DE3018859C3 - Elektrostatisches Bildaufzeichnungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrostatisches Bildaufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein elektrostatisches Bildaufzeichnungsgerät dieser Art ist aus der US 3 735 092 bekannt. Wird dort der Betrieb nach einer nur kurzen Unterbrechung beispielsweise eines Mehrfach-Bildaufzeichnungsvorganges wiederaufgenommen, ohne daß während dieser Unterbrechung das Bildaufzeichnungsgerät abgeschaltet wurde, wird gleichzeitig auch die Überwachung eines als Temperaturfühler für die Wärmefixiervorrichtung dienenden Thermistors durch eine dort vorgesehene Überwachungseinrichtung fortgesetzt.

Ist die Ursache für eine solche Unterbrechung des Bildaufzeichnungsvorgangs beispielsweise ein Papierstau oder fehlendes Papier im Bildaufzeichnungsgerät, verstreicht bis zur Fortsetzung des Bildaufzeichnungsvorgangs nach Beseitigung der Ursache nur ein relativ kurzer Zeitraum von wenigen Minuten. Zur Vermeidung einer Überhitzung des Bildaufzeichnungsgeräts, wird bei einer solchen, nur kurzen Unterbrechung des Bildaufzeichnungsvorganges üblicherweise zwar die Heizeinrichtung der Wärmefixiervorrichtung, nicht aber das gesamte Bildaufzeichnungsgerät abgeschaltet. Somit kann bei Wiederinbetriebnahme des Bildaufzeichnungsgeräts die Temperatur der Heizeinrichtung der Wärmefixiervorrichtung bereits so weit abgesunken sein, daß der Widerstand des Thermistors derart hochohmig geworden ist, daß die Überwachungseinrichtung eine Unterbrechung des Thermistors zu erkennen glaubt.

Zur Vermeidung einer solchen Fehlerkennung ist dort eine Zeitgebereinrichtung vorgesehen, die eine Weitergabe des Meldesignales der Überwachungseinrichtung für einen Zeitraum unterdrückt, der im Normalfall ausreicht, um die Wärmefixiervorrichtung bis zur Betriebstemperatur aufzuheizen. Bei einem intakten Thermistor ist dessen Widerstand nach diesem Zeitraum bereits wieder so weit abgefallen, daß die Überwachungseinrichtung das Meldesignal zurücknimmt, bevor die Zeitgebereinrichtung dessen Weitergabe ermöglicht. Hierdurch wird eine ungerechtfertigte Sicherheitsabschaltung des Bildaufzeichnungsgerätes vermieden. Eine derartige ungerechtfertigte Sicherheitsabschaltung kann bei dem aus der US 3 735 092 bekannten Bildaufzeichnungsgerät aber nur dann verhindert werden, wenn das Bildaufzeichnungsgerät nach einer längeren Ruhepause neu in Betrieb genommen wird. Im Falle einer Wiederinbetriebnahme des Bildaufzeichnungsgerätes nach einer nur kurzen Unterbrechung kann daher der Fall auftreten, daß die Unterbrechungseinrichtung das gesamte Bildaufzeichnungsgerät wegen einer vermeintlichen Unterbrechung des Thermistors sofort wieder abschaltet. Eine solche Fehlabschaltung verhindert somit die Fortsetzung des Bildaufzeichnungsvorganges nach einer nur kurzen Unterbrechung und führt letztlich zum Abbruch des bisher nur unterbrochenen Bildaufzeichnungsvorganges.

Die DE-OS 25 07 559 beschreibt ein elektrostatisches Bildaufzeichnungsgerät mit einer Wärmefixiervorrichtung, bei der die Funktionsfähigkeit eines Thermistors mittels einer Rückkopplungsschleife überwacht wird, so daß eine Betriebsstörung aufgrund einer Schadhaftigkeit des Thermistors erkannt wird.

Gemäß der DE-OS 26 35 019 wird die Steuerschaltung eines Heizelements überwacht.

In der DE-AS 25 31 379 ist ein Prüfgenerator zur Überwachung der Schleifkontakte eines Temperaturfühlers angegeben.

Weiterhin zeigt die DE-AS 24 29 584 eine Temperatursteuerschaltung, bei der das Potential an einem Temperaturfühler überwacht wird, um eine Unterbrechung der Verbindung zwischen Heizeinrichtung und Temperaturfühler festzustellen und dadurch eine Beschädigung der beheizten Teile zu verhindern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrostatisches Bildaufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß eine störungsfreie Funktion der Überwachungseinrichtung bei Wiederaufnahme der Stromversorgung der Wärmefixiervorrichtung im eingeschalteten Zustand des Bildaufzeichnungsgerätes nach einer aufgetretenen Störung mit einfachen Mitteln sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des neuen Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln auf besonders vorteilhafte Art und Weise gelöst.

