DE3539712A1 - Stromversorgungsschaltung fuer und verfahren zum betrieb von entladungslampen - Google Patents
Stromversorgungsschaltung fuer und verfahren zum betrieb von entladungslampenInfo
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Description
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Fuji Χ3ΓΟΧ
Stromversorgungsschaltung für und Verfahren zum Betrieb
von Entladungslampen
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungsschaltung
bzw. Lade- und Entladeschaltung für eine Entladungslampe sowie auf ein Verfahren zur Fixierung eines Tonerbildes
mittels einer Entladungslampe gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche 1, 18, 30 und
36. Entladungslampen der genannten Art werden üblicherweise in Kopiergeräten für Trockentoner,in Druckern>
Faksimilegeräten usw. als Fixier- und/oder Belichtungseinrichtung eingesetzt. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung
unter anderem auf eine Stromversorgungsschaltung mit verbesserten Lade- und Entladeeigenschaften zur Aktivierung
einer Entladungslampe.
Stromversorgungsschaltungen für Entladungslampen in Kopierern für Trockentonör Druckern, Faksimilegeräten usw.
müssen gute Ladeeigenschaften besitzen. Bei herkömmlichen
Stromversorgungsschaltungen wird jedoch die Steuerung des Ladeverhaltens eines Entladungskondensators
durch eine Hochspannung beeinträchtigt, die zur Triggerung der Entladungslampe erforderlich ist, durch die der
Entladestrom des Entladungskondensators geleitet wird.
Um darüber hinaus eine befriedigende Fixierung und/oder
Belichtung durchführen zu können, ist es erforderlich, auch die Entladeeigenschaften der Stromversorgungsschaltung
bzw. Entladungslampe genau zu steuern. Insbesondere
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER FU'.i Xerox
ist die Steuerung der Entladungsperiode bzw. Entladungszeit wichtig, damit zur Durchführung einer gewünschten
Aufgabe die erforderliche Entladungsenergie zur Verfugung steht.
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Herkömmliche Lade- und Entladeschaltungen lassen sich nicht genau genug in bezug auf ihre Lade- und/oder Entladeeigenschaften
steuern. Eine derartige Steuerung dieser Eigenschaften ist jedoch insbesondere dann notwendig,
wenn Tonerbilder in Kopiergeräten für Trock^ntoner usw.
fixiert werden sollen. In diesem Fall ist die genaue Steuerung der Lade- und/oder Entladeperiode wesentlich,
um eine gute Fixierqualität zu erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungsschaltung
für eine Entladungslampe zu schaffen, deren Ladeeigenschaften und/oder Entladeeigenschaften
genau eingestellt werden können. Darüber hinaus ist es Ziel der Erfindung, eine Stromversorgungsschaltung für
eine Entladungslampe zu schaffen, die mit Hilfe eines Entladungskondensators aktivierbar ist, der mit einer relativ
kleinen Spannung in einer Zeit aufladbar ist, die im Vergleich zur Ladezeit bei einer konventionellen
Schaltung gleich oder kürzer ist.
Insbesondere wird angestrebt, bei der genannten Stromversorgungsschaltung
die Entladeperiode frei festsetzen zu können, ohne daß dadurch die Aktivierungs- bzw. Zündeigenschaften
der Entladungslampe verschlechtert werden.
Darüber hinaus soll es möglich sein, mit Hilfe der Stromversorgungsschaltung
die Entladungsperiode der Entladungslampe genau zu steuern, um auf diese Weise sicherzustellen,
daß z. B. bei Verwendung der Stromversorgungsschaltung in einer Fixiereinrichtung eine gute Fixierqualität
eines Tonerbildes erhalten wird.
TER MEER -MÜLLER · STEINMEISTER - " Fuji -"XerOx".
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Fixierung eines Tonerbildes mittels
einer derartigen Entladungslampe anzugeben.
Die vorrichtungsseitige Lösung der gestellten Aufgabe ist in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und
18 angegeben. Die verfahrensseitige Lösung ist den kennzeichnenden
Teilen der Patentansprüche 30 und 36 zu entnehmen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen.
Eine Stromversorgungsschaltung nach der Erfindung für eine Entladungslampe besitzt beispielsweise einen einzelnen
Entladungskondensator mit einer Ladung, die ausreicht, um in der Entladungslampe einen Entladungsvorgang
hervorrufen zu können. Der Entladungskondensator ist mit einer Energiespeichereinridhtung verbunden, durch
die er aufgeladen wird. Die Energiespeichereinrichtung, die auch als Ladestromversorgungseinrichtung bezeichnet
werden kann, empfängt einen Wechselstrom aus einer kommerziell erhältlichen Wechselstromquelle. Die in der Ladestromversorgungseinrichtung
bzw. Energiespeichereinrichtung gespeicherte Energie wird dann dem Entladungskondensator zu dessen Aufladung zugeführt.
Die Stromversorgungsschaltung kann einen Hilfskondensator
enthalten, dessen Kapazität kleiner und dessen Ladespannung größer als die des Entladungskondensators ist.
Der Hilfskondensator kann eine so hohe Ladespannung besitzen,
daß durch ihn allein ein Entladungsvorgang in der Entladungslampe durchführbar ist. Entladungskondensator
und Hilfskondensator arbeiten so zusammen, daß sie gemeinsam eine Entladungsperiode festlegen.
TER MEER -MÜLLER ■ STEINMEISTER Fuji .Xer-ÖX-
Die Stromversorgungsschaltung kann vorzugsweise eine Blockiereinrichtung zur Blockierung bzw. Unterbrechung
der Stromversorgung der Entladungslampe enthalten, wobei die Blockiereinrichtung zu einer gegebenen bzw. gewünschten
Zeit aktivierbar ist. Durch diese Blockiereinrichtung ist es möglich, die Entladungsperiode bzw.
Entladungszeit genau zu steuern. Eine derartige Steuerung eignet sich insbesondere dafür, die von der Entladungslampe
emittierte Lichtmenge genau einzustellen.
Entladungskondensator und Hilfskondensator werden so angesteuert,
daß durch sie ein Zweistufenbild erzeugt wird. In der ersten Stufe kann beispielsweise ein kurzer
und relativ starker Blitz erzeugt werden, an den sich in einer zweiten Stufe ein längerer und schwächerer
Blitz anschließt. Ein derartiger Zweistufenblitz ist dann vorteilhaft, wenn Tonerbilder fixiert werden sollen,
die niedrige und hohe Tonerdichtekomponenten besitzen.
Selbstverständlich kann der oben genannte Zweistufenblitz auch in umgekehrter Blitzfolge gebildet werden.
Darüber hinaus läßt sich die Entladungsperiode bzw. Entladungszeit
so einstellen, daß sie innerhalb einer vorgegebenen Periode liegt, um eine gute Fixierung von Tonerbildern
zu erhalten, ohne daß merkliche Rausch- oder Schmelzeffekte auftreten.
Eine Stromversorgungsschaltung nach der Erfindung für eine Entladungslampe zeichnet sich aus durch eine erste
Ladestromversorgungseinrichtung zur Speicherung von Energie und zur Lieferung eines Ladestroms, wenigstens einen
mit der Ladestromversorgungseinrichtung verbundenen primären Entladungskondensator, in den die gespeicherte
Energie zu dessen Aufladung zu einem gegegebenen Zeit-
TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER " FuJi XeroX;
punkt übertragbar ist, und der zur Lieferung eines Stroms zur Entladungslampe dient, um diese bei Entladung zur
Lichtemission anzuregen, und durch eine mit der Entladungslampe verbundene Triggereinrichtung zur Zündung
der Entladungslampe sowie zur Einleitung der Entladung des Entladungskondensators.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält
die erste Ladestromversorgungseinrichtung eine Wechselstromquelle und ist so ausgebildet, daß sie Energie
in einer ersten Phase des Wechselstroms aufspeichert und die aufgespeicherte Energie in einer zur ersten Phase
entgegengesetzten zweiten Phase des Wechselstroms zum primären Entladungskondensator überträgt. Die Ladestromversorgungseinrichtung
besitzt dazu vorzugsweise eine Schalteinrichtung, die zur Steuerung der Energiespeicherung
und Lieferung der aufgespeicherten Energie an den Entladungskondensator auf den Null-'Durchgang des Wechselstroms
anspricht. Ladung und Entladung des Entladungskondensators finden somit in unterschiedlichen Halbwellen
einer Wechselstromperiode statt.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
besitzt die Stromversorgungsschaltung eine zweite Schaltung mit einer zweiten Ladestromversorgungseinrichtung
zur Speicherung von Energie und zur Lieferung eines zweiten Ladestroms, sowie einen zweiten Entladungskondensator,
der mit dem ersten Entladungskondensator elektrisch in Reihe geschaltet ist, wobei der zweite Entladungskondensator
so mit der zweiten Ladestromversorgungseinrichtung verbunden ist, daß er zu einem gegebenen Zeitpunkt
durch die in der zweiten Ladestromversorgungseinrichtung aufgespeicherte Energie aufladbar ist.
Vorzugsweise besitzt auch die zweite Ladestromversorgungseinrichtung
eine Wechselstromquelle und ist so aus-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER : Fuji Xerox:
gebildet, daß sie Energie in einer ersten Phase des Wechselstroms aufspeichert und die aufgespeicherte Energie
in einer zur ersten Phase entgegengesetzten zweiten Phase des Wechselstroms zum zweiten Entladungskondensator
überträgt.
Erste und zweite Ladestromversorgungseinrichtung können auch durch eine gemeinsame Wechselstromquelle gespeist
werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
besitzt die Stromversorgungsschaltung einen zweiten Hilfskondensator mit kleinerer Kapazität als die des ersten
primären Entladungskondensators, wobei der zweite Hilfskondensator mit der Ladestromversorgungseinrichtung
so verbunden ist, daß er gemeinsam mit dem ersten primären Entladungskondensator aufgeladen wird, und wobei das
Potential des zweiten Hilfskondensators ausreicht, um die Entladungslampe zu erregen bzw. unter Strom zu setzen.
Der zweite Hilfskondensator ist somit in der Lage, allein einen Entladungsvorgang in der Entladungslampe zu
bewirken. Der erste primäre Entladungskondensator und der zweite Hilfskondensator sind durch die Ladestromversorgungseinrichtung
auf unterschiedliche Spannungen bzw. Potentiale aufladbar.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
besitzt die Ladestromversorgungseinrichtung bzw. Energie speichernde Einrichtung einen Flyback-Transformator
bzw. Zeilenendtransformator.
Die Ladestromversorgungseinrichtung besitzt eine mit dem ersten primären Entladungskondensator verbundene Komponente
zu dessen Aufladung und eine mit dem zweiten Hilfskondensator
verbundene Komponente zu dessen Aufladung, wobei die erste Komponente und die zweite Komponente der
TER MEER ■ MÜLLER ■ STElNMEiSTER Fuji Xerox
Lädestromversorgungseinrichtung unabhängig voneinander
arbeiten.
Sowohl die erste Komponente als auch die zweite Komponente besitzen jeweils einen Flyback-Transformator bzw. Zeilenendtransformator.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besitzt
die Stromversorgungsschaltung eine Blockiereinrichtung zur Blockierung bzw. Unterbrechung der Stromversorgung
der Entladungslampe, wobei die Blockiereinrichtung zu einer gegebenen bzw. gewünschten Zeit aktivierbar
ist. Die Blockiereinrichtung spricht auf ein Zeitsteuersignal an, das dann erzeugt wird, wenn das
zeitliche Integral des von der Entladungslampe emittierten Lichtstroms einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
Beispielsweise besitzt die Blockiereinrichtung einen Kondensator, der durch einen Teil des zur Entladungslampe
fließenden Stroms aufgeladen wirdt und der in Abhängigkeit
von dem Zeitsteuersignal entladen wird.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung besitzt
die Stromversorgungsschaltung einen zweiten Hilfskondensator mit einer kleineren Kapazität und einer höheren
Ladespannung als der erste primäre Entladungskondensator, wobei der erste primäre Entladungskondensator und der
zweite Hilfskondensator zu unterschiedlichen bekannten bzw. gewünschten Zeiten entladbar sind. Beispielsweise
ist der zweite Hilfskondensator vor dem ersten primären Entladungskondensator entladbar, derart, daß durch die
Entladungslampe eine kurze, starke Lichtemission und anschließend eine längere und schwächere Lichtemission
aufgrund der Entladung des ersten primären Entladungskondensators erfolgt.
Andererseits kann der erste primäre Entladungskondensator
TER MEER · MÖLLER ■ STEINMEISTER
Fuji ;Xerox
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vor dem zweiten Hilfskondensator entladen werden, derart,
daß eine erste verlängerte, schwache Lichtemission durch die Entladungslampe erfolgt und nachfolgend eine
kürzere und stärke Lichtemission aufgrund der Entladung des zweiten Hilfskondensators.
