DE2642610C3 - Thermostatgesteuerte Temperaturregelvorrichtung für eine Wärmefixiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine thermostatgesteuerte Temperaturregelvorrichtung für eine Wärmefixiervorrichtung in einem elektrofotografischen Kopiergerät, die eine Einrichtung zur Steuerung der Energiezufuhr zu einem Heizelement in Abhängigkeit von der Temperatur in der Fixiervorrichtung enthält.

Eine direkt beheizte Wärmefixiervorrichtung wird beim Einsetzen der Stromzufuhr schnell auf die Fixiertemperatur erwärmt. Der Körperabschnitt des Temperaturmeßelements bleibt dabei jedoch auf einer Temperatur, die unter der Fixiertemperatur liegt, weil die Wärme von den kontinuierlich durchlaufenden Kopierblättern absorbiert wird, so daß eine ständige Stromzufuhr zum Heizelement erforderlich wird.

Zu Beginn des Kopiervorganges ist kein ungünstiger Einfluß auf die Kopierpapiere zu beobachten, weil die Fixiertemperatur nicht auf einen Überhitzungswert ansteigt, auch wenn die Stromzufuhr am Heizelement anliegt. Bei der Herstellung einer größeren Anzahl von Kopien steigt jedoch im Zeitverlauf die Temperatur, auf welche die Papiere durch die Strahlungswärme unmittelbar erwärmt werden, weiter an, so daß zeitweilig der Außenrand des Kopierpapiers angesengt werden kann und infolgedessen keine gute Fixierung erzielt wird, weil sich die Heizelemente über beiden Seiten des Kopierpapiers befinden, und zwar speziell in den Fällen, in denen Kopierpapierblätter einer kleineren als der maximalen, im Kopiergerät verwendbaren Größe fixiert werden sollen.

Um nun das Heizelement stets auf einer Temperatur zu hallen, die für die kontinuierliche Herstellung zahlreicher Kopien besonders günstig ist, könnte dafür gesorgt werden, daß die Söiltemperaiüf des Temperaiur'MeBelements in der Fixiereinrichtung herabgesetzt Wird. Die Solltemperatur muß aber auf einen verhältnismäßig hohen Wert festgelegt werden, Um schon zu Beginn des Köpiervorgangs eine vollständige Fixierung In gewährleisten. Darüber hinaus müß die Sölltempefa^

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tür des Temperatur-Meßelements in der Fixiereinrichtung je nach der Zahl der herzustellenden Kopien geändert werden.

Aus der DE-OS 22 64 863 ist es bekannt, eine Reihe von Kopierzyklen mit erhöhter Leistung durchzuführen und eine Regelung der Temperatur über eine Zusatzheizeinrichtung durchzuführen. Neben der Tatsache, daß eine derartige Zusatzheizeinrichtung einen zusätzlichen Aufwand bedeutet, ist es jedoch bei dieser bekannten Kopiereinrichtung nicht möglich, den Fixiervorgang unabhängig von der Anzahl der durchgeführten Kopierzyklen auf einem optimalen Wert zu halten. Bei dem bekannten Fotokopiergerät sind beispielsweise allein vier getrennte Heizelemente erforderlich, um eine konstantregelung der Heizleistung zu erzielen.

Die Ein- und Ausschaltung der Zusatzheizung erfolgt jedoch in diesem bekannten Fall nicht in Abhängigkeit von der Anzahl der durchzuführenden Kopien, sondern in Abhängigkeit von Meßwerten.