Bei der Ermittlung eines Störzustandes durch die Störungserfassungsanordnung und der damit einhergehenden Unterbrechung der Stromversorgung der Wärmefixiervorrichtung wird bei dem erfindungsgemäßen Bildaufzeichnungsgerät demzufolge die Zeitgebereinrichtung zurückgesetzt und die Überwachungseinrichtung außer Betrieb gesetzt wird. Bei Wiederaufnahme der Stromversorgung der Wärmefixiervorrichtung nach Beendigung des Störzustandes wird dann zunächst nur die Zeitgebereinrichtung gestartet und erst nach Ablauf einer durch die Zeitgebereinrichtung fest vorgegebenen Verzögerungszeit die Überwachungseinrichtung wieder in Betrieb genommen wird. Durch diese Vorgehensweise ist mit einfachen Mitteln eine störungsfreie Funktion der Überwachungseinrichtung zum Überwachen des Temperaturfühlers gewährleistet.

In den Unteransprüchen 2 und 3 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels des Bildaufzeichnungsgeräts.

Fig. 2 ist ein Schaltbild für ein Beispiel einer Anzeigesteuerschaltung.

Fig. 3 ist ein Schaltbild für ein Beispiel einer Stromversorgungsschaltung in dem Bildaufzeichnungsgerät nach Fig. 1.

Fig. 4 ist ein Schaltbild einer Temperatursteuerschaltung nach dem Stand der Technik.

Fig. 5 ist ein Schaltbild einer Temperatursteuerschaltung in einer Fixiervorrichtung des Geräts nach Fig. 1.

Fig. 6 und 7 sind Zeitdiagramme für den Betrieb der Steuerschaltung nach Fig. 5.

Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm für den Betrieb bei einer Unterbrechung eines Thermistors in dem Gerät nach Fig. 1.

Fig. 9 ist ein Schaltbild einer Ablauffolge- Anzeige-Schaltung bei dem Gerät.

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Bildaufzeichnungs- bzw. Kopiergerät. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind vorgesehen ein hin- und herbewegbarer Auflagetisch 1 für eine Vorlage, eine drehbare Trommel 2 mit einem nahtlosen photoleitfähigen Material an ihrem Umfang, eine Lampe 3 für das Belichten der Trommel 2 mit dem Bild der Vorlage 1, ein Korona-Lader 5 zum Vor-Laden der Oberfläche des photoempfindlichen Materials auf positive Polarität, ein Korona-Lader 6 zum Entladen der Oberfläche des photoempfindlichen Materials auf negative Polarität unter gleichzeitiger bildmäßiger Belichtung, eine Entwicklungsvorrichtung 8 zum Entwickeln eines Ladungsbilds, ein Lader 90 zur Übertragung des entwickelten Bilds auf Übertragungs- bzw. Bildempfangspapier 9, eine Kassette 10, die eine Anzahl Blätter des Papiers 9 enthält und die abnehmbar an dem Gerätegehäuse angebracht ist, eine Aufnahme 12 für von Hand zugeführtes Bildempfangspapier, eine Walze 13 für die Zufuhr des Papiers aus der Kassette, ein paar Walzen 14 für die Zufuhr des Papiers aus der Aufnahme 12, Mikroschalter 15 und 16 als Detektoren für die Erfassung des von Hand eingegebenen Papiers, ein paar Ausricht- bzw. Registrierwalzen 17 zum Ausrichten des Vorderrandes des Bildempfangspapiers auf den Vorderrand des Bilds an der Trommel, eine Walze 18 für das Ablösen des Papiers von der Trommel, ein Band 19 für den Transport des Papiers, Fixierwalzen 20, Walzen 21 für den Ausstoß des Papiers auf eine Ablage 22, eine Reinigungs-Rakel 23 für das Entfernen irgendwelchen zurückgebliebenen Toners bzw. Entwicklers von der Trommel, eine Magnetwalze 4 zum Sammeln des mittels der Rakel 23 entfernten Toners, ein Behälter 7 für die Aufnahme des mittels der Magnetwalze 4 gesammelten Toners, ein Negativ-Korona-Lader 24 zum Entfernen irgendwelcher an der Trommel zurückgebliebener Ladung, ein Verschluß 25 zum direkten Aufbringen des Lichts aus der Belichtungs-Lampe 3 auf die belichtete Fläche der Trommel für eine vorbestimmte Zeitdauer, Spiegel 26 und 28, die das Licht von der Lampe 3 direkt auf die Trommeloberfläche richten, und ein Zellenlinsen-Objektiv bzw. "Cellfock"-Objektiv 27, mit dem das von der Vorlage reflektierte Licht der Lampe 3 auf der Trommeloberfläche abgebildet wird.

Die Betriebsweise ist folgende: Wenn ein Hauptschalter geschlossen wird, wird ein Antriebsmotor für die Trommel 2 eingeschaltet, die Lampe 3 eingeschaltet und der Verschluß 25 geöffnet, während zugleich der Korona-Lader 6 gespeist wird und die Trommel 2 umläuft. Dadurch wird die Trommeloberfläche vorgereinigt, um damit von ihr irgendwelche Reste an Toner, Ladung oder Speicherinhalt zu entfernen. Wenn die Fixierwalzen 20 mittels eines inneren Heizelements auf die Fixiertemperatur erwärmt sind, wird ein Kopiersignal erzeugt. Wenn ein Kopierschalter nicht geschlossen wird oder nicht von Hand ein Blatt Bildempfangspapier eingeführt wird, dreht die Trommel danach noch weiter und wird in ihrer Drehung angehalten, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen eines Drehcodierers gezählt sind, der in dem Trommelantriebssystem angebracht ist und der für einen vollen Umlauf der Trommel n Impulse erzeugt. Dieser Trommelumlauf wird als erste Vor-Drehung bezeichnet.