Die Entladezeit der Entladungslampe liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 3 ms und 9 ms.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung zeichnet sich eine Lade- und Entladeschaltung für eine Entladungslampe aus
durch eine Ladestromversorgungseinrichtung zur Lieferung eines Ladestroms bei einer bekannten Spannung zur Kondensatorauf
ladung,einen mit der Ladestromversorgungseinrichtung und der Entladungslampe verbundenen primären Entladungskondensator
zum Empfang des Ladestroms zu einem gegebenen bzw. gewünschten Zeitpunkt und zur Stromversorgung
der Entladungslampe, um diese zur Lichtemission anzuregen, einen mit der Ladestromversorgungseinrichtung
und der Entladungslampe verbundenen zweiten Entladungskondensator (Hilfskondensator) zum Empfang des Ladestroms
zu einem gegebenen bzw. gewünschten Zeitpunkt und zur Stromversorgung der Entladungslampe, der eine kleinere
Kapazität und ein größeres Potential als der primäre Entladungskondensator besitzt, und dessen Potential ausreicht,
um die Entladungslampe zu erregen bzw. unter Strom zu setzen, und durch eine mit der Entladungslampe
verbundene Triggereinrichtung zur Triggerung bzw. Zündung der Entladungslampe und zur Einleitung der Entladung
des Entladungskondensators.
Der erste primäre Entladungskondensator und der zweite Hilfskondensator sind durch die Ladestromversorgungseinrichtung
auf unterschiedliche Spannungen aufladbar. 35
Auch im vorliegenden Fall kann die Ladestromversorgungs-
TER MEER -MÜLLER · STEINMEISTER " Fuji
einrichtung einen Flyback-Transformator bzw. Zeilenendtransformator
oder einen anderen geeigneten Transformator enthalten.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung besitzt die Ladestromversorgungseinrichtung
eine mit dem ersten primären Entladungskondensator verbundene Komponente zu dessen
Aufladung und eine mit dem zweiten Hilfskondensator verbundene
Komponente zu dessen Aufladung, wobei die erste Komponente und die zweite Komponente (Schaltungskomponente)
der Ladestromversorgungseinrichtung unabhängig voneinander arbeiten.
Sowohl die erste als auch die zweite Komponente können ' jeweils einen Flyback-Transformator bzw. Zeilenendtransformator
oder einen anderen geeigneten Transformator enthalten.
Ein Verfahren nach der Erfindung zur Fixierung eines Tonerbildes mittels einer Entladungslampe zeichnet sich
durch folgende Schritte aus: Aufladung einer mit der Entladungslampe in Reihe geschalteten Kondensatoreinrichtung,
Anlegen eines Triggerimpulses an die Entladungslampe zur Einleitung der Entladung der Kondensatoreinrichtung
und zur Aktivierung der Entladungslampe, und Entladung der Kondensatoreinrichtung durch die Entladungslampe
hindurch über eine vorbestimmte Zeit mit einem ersten Zeitintervall, in dem eine erste vorbestimmte
Lichtmenge emittiert wird, und einem zweiten Zeitintervall,
in dem eine zweite vorbestimmte Lichtmenge emittiert
wird, wobei erstes und zweites Zeitintervall unterschiedlich lang sind, das zweite Zeitintervall dem
ersten folgt und die emittierten Lichtmengen in beiden Zeitintervallen verschieden sind.
Beispielsweise können das erste Zeitintervall relativ
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER ' Fuji :Xerox^ "~ ■_
kurz und die erste Lichtmenge relativ groß sein, während das zweite Zeitintervall langer als das erste Zeitintervall
ist und die zweite Lichtmenge viel kleiner als die erste Lichtmenge.
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Darüber hinaus kann aber auch das erste Zeitintervall viel langer als das zweite Zeitintervall sein, wobei die
erste Lichtmenge viel kleiner als die zweite Lichtmenge ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des genannten Verfahrens
werden folgende Schritte durchgeführt: Aufladung eines ersten und eines zweiten Kondensators in der Kondensatoreinrichtung,
wobei der erste Kondensator eine größere Kapazität und eine längere Entladungszeit als
der zweite Kondensator sowie eine kleinere Entladungsspannung als der zweite Kondensator besitzt, Entladung
des zweiten Kondensators während des ersten Zeitintervalls, und Entladung des ersten Kondensators während des
zweiten Zeitintervalls.
Im Gegensatz dazu können nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung folgende Verfahrensschritte durchlaufen
werden: Aufladung eines ersten und eines zweiten Kondensators in der Kondensatoreinrichtung, wobei der erste
Kondensator eine größere Kapazität und eine längere Entladungszeit als der zweite Kondensator sowie eine kleinere
Entladungsspannung als der zweite Kondensator besitzt, Entladung des ersten Kondensators während des ersten Zeit-Intervalls,
und Entladung des zweiten Kondensators während des zweiten Zeitintervalls.
Erster und zweiter Kondensator können dabei elektrisch in Reihe geschaltet sein.
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Das Verfahren nach der Erfindung zur Fixierung eines To-
TER MEER -MÜLLER ■ STEINMEISTER Fuji Xeiox
nerbildes mittels einer Entladungslampe kann auch folgende
Verfahrensschritte umfassen: Aufladung einer mit der
Entladungslampe in Reihe geschalteten Kondensatoreinrichtung, Anlegen eines Triggerpulses an die Entladungslampe
zur Einleitung der Entladung der Kondensatoreinrichtung und zur Aktivierung der Entladungslampe, und
Entladung der Kondensatoreinrichtung und Durchleitung der Energie durch die Entladungslampe in einem Zeitintervall
mit einer Länge zwischen 3 ms und 9 ms. 10
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Fuji:Xerox
Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung
dar. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Schaltdiagrairan eines ersten
Ausführungsbeispiels einer Stromversorgungs
schaltung für eine Entladungslampe,
Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung des Lade- und Entladevorgangs der Stromversorgungsschaltung
nach Fig. 1,
Fig. 3 ein schematisches Schaltdiagramm einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels der Stromversorgungsschaltung
nach Fig. 1, 15
Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung des Lade-
und Entladevorgangs der Stromversorgungsschaltung nach Fig. 3,
Fig. 5 und 6 schematische Schaltdiagramme weiterer Abwandlungen der Stromversorgungsschaltung nach
Fig. 1,
Fig. 7 ein schematisches Schaltdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Stromversorgungs
schaltung für eine Entladungslampe,
Fig. 8 ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung des Lade-
und Entladevorgangs der Stromversorgungsschaltung nach Fig. 7,
Fig. 9 ein schematisches Schaltdiagramm einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels der Stromversorgungsschaltung
nach Fig. 7,
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER Fvji Xerox
Fig. 10 ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung des Lade- und Entladevorgangs der Stromversorgungsschaltung nach Fig. 9,
Fig. 11 ein schematisches Schaltdiagramm eines dritten
Ausführungsbeispiels einer Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe,
Fig. 12 ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung des Lade- und Entladevorgangs der Stromversorgungs
schaltung nach Fig. 11,
Fig. 13 ein schematisches Schaltdiagramm eines vierten
Ausführungsbeispiels einer Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe,
Fig. 14 ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung des Lade-
und Entladevorgangs der Stromversorgungsschaltung nach Fig. 13,
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Fig. 15, 16 und 17 schematische Schaltdiagramme von Abwandlungen des in der Fig. 13 dargestellten
vierten Ausführungsbeispiels der Stromversorgungsschaltung,
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Fig. 18 ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung des Lade-
und Entladevorgangs der Stromversorgungsschaltung nach Fig. 17,
Fig. 19 ein schematisches Schaltdiagramm einer weiteren Abwandlung der in Fig. 17 dargestellten
Stromversorgungsschaltung,
Fig. 20 ein schematisches Schaltdiagramm eines fünften
Ausführungsbeispiels einer Stromversorgungs
schaltung für eine Entladungslampe,
TER MEER · MÖLLER ■ STEINMEISTER
Fig. 21 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Verlaufs des Entladestroms der Stromversorgungsschaltung nach Fig. 20 in Abhängigkeit der Zeit,
Fig. 22 und 23 schematische Schaltdiagramme von Abwandlungen
des in Fig. 20 dargestellten fünften Ausführungsbeispiels der Stromversorgungsschaltung,
Fig. 24 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Verlaufs des Entladestroms in der Stromversorgungsschaltung
nach Fig. 23 in Abhängigkeit der Zeit,
Fig. 25 ein schematisches Schaltdiagramm eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe,
Fig. 26 ein schematisches Schaltdiagramm einer Abwandlung der in Fig. 25 dargestellten Stromversor
gungsschaltung,
Fig. 27 und 28 graphische Darstellungen zur Erläuterung der Entladeeigenschaften der in den Fig. 25 und
26 jeweils dargestellten Stromversorgungsschal
tungen,
Fig. 29 und 30 graphische Darstellungen zur Erläuterung der Entladeeigenschaften der in den Fig. 5 und
13 jeweils dargestellten Stromversorgungsschal
tungen,
Fig. 31 eine perspektivische Ansicht einer Blitzlampenfixiereinrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung, und
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER :. ' Fuji;Xerox
Fig. 32(a) bis 32(d) graphische Darstellungen zur Erläuterung
der Eigenschaften der Blitzlampenfixiereinrichtung nach Fig. 31.
Entsprechend der Fig. 1 ist eine kommerziell erhältliche
Wechselstromquelle 11 mit einer Spule 13 verbunden, die eine Induktivität L besitzt. Der Kollektor-Emitter-Zweig
eines NPN-Transistors 12 ist in Reihe mit der Wechselstromquelle 11 und der Spule 13 geschaltet. Wechselstromquelle
11, Spule 13 und der genannte Kollektor-Emitter-Zweig bilden somit eine Schleife. Mit der Basis des
Schalttransistors 12 ist ein Schalter SW verbunden, um den Schalttransistor 12 ein- und auszuschalten. Entsprechend
dem Ein- oder Ausschaltzustand des Schalttransistors 12 ist die genannte Schleife entweder geschlossen
oder geöffnet.
Parallel zur Spule 13 ist ein Kondensator 15 geschaltet. Zwischen der Spule 13 und dem Kondensator 15 liegt eine
Diode 14, deren anodenseitige Elektrode mit der Induktionsspule 13 verbunden ist, während ihre kathodenseitige
Elektrode mit dem Kondensator 15 verbunden ist.
Parallel zum Kondensator 15 liegt eine Entladungslampe 16, die mit einer Triggerschaltung verbunden ist, welche eine
Triggerspule 33, eine Triggerstromquelle 34 und einen Triggerschalter 35 enthalt.
Wird in der genannten Schaltung während der positiven Phasenperiode, also während der Zeit t, bis t„ nach Fig.
2, der Schalter SW geschlossen, so fließt ein mit durchgehenden Linien dargestellter Schleifenstrom I,. Der
Stromverlauf des durch die Spule 13 während dieser Zeit fließenden Stroms ist in Fig. 2(C) gezeigt. Die momentane
elektrische Energie in der Induktionsspule 13 läßt sich daher durch folgenden Ausdruck (1) beschreiben:
TER MEER -MÜLLER ■ STEINMEISTER Fuji ."Xerox.
1/2 L I1 2 (1)
Wird anschließend der Schalter SW in der negativen Phasenperiode wieder geöffnet, also während der Zeit t? bis
t-., so sinkt der durch die zuvor erwähnte Schleife fließende
Strom I, auf Null ab, so daß eine umgekehrte elektromotorische Kraft entsteht. Das hat zur Folge, daß ein
sogenannter Flyback-Strom I_ (aufgrund des Abfalls von
I, in der Spule 13 erzeugter Induktionsstrom) durch die Spule 13, die Diode 14 und den Kondensator 15 fließt,
wie in den Fig. 1 und 2(C) durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Die Stromrichtung des Stroms I~ ist dabei
in Fig. 1 mit einem Pfeil markiert. Dieser Flyback-Strom I„ (Rücklaufstrom) fällt in der Zeit t ' auf Null ab, wie
ebenfalls in Fig. 2 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt t„' ist die Ladespannung über dem Kondensator 15 maximal,
wie in Fig. 2(D) gezeigt ist.