Aus der DE-OS 24 29 584 ist eine Temperaturregelschaltung bzw. Schutzstroiükreis in einem Temperatur regler für eine Wärmefixiereinrichtung in einem Vervielfältigungsgerät bekannt Diese bekannte Temperaturregelschaltung besteht aus einer elektrischen Energiequelle, einer Heizeinrichtung in der Fixiereinrichtung, die von der Energiequelle mit Ersrgie versorgt wird, einem ersten steuerbaren stromregulierenden Element, welches auf ein erstes Steuersignal zur Regelung des Stromes von der elektrischen Energiequelle zur Heizeinrichtung anspricht, einem Temperaturfühleranschluß, der direkt an die Heizeinrichtung zum Feststellen der Temperatur derselben angeschlossen ist und ein zweites der Temperatur entsprechendes Steuersignal erzeugt, ebenso aus einem Temperaturregler, der auf das zweite Steuersignal anspricht, um eine erste Steuerung zu erzeugen, durch die die Temperatur der Heizeinrichtung auf einem im wesentlichen konstanten Niveau gehalten wird, einem Schutzstromkreis, der auf die wesentliche Verringerung des zweiten

•*o Steuersignals zur Trennung der Heizeinrichtung von der elektrischen Energiequelle anGpricht, um dadurch eine Überhitzung der Heizeinrichtung zu verhindern, falls der Temperaturfühler von der Heizeinrichtung getrennt ist.

Auch bei dieser bekannten Temperaturregelschaltung gelangt somit eine Regeleinrichtung zur Anwendung, die nicht in Abhängigkeit von der Anzahl der durchzuführenden Kopien eingestellt oder gesteuert werden kann.

Außerdem ist es bekannt, daß die Fixiertemperatur von der abgestrahlten Energie der Heizeinrichtung und de·· Temperatur der Fixiereinrichtung abhängig ist. Die Temperatur in der Fixiereinrichtung wird jedoch kontinuierlich erhöht, wenn die Heizeinrichtung in Tätigkeit ist. Bei der herkömmlichen Fixiereinrichtung wurde die Heizeinrichtung durch eine Ein/Aussteuerung gesteuert, und zwar unter Verwendung eines Thermostats, der in der Fixiereinrichtung vorgesehen ist, um die Temperatur in der Fixiereinrichtung auf einem mög· liehst konstanten Wert zu halten. Der Thermostat kann jedoch jediglich eine Temperatur an einem bestimmten Abschnitt der Fixiereinrichtung messen, während die Temperatür, welche den Fixiervorgang und die Fixiereinrichtung beeinflußt, sich aus der Gesafnttempe-

ratüf der Fixiereinrichtung ergibt Es ist daher unmöglich, konstante Fixierbedingungen aufrecht zu erhalten, auch dann nicht, wenn die Temperatur an dem bestimmten Abschnitt, bei welchem der Thermostat ίη

Lage gebracht ist, konstant gehalten wird

Beispielsweise erwärmt sich im Laufe des Betriebes der Fixiereinrichtung auch die Fördereinrichtung für die Zufuhr des Kopierpapiers in dem Rxierkasten, während der Thermostat nur eine Temperatur erfaßt, die an einem bestimmten Abschnitt der Fixiereinrichtung herrscht. Es kann somit vorkommen, daß die Fixiereinrichtung noch nicht die ausreichend hohe Temperatur zu Beginn eines Kopiervorganges hat

Wenn jedoch zur Vermeidung dieser Nachteile der Betriebswert des Thermostats auf einen so hohen Wert eingestellt wird, daß eine ideale Fixierung zu Beginn des Kopiervorgangs erzielt wird, stellt sich zwangsläufig eine Überhitzung zu einem späteren Zeitpunkt ein.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine thermostatgesteuerte Temper aturregelvorrichtung der eingangs definierten Art derart zu verbessern, daß eine gleichbleibende gute Qualität des Fixiervorganges unabhängig von der Anzahl der durchgeführten Kopien realisiert werden kann.

Ausgehend von der therrnostatgestcucrtcn Tcmpcraturregelvorrichtung der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Schaltschwelle des Thermostaten mittels eines Einstellers in Abhängigkeit von einer vorwählbaren Anzahl herzustellender Kopien um mindestens eine Stufe herabsetzbar ist.

Dadurch wird sowohl zu Beginn des Kopiervorganges als auch zu einem späteren Zeitpunkt eine optimale Fixierung erreicht und es werden darüberhinaus auch aufwendige Einrichtungen wie Zusatzheizelemente vollständig vermieden.

Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß mit Hilfe von nur einer einzigen Meßstelle und einer einzigen Heizeinrichtung bzw. Heizelement unabhängig von der Zahl der durchzuführenden Kopien eine gleichbleibende Qualität des Fixiervorganges erzielt.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen L und 3.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild einer Temperaturregelvorrichtung für eine Wärmefixiervorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung,

F ι g. 2 ein Temperaturdiagramm zur Veranschauhchung der Änderung der Temperatur eines Meßelements in der Fixiereinrichtung bei Temperaturänderung in einer Stufe, und

F i g. 3 ein F i g. 2 ähnelndes Diagramm, welches eine zweistufige Temperaturänderung des Meßelementes veranschaulicht.

In F i g. 1 sind eine direktbeheizte Fixiereinrichtung 1 und ein Temperatur-Meßelement 2 an sich bekannter Bauart dargestellt, das an einem Heizelement 3 der Wärmefixiereinrichtung 1 angeordnet und zur Parallelverbindung mit einem der variablen bzw. Regelwiderstand R\, R-i und Ri umschaltbar ist. Parallel zum Meßelement 2 ist ein Verstärker A geschaltet, der eine Spannung zur Betätigung eines Relais 4 erzeugt, durch welches ein ElN-AUS-SchajterS der Fixiereinrichtung 1 betätigbar ist Weiterhin sind ein Umschalter 6 zum Umschalten der Regelwiderstände /?i —/?3, ein am Kopiergerät angeordneter Zähler zum Zählen oder Voreinstellen der Kopierpapierblätter, wobei der Umschalter 6 durch einen Verblocküngsmechanismus in Abhängigkeit Von der am Zähler 7 voreingestellten Zahl

von Kopien umgeschaltet wird, ein parallel zum Temperatur-Meßelement 2 geschaltetes Temperaturkompensations-Halbleiterelement 8 und ein Druckknopfschalter 9 zum Einleiten eines Kopiervorgangs vorgesehen.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben.

In spezieller Ausführungsform der Erfindung wird das Heizelement 3 in der in einem nicht dargestellten Kopiergerät angeordneten Wärmefixiereinrichtung 1 durch Stromzufuhr zum Kopiergerät mit Strom gespeist, wodurch die Fixiereinrichtung 1 erwärmt bzw. vorgeheizt wird. Wenn die Fixiereinrichtung 1 auf eine Temperatur erwärmt ist, bei welcher ein Fixieren möglich ist, wird die Temperatur durch das Meßelement 2 gemessen. Der Umschalter 6 ist normalerweise gemäß F i g. 1 mit einem Kontakt a verbunden, so daß das Meßelement 2 parallel zum Widerstand R\ geschaltet ist Sobald die Temperatur am Meßelement 2 den Wert i] gemäß F i g. 2 erreicht hat, wird die ^r:xiereinrichtung 1 durch die Schaltung aus dem Verstärk ;r A, dem Relais 4 und dem Schalter 5 zur Konstanthaltung der Temperatur angesteuert, wobei sie zum Meßelement 2 parallelgeschaltet ist. Ti bedeutet dabei eine Zeitspanne, nach welcher die Herstellung einiger weniger Kopien abgeschlossen ist Wenn nach der Herstellung einiger weniger Kopien mit weiteren Kopierpapierblättern kopiert werden soll, wird der Umschalter 6 nach Ablauf der Zeitspanne Ti durch den Zähler ? automatisch umgeschaltet, so daß die Verbindung vom Regelwiderstand R\ auf den Widerstand /?2 oder Ri umgestellt und dabei die Solitemperatur des Meßt- ernenn 2 auf k verringert wird. Hierdurch soll der progressive Temperaturanstieg des Meßelements 2 kompensiert werden, das ständig mit Strom gespeist wird.