Wenn während des Umlaufs oder des Anhaltens der Trommel der Kopierschalter geschlossen wird oder von Hand ein Blatt eingeführt wird, wird der Verschluß 25 geschlossen und die Trommel 2 führt im wesentlichen einen vollen Umlauf aus (der nachstehend als zweite Vor-Drehung bezeichnet wird); danach beginnt die Vorwärtsbewegung bzw. der Vorlauf des Auflagetischs 1 und die Schlitzbelichtung der Vorlage auf dem Auflagetisch 1. Über das Zellenlinsen-Objektiv wird die Trommel schlitzförmig mit dem Reflexionsbild der Vorlage belichtet. Das photoleitfähige Material der Trommel weist in Aufeinanderfolge von der Oberfläche her eine Isolier-Deckschicht, eine photoleitfähige Schicht und eine elektrisch leitende Schicht auf; wenn die mittels des Laders 5 geladene Oberfläche die Belichtungsfläche erreicht, wird mittels des Negativ-Laders 6 und des optischen Bilds die Positiv-Ladung entfernt. Wenn die Oberfläche eine Totalbelichtungs-Fläche erreicht, wird durch das Licht von dem Spiegel 26 auf der Trommeloberfläche ein Ladungsbild hohen Kontrasts erzeugt. In dem Entwicklungsbereich wird auf das laltente bzw. Ladungsbild Toner aufgebracht, so daß es in ein sichtbares Bild entwickelt wird. In dem Bildübertragungs-Bereich wird durch das Positiv-Potential des Bildübertragungs- Laders das sichtbare Bild auf das Übertragungs- bzw. Bildempfangspapier oder Kopierpapier übertragen. Das Papier wurde durch die Zeitsteuerung der Papierzufuhr-Walze 13 zugeführt und durchläuft mit Hilfe der Registrierwalzen 17 den Bildübertragungs-Bereich mit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel. Nach der Bildübertragung wird das Papier mittels der Walze 18 von der Trommel gelöst und mittels des Bandes 19 zu den Fixierwalzen 20 befördert, durch die das Bild auf dem Bildempfangspapier fixiert wird, das dann mittels der Walzen 21 auf die Ablage 22 ausgestoßen wird. Nach Abschluß der Bildübertragung wird die Trommelfläche mittels der Rakel 23 gereinigt, mittels des Laders 24 entladen und durch das Licht von der Lampe 3 über den Spiegel 28 von einem Speicherinhalt befreit.

Wenn ein- und dieselbe Vorlage kontinuierlich kopiert wird, wiederholt der Auflagetisch 1 seine Hin- und Herbewegung bis eine mittels einer Zehnertastatur an dem Bedienungsteil des Geräts gewählte Anzahl erreicht ist.

Die Fig. 2 zeigt als Beispiel eine Schaltung, die ein Wartesignal WAIT abgibt. In der Figur sind R₁ bis R₃ Widerstände, die zusammen mit einem Thermistor Th eine Temperaturmeßbrücke bilden. Q30′ bezeichnet einen Rechenverstärker, der den Pegel "0" abgibt, wenn die Temperatur des Thermistors Th unterhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt, und der den Pegel "1" abgibt, wenn die Temperatur des Thermistors Th oberhalb der vorbestimmten Temperatur, nämlich der Fixiertemperatur liegt. Q31′ ist ein Thyristor, der durch das Ausgangssignal "1" des Rechenverstärkers durchgeschaltet wird. Q32′ ist ein Transistor, der durch das Ausgangssignal "1" des Rechenverstärkers durchgeschaltet wird und ein Relais K1 für die Stromversorgung eines Heizelements H1 erregt. AC ist eine Wechselstromversorgung, während Q35 und Q36 NAND-Glieder sind. Q38 ist ein UND-Glied zur Steuerung der Funktion der Warteanzeigelampe 46. Q39 ist ein UND-Glied, das das Signal START für das Starten des Kopiervorgangs abgibt. INV10 und 11 sind Inverter. Q40 ist ein Transistor für das Einschalten einer Warteanzeigelampe 46. CPU ist eine Kopier- Ablaufsteuerschaltung. COPY ist ein Signal, das anzeigt, daß der Kopierzyklus ausgeführt wird, und dessen Zeitdiagramm aus der Fig. 6 ersichtlich ist. OSC1 und OSC2 sind Oszillatoren, die verschiedene Schwingfrequenzen haben und die auf das Schließen des Hauptschalters hin in Betrieb gesetzt werden.