Das bedeutet, daß zum Zeitpunkt t~', zu dem der Flyback-Strom
I„ auf Null abgefallen ist, di Ie 13 vorhandene elektrische Energie
Strom I„ auf Null abgefallen ist, die innerhalb der Spu
1/2 L I0 2 (2)
zum Kondensator 15 übertragen worden ist. Hierbei ist IQ
der Flyback-Strom zum Zeitpunkt t~. Die Verhältnisse lassen sich durch folgende Gleichung (3) näher beschreiben:
1/2 L IQ 2 = 1/2 C VQ 2 (3)
Hierbei ist C die Kapazität des Kondensators 15, während VQ die Spannung über seinen Klemmen zum Zeitpunkt t2'
ist.
35
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Es sei darauf hingewiesen, daß ein Energieverlust auf-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER : ' FujilXerox
grund der Widerstände in den elektrischen Bauteilen und Drähten der in Fig. 1 beschriebenen Schaltung bei der obigen
Diskussion nicht berücksichtigt worden ist.
Zum Zeitpunkt t^ wird der Schalter SW wieder geschlossen.
Daraufhin fließt der Strom I, wieder durch die Spule 13. Entsprechend der obigen Beschreibung wird die in der Spule
13 vorhandene elektrische Energie zum Kondensator 15 übertragen, wenn in der negativen Phasenperiode zwischen
den Zeitpunkten t. bis t.' der Schalter SW wieder geöffnet
ist. Das bedeutet, daß sich hierdurch die im Kondensator 15 gespeicherte Energie verdoppelt. Entsprechend
wird auch die Spannung über den Anschlüssen des Kondensators 15 zum Zeitpunkt t ' einen Wert annehmen, der um
i/2~ größer als die Spannung V„ zum Zeitpunkt t ' ist.
Durch mehrmalige Wiederholung der beschriebenen Abläufe bzw. nach mehreren Zyklen nimmt die Spannung zwischen den
Anschlüssen des Kondensators 15 zu einem Zeitpunkt t„
einen \/η~ größeren Wert als die Spannung V„ zum Zeitpunkt
t ' an. Wenn die Kondensatorspannung (^/n~ χ V^) einen
vorbestimmten Pegel bzw. Wert erreicht hat, wird eine Hochspannung an eine der Entladungslampe gegenüberliegende
Triggerelektrode mit Hilfe der Triggerspule 33 angelegt.
Da beim obigen Ausführungsbeispiel statt mehrerer gegenseitig
parallel liegender Kondensatoren nur ein einziger Kondensator verwendet wird, der intermittierend bzw.
periodisch aufgeladen wird, kann das Auftreten zu großer Eingangstreiberströme verhindert werden. Hierdurch wird
erreicht, daß eine Beschädigung der Diode und/oder der Leitungen aufgrund von Überhitzung vermieden wird. Die
im Kondensator 15 gespeicherte Energie kann darüber hinaus konstantgehalten werden, so daß sekulare Änderungen
der Kondensatoreigenschaften, insbesondere eine Vermin-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Fuji J Xerox
derung der Kapazität des Kondensators, nicht das Entladepotential des Kondensators beeinflussen können. Würde
beispielsweise die Kapazität C des Kondensators 15 aufgrund einer sekularen Änderung abnehmen, so würde die
Spannung /η χ V„ zur Kompensation der Kapazitätsverminderung
ansteigen. Ein Verlust an Entladeenergie, der das Betriebspotential der Entladungslampe 16 beeinflussen
könnte, tritt somit nicht auf.
In den Fig. 3 und 4 ist eine Abwandlung des in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels der Stromversorgungsschaltung
für eine Entladungslampe gezeigt. Hierbei wird eine Aufladung eines Kondensators in beiden
Halbzyklen des Wechselstroms vorgenommen, so daß der Ladewirkungsgrad des Kondensators verbessert wird. Zu diesem
Zweck sind eine zusätzliche Spule 13', ein zusätzlicher Schalttransistor 12', eine zusätzliche Diode 14' und
ein zusätzlicher Kondensator 15' vorhanden. Der zusätzliche Kondensator 15' ist mit dem Kondensator 15 in Reihe
geschaltet.
Wie den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, sind weiterhin zwei Schalter SW, und SW„ vorhanden, mit deren Hilfe die
Schalttransistoren 12 und 12" ein- und ausgeschaltet werden. Der Schalter SW, ist dabei mit der Basis des Schalttransistors
12 verbunden, während der Schalter SW2 mit
der Basis des Schalttransistors 12' verbunden ist. Der
Schalter SW wird geschlossen, wenn die Spannung des Wechselstroms den 0 V-Pegel überschreitet. Er bleibt so lange
geschlossen, während die Spannung V, positiv ist. Dagegen · j ist der Schalter SW„ so ausgelegt, daß er geschlossen j
wird, wenn die Spannung V, des Wechselstroms unter 0 V absinkt. Dieser Schalter SW verbleibt so lange im geschlossenen
Zustand, so/lange die Spannung V, negativ ist.
Die Schließzeit des Schalters SW, entspricht im wesentlichen
derjenigen des Schalters SW im ersten Ausführungs-
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER " Fuji - XtrOX
beispiel, das anhand der Fig. 1 und 2 diskutiert worden ist.
Das bedeutet, daß die Aufladung und zeitliche Steuerung des Kondensators 15 in Fig. 3 im wesentlichen der des
Kondensators 15 nach Fig. 1 und 2 entspricht. Genauer gesagt ist der Kondensator 15 jeweils zu den Zeitpunkten
t ' , t. ' , ..., t„ ' aufgeladen. Zum Zeitpunkt t_ ' wird
die Ladespannung am Kondensator 15 den Wert i/n χ Vn annehmen,
wie bereits erwähnt.
Durch Schließung des Schalters SW„ wird der Transistor
12' leitend, so daß die durch den Transistor 12' und die
Spule 13' gebildete Schaltungsschleife ebenfalls geschlossen
wird. Das hat zur Folge, daß ein Strom I,' durch die Spule 13 fließt. Besitzen die Spule 13' und
die Spule 13 die gleiche Induktivität, so wird auch die innerhalb der Spule 13' vorhandene Energie im wesentlichen
derjenigen Energie entsprechen, die in der Spule 13 während der Zeit t, bis t„ vorhanden ist.
Bei positiver Spannung V, ist der Schalter SW„ geöffnet
(Ausschaltzustand).. Bei geöffnetem Schalter SW„ ist der
Transistor 12' ausgeschaltet bzw. in seinen nichtleitfähigen Zustand überführt, so daß die durch den Transistor
12' und die Spule 13' gebildete Schleife unterbrochen
ist. Das hat zur Folge, daß in der Spule 13' eine umgekehrte
elektromotorische Kraft induziert wird, durch die ein Flyback-Strom I ' erzeugt wird, der der Reihe
nach durch den Kondensator 15' und durch die zusätzliche Diode 14' fließt, wie durch die gestrichelten Linien in
den Fig. 3 und 4 angegeben ist. Die Stromrichtung des Stroms I ' ist in Fig. 3 wiederum mit einem Pfeil markiert.
Der Kondensator 15' ist zunächst bis zur Spannung V„ aufgeladen, und zwar zum Zeitpunkt t '. Der Ladepegel
des Kondensators 15' erreicht einen Wert i/n χ Vn zum
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER : Fuji iXer.OX. --"
Zeitpunkt t„ +1', der um einen halben Zyklus (halbe
Periode) hinter dem Zeitpunkt t„ liegt.
Da die Kondensatoren 15 und 15' in Reihe zueinander geschaltet sind, nimmt das der Entladungslampe 16 zugeführte
Potential zum Zeitpunkt t„ +1 den Wert 2/n χ Vn an.
Die Aufladungseffizienz der Kondensatoren 15 und 15* ist
daher insgesamt doppelt so groß wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Andererseits bedeutet dies, daß ein durch
Kondensatoraufladung erzeugter erforderlicher Spannungspegel beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 im
Vergleich zum Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 in der Hälfte der Zeit erhalten wird.
Die Fig. 5 und 6 zeigen weitere Abwandlungen des ersten Ausführungsbeispiels der Stromversorgungsschaltung. Insbesondere
ist in Fig. 5 eine Modifikation des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels gezeigt,
während in der Fig. 6 eine Modifikation des in den Fig.
3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiels gezeigt ist.
Bei den entsprechenden Abwandlungen nach den Fig. 5 und 6 werden anstelle der Spulen 13 und 13' Transformatoren
17 und 17' verwendet, beispielsweise sogenannte Flyback-Transformatoren
bzw. Zeilenendtransformatoren. Die Potentialerzeugung
innerhalb der Flyback-Transformatoren 17 und 17' sowie die Übertragung des Potentials zu den
Kondensatoren 15 und 15' erfolgen im wesentlichen in der selben Weise wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Bei den Fig. 5 und 6 liegen die Schalttransistoren 12 bzw. 12" jeweils in den Primärkreisen der Transformatoren
17 bzw. 17', während die Kondensatoren 15 bzw. 15' und die Dioden 14 bzw. 14' in den Sekundärkreisen liegen.
TER MEER · MÜLLER . STEINMEISTER . Fuji-XerOX- ■
Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe ist in Fig. 7 dargestellt.
Die Fig. 8 zeigt ein dieser Schaltung zugeordnetes Signal- bzw. Zeitablaufdiagramm. Die Schaltung
nach Fig. 7 besitzt eine Hilfsdiode 21, einen Kommutatorkondensator
( Umschaltkondensator) 18, einen Hauptthyristor 19 sowie einen Kommutator- bzw. Umschaltthyristor
20. Wie der Fig. 8 zu entnehmen ist, wird der Hauptthyristor 19 eingeschaltet, wenn die Spannung V,
des von der Wechselstromquelle 11 gelieferten Wechselstroms 0 V übersteigt. Der Hauptthyristor 19 bleibt eingeschaltet, während die Spannung V, positive Werte annimmt.
Andererseits wird der Kommutator- bzw. Umschaltthyristor 20 eingeschaltet, wenn die Spannung V, den
Nullpunkt überschreitet und einen negativen Wert annimmt. Dieser Umschaltthyristor 20 bleibt über eine vorbestimmte
Zeitspanne eingeschaltet.
Entsprechend dem Zeitablaufdiagramm nach Fig. 8 wird
bei Anlegen eines Wechselstroms an die Schaltung der Hauptthyristor 19 eingeschaltet, wenn die Spannung V,
des Wechselstroms zum Zeitpunkt t, einen positiven Wert annimmt und den Nullpunkt überschreitet. Von der kommerziell
erhältlichen Stromquelle 11 fließt dann ein Strom durch die Spule 13, den Hauptthyristor 19 und zurück zur
Stromquelle 11. Der durch die Spule 13 fließende Strom erzeugt eine elektrische Energie, wie bereits im Zusammenhang
mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Zur selben Zeit fließt der Strom ebenso durch die kommerziell
erhältliche Stromquelle 11, die Hilfsdiode 21, den Kommutatorkondensator 18 und den Hauptthyristor 19.
Der Kommutatorkondensator 18 wird daher bis zur Spitzenspannung des Wechselstroms aufgeladen. In diesem Fall
wird die Anschlußklemme des Kommutatorkondensators, die mit der Hilfsdiode 21 verbunden ist, die Kathode sein.
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Fuji Xerox
Nach einem Halbzyklus bzw. einer Halbperiode im Anschluß an den Zeitpunkt t.. , z. B. zum Zeitpunkt t„, wird der
Hauptthyristor 19 ausgeschaltet, während der Umschaltthyristor 20 eingeschaltet wird, und zwar aufgrund des NuIldurchgangs
der Spannung V, in den negativen Bereich. Zu diesem Zeitpunkt wird eine umgekehrte elektromotorische
Kraft innerhalb der Spule 13 erzeugt. Die Energie der in der Spule 13 erzeugten umgekehrten elektromotorischen
Kraft wird somit der Energie hinzuaddiert, die bereits im Kommutatorkondensator 18 gespeichert ist. Der Strom
fließt von der Stromquelle 11 durch die Spule 13, den Kommutatorkondensator 18, den Umschaltthyristor 20 sowie
zurück zur Stromquelle 11. Während dieser Zeit bleibt der durch den Hauptthyristor 19 fließende Strom unterhalb
eines Haltestroms für den Hauptthyristor 19. Der Hauptthyristor 19 bleibt somit ausgeschaltet.
Gleichzeitig fließt ein Strom durch die Spule 13, die Diode 14, den Kondensator 15 und wieder zurück zur Spu-Ie
13. Der Kondensator 15 wird daher aufgeladen. Die Ladeperiode ist so gewählt, daß die Aufladung des Kondensators
15 während der Periode beendet werden kann, in der die Spannung V-. negativ ist. Der Kondensator 15 wird somit
während eines Zyklus bzw. einer Periode des Wechsel-Stroms auf eine Spannung V„ aufgeladen.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel auch wird der Kondensator 15 wiederholt über mehrere Zyklen bzw. Perioden des
Wechselstroms aufgeladen, bis die Ladespannung an ihm den Wert V2 erreicht. Erfolgt eine Aufladung des Kondensators
15 bis zur Ladespannung oder darüber hinaus, so wird durch die Entladungslampe 16 ein Blitz erzeugt, und zwar
in Abhängigkeit einer von der Triggerspule 33 gelieferten Triggerspannung.
Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Modifikation des in den
TER MEER -MÜLLER ■ STEINMEISTER / " Fuji
Fig. 7 und 8 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels. In Fig. 9 ist dabei ein Schaltdiagramm einer Stromversorgungsschaltung
für eine Entladungslampe schematisch dargestellt, die gegenüber der Schaltung nach Fig. 7 abgewandelt
ist. Dagegen zeigt die Fig. 10 ein Signal- bzw. Betriebsablaufdiagramm für die Schaltung nach Fig. 9. Die
Modifikation gegenüber der Fig. 7 liegt im wesentlichen darin, daß zwei Kondensatoren 15 und 15' vorhanden sind,
die durch den Wechselstrom der Stromquelle 11 in unterschiedlichen Wechselstromphasen aufgeladen werden.
Wie der Fig. 9 zu entnehmen ist, sind gegenüber den Fig. 7 und 8 ein weiterer primärer bzw. Hauptthyristor 19' und
ein weiterer Umschaltthyristor 20' zusätzlich zu den Thyristoren 19 und 20 vorhanden. Darüber hinaus enthält die
Schaltung nach Fig. 9 einen weiteren Kommutatorkondensator 18' und eine weitere Hilfsdiode
21'. Hauptthyristor 19', Umschaltthyristor 20', Kommutatorkondensator
18' und Hilfsdiode 21' sind mit einer weiteren Spule 13' und einer weiteren Diode 14' sowie einem
weiteren Kondensator 15' verbunden, um eine Hilfsladeschaltung
zu bilden, die mit der primären Ladeschaltung zusammenarbeitet, welche den Hauptthyristor 19, den Umschaltthyristor
20, den Kommutatorkondensator 18, die Hilfsdiode 2.1, die Spule 13, die Diode 14 und den Kondensator
15 enthält.
Entsprechend der Fig. 10 wird der Hauptthyristor 19' eingeschaltet,
wenn die Spannung V, des von der Stromquelle 11 gelieferten Wechselstroms unter 0 V abfällt. Der
Hauptthyristor 19* bleibt eingeschaltet, solange die Spannung V-, negativ ist. Auf der anderen Seite wird der
Umschaltthyristor 20' eingeschaltet, wenn die Spannung V, des Wechselstroms den Nullpunkt in Richtung positiver
Werte überschreitet. Der Umschaltthyristor 20' bleibt dann für eine vorbestimmte Zeit eingeschaltet.
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Wie dem Signaldiagramm nach Fig. 10 zu entnehmen ist,
arbeitet die Schaltung nach Fig. 9 bei Anlegen eines Wechselstroms im wesentlichen in derselben Art und Weise
wie die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Schaltung, die den Hauptthyristor 19, den Umschaltthyristor 20, den Kommutatorkondensator
18 und die Hilfsdiode 21 enthält. Auf der anderen Seite wird der Hauptthyristor 19' dann ausgeschaltet,
wenn die Spannung V, des Wechselstroms zum Zeitpunkt t, den Nullpunkt in positiver Richtung (positive
Spannungswerte) überschreitet.
Einen Halbzyklus bzw. eine Halbperiode nach dem Zeitpunkt t,, z. B. zum Zeitpunkt t«, wird der Hauptthyristor 19'
eingeschaltet, während der Umschaltthyristor 20' ausgeschaltet bleibt. Aufgrund der Einschaltung des Hauptthyristors
19' fließt ein Strom durch die Spule 13' sowie durch den Hauptthyristor 19' zurück zur Stromquelle 11.
Durch den Strom durch die Spule 13' wird die elektrische Energie aufgebaut, wie bereits im Zusammenhang mit dem
ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Zur selben Zeit fließt ebenfalls ein Strom von der Stromquelle
11 durch die Hilfsdiode 21', den Kommutatorkondensator 18' und den Hauptthyristor 19'. Durch diesen Strom
wird der Kommutatorkondensator 18' auf den Spitzenspannungswert
des Wechselstroms aufgeladen. Die mit der Hilfsdiode 21' verbundene Klemme des Kommutatorkondensators 18'
ist in diesem Fall die Kathode. Anschließend wird zu einem Zeitpunkt t^, der einen halben Zyklus bzw. eine halbe
Periode hinter dem Zeitpunkt t„ liegt, der Umschaltthyristor
20' eingeschaltet, und zwar in Abhängigkeit der Spannung V,, die zu diesem Zeitpunkt den Nullpunkt
in Richtung einer positiven Spannung überschreitet. Zu dieser Zeit wird die umgekehrte elektromotorische Kraft
bzw. die durch sie erzeugte Energie in der Spule 13' zu derjenigen Energie hinzuaddiert, die bereits im Kommutatorkondensator
18' gespeichert ist. Es fließt dann ein
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Strom von der kommerziellen Stromquelle 11 durch die Spule 13', den Kommutatorkondensator 18' und den Umschaltthyristor
20' zurück zur Stromquelle 11. Während dieser Zeit wird der durch den Hauptthyristor 19' fließende Strom unterhalb
eines Haltestroms für diesen Hauptthyristor 19' gehalten. Der Hauptthyristor 19' bleibt somit ausgeschaltet.
Zur selben Zeit fließt ein Strom von der Spule 13' durch
die Diode 14', den Kondensator 15' und zurück zur Spule 13'. Durch diesen Strom wird der Kondensator 15' aufgeladen.Die
Ladeperiode ist so gewählt, daß der Kondensator 15' innerhalb derjenigen Periode voll aufgeladen wird,
während der die Spannung V, negativ bleibt. Der Kondensator 15' wird somit innerhalb eines Zyklus bzw. einer
Periode des Wechselstroms auf eine Spannung V„ aufgeladen.
Entsprechend dem anhand der Fig. 5 und 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel nimmt das Potential an der Entladungslampe
16 zum Zeitpunkt t„ +1 den Wert 2~\/nxV„ an.
Die Aufladeeffizienz der Schaltung nach Fig. 9, die die
beiden Kondensatoren 15 und 15' besitzt, ist somit doppelt so hoch wie diejenige der Schaltung nach dem ersten
Ausführungsbeispiel. Mit anderen Worten ist es mit der Schaltung nach Fig. 9 möglich, die Zeit zur Aufladung
gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel um die Hälfte zu verkürzen, um den notwendigen Spannungspegel
zu erreichen.
Ein drittes Ausführungsbeispiel einer Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe ist in den Fig. 11
und 12 dargestellt. Diese Schaltung enthält einen Schalter SW, der sich in Abhängigkeit von der Polarität des
von der Stromquelle 11 gelieferten Wechselstroms öffnet und schließt. Der Schalter SW arbeitet im wesentlichen
TER MEER ■ MÖLLER · STEINMEISTER Fuji:X^.rox
genauso wie derjenige innerhalb des ersten Ausführungsbeispiels. Die Schaltung nach Fig. 11 besitzt darüber
hinaus Dioden 30 bis 3O47, Thyristoren 31 bis 31^ so-
a r ar
wie Entladekondensatoren 32 bis 32,.
a d
Wie in Fig. 12 gezeigt, ist der Schalter SW während der ersten Halbperiode bzw. des ersten Halbzyklus (positive
Phase) des Wechselstroms geschlossen, so daß der Schalttransistor 12 eingeschaltet ist. Während dieser Periode
(positive Periode der Spannung V,) fließt der Strom von der Stromquelle 11 durch die Spule 13, den Transistor
12 und zurück zur Stromquelle 11. Dabei wird innerhalb der Spule 13 die bereits im Zusammenhang mit dem ersten
Ausführungsbeispiel erwähnte Energie aufgebaut. Während der nachfolgenden negativen Halbwelle des Wechselstroms
der Stromquelle 11 ist der Schalter SW geöffnet, so daß der Transistor 12 ausgeschaltet ist. Es wird daher eine
umgekehrte elektromotorische Kraft in der Spule 13 erzeugt. Zur selben Zeit sind die Thyristoren 31,, 31 und
31f eingeschaltet. Dagegen sind zur selben Zeit die Thyristoren
31 , 31, und 31 ausgeschaltet. Das bedeutet, at) c
daß ein Strom durch die Spule 13, die Dioden 30 , 30,
und 30 , den Kondensator 32 und die Thyristoren 31-,,
a a ο
31 und 31.C sowie zurück zur Spule 13 fließt. Der Konden-
e f
sator 32 wird also während dieser Periode aufgeladen.
Nimmt der von der Stromquelle 11 gelieferte Wechselstrom '
im zweiten Zyklus bzw. in der zweiten Periode wieder po-
sitive Werte an, so wird der Schalter SW erneut geschlos- j
sen. Das bedeutet, daß auch der Transistor 12 eingeschal- j
tet wird. Daraufhin wird erneut elektrische Energie in- !
nerhalb der Spule 13 aufgebaut.Wird anschließend wieder
die negative Halbwelle erreicht, überschreitet die Spannung V, also den Nullpunkt in negativer Richtung, so
wird der Schalter SW geöffnet, was dazu führt, daß der Transistor 12 ausgeschaltet wird. Die Thyristoren 31 ,
TER MEER · MÜLLER . STEINMEISTER Fuji Xerox
31 und 31f sind dann eingeschaltet. Zur selben Zeit
bleiben die Thyristoren 3U, 31 und 31-, ausgeschaltet.
Deshalb fließt ein Strom von der Spule 13 durch die Dioden 3CL·, 30, , den Thyristor 31 , den Kondensator 32, , die
c D a D
Diode 30, und die Thyristoren 31 und 31^ sowie zurück
zur Spule 13. In diesem zweiten Zyklus wird daher der Kondensator 32, aufgeladen.
Die Kondensatoren 32 und 32-, werden jeweils in der drit-
cd
ten und vierten Periode des Wechselstroms in gleicher Weise aufgeladen. Nachdem alle Kondensatoren aufgeladen
sind, werden die Kondensatoren 32 , 32, , 32 und 32, alle
a .D c Q
entladen. Die Entladung beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann deshalb jeweils nach vier Zyklen bzw. Perioden
des Wechselstroms bzw. der Wechselspannung durchgeführt werden. Diese Entladung bezieht sich auf die Summe der
Potentiale der vier Kondensatoren, da alle vier Kondensatoren mit der Entladungslampe 16 in Reihe geschaltet
sindi
In Fig. 13 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Stromversorgungsschaltung
für eine Entladungslampe dargestellt. Das zu der Schaltung nach Fig. 13 gehörende Zeitablauf-
bzw. Signaldiagramm ist in Fig. 14 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Entladungskondensator 15 mit
einem Hilfskondensator 40 in Reihe geschaltet. Ein Gleichrichter 41 liegt parallel zum Hilfskondensator 40. Der
Hilfskondensator 40 und der Gleichrichter 41 sind mit einer Anschlußklemme B einer Sekundärwicklung eines Aufwärtstransformators
42 bzw. Transformators zur Spannungserhöhung verbunden, und zwar über einen Gleichrichter
Die Verbindung zwischen Gleichrichter 41 bzw. Hilfskondensator 40 und Gleichrichter 43 erfolgt an Knotenpunkten
F, die an der dem Entladungskondensator 15 abgewandten Seite von Gleichrichter 41 und Hilfskondensator 40
liegen. Andererseits sind die Knotenpunkte F mit der ne-
TER MEER ■ MÜLLER . STEINMEISTER
gativen Elektrode der Entladungslampe 16 verbunden.
Die Entladungslampe 16 ist in Reihe mit einem Triggertransformator
33 verbunden, der ein Triggersignal von einer Triggerschaltung empfängt. Die Triggerschaltung
umfaßt eine Triggerstromquelle 34, einen Gleichrichter 36, einen Triggerkondensator 37 und einen Thyristor 38.
Über eine geeignete externe Steuereinrichtung wird zu einem geeigneten Zeitpunkt dem Thyristor 38 ein Triggerpuls
zugeführt.Aufgrund dieses Triggerpulses wird der Thyristor 38 eingeschaltet. Nach Einschaltung des Thyristors
38 wird der Triggerkondensator 37 entladen. Das hat zur Folge, daß ein Strom durch den Thyristor 38 und
die Primärwicklung des Triggertransformators 33 fließt.
Aufgrund dieses Stroms wird eine Triggerspannung für die Entladungslampe 16 in der Sekundärwicklung des Triggertransformators
33 induziert. Die Entladungslampe 16 empfängt die Triggerspannung, so daß eine Entladung
stattfindet.
