auf ′1′ verändert, um den Ausschaltzustand aufzuheben. Somit wird der Kopiervorgang durch Zurückversetzen des Triacs 91 in den Ein-Zustand wieder aufgenommen. Wenn bei­ spielsweise von dem Schlüsseleingabebereich 31 eine gewählte Kopienanzahl ′5′ in der Periode eines automatischen Ausschaltzu­ standes zugeführt wird, wird diese Kopienanzahl auf dem neutra­ lisierten Anzeigebereich 32 angezeigt, und es werden auch an­ dere Anzeigen wieder erregt. Gleichzeitig wird jedem Teil des Kopiergerätes Leistung zugeführt, und deshalb ist das Kopierge­ rät wieder betriebsbereit, um nach dem Erwärmen der Fixier­ vorrichtung kopieren zu können.

Außerdem ist die Energiezufuhr zu der Fixiervorrichtung 13 nicht auf diejenige nach den Fig. 2 und 3 beschränkt. Sie kann vielfältig gewählt werden, beispielsweise so, wie es in Fig. 4 mit einer durchgezogenen Linie und einer gestrichelten Linie dar­ gestellt ist. Es kann ferner eine für einen Benutzer geeignete Einstellbedingung bestimmt werden, wenn die Leistungsversorgung so aufgebaut ist, daß sie geändert oder umgeschaltet werden kann. Es ist ferner möglich, einem Speicher charakteristische Kurven einzugeben, um ein Auslesen zu ermöglichen, anstatt solche Kur­ ven von einem Programm zu erhalten. Außerdem ist es möglich, ir­ gendeine der bekannten Methoden zum Steuern der Energiezufuhr für die Fixiervorrichtung 13 zu be­ nutzen. Ferner sind die oben erwähnten automatischen Abschalt­ systeme nicht nur auf ein Kopiergerät beschränkt, sondern auch bei anderen Arten von Aufzeichnungsvorrichtungen verwendbar.

Sogar bei einer Aufzeichnungsvorrichtung, die nicht mit einem automatischen Abschaltsystem versehen ist, ist es möglich, einen Leistungseinsparungseffekt zu erzielen, wenn die Vorrichtung so eingerichtet ist, daß die Energiezufuhr zu der Fixiervor­ richtung allmählich vermindert wird, und zwar entsprechend einer bestimmten Funktion ab der Beendigung des Aufzeichnens bis zu einem Ausschalten des Hauptschalters. Damit können beispielsweise 20 bis 50% der normalen Energiezufuhr eingespart werden.

Wie es oben beschrieben wurde, wird die Energiezufuhr zu einer Fixiervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung gesteuert, und zwar entsprechend der Zeit ab der Beendigung des Aufzeich­ nungsvorgangs, so daß sich ein großer Energieeinspareffekt ergibt. Es kann eine längere Dauer bis zu der Zeit des Abschal­ tens der Energiezufuhr zu der Fixiervorrichtung vorgesehen werden, als es für herkömmliche Geräte möglich ist, was sich günstig auf die Betriebsbereitschaft auswirkt.

Claims (4)

1. Elektrofotografisches Kopiergerät, mit einer über einen Haupt­ schalter (7) einschaltbaren, Wechselspannung liefernden Span­ nungsquelle (8), mit einer über einen Schalter (91) mit der Spannungsquelle (8) zu verbindenden Fixiervorrichtung (13) , wobei der Schalter (91) nach einer festgelegten Zeitdauer, die nach Ende des Kopierens verstrichen ist, geöffnet wird, und mit einer einen elektronischen Regler (1) und einen elektrischen Impulszeitgeber (16) aufweisenden Steuerung, wobei der Impuls­ zeitgeber (16) einerseits vom Regler (1) Ausgangsimpulse em­ pfängt und andererseits an ein die Energiezufuhr zur Fixiervor­ richtung (13) ab einer vorbestimmten, nach Ende des Kopierens verstrichenen Zeit entsprechend von vom Impulszeitgeber (16) gelieferten Signalen nach einer fallenden Funktion bis zum Ausschalten des Schalters (91) verminderndes Steuerelement (17) angeschlossen ist, und an die Spannungsquelle (8) zwischen Hauptschalter (7) und Schalter (91) eine an die Steuerung ange­ legte Niederspannungs-Gleichstromquelle (5) angeschlossen ist.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fallende Funktion eine schrittweise abgestufte Kurve ist.

3. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fallende Funktion eine fortlaufende kontinuierliche Kurve ist.

4. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die fallende Funktion variabel ist.