Die Fig. 3 zeigt schematisch ein Beispiels der Stromversorgungsschaltung. Sie weist eine Sicherung FS, einen Niederspannungstransformator LVT zur Erzielung von Steuerungs-Speisespannungen Vc und Vcc, einen Hochspannungstransformator HVT für den Betrieb der Korona- Lader, einen Transformator MVT für den Betrieb mittlerer Verbraucher wie einer Halogen-Lampe, eine Schaltung CV zum Stabilisieren der Ausgangsspannungen Vc und Vcc sowie einen Gleichrichter REC auf.

Die Betriebsweise ist folgende: Wenn der Hauptschalter 39 geschlossen wird, werden die Gleichspannungen Vc und Vcc abgegeben, um damit die Schaltung nach Fig. 15 in Betrieb zu setzen. Wenn die Temperatur der Fixierwalzen so gering ist, daß das Kopieren unmöglich ist, gibt der Rechenverstärker aufgrund des hohen Widerstands des Thermistors Th das Ausgangssignal "0" ab, so daß der Thyristor Q31′ gesperrt gehalten wird und folglich mit der Spannung Vc das Wartesignal WAIT abgegeben wird. Andererseits wird von dem Transistor Q32′ das Relais K1 erregt, um das Heizelement H1 zu erwärmen. Folglich wird selbst bei Drücken der Kopiertaste 40 durch das UND-Glied Q39 ein Beginnen der Blattzufuhr und der Abtastung verhindert. Das NAND-Glied Q35 nimmt jedoch als Eingangssignale das Signal aus dem Oszillator OSC1 und das Kopiersignal COPY als Signal "0" auf, so daß daher von dem UND-Glied Q38 ein mit dem Signal des Oszillators OSC1 synchrones Signal abgegeben wird. Da an den zweiten Eingang des UND-Glieds Q38 ein sich aus dem "0"-Signal aus dem Signal COPY ergebendes Signal "1" angelegt ist, wird der Transistor Q40 synchron mit dem Signal aus dem Oszillator OSC1 ein- und ausgeschaltet, so daß damit auch synchron mit der Periode des Oszillators OSC1 die Warteanzeigelampe 46 ein- und ausgeschaltet wird. Dies ergibt für die Bedienungsperson eine Warnmeldung darüber, daß das Kopieren unmöglich ist. Wenn der Thermistor Th die Fixiertemperatur erreicht, wird der Thyristor Q31′ durch das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q30′ durchgeschaltet, so daß das Signal WAIT zu "0" wird. Andererseits wird das Relais K1 aber­ regt, so daß die Stromversorgung des Heizelements H1 beendet wird. Das Ausgangssignal des NAND-Glieds Q35 wird zu "1", so daß folglich durch das Signal "1" des UND-Glieds Q38 der Transistor Q40 ständig durchgeschaltet wird, um damit die Lampe 46 einzuschalten. Da ein Eingangssignal des UND-Glieds Q39 zu "1" wird, wird die Aufnahme des Kopiertasten-Signals möglich, so daß daher das Gerät in dem sog. Bereitschaftszustand steht. In diesem Fall verbleibt aufgrund der Stromversorgungs- Haltefunktion des Thyristors das Wartesignal WAIT auf "0" selbst dann, wenn zur Einhaltung der Fixiertemperatur an dem Fixierbereich eine Ein- und Ausschaltsteuerung des Heizelements H1 erfolgt; daher tritt keine Fehlanzeige auf.

Wenn während dieses Bereitschaftszustands der Hauptschalter 39 ausgeschaltet wird, werden die Spannungen Vc und Vcc ausgeschaltet, so daß daher trotz der vorstehend genannten Haltefunktion des Thyristors die Stromversorgung der Warteanzeigelampe 46 unterbrochen wird, so daß diese abgeschaltet wird. Daher kann die Bedienungsperson an dieser Lampe 46 auch den Stromversorgungszustand des Geräts erkennen.

Wenn der Hauptschalter 39 wieder geschlossen wird, wird der Thyristor sofort über den Rechenverstärker durchgeschaltet, da die Fixierwalze, und damit der Thermistor Th nicht abgekühlt sind; dadurch wird gemäß den vorangehenden Ausführungen die Lampe 46 ständig eingeschaltet, so daß das Gerät wieder den Bereitschaftszustand einnimmt.

Wenn während dieses Bereitschaftszustands die Kopiertaste 40 gedrückt wird, wird an die Steuereinheit CPU das Startsignal START abgegeben, um damit den Betrieb des Hauptmotors, der Papierzufuhrvorrichtung und der Abtastvorrichtung einzuleiten. Die Steuereinheit CPU gibt das Kopiersignal COPY ab, so daß das Ausgangssignal des NAND-Glieds Q35 ständig auf "1" gehalten wird, während von dem NAND-Glied Q36 eine Impulsfolge aus dem Oszillator OSC2 abgegeben wird. Folglich schaltet das UND-Glied Q38 den Transistor Q40 synchron mit dem Oszillator OSC2 ein und aus, wodurch der Transistor die Lampe 46 mit einer Wiederkehrdauer ein- und ausschaltet, die länger als diejenige des Oszillators OSC1 ist. Wenn die Abtastungen für eine vorgewählte Anzahl von Kopien abgeschlossen sind und der Auflagetisch an seiner Umkehrstellung eintrifft, wird das Kopiersignal COPY zu "0", so daß wieder der Bereitschaftszustand herbeigeführt wird, wobei die Lampe 46 auf Dauerbetrieb geschaltet wird; dadurch wird der Auflagetisch für den Empfang eines erneuten Kopierstart-Befehls bereit.