Der Betrieb der in Fig. 13 dargestellten Schaltung wird nachfolgend anhand der Fig. 14 näher beschrieben. In der
Fig. 14(a) ist die Wellenform des Wechselstroms dargestellt, der durch die kommerziell erhältliche Stromquel-Ie
11 geliefert wird. Dieser Wechselstrom der Stromquelle 11 wird durch den Aufwärtstransformator 42 erhöht,
wie in Fig. 14(b) gezeigt ist. Der schrittweise erhöhte Strom besitzt im wesentlichen dieselbe Frequenz wie der
Strom der kommerziellen Stromquelle 11. Im folgenden sei angenommen, daß das Potential VD am Punkt D der Sekundärwicklung
des Transformators 42 konstant ist. Ferner sollen die Potentiale an den Punkten A und B jeweils mit VA
und VB bezeichnet sein, wie ebenfalls der Fig. 14(b) zu entnehmen ist. Trotz des konstanten Potentials VD am
Punkt D schwanken die Potentiale VE und VF an den Punkten E und F, wie die Fig. 2(c) zeigt.
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER Fuji" XerO"
Während der Zeitdauer von tQ bis t, steigen die Potentiale
VE und VF an den Punkten E und F an, und zwar mit den Potentialen VA und VB. Zum Zeitpunkt t, erreicht
das Potential VE am Punkt E die Spitzenspannung V, des Potentials VA am Punkt A. Zur selben Zeit erreicht das
Potential VF am Punkt F die Spitzenspannung V2 des Potentials
VB am Punkt B.
Wird der Thyristor 37 zum Zeitpunkt t„ getriggert, so
wird eine Triggerspannung an einer Triggerelektrode 39 der1 Triggerschaltung erzeugt. Das hat zur Folge, daß
die Entladungsspannung der Entladungslampe 16 herabgesetzt wird, so daß in der Entladungslampe 16 ein Entladungsvorgang
stattfindet, durch den die Spannung VF an der negativen Elektrode der Entladungslampe 16 herabgesetzt
wird.
Wie allgemein bekannt ist, wird nach Beginn der Entladung
die Entladungslampe 16 den Entlädungsvorgang so lange fortsetzen, bis die Spannung an ihrer Anschlußklemme
auf Null abgefallen ist. Die Entladungslampe 16
führt also den Entladungsvorgang auch während des Zeitraums t„ bis t. durch. Während dieses Zeitraums fließt
der vom Kondensator 15 kommende Entladestrom durch den Hilfskondensator 40 zur Entladungslampe 16 und dann zurück
zum Kondensator 15.
Da die Kapazität des Hilfskondensators 40 kleiner ist als
die Kapazität des Entladungskondensators 15, wird der Hilfskondensator 40 vor dem Kondensator 15 vollständig
entladen. Beispielsweise ist gemäß'der Fig. 14(c) der
Hilfskondensator 40 bereits zum Zeitpunkt t_. entladen.
Nachdem das Potential am Hilfskondensator 40 auf Null abgefallen ist, beginnt der Entladestrom vom Kondensator
15 durch den Gleichrichter 41 und die Entladungslampe und sodann zurück zum .Kondensator 15 zu fließen. Wie zu-
TER MEER · MÜLLER . STEINMEISTER
vor erwähnt, wird der Entladungsvorgang in der Entladungslampe 16 auch bei relativ niedrigen Spannungen fortgesetzt,
so daß auch während des Zeitraums t^ bis t. Blitzlicht
von der Entladungslampe 16 emittiert wird. 5
Durch geeignete Auswahl der Kapazität des Kondensators 15 kann daher die Entladeperiode der Entladungslampe 16
beliebig eingestellt bzw. ausgewählt werden. Auf der anderen Seite ist die Entladungszeit des Hilfskondensators
40 unabhängig von der Kapazität des Kondensators 15. Daher kann die Entladespannung des Hilfskondensators 40,
die zum Potential des Kondensators 15 hinzuaddiert wird, hinreichend groß sein, um eine Entladung der Entladungslampe
16 zu ermöglichen, wenn die Triggerspannung an die Triggerelektrode 39 angelegt wird.
Wie bereits erwähnt, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Kapazität des Entladungskondensators 15 erhöht
werden, ohne die Ansprecheigenschaften der Entladungslampe
16 auf den an den Thyristor 38 angelegten Triggerpuls zu vermindern. Darüber hinaus kann die Ladung des
Entladungskondensators 15 durch Verschiebung des Punkts A entlang der Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators
42 eingestellt werden.
Falls erforderlich, kann durch Erdung des Punkts A der Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators 42 die maximale
Spannung V_ zwischen dem Punkt F und Erde verkleinert werden, um auf diese Weise zu verhindern, daß gegebenenfalls
ein Benutzer mit einer zu hohen Spannung in Berührung kommt. Die Sicherheit der Schaltung läßt sich
somit vergrößern.
In Fig. 15 ist eine Abwandung des vierten Ausführungsbeispiels
der Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe dargestellt. Bei dieser Abwandlung ist der Entla-
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dungskondensator 15 mit dem Punkt B der Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators 42 verbunden, während der
Hilfskondensator 40 mit dem Punkt A der Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators 42 verbunden ist. Diese Schaltungsanordnung
arbeitet in ähnlicher Weise wie diejenige nach dem vierten Ausführungsbeispiel. Hierbei liegt ein
Gleichrichter 44 parallel zum Entladungskondensator 15, während der Gleichrichter 41 nach Fig. 30 parallel zum
Hilfskondensator nicht vorhanden ist.
Bei den Schaltungsanordnungen nach den Fig. 13 bis 15 ist nur ein Aufwärtstransformator bzw. Transformator zur
Spannungserhöhung vorhanden, durch den sowohl der Entladungskondensator
15 als auch der Hilfskondensator 40 aufgeladen werden. Selbstverständlich ist es auch möglich,
die genannten Kondensatoren durch getrennte Aufwärtstransformatoren
aufzuladen.
Eine weitere Abwandlung des vierten Ausführungsbeispiels
ist in Fig. 16 dargestellt. Bei dieser Abwandlung sind zwei Transformatoren bzw. Aufwärtstransformatoren 42a
und 42b zur Aufladung des Entladungskondensators 15 und des Hilfskondensator 40 vorhanden. Ansonsten entspricht
die Schaltung nach Fig. 16 denjenigen Schaltungen, die in den Fig. 13 bzw. 15 dargestellt sind. Die Wirkungsweise
ist entsprechend.
Eine weitere Abwandlung des vierten Ausführungsbeispiels nach Fig. 13 ist in Fig. 17 gezeigt, in der statt des
Aufwärtstransformators eine Drosselspule verwendet ist.
Die Drosselspule besitzt eine Primärwicklung 46 und eine Hilfswicklung 47. Die Primärwicklung 46 der Drosselspule
ist mit der kommerziellen Stromquelle 11 über eine Schaltelement 45 verbunden, welches beispielsweise einen Schalttransistor
enthält. Die Hilfswicklung 47 der Drosselspule liegt in Reihe mit der Primärwicklung 46.
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Der Entladungskondensator 15 ist mit der Primärwicklung 46 der Drosselspule über den Gleichrichter 14 verbunden.
Andererseits ist der Hilfskondensator 40 mit der Hilfswicklung
47 der Drosselspule über den Gleichrichter 43 verbunden. Entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel
nach Fig. 13 ist ein Hilfsgleichrichter 41 mit der Hilfswicklung
47 der Drosselspule verbunden, welcher parallel zum Hilfskondensator 40 liegt.
Die Drosselspule dient zum Aufbau elektrischer Energie während der positiven Phase des von der Stromquelle gelieferten
Wechselstroms sowie zur Übertragung der akkumulierten bzw. aufgebauten Energie zu den entsprechenden
Kondensatoren 15 und 40 durch eine umgekehrte elektromotorische Kraft bzw. Induktion, nachdem der Wechselstrom
in negativer Richtung den Nullpunkt überschritten hat. Entsprechend der Fig. 18 wird beispielsweise während der
Perioden t, bis t_, t-, bis t. , tc bis t, und t_ bis to
elektrische Energie in der primären Wicklung 46 und der Hilfswicklung 47 der Drosselspule gesammelt, wie auch in
Fig. 4 dargestellt ist.
Wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erwähnt, ist die Größe der elektrischen Energie
durch die Induktivität L und den Strom bestimmt, der durch die Primärwicklung 46 der Drosselspule fließt. Diese
elektrische Energie wird anhand der Gleichung (3) ermittelt. Die akkumulierte bzw. aufgebaute Energie wird
auf den Entladungskondensator 15 und den Hilfskondensator 40 verteilt, um beide aufzuladen, wie in Fig. 18(b)
gezeigt ist.
In Fig. 19 ist eine Abwandlung der in der Fig. 17 dargestellten Schaltung gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die Verbindung E zwischen dem Entladungskondensator 15 und dem Hilfskondensator 40 geerdet. Durch Er-
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dung der Verbindung E nimmt die Spannung zwischen Erde und den Punkten F und D einen Verlauf an, wie er in
Fig. 18(c) dargestellt ist. Hierdurch wird vermieden,
daß ein Benutzer unter Umständen mit einer zu hohen Spannung in Berührung kommen kann.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel der Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe 16 ist in Fig. 20
dargestellt. Die Entladungslampe kann beispielsweise eine Xenonlampe sein. Durch diese Stromversorgungsschaltung
wird erreicht, daß beim Entladungsvorgang durch die Entladungslampe ein konstanter Lichtstrom abgestrahlt
wird.
Der Entladungskondensator 15 ist mit einer Ladeschaltung verbunden, wie bereits im Zusammenhang mit den ersten
bis vierten Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist. Irgendeine dieser Ladeschaltungen gemäß dem ersten bis
vierten Ausführungsbeispiel oder eine der entsprechenden
Abwandlungen kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 20 sind der Entladungskondensator
15, die Entladungslampe 16 und eine Spule 50 (Induktionsspule) in Reihe geschaltet. Der Triggerthyristor
38 ist mit einem Triggertor G, verbunden, durch das hindurch er Triggerpulse empfängt. Der Triggerthyristor
38 spricht auf die Triggerpulse vom Triggertor G, an, um leitend zu werden, und um einen elektrischen
Austausch zwischen dem Triggerkondensator 37 und der Primärwicklung 33ä des Triggertransformators 33 zu ermöglichen.
Die Ladung des Triggerkondensators 37 wird somit zur Primärwicklung 33a des Triggertransformators 33 geliefert.
Das hat zur Folge, daß eine Hochspannung in der Sekundärwicklung 33b des Triggertransformators 33 induziert
wird. Diese Hochspannung wird an die Triggerelek-
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trode 39 gelegt. In Abhängigkeit davon wird die Ladung des Entladungskondensators 15 zur Entladungslampe 16 als
Entladungsstrom geliefert.
Andererseits sind ein Kondensator 51 (Kommutator bzw. Umschalt- oder Löschkondensator 51) und ein Thyristor 53
(Kommutator oder Umschaltthyristor 53) parallel zur Spule 50 geschaltet. Der Thyristor 53 und der Kondensator
51 liegen dabei in Reihe zueinander. Der Kommutatorthyristör 53 empfängt ein Kommutatorsignal über ein Kommutatortor
G„ . Während ein Entladungsstrom zu der Entladungslampe 16 fließt und der Kommutatorthyristor 53 in seinem
nichtleitenden Zustand gehalten wird, weil kein Kommutatorsignal anliegt, fließt ein Teil des Entladungsstroms
durch den Gleichrichter 52 und den Kommutatorkondensator 51, um diesen aufzuladen. Die Stromrichtung ist dabei in
Fig. 20 mit dem Pfeil A markiert. Wird durch das Kommutatortor G» ein Kommutatorsignal an den Kommutatorthyristor
53 angelegt, so wird dieser leitend. Das bedeutet, daß der Kommutatorkondensator 51 über den Leitungszweig entladen
wird, der in Fig. 20 durch den Pfeil B markiert ist.
Bleibt der Kommutatorthyristor 53 in seinem nichtleitenden Zustand, so wird der Entladungskondensator 15 bis zu
einem Pegel aufgeladen, der ausreicht, den Entladungsvorgang in der Entladungslampe 16 hervorzurufen. Der Triggerthyristor
38 wird mit Hilfe des Triggerpulses über das Triggertor G, getriggert. Die Ladung des Triggerkondensators
37 wird dann zur Primärwicklung 33a des Triggertransformators 33 geliefert, um eine Hochspannung in der
Sekundärwicklung 33b zu induzieren. Die Hochspannung wird dann an die Triggerelektrode 39 angelegt, so daß
der Entladevorgang in der Entladungslampe 16 beginnt. Zur selben Zeit wird ein Teil des Entladungsstroms durch
den Gleichrichter 52 zum Kommutatorkondensator 51 fließen,
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
um letzteren aufzuladen, wie durch den bereits erwähnten Pfeil A in Fig. 20 gezeigt ist.