Wenn jedoch die Temperatur des Meßelements 2 auf die in Fig. 2 gezeigte Weise geregelt wird kann es vorkommen, daß bei der Herstellung ηιτ weniger Kopien bei der Temperatur t\ kein Fixieren möglich ,st.

In abgewandelter Ausführungsform der Erfindung gern'S Fig. 3 wird daher die Fixiereinnchtung 1 gleichzeitig mit der Stromzufuhr zum Kopiergerät vorgeheizt, so daß das Meßelement 2 auf die gleiche Weise wie in F i g. 2 die Solltemperatur fj erreicht, die etwas unter der Temperatur /ι, aber über ti iiegt. Wenn der Druckknopfschalter 9 gedrückt wird, während die Solltemperatur des Meßelements 2 auf t_t bleibt, wird der Umschalter 6 auf den Kontakt b umgelegt so daß die Temperatur des Meßelements 2 auf U ansteigt. Die Temperatur U liegt dabei höher als U. Die Solltemperatur des Meßelementes 2 ist daher auf U angestiegen, wenn die Vorderkante des Kopierpapierblatts die Fixieremnchtung 1 erreicht, und diese Temperatur U ist so hoch, daß eine Zeitspanne Tj, nach weither die Herstellung einiger weniger Kopien abgeschlossen ,it. kürzer ist als die Zeitspanne Ti, wodurch ein zuverlässiges Fixieren erreicht wird. Falls jedoch der Kopiervorgang bei der Temperatur U während einer Zeitspanne Tj über !eigenden Zeitspanne durchgeführt wird, besteht eine größere Wahrscheinlichkeit dafür, daß die Temperatur U stärker ansteigt und einen in Fig,3 durch die Schraffur angedeuteten überhitzungsbereich erreicht Wenn nach der anfänglichen Herstellung einiger weniger Kopien weitere Kopien angefertigt werden sollen, wifd dahsr der Umschalter 6 nach Ablauf der Zeitspanne Ti durch den Zähler 7 auf den Kontakt c umgeschaltet und dadurch die Temperatur auf I₅ gesenkt Während des fortdauernden Kopiervor-

gangs innerhalb der Zeitspanne T₃ wird die Solltemperatur des Meßelements 2 auf fs gehalten.

Wie vorstehend beschrieben, wird bei der Temperaturregelvorrichlurig die Temperatur des Terripefäluf-Meßelementes bei der Anfertigung weniger Kopien auf einen hohen Wert eingestellt und dann bei der Herstellung weiterer Kopien auf einen niedrigen Wert geändert, so daß ein mangelhaftes Fixieren Vermieden wird, Es läßt sich daher ein optimales Fixieren bei begrenzter Stromstärke Und begrenzter Leistung· der Fixiereinrichtung erzielen, während gleichzeitig die pro Zeiteinheit in dem Kopiergerät herstellbare Zahl von Kopien vorteilhaft erhöht werden kantt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Thermostatgesteuerte Temperatiirregelvorrichtung für eine Wärmefixiervorrichtung in einem elektrofotografischen Kopiergerät, die eine Einrichtung zur Steuerung der Energiezufuhr zu einem Heizelement in Abhängigkeit von der Temperatur in der Fixiervorrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltschwelle des Thermostaten (2) mittels eines Einstellers in Abhängigkeit von einer vorwählbaren Anzahl herzustellender Kopien um mindestens eine Stufe herabsetzbar ist

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsteller aus einem Zähler besteht, der einen Umschalter steuert, durch den ein oder mehrere Widerstände parallel zum Meßelement des Thermostaten schaltbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadu/ch gekennzeichnet, daß die Schaltschwelle zunächst auf einen Wert Ti gehalten ist, bei Einleitung eines Kopierzyklus auf einen Wert Ti erhöht wird und nach Überschreiten einer bestimmten Anzahl hergestellter Kopien, in Abhängigkeit von der Einstellung des Einstellers um mindestens eine Stufe unter den Bereitschaftswert Ti abgesenkt wird