Wenn zu diesem Zeitpunkt die Kopiertaste gedrückt wird, wird der gleiche Vorgang wie bei der vorherigen Vorwahl-Anzahl von Kopien erneut eingeleitet, ohne daß die Anzahl der Kopien erneut gewählt wird. Dieser erneute Start erfolgt auf die gleiche Weise wie bei dem kontinuierlichen Kopieren, bei dem der Auflagetisch selbst bei seiner Rückkehr in seine Haltestellung nicht angehalten wird, sondern mit der Abtastung fortfährt.

Wenn der Hauptschalter 39 geöffnet wird, ohne daß das Kopieren erneut gestartet wird, wird die Lampe 46 abgeschaltet, um damit anzuzeigen, daß die Spannungen an den Verbrauchern wie den Kupplungen, dem Hauptmotor, den Korona-Ladern usw. abgeschaltet sind.

Es ist ferner möglich, daß nach dem Öffnen des Hauptschalters 39 die Leistungszufuhr zu der Lampe 46 herabgesetzt wird, um den Ausschaltzustand anzuzeigen. Dies ist in dem Fall wirkungsvoll, daß die zentrale Steuereinheit CPU selbst bei Öffnen des Hauptschalters 39 ständig in Betrieb gehalten wird, so daß der Funktionszustand von Speichern aufrechterhalten wird. Insbesondere dann, wenn eine Hemmung eines Blatts zu beheben ist, ist es häufig der Fall, daß der Hauptschalter 39 geöffnet wird; in einem solchen Fall ist es nicht vorteilhaft, die in dem Speicher gespeicherte Vorwähl-Anzahl zu löschen, so daß daher die Verwendung der Anzeigelampe 46 zur Anzeige des Speicher-Einschaltzustands sehr zweckdienlich ist.

Die Fig. 4 der Zeichnung zeigt eine an sich bekannte Schaltung, mit der ein Widerstandswert-Unterschied des Thermistors erfaßt und dessen Unterbrechung oder Abtrennung ermittelt werden kann. Die Schaltung hat zusätzlich zu einer bekannten Brücken-Temperaturmeßschaltung eine Unterbrechungs-Ermittlungsbrücke aus Widerständen R6, R7 und R3 und dem Thermistor TH1 und ist so geschaltet, daß sie die Unterbrechung des Thermistors TH1 mittels eines Rechenverstärkers Q2 erfaßt, der einen Transistor Q3 sperrt und dadurch die Stromversorgung eines Heizelements H1 abschaltet.

Die Fig. 5 zeigt schematisch ein Schaltungsbeispiel für eine Überwachungseinrichtung zum Erfassen einer Unterbrechung des Temperaturdetektors in dem Bildaufzeichnungsgerät. In der Fig. 5 ist H21 ein Heizelement, das in die Fixierwalze 20 eingesetzt ist; TF ist eine Temperatursicherung, die bei einer hohen Temperatur unterbricht; Q30-1 ist ein Triac zum Schalten des Heizelements H21; Q30-2 ist eine Leuchtdiode zum Ein- und Ausschalten des Triacs Q30-1 und bildet mit diesem zusammen einen Photothyristor Q30. TH21 ist ein Thermistor, der mit der Walze 20 in Berührung ist; R29, R33 und R34 sind Widerstände, die zusammen mit dem Thermistor TH21 eine Brücke bilden; Q23 ist ein Rechenverstärker für die Temperatursteuerung; Q29 ist ein Transistor zur Steuerung des Photothyristors Q30; Q24 ist ein Rechenverstärker; R28 und R32 sind Widerstände zur Vorspannungseinstellung für die Rechenverstärker Q23 und Q24; Q26 und Q28 sind Transistoren für die Wartezustandsanzeige; Q27 ist ein Thyristor; der Widerstand R29 und Widerstände R30 und R31 dienen zur Ermittlung der Unterbrechung bzw. Abtrennung des Thermistors TH21; Q25 ist ein Transistor; R21, R22, R23 sind Widerstände, C21 ist ein Kondensator und Q21 ist ein Rechenverstärker, die zusammen einen Zeitgeber für die Sperrung der Ermittlung der Unterbrechung bilden; Q22 ist ein Transistor für die Ausgabe eines Zeitgeber-Ausgangssignals; LED21 und LED22 sind Leuchtdioden für die Überwachung der Ausgangssignale der Rechenverstärker Q23 und Q24; WAIT ist das Wartesignal zur Sperrung des Kopierens; JAM ist das Signal, mit dem mittels einer nicht gezeigten Schaltung eine Hemmung bzw. ein Festsitzen des Bildempfangspapiers auf seiner Bahn angezeigt wird.