Das Kommutatorsignal wird dann an das Kommutatortor G9
angelegt, wenn das Integral des durch die Entladungslampe 16 emittierten Lichtflusses einen vorbestimmten Wert
erreicht hat. Die zeitliche Steuerung des Kommutatorsignals kann mit Hilfe einer Lichtempfängerschaltung erfolgen,
die beispielsweise, in dem "Toshiba Semiconductor Databook" auf Seite 804 beschrieben ist. Der Inhalt dieser
Literaturstelle wird durch Bezugnahme in die vorliegende
Beschreibung mit aufgenommen.
In Abhängigkeit des Kommutatorsignals wird der Kommutatorthyristor
53 leitend, so daß eine Entladung des Kommutatorkondensators 51 über den Zweig B möglich ist. Das
Entladepotential wird an die Kathodenelektrode der Entladungslampe
16 angelegt. Das hat .zur Folge, daß der vom Entladungskondensator 15 kommende Entladungsstrom blokkiert
wird. Genauer gesagt fließt der Kommutatorstrom vom Kommutatorkondensator 51 durch den Kommutatorthyristor
53 und die Spule 50. Die Spannung über der Spule 50 fällt somit in Abhängigkeit des KommutatorStroms. Die
Spule 50 dient somit zur Unterbrechung des Entladungs-Stroms. Der Entladungsstrom wird somit sofort abgeschnitten,
wie in Fig. 21 zu erkennen ist.
In der beschriebenen Schaltung nach Fig. 20 kann die Entladungslampe
ausgeschaltet werden, wenn die abgegebene Lichtmenge einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Eine
zu große Lichtemission durch die Entladungslampe 16 kann
somit erfolgreich verhindert werden.
In Fig. 22 ist eine Abwandlung des fünften Ausführungsbeispiels
nach Fig. 20 dargestellt. Bei dieser Abwandlung ist ein Kommutatortransformator 54 vorhanden, durch
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den die Entladungslampe 16 ausschaltbar ist. Die Primärwicklung 54a des Kommutatortransformators 54 ist mit der
Entladungslampe 16 in Reihe geschaltet. Weiterhin bildet die Sekundärwicklung 54b des Kommutatortransformators
einen Teil einer Kommutatorschaltung, die weiterhin den Kommutatorthyristor 53 und den Kommutatorkondensator 51
enthält.
In dieser Schaltungsanordnung fließt ein Strom durch die Primärwicklung 54a des Kommutatortransformators 54, der
den Entladestrom durch die Entladungslampe 16 darstellt. Durch Induktion wird ein weiterer Strom erzeugt, so daß
ein Induktionsstrom durch die Kommutatarschaltung fließt und den Kommutatorkondensator 51 auflädt. Erreicht die
abgestrahlte Lichtmenge den vorbestimmten Integrationswert, wird das Kommutatorsignal über das Kommutatortor
G„ an den Kommutatorthyristor 53 in der Weise angelegt, wie bereits im Zusammenhang mit dem fünften Ausführungsbeispiel nach Fig. 20 beschrieben worden ist. Hierdurch
wird der Kommutatorkondensator 51 über die Sekundärwicklung 54b des Kommutatortransformators 54 entladen. Dies
ruft eine Induktion in umgekehrter Richtung hervor, z. B. in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Entladungsstroms.
Aus diesem Grund wird durch die Primärspule 54a des Kommutatortransformators 54 der Entladestrom
blockiert.
Die Fig. 23 zeigt eine weitere Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels. Wie dieser Fig. 23 zu entnehmen j
ist, besitzt die Stromversorgungsschaltung einen Thyristor 55 und ein Spannungsregelelement 56. Der Thyristor
55 liegt in Reihe zwischen dem Entladungskondensator 15 und der Entladungslampe 16. Dagegen ist das Spannungsregelelement
56 parallel zum Thyristor 55 geschaltet und mit der Anode des Thyristors 55 verbunden. Thyristor 55
und Spannungsregelelement 56 verhindern eine Re-Entladung
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER Fuji. XarOJt
der Entladungslampe 16 unmittelbar nachdem der Entladungsstrom abgeschnitten worden ist. Genauer gesagt arbeiten
Thyristor 55 und Spannungsregelelement 56 so zusammen, daß durch sie eine Re-Entladung der Entladungslampe 16
durch den Strom X in Fig. 24 unterbunden wird. Der Strom X stellt den Entladungsstrom aufgrund von Restladungen im
Entladungskondensator 15 dar, der nach Abgabe der Ladungen des Kommutatorkondensators 51 fließt.
Ein sechstes Ausführungsbeispiel der Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe ist in Fig. 25 dargestellt.
Diese Stromversorgungsschaltung ist insbesondere für eine Flashfixierung bzw. Blitzlichtfixierung in xerographischen
Kopiergeräten von Trocken-Typ, in Faksimilegeräten oder Faksimiletelegraphen, Druckern, usw. geeignet.
Dabei kann diese Schaltung mit Vorteil zur Blitzlichtfixierung von Tonerbildern eingesetzt werden.
Entsprechend dem sechsten Ausführungsbeispiel und ähnlich dem vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 sind ein Entladungskondensator
61 und ein Hilfskondensator 62 vorhanden. Der Entladungskondensator 61 besitzt eine relativ
große Kapazität, während der Hilfskondensator 62 nur eine
relativ geringe Kapazität aufweist. Der Entladungskondensator 61 wird durch einen Ladestrom aufgeladen, der von
einer Ladungsstromquelle 60 kommt, die einen Aufwärtstransformator
(Step-up-Transformator) und eine Drosselspule
oder dergleichen enthält, und die mit einer kommerziell erhältlichen Stromquelle 11 verbunden ist. Der
Hilfskondensator 62 liegt parallel zum Entladekondensator
61.
Auch der Hilfskondensator 62 wird durch einen Strom von
der Ladestromquelle 60 aufgeladen. Andererseits wird der Entladungskondensator 61 durch einen Strom aufgeladen,
der von der Ladestromquelle 60 über einen Gleichrichter
TER MEER -MÜLLER · STEINMEISTER ruj — '
63 zum Entladungskondensator 61 fließt. Die Spannung V, über dem Hilfskondensator 62 ist größer als die Spannung
V- über dem Entladungskondensator 61. Durch die Ladeströme
werden der Hilfskondensator und der Entladungskondensator
62 und 61 jeweils auf die Spannungen V-, und V7 aufgeladen.
Nachdem sowohl der Entladungskondensator 61 als auch der Hilfskondensator 62 aufgeladen worden sind, wird über das
Triggertor G, ein Triggerpuls zum Triggerthyristor 38 geliefert, um diesen leitend zu machen. Dies hat zur Folge,
daß eine Hochspannung in der Sekundärwicklung des Triggertransformators
33 erzeugt wird. Diese Hochspannung wird an die Triggerelektrode 39 gelegt, um auf diese Weise die
Entladung des Hilfskondensators 62 durch die Entladungslampe
16 hindurch einzuleiten. Zum selben Zeitpunkt fließt ein Entladestrom vom Hilfskondensator 62 durch die Drosselspule
65 sowie durch die Entladungslampe 16 zurück zum Hilfskondensator 62. Die Wellenform des Entladestroms vom
Hilfskondensator 62 wird durch die Kapazität des Hilfskondensators
62, die Induktivität der Drosselspule 65 und die Impedanz der Entladungslampe 16 bestimmt, wodurch
eine Entladungsseitkonstante festgelegt wird. Durch Auswahl dieser Parameter, beispielsweise der Kapazität des
Hilfskondensators 62, der Induktivität der Drosselspule
65 und der Impedanz der Entladungslampe 16 kann ein relativ großer Strom in einer relativ kurzen Zeit erzeugt
werden, wie in Fig. 27 in dem Zeitraum zwischen 0 und 1 ms gezeigt ist. Während dieses Zeitraums nimmt die Intensitat
der Entladungslampe 16 inen sehr hohen Spitzenwert an.
Durch eine sogenannte SURGE-Diode 64 kann verhindert werden,
daß der Strom vom Hilfskondensator 62 zum Entladungskondensator
61 fließt.
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Nach dem zuvor erwähnten Zeitraum von 0 bis 1 ms, in
dem die Intensität der Entladungslampe 16 einen Spitzenwert
annimmt, sinkt der Wert des Stroms des Hilfskondensators
62 auf Gleichheit mit dem des Entladungskondensators 61 ab. Dann beginnt die Entladung des Entladungskondensators 61. Zu dieser Zeit fließt ein Entladungsstrom vom Hilfskondensator 62 durch die Drosselspule
zur Entladungslampe 16 sowie vom Entladungskondensator 61 durch die Drosselspule 65 zur Entladungslampe 16. Aufgrund
der relativ kleinen Entladespannung des Entladekondensators 61 fließt ein kleinerer Strom für eine längere
Zeit, beispielsweise zwischen 1 bis 7 ms, wie in Fig. zu erkennen ist. Während dieser Zeit wird aufgrund des
geringen Entladungsstroms ein relativ schwacher Lichtblitz bzw. Flash ausgegeben.
Im folgenden werden verschiedene Entladungsarten der Entladungslampe
16 diskutiert, um die Vorteile des zuvor erwähnten sechsten Ausführungsbeispiels noch deutlicher
hervortreten zu lassen, üblicherweise wird angenommen,
daß bei vorgegebener fester Entladungsenergie eine um so bessere Tonerfixierung erhalten wird, je kürzer die
Entladezeit (Pulsbreite) ist. Auf der anderen Seite führt eine zu kurze Entladezeit zu einer Zerstreuung
des Toners und somit zu einer Verschlechterung des fixierten Bildes. Ist die Entladungszeit zu kurz, so erhöht
sich darüber hinaus das Pulsrauschen während der Erregung bzw. Speisung der Entladungslampe, und der Toner
kann durch die plötzliche Erhitzung atomisiert werden, was zu einer Geruchsbildung führt. Konventionell
wird daher als beste Entladungszeit ein Zeitraum zwischen 0,5 ms bis 2,5 ms festgesetzt. Dies führt jedoch
nicht zu befriedigenden Ergebnissen, da weiterhin eine Tonerzerstreuung auftritt, die zu einer Verschlechterung
des reproduzierten Bildes führt.
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Um eine Fixierung mit guter Qualität zu erhalten, kann andererseits die Entladungsenergie bei gleichzeitiger
Verlängerung der Entladungszeit erhöht werden. Hierdurch wird eine Zerstreuung des Toners vermieden. Diese Methode
ist jedoch nur bei Hochkontrastbildern anwendbar. Bei blasseren bzw. kontrastschwächeren Bildern führen eine
hohe Entladungsenergie und eine lange Entladungszeit wiederum zu einer Verminderung der Fixierqualität.
Nach der vorliegenden Erfindung werden innerhalb der Entladungsperiode
zu Beginn eine sehr starke Blitzlichtkomponente und nachfolgend eine schwache Blitzlichtkomponente
erzeugt. Hierdurch werden die bei den konventionellen Verfahren auftretenden Nachteile überwunden. Das Verfahren
nach der vorliegenden Anmeldung wird nachfolgend anhand der Fig. 27 näher erläutert. Bei diesem Verfahren
wird sofort nach Triggerung der Entladungslampe 16 ein sehr großer Strom zur Entladungslampe 16 geführt, um diese
stark anzuregen. Innerhalb von 1 ms nach Triggerung wird somit ein starker Blitz erzeugt. Der Strompegel innerhalb
dieser Zeti ist so ausgewählt, daß keine Zerstreuung des Tonerbildes auftritt, auch wenn die Tonerkonzentration
groß ist. Während der genannten Periode wird eine sehr gute Fixierung des Tonerbildes erhalten, auch
bei relativ geringer Tonerkonzentration. Nach Triggerung wird darüber hinaus für einen Zeitraum von 1 bis 7 ms
ein relativ schwacher Strom, der z. B. 1/3 des Spitzenstromwerts beträgt, zur Entladungslampe 16 geführt, durch
den eine relativ schwache, aber verlängerte Entladung der Entladungslampe 16 hervorgerufen wird. Während dieser
Zeit kann ein Bild mit hoher Qualität und hoher Tonerkonzentration fixiert werden.
Vergleichbare Effekte wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
können mit einem kurzen und starken Lichtblitz erhalten werden, der zu irgendeiner anderen
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Fuji Xe COX
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Zeit innerhalb der Entladungsperiode erzeugt wird. Ein Beispiel ist in Fig. 28 dargestellt. Eine Schaltung zur
Erzeugung des Entladungsverlaufs gemäß Fig. 28 ist in
Fig. 26 gezeigt. Beim Verfahren nach Fig. 28 wird der starke Lichtblitz bzw. Flash im Zeitraum zwischen 5 und
6 ms nach Triggerung der Entladungslampe 16 erzeugt.
Die modifizierte Schaltung nach Fig. 26 besitzt eine Diode 66, die zwischen der Ladestromquelle bzw. Ladeschaltung
60 und dem Hilfskondensator 62 liegt. Sie weist ferner einen Thyristor 67 auf, der zwischen dem Kondensator
62 und der Drosselspule 65 liegt. Ein Steuertor G~ des Thyristors 67 ist mit einer geeigneten Steuerschaltung
verbunden, die ein Steuersignal zur Steuerung des Thyristors 67 erzeugt. Beim vorhandenen Ausführungsbeispiel
erzeugt die Steuerschaltung (nicht dargestellt) ihr Steuersignal 5 ms nach Triggerung der Entladungslampe
16. Der Thyristor 67 liegt ferner in Reihe mit dem Hilfskondensator 62.
Wird durch einen Triggerimpuls über das Triggertor G, der
Triggerthyristor 38 eingeschaltet, so wird eine Hochspannung in der Sekundärseite des Triggertransformators 33
induziert, die an die Triggerelektrode 39 angelegt wird.
Der Thyristor 67 bleibt dabei zunächst ausgeschaltet. Der Entladungskondensator 61 wird somit entladen, bevor der
Hilfskondensator 62 entladen wird. Der Strom des Entladungskondensators
61 fließt durch die Diode 64, die Drosselspule 65 und die Entladungslampe 16. Die Entladungszeitkonstante
des Entladungskondensators 61 ist relativ groß, so daß der Strom durch die Entladungslampe 16 langsam
nach Erreichen seines Spitzenwerts abfällt. Nach 5 ms wird das Steuersignal über das Steuertor G., an den Thyristor
67 angelegt, so daß dieser eingeschaltet wird. Nach Einschalten des Thyristors 67 wird der Hilfskondensator
62 entladen. Dabei fließt der Strom durch den Thyristor
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
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67, die Drosselspule 65 und die Entladungslampe 16. Da die Entladungszeitkonstante des Hilfskondensators 62 relativ
klein ist, wird die Ladung des Hilfskondensators 62 etwa innerhalb 1 ms ausgegeben. Die Schaltung nach
Fig. 26 besitzt also die in Fig. 28 dargestellten Entladungseigenschaften
.
In den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Schaltungen nach den Fig. 25 und 26 besitzt der Entladungskondensator
61 eine Kapazität von 125 μΡ und der Hilfskondensator
62 eine Kapazität von 825 pF. Die Ladespannung am Entladungskondensator 61 beträgt 3600 V, während die Ladespannung
am Hilfskondensator -62 1800 V beträgt. Die
Entladungslampe 16 ist eine Xenonlampe mit einem Elektrodenabstand von 1000 mm, einem inneren Durchmesser von
11 mm und einem Xenongasdruck von 210 Torr.
Weitere Entladestromverläufe zur Erzeugung qualitativ guter
Fixierungen sind in den Fig. 29 und 30 dargestellt.
Um einen Entladungsstromverlauf entsprechend der Fig. 29 zu erhalten, wird eine Schaltung gemäß Fig. 5 verwendet.
In dieser Schaltung gemäß Fig. 5 besitzt der Entladungskondensator 15 eine Kapazität von 1100 μΡ. Die Entladungslampe
16 ist eine Xenonlampe mit einem Elektrodenabstand von 1000 mm, einem inneren Durchmesser von 11 mm und einem
Xenongasdruck von 210 Torr. Zwischen dem Entladungskondensator 15 und der Entladungslampe 16 kann sich zusätzlich
eine Drosselspule befinden, die eine Induktivität von 350 μΗ besitzt.
Der Entladungskondensator 15 wird bei einer Spannung von 1600 V aufgeladen. Durch Anlegen eines Triggerpulses zu
einer geeigneten Zeit wird die Entladestromcharakterxstxk nach Fig. 29 erhalten.
Alternativ hierzu kann das bevorzugte Verfahren zur To-
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nerbildfixierung nach der vorliegenden Anmeldung auch
durch eine Schaltung durchgeführt werden, die der in Fig. 13 dargestellten Schaltung entspricht. Diese Schaltung
besitzt eine Xenonlampe als Entladungslampe 16 mit einem Elektrodenabstand von 1000 mm, einem Innendurchmesser
von 11 mm und einem Xenongasdruck von 210 Torr. Der Entladungskondensator 15 besitzt eine Kapazität von
825 mF, während der Hilfskondensator 40 eine Kapazität
von 125 μΈ besitzt. Wie bereits zuvor erwähnt, kann auch
hier eine Drosselspule mit einer Induktivität von 350 μΗ zwischen den Kondensatoren 15 und 40 sowie der Entladungslampe
16 liegen. Die Ladespannung sowohl des Entladungskondensators 15 als auch des Hilfskondensators 40 ist
auf 1800 V festgesetzt. Da der Entladungskondensator 15 elektrisch in Reihe zum Hilfskondensator 40 geschaltet
ist, liegt das Potential am Punkt F auf 3600 V, während das Potential am Punkt E auf 1800 V liegt.
Mit Hilfe der so dimensionierten Schaltung nach Fig. 13
wird ein Entladestromverlauf in Abhängigkeit von der Zeit gemäß Fig. 30 erhalten.
In Fig. 31 ist eine Blitzlampenfixiereinrichtung dargestellt,
mit deren Hilfe ein Fixierverfahren durchgeführt werden kann, wie es anhand der Fig. 29 oder 30
beschrieben worden ist. Ein Blitzlampenabschnitt 81 besitzt zwei Xenonlampen 83 und 84. In der Nähe des Blitzlampenabschnitts
81 befindet sich ein Transportweg für Kopierpapier 96, auf dem noch keine Kopie erzeugt worden
ist. Im Transportweg liegt ein Förderabschnitt 82 zum Transport des Kopierpapiers 96 entlang des Blitzlampenabschnitts
81.
Der Blitzlampenabschnitt 81 besitzt weiterhin eine Reflektorplatte
85 und eine transparente Staubabdeckung 86. Die Reflektorplatte 85 und die transparente Staub-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER ^UJt Xe^OÄ
abdeckung 86 bilden einen Innenraum, in dem die beiden Xenonlampen 83 und 84 angeordnet sind. Die transparente
Staubabdeckung 86 kann beispielsweise aus Glas bestehen. In dem durch die Reflektorplatte 85 und die transparente
Staubabdeckung 86 gebildeten Innenraum kann sich ferner ein Kühlgebläse 87 zur Kühlung der Xenonlampen 83
und 84 befinden.
Der Förderabschnitt 82 besitzt einen im Querschnitt rechteckförmigen Grundkörper 89, durch den ein Innenraum
gebildet wird. Mit einem Ende des Grundkörpers 89 ist ein rechteckförmiger Kegelabschnitt 90 integral verbunden.
Am äußeren Ende des rechteckförmigen Kegelabschnitts
90 ist ein Gebläse 91 angeordnet, um für eine Ventilation innerhalb des Innenraums des Grundkörpers 89
zu sorgen. Um den Grundkörper 8 9 herum sind mehrere Transportbänder 92 angeordnet, von denen jedes eine Anzahl
von longitudinal ausgerichteten Durchgangsöffnungen besitzt. Die Transportbänder 92 sind über freilaufende
Wellen 95 und eine Antriebswelle 94 gespannt. Die Antriebswelle 94 ist mit einem Antriebsmotor 9 3 verbunden,
durch den sie in Drehung versetzt wird. Die Transportbänder 9 2 werden durch die Antriebswelle 9 4 angetrieben,
um auf diese Weise das Kopierpapier entlang der Arbeitsfläche des Blitzlampenabschnitts 81 zu transportieren.
Derjenige Teil des Grundkörpers 89, der gegenüber dem Blitzlampenabschnitt 81 liegt, besitzt eine Vielzahl
von Durchgangsöffnungen oder Schlitzen. Durch diese Öffnungen oder Schlitze kann von außen Luft in den Innenraum
des Grundkörpers 89 eintreten, wenn das Gebläse 91 arbeitet. Das Kopierpapier kann daher besser auf den
Transportbändern 92 gehalten werden.
Die Xenonlampen 83 und 84 werden zur Erzeugung eines
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER ; ;Fuji Xerox;
Blitzes getriggert, wenn sich das Kopierpapier unterhalb
des Blitzlampenabschnitts 81 befindet. Durch die abgestrahlte
Energie wird der Toner geschmolzen, so daß ein fixiertes Tonerbild auf dem Kopierpapier entsteht.
5
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt jede Xenonlampe
83 bzw. 84 einen Elektrodenabstand von 1000 mm (Elektrodenlücke), einen Innendurchmesser von 11 mm und
einen Xenongasdruck von 210 Torr. Der Aufbau der Xenonlampen 83 und 84 entspricht somit dem Aufbau der bereits
zuvor erwähnten Xenonlampen. Die Breite der transparenten Staubabdeckung 86 in Transport- bzw. Förderrichtung
beträgt 90 mm, während der Abstand von der Oberfläche der transparenten Staubabdeckung 86 zur gegenüberliegenden
Oberfläche des Kopierpapiers 10 mm beträgt.
Unter diesen Bedingungen wurden lineare Bilder und feste Bilder (durchgehend schwarze Bilder), die eine Dichte
von 1,6 MacBeth besitzen, fixiert. Die Ergebnisse der
Experimente sind in den Fig. 32(a) bis 32(d) dargestellt.
In Fig. 32(a) ist die Bildfixierung in Abhängigkeit von
der Entladungsperiode aufgetragen, in Fig. 32(b) die Tonerstreuung
in Abhängigkeit der Entladungsperiode, in Fig. 32(c) die Amplitude des Pulsrauschens in Abhängigkeit
der Entladungsperiode und in Fig. 32(d) der Schmelzzustand des Toners in Abhängigkeit von der Entladungsperiode.
Die Dreiecke geben gemessene Daten bezüglich linearer Bilder an, während die Kreise Festbilddaten repräsentieren.
Wie der Fig. 32(a) zu entnehmen ist, wird für ein lineares
Bild eine akzeptable Fixierung auch dann erreicht, wenn die Entladungsperiode (Pulsbreite) größer als 13 ms ist.
Für ein festes Bild (durchgehend schwarzes Bild) kann eine akzeptable Fixierung jedoch nur dann erhalten werden,
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wenn die Entladungsperiode gleich oder kleiner als 9 ms ist (festes Bild = all black image).
Ein hinreichender Streugrad wird nur für eine Entladungsperiode
erhalten, die gleich oder langer als 3 ms ist. Tests bezüglich des Pulsrauschens und des Schmelzzustandes
wurden nur für feste Bilder durchgeführt. Wie den Fig. 32(c) und 32(d) zu entnehmen ist, können sowohl das
Pulsrauschen bzw. der Pulspegel als auch der Schmelzpegel akzeptiert werden, wenn die Entladungsperiode gleich
oder länger als 3 ms ist.
Wird daher die Entladungsperiode der Entladungslampe 16, z.B. der Xenonlampe, so festgesetzt, daß sie in einem Bereich
zwischen 3 ms bis 9 ms liegt, so wird eine gute Bildfixierung erreicht.
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Claims (36)
- TE RMEER-MULLER-STEINMEI ST ERPATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS353971?DipL-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister OUOO/ I L·Dipl.-lng. F. E. Müller Artur-Ladebeok-Strasee 51 Mauerkircherstr. 45D-8Q0O MÜNCHEN 80 D-48OO BIELEFELD 1Mü/Ur/cb 08. November 1985WG8515830/219FUJI XEROX COMPANY, LIMITED3-5, Akasaka 3-chome Minato-ku, Tokyo, JapanStromversorgungsschaltung für und Verfahren zum Betriebvon EntladungslampenPriorität: 08. November 1984, Japan, Nr. 59-235846 (P) 18. März 1985, Japan, Nr. 60-37501 (U) 05. April 1985, Japan, Nr. 60-71032 (P) 10. Mai 1985, Japan, Nr. 60-99271 (P) 10. Mai 1985, Japan, Nr. 60-99272 (P)Patentansprüchely Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslam-pe, gekennzeichnet durch- eine erste Ladestromversorgungseinrichtung (11, 12, 13, SW) zur Speicherung von Energie und zur Lieferung eines Ladestroms (I2)/- wenigstens einen mit der Ladestromversorgungseinrichtung (11, 12, 13, SW) verbundenen primären Entladungskondensator (15), in den die gespeicherte Energie zu dessen Aufladung zu einem gegebenen Zeitpunkt übertrag-TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER Fujibar ist, und der zur Lieferung eines Stroms zur Entladungslampe (16) dient, um diese bei Entladung zur Lichtemission anzuregen, und durch- eine mit der Entladungslampe (16) verbundene Triggereinrichtung (33, 34, 35, 39) zur Zündung der Entladungslampe (16) sowie zur Einleitung der Entladung des Entladungskondensators (15).