Der Betriebsablauf ist folgender: Wenn der Hauptschalter 39 geschlossen wird, wird diese Schaltung, das Heizelement usw. mit Strom versorgt; unmittelbar danach ist der Widerstandswert des Thermistors TH21 hoch, so daß daher mit der Brückenschaltung mit den Widerständen R29, R33 und R34 das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q23 hohen Pegel annimmt (der nachstehend als "H" bezeichnet wird). Dementsprechend wird der Transistor Q29 durchgeschaltet, so daß dem Heizelement H21 Leistung zugeführt wird. Gemäß der späteren Beschreibung ist der Transistor Q28 durchgeschaltet, so daß das Signal WAIT den Pegel "H" annimmt, um dadurch das Starten des Kopierens zu unterbinden. Wenn das Heizelement H21 ausreichend aufgeheizt ist und die Fixierwalze 20 die Fixiertemperatur erreicht, sinkt der Widerstandswert des Thermistors TH21 unter einen vorbestimmten Wert ab, so daß das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q23 einen (nachstehend mit "L" bezeichneten) niedrigen Pegel annimmt, wodurch der bisher durchgeschaltete Transistor Q26 gesperrt wird. Dementsprechend wird der Thyristor Q27 durch die Spannung +24 V gezündet und durchgeschaltet, wobei er seinen Einschaltzustand beibehält. Auf diese Weise wird durch das Sperren des Transistors Q28 das aus dem Wartesignal, das bisher den Pegel "H" hatte, das invertierte Wartesignal zu "H", so daß ein Warteabschlußsignal abgegeben wird. Das heißt, sobald das Heizelement seine Solltemperatur erreicht hat, wird danach unabhängig von dem Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q23 das Warteabschlußsignal aufrechterhalten. Die Temperatursteuerung des Heizelements H21 erfolgt durch Steuerung des Triacs entsprechend dem Ein- und Ausschalten des Ausgangssignals des Rechenverstärkers Q23, wodurch die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 20 konstant gehalten wird.

Nachstehend wird die Schaltung der Überwachungseinrichtung zum Erfassen einer Unterbrechung des Temperaturdetektors bzw. Thermistors beschrieben. Die Widerstände R30 und R31 werden so gewählt, daß das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q24 auf dem Pegel "H" gehalten wird, wenn der Thermistor TH21 einen Widerstand von 1 M Ω oder darüber hat. Bei der Anfangsstufe nach dem Schließen des Hauptschalters wird der Kondensator C21 mit der Zeitkonstante aus dem Kondensator C21 und dem Widerstand R23 geladen, wobei das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q21 den Pegel "H" hat, bis die Spannung an dem Kondensator C21 den mittels der Widerstände R21 und R22 eingestellten Spannungspegel erreicht. Dementsprechend nimmt während dieser Zeit der Transistor Q22 den Pegel "L" an, so daß sich folglich die gleiche Wirkung wie die Wirkung durch ein Ausgangssignal "L" des Rechenverstärkers Q24 ergibt; dadurch wird unabhängig von dem Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q24 der Transistor Q25 gesperrt. Dementsprechend wird der Rechenverstärker Q23 über die Diode D27 nicht beeinflußt, so daß daher der Transistor Q29 entsprechend dem Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q23 ein- und ausgeschaltet wird, um dadurch die Temperatursteuerung herbeizuführen.

Wenn der Kondensator C21 geladen wird und seine Spannung den mittels der Widerstände R21 und R22 eingestellten Spannungspegel übersteigt, nimmt das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q21 den Pegel "L" an, wodurch der Transistor Q22 gesperrt wird. Dabei nimmt das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q24 den Pegel "H" an, wenn der Thermistor TH21 zum Zeitpunkt des Schließens des Hauptschalters den Unterbrechungs-Zustand annimmt, wodurch der Transistor Q25 durchgeschaltet wird, während der Transistor Q29 gesperrt wird. Folglich wird die Stromversorgung des Heizelements H21 unterbrochen. Somit wird nach Ablauf der durch den Widerstand R23 und den Kondensator 21 bestimmten Zeitdauer des Zeitgebers das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q24 für die Ermittlung der Unterbrechung zu dem Transistor Q25 übertragen; durch geeignete Wahl der Zeitkonstante des Zeitgebers kann das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q24 zu dem Transistor Q25 übertragen werden, nachdem durch den Anstieg der ermittelten Temperatur der Widerstand des Thermistors TH21 auf einen ausreichend niedrigen Wert abgesunken ist. Das heißt, eine Unterbrechung des Thermistors wird ermittelt, wenn nach dem Schließen des Hauptschalters eine ausreichende Zeit verstrichen ist; dadurch erfolgt, nachdem das ganze Gerät auf einer niedrigen Temperatur belassen wurde, für eine gewisse Zeitdauer keine Ermittlung der Unterbrechung. Wenn nach dieser Zeitdauer der Thermistor nicht abgetrennt bzw. unterbrochen ist, hat er einen ausreichend niedrigen Widerstand, so daß daher die Notwendigkeit entfällt, zwischen dem sich aus der Unterbrechung des Thermistors ergebenden hohen Widerstand und dem hohen Widerstand des Thermistors nach dessen Belassen auf einer niedrigen Temperatur zu unterscheiden; folglich wird die Ermittlung einer Unterbrechung genau. Ferner erfolgt während dieser Zeitdauer die Erwärmung unabhängig von einer Unterbrechung des Thermistors, jedoch tritt keine abnormale Erwärmung auf, da diese Zeitdauer die Sperrzeit bei dem Anfangszustand nach dem Schließen des Hauptschalters ist. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt die Verzögerungszeit eine Minute, während der zur Bestimmung der Unterbrechung dienende Widerstandswert des Thermistors 1 M Ω ist. D21 bis D24 sind Eingangsschutz-Begrenzungsdioden; C22, C23 und C24 sind Störschutz-Kondensatoren; D25 bis D29 sind Rückwirkungs- Sperrdioden.