- 2. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß die erste Ladestromversorgungseinrichtung eine Wechselstromquelle (11) enthält und so ausgebildet ist, daß sie Energie in einer ersten Phase des Wechselstroms aufspeichert und die aufgespeicherte Energie in einer zur ersten Phase entgegengesetzten zweiten Phase des Wechselstroms zum primären Entladungskondensator (15) überträgt.
- 3. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lade- stromversorgungseinrichtung eine Schalteinrichtung (12, SW) enthält, die zur Steuerung der Energiespeicherung und Lieferung der aufgespeicherten Energie an den Entladungskondensator (15) auf den Nulldurchgang des Wechselstroms anspricht.
- 4. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zweite Schaltung mit einer zweiten Ladestromversorgungseinrichtung (11, 12', 13', SW ) zur Speicherung von Energie und zur Lieferung eines zweiten Ladestroms (L') sowie einen zweiten Entladungskondensator (151) besitzt, der mit dem ersten Entladungskondensator (15) elektrisch in Reihe geschaltet ist, und daß der zweite Entladungskondensator (15') so mit der zweiten Ladestromversor-gungseinrichtung verbunden ist, daß er zu einem gegebe- jnen Zeitpunkt durch die in der zweite Ladestromversor- !TER MEER · MÜLLER . STEINMEISTER Fuji Xeroxgungseinrichtung aufgespeicherte Energie aufladbar ist.
- 5. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ladestromversorgungseinrichtung eine Wechselstromquelle (11) enthält und so ausgebildet ist, daß sie Energie in einer ersten Phase des Wechselstroms aufspeichert und die aufgespeicherte Energie in einer zur ersten Phase entgegengesetzten zweiten Phase des Wechselstroms zum zweiten Entladungskondensator (151) überträgt.
- 6. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zweiten Hilfskondensator (18) mit kleinerer Kapazität als die des ersten primären Entladungskondensators (15) besitzt, daß der zweite Hilfskondensator (18) mit der Ladestromversorgungseinrichtung so verbunden ist,daß er gemeinsam mit dem ersten primären Ehtladungskondensator (15) aufgeladen wird, und daß das Potential des zweiten Hilfskondensators (18) ausreicht, um die Entladungslampe (16) zu erregen bzw. unter Strom zu setzen.
- 7. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste primäre Entladungskondensator (15) und der zweite Hilfskondensator (18) durch die Ladestromversorgungseinrichtung auf unterschiedliche Spannungen aufladbar sind.
- 8. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 7, d a durch gekennzeichnet, daß die Ladestromversorgungseinrichtung bzw. Energie aufspeichernde Einrichtung einen Flyback-Transformator bzw. Zeilenendtransformator (17) enthält.
- 9. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lade-TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER : - . Fuji XerGX"'stromversorgungseinrichtung eine mit dem ersten primären Entladungskondensator (15) verbundene Komponente zu dessen Aufladung und eine mit dem zweiten Hilfskondensator (40) verbundene Komponente zu dessen Aufladung besitzt, und daß die erste Komponente und die zweite Komponente der Ladestromversorgungseinrichtung unabhängig voneinander arbeiten.
- 10. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 9, d a durch gekennzeichnet, daß sowohl die erste Komponente als auch die zweite Komponente einen Flyback-Transformator bzw. Zeilenendtransformator (42a, 42b) enthält.
- 11. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Blockiereinrichtung zur Blockierung der Stromversorgung der Entladungslampe (16) besitzt, und daß die Blockiereinrichtung zu einer gegebenen Zeit aktivierbar ist.
- 12. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Blokkiereinrichtung auf ein Zeitsteuersignal anspricht, das dann erzeugt wird, wenn das zeitliche Integral des von der Entladungslampe (16) emittierten Lichtstroms einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
- 13. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Blok- kiereinrichtung einen Kondensator enthält, der durch einen Teil des zur Entladungslampe (16) fließenden Stroms aufgeladen wird, und der in Abhängigkeit des Zeitsteuersignals entladen wird.
- 14. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einenTER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER ] - Fuji Xzweiten Hilfskondensator (18) mit einer kleineren Kapazität und einer höheren Ladespannung als der erste primäre Entladungskondensator (15) besitzt, und daß der erste primäre Entladungskondensator (15) und der zweite Hilfskondensator (18) zu unterschiedlichen bekannten Zeiten entladbar sind.
- 15. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hilfskondensator (18) vor dem ersten primären Entladungskondensator (15) entladbar ist, derart, daß durch die Entladungslampe (16) eine kurze starke Lichtemission und anschließend eine längere und schwächere Lichtemission aufgrund der Entladung des ersten primären Entladungskondensators (15) erfolgt.
- 16. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste primäre Entladungskondensator (15) vor dem zweiten Hilfskondensator (18) entladbar ist, derart, daß eine erste verlängerte schwache Lichtemission durch die Entladungslampe (16) erfolgt und nachfolgend eine kürzere und stärkere Lichtemission aufgrund der Entladung des zweiten Hilfskondensator (18).
- 17. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladezeit der Entladungslampe (16) im Bereich zwischen3 ms bis 9 ms liegt.
30 - 18. Lade- und Entladeschaltung für eine Entladungslampe, gekennzeichnet durch- eine Ladestromversorgungseinrichtung zur Lieferung eines Ladestroms bei einer bekannten Spannung zur Kondensatoraufladung,- einen mit der Ladestromversorgungseinrichtung und derTER MEER - MÜLLER . STEINMEISTER . " . Fuji Xerov ·Entladungslampe (16) verbundenen primären Entladungskondensator (15) zum Empfang des Ladestroms zu einem gegebenen Zeitpunkt und zur Stromversorgung der Entladungslampe (16), um diese zur Lichtemission anzuregen,- einen mit der Ladestromversorgungseinrichtung und der Entladungslampe (16) verbundenen zweiten Entladungskondensator zum Empfang des Ladestroms zu einem gegebenen Zeitpunkt und zur Stromversorgung der Entladungslampe (16), der eine kleinere Kapazität und ein größeres Potential als der primäre Entladungskondensator (15) besitzt, und dessen Potential ausreicht, um die Entladungslampe (16) zu erregen bzw. unter Strom zu setzen, und durch- eine mit der Entladungslampe (16) verbundene Triggereinrichtung zur Triggerung bzw. Zündung der Entladungslampe (16) und zur Einleitung der Entladung des Entladungskondensators .
- 19. Lade- und Entladeschaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der erste primäre Entladungskondensator (15) und der zweite Hilfskondensator (18) durch die Ladestromversorgungseinrichtung auf unterschiedliche Spannungen aufladbar sind.
- 20. Lade- und Entladeschaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladestromversorgungseinrichtung einen Flyback-Transformator bzw. Zeilenendtransformator (17) enthält.
- 21. Lade- und Entladeschaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladestromversorgungseinrichtung eine mit dem ersten primären Entladungskondensator (15) verbundene Komponente I zu dessen Aufladung und eine mit dem zweiten Hilfskon- ' ( densator (40) verbundene Komponente zu dessen AufladungTER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Fuji Xe-OXbesitzt, und daß die erste Komponente und die zweite Komponente der Ladestromversorgungseinrichtung unabhängig voneinander arbeiten.
- 22. Lade- und Entladeschaltung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die erste als auch die zweite Komponente einen Flyback-Transformator bzw. Zeilenendtransformator (42a, 42b) enthält.
- 23. Lade- und Entladeschaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Blockiereinrichtung zur Blockierung der Stromversorgung der Entladungslampe (16) besitzt, und daß die Blockiereinrichtung zu einer gegebenen Zeit aktivierbar ist.
- 24. Lade- und Entladeschaltung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung auf ein Zeitsteuersignal anspricht, das dann erzeugt wird, wenn das zeitliche Integral des von der Entladungslampe (16) emittierten Lichtstroms einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
- 25. Lade- und Entladeschaltung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung einen Kondensator enthält, der durch einen Teil des zur Entladungslampe (16) fließenden Stroms aufgeladen wird, und der in Abhängigkeit des Zeitsteuersignals entladen wird.
- 26. Lade- und Entladeschaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Entladungskondensator und der Hilfskondensator zu unterschiedlichen bekannten Zeiten entladbar sind.TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER Fuji Xerox
- 27. Lade- und Entladeschaltung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskondensator (18) vor dem primären Entladungskondensator (15) entladbar ist, derart, daß durch die Entladungslampe (16) eine kurze starke Lichtemission und anschließend eine längere und schwächere Lichtemission aufgrund der Entladung des primären Entladungskondensators (15) erfolgt.
- 28. Lade- und Entladeschaltung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Entladungskondensator (15) vor dem Hilfskondensator (18) entladbar ist, derart, daß eine erste verlängerte schwache Lichtemission durch die Entladungslampe(16) erfolgt und nachfolgend eine kürzere und stärkere Lichtemission aufgrund der Entladung des Hilfskondensators (18).
- 29. Lade- und Entladeschaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladezeit der Entladungslampe (16) im Bereich zwischen 3 ms bis 9 ms liegt.
- 30. Verfahren zum Betrieb einer Entladungslampe in einer Einrichtung zur Fixierung eines Tonerbildes, gekennzeichnet durch folgende Schritte:- Aufladung eines mit der Entladungslampe (16) in Reihe geschalteten Kondensators,- Anlegen eines Triggerpulses an die Entladungslampe (16) zur Einleitung der Entladung des Kondensators und zur Aktivierung der Entladungslampe (16), und- Entladung des Kondensators über die Entladungslampe(16) während eines ersten Zeitintervalls, in dem eine erste vorbestiirmte Lichtraenge emittiert wird, und einen zweitenTER MEER · MÖLLER ■ STEINMEISTER - Fuji XeroxZeitinervall, in dem eine zweite vorbestimmte Lichtmenge emittiert wird, wobei erstes und zweites Zeitintervall unterschiedlich lang sind, das zweite Zeitintervall dem ersten folgt und die emittierte Lichtmenge in beiden Zeitintervallen verschieden sind.
- 31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Zeitintervall relativ kurz und die erste Lichtmenge relativ groß sind, und daß das zweite Zeitintervall langer als das erste Zeitintervall und die zweite Lichtmenge viel kleiner als die erste Lichtmenge ist.
- 32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch g e kennzeichnet, daß das erste Zeitintervall viel langer als das zweite Zeitintervall und die erste Lichtmenge viel kleiner als die zweite Lichtmenge ist.
- 33^. Verfahren nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch folgende Schritte:- Aufladung eines ersten und eines zweiten Kondensators in der Kondensatoreinrichtung, wobei der erste Kondensator (15) eine größere Kapazität und eine längere Entladungszeit als der zweite Kondensator (18) sowie eine kleinere Entladungsspannung als der zweite Kondensator (18) besitzt,- Entladung des zweiten Kondensators (18) während des ersten Zeitintervalls und- Entladung des ersten Kondensators (15) während des zweiten Zeitintervalls.
- 34. Verfahren nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch folgende Schritte:- Aufladung eines ersten und eines zweiten Kondensators in der Kondensatoreinrichtung, wobei der erste Kondensator (15) eine größere Kapazität und eine längereTER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER Fu:i1 Xei"oxEntladungszeit als der zweite Kondensator (18) sowie eine kleinere Entladungsspannung als der zweiten Kondensator (18) besitzt,- Entladung des ersten Kondensators (15) während des ersten Zeitintervalls, und- Entladung des zweiten Kondensators (18) während des zweiten ZeitintervaIls.
- 35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch g e kennzeichnet, daß erster und zweiter Kondensator (15, 18) elektrisch in Reihe geschaltet sind.
- 36. Verfahren zum Betrieb einer Entladungslampe in einer Einrichtung zur Fixierung eines Tonerbildes, g e kennzeichnet durch folgende Schritte:- Aufladung eines mit der Entladungslampe (16) in Reihe geschalteten Kondensators,- Anlegen eines Triggerpulses an die Entladungslampe (16) zur Einleitung der Entladung des Kondensators und zur Aktivierung der Entladungslampe (16), und- Entladung der iin Kondensator gespeicherten Energie über die Entladungslampe (16) in einem Zeitintervall von 3 ms bis 9 ms Dauer.
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