Das Signal nimmt beispielsweise den Pegel "0" an, wenn ein Blatt-Detektor 63 (Fig. 1) nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit ein Blatt ermittelt; dadurch wird über die Diode D26 der Transistor Q29 gesperrt, so daß bei Auftreten eines abnormalen Zustands wie einer Papierhemmung in dem Gerät die Stromversorgung des Heizelements H21 zwangsweise unterbrochen wird. Die Stromunterbrechung wird fortgesetzt, bis ein Rückstellvorgang herbeigeführt wird; daher fallen die Temperaturen des Heizelements H21 und des Thermistors TH21 schnell ab. Dementsprechend ist der Unterbrechungsermittlungs- Zeitgeber so ausgelegt, daß über die Diode D25 durch das Signal eine Entladung erfolgt, das Zurückstellen sofort beeinflußt wird und der Betriebsablauf für die genannte Zeitdauer fehlerfrei erfolgt, selbst wenn das Gerät zur Behebung der Störung bzw. Hemmung außer Betrieb gewesen ist.

Die vorstehend beschriebenen Mittel und Maßnahmen sind auch bei einem innerhalb der Trommel angebrachten Heizelement zur Trocknung und Aufwärmung anwendbar; ferner sind sie bei einem Sensor wie einem Thermistor oder einem Thermokoppler zur Steuerung der Temperatur eines Heizelements anwendbar, bei dem die Abfuhrwärme der Lampe verwendet wird.

Der Thermistor bei dem Schaltungsbeispiel kann durch einen Photosensor wie einen CdS-Sensor ersetzt werden, um zwischen einer Unterbrechung oder Abtrennung des Sensors und einer Lichtunterbrechung zu unterscheiden.

Die Fig. 6 und 7 sind Betriebszeitdiagramme der Schaltung nach Fig. 5. Gemäß der Fig. 6 wird auf das Schließen des Hauptschalters SW hin das Heizelement H21 mit Strom versorgt, wodurch der Widerstandswert des Thermistors TH21 allmählich abnimmt. Zugleich wird der Kondensator C21 des Zeitgebers für die Sperrung der Unterbrechungsermittlung geladen. Das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q21 hat den Pegel "H". Wenn der Kondensator C21 ausreichend geladen ist, nimmt das Ausgangssignal zu einer Zeit t₁ den Pegel "L" an , so daß die Unterbrechungs-Überwachungseinrichtung in Betrieb gesetzt wird. Wenn keine Unterbrechung besteht, bleibt die Basis des Transistors Q25 auf dem Pegel "L", so daß dem Heizelement H21 weiter Strom zugeführt wird und der Widerstandswert des Thermistors weiter absinkt. Wenn der Widerstandswert des Thermistors TH21 niedriger als sein Soll-Widerstandswert wird, nimmt zu einem Zeitpunkt t₂ das Signal den Pegel "H" an, wobei das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q23 den Pegel "L" annimmt. Danach erfolgt die Steuerung in der Weise, daß das Ausgangssignal des Rechenverstärkers Q23 entsprechend der Schwankung des Widerstandswerts des Thermistors TH21 ein- und ausgeschaltet wird, wobei der Widerstandswert zu dem Soll-Widerstandswert hin konvergiert. Wenn eine Unterbrechung besteht, nimmt gemäß der Darstellung durch die gestrichelte Linie die Basis des Transistors Q25 zu dem Zeitpunkt z₁ den Pegel "H" an, wodurch die Anode der Diode D27 den Pegel "L" annimmt und die Stromversorgung des Heizelements H21 unterbrochen wird; das Signal verbleibt auf dem Pegel "L", so daß das Einleiten eines Kopierens verhindert wird.

Wenn gemäß Fig. 5 das Signal während des Temperatursteuervorgangs auftritt, wird die Basis des Transistors Q29 über die Diode D26 auf den Pegel "L" gebracht, so daß daher die Stromversorgung des Heizelements H21 unterbrochen wird und die Ladung an dem Kondensator C21 abgeführt wird.

Wenn ferner der Hauptschalter 39 während der Temperatursteuerung geöffnet wird, um die Stromversorgung des Heizelements und der Schaltung zu unterbrechen, und danach der Hauptschalter wieder geschlossen wird, ist manchmal die Temperatur der Fixierwalze noch nicht von ihrer vorbestimmten Temperatur abgefallen; daher kann trotz einer Unterbrechung während der Unterbrechungsermittlungs- Sperrzeit aus dem Zeitgeber die Walze weiter auf eine übermäßige Temperatur erwärmt werden. Aufgrund der Entladewiderstände (R21, R23, R22) des Kondensators C21 ist jedoch Ladung an dem Kondensator C21 verblieben, wenn der Schalter 39 wieder geschlossen wurde. Demgemäß wird die Sperrzeit für die Unterbrechungsermittlung kürzer, so daß eine vorliegende Thermistorunterbrechung schnell erfaßt werden kann, wodurch ein übermäßiger Temperaturanstieg vermieden wird. In diesem Fall wird in dem Kondensator C21 eine Ladungsmenge belassen, die der Zeitdauer vom Öffnen des Hauptschalters 39 bis zu dessen erneutem Schließen entspricht; dadurch wird es möglich, den Zeitgeber entsprechend der Zeitdauer einzustellen, die die Walze 20 bis zum Abkühlen braucht.

Nachstehend werden die Kopierablauf-Steuerung und die Anzeige-Steuerung mittels der Thermistor- Unterbrechungs-Überwachung beschrieben.

Die Fig. 8 ist ein Betriebszeitdiagramm für die Thermistor-Unterbrechungs-Überwachung bei dem Kopiergerät nach Fig. 1. in der Fig. 8 stellt ein hoher Pegel den Betrieb dar. Durch Wiederholung der Kopiervorgänge (Vorlauf und Rücklauf des Auflagetischs) in der mittels der Zehnertastatur 42 eingestellten Zahl von Kopien werden die erwünschten Kopien erzielt; die ausgezogenen Linien stellen den Fall dar, daß während der Ausführung des Verfahrens für die erste Kopie der Thermistor abgetrennt wird. Die gestrichelten Linien stellen den Normalfall dar. Wie aus der Fig. 8 ersichtlich ist, wird bei Unterbrechung des Thermistors nicht sofort auf dessen Ermittlung hin die Stromversorgung unterbrochen, sondern die erste Kopie fertiggestellt und auch die Trommel durch deren Nach-Drehung gereinigt, wonach dann ein erneutes Einleiten des Kopierens gesperrt wird. Es ist ferner auch möglich, die Schaltung so auszulegen, daß der Kopiervorgang beendet wird, nachdem der Kopiervorgang für eine vorbestimmte Anzahl von Kopien fortgesetzt und abgeschlossen wurde, und danach ein erneutes Einleiten des Kopiervorgangs verhindert wird. Dies stellt eine Maßnahme dar, die Kopiergeschwindigkeit unter Einrechnung des Umstands nicht zu beeinträchtigen, daß selbst dann, wenn der Thermistor während des Kopiervorgangs aus irgendeinem Grund abgetrennt wird, die Temperatur für eine bestimmte Zeit danach nicht plötzlich ansteigt. Das heißt, wenn die Unterbrechung ermittelt wird und das Heizelement, der Hauptmotor usw. wie bei der Ermittlung einer Hemmung sofort außer Betrieb gesetzt werden, würde das gerade kopierte Blatt in dem Gerät angehalten werden, so daß eine zusätzliche Störung entsteht und für die Beseitigung dieses Blatts sowie für die zusätzliche nächste Kopie anstelle des entfernten Blatts ein Zeitaufwand erforderlich wird; mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann eine derartige Schwierigkeit ausgeschaltet werden.

Die Unterbrechung des Kopierens umfaßt die Möglichkeit, alle Stromversorgungen zu unterbrechen und den Kopiervorgang abzubrechen, sobald eine Unterbrechung ermittelt wird, ein nachfolgendes Starten des nächsten Verfahrensablaufs zu verhindern, nachdem der während der Ermittlung der Unterbrechung ausgeführte Verfahrensablauf abgeschlossen worden ist, und ein nachfolgendes Starten des Verfahrensablaufs zu verhindern, nachdem die voreingestellte Anzahl von Kopien fertiggestellt wurde.

Die Fig. 9 ist ein der Fig. 2 ähnliches Schaltbild und zeigt die Warte-(Unterbrechungs-)Anzeigesteuerschaltung. In der Fig. 22 bezeichnet A die Temperatursteuerschaltung nach Fig. 5; B bezeichnet einen Oszillator zum Ein- und Ausschalten der Warteanzeigelampe 46; C bezeichnet eine Ablauffolge-Steuerschaltung; D bezeichnet eine Hemmungs-Detektorschaltung; E bezeichnet die Tasten des Bedienungsteils; Q33, Q34 und Qn sind Betriebsverbraucher wie der Hauptmotor usw.; Q31″ und Q32″ sind ein Inverter bzw. ein ODER-Glied für die Ansteuerung der Warteanzeigelampe bzw. -Leuchtdiode 46.

Wenn der Hauptschalter geschlossen wird, hat gemäß der vorangehenden Beschreibung das Wartesignal WAIT den Pegel "H", so daß demnach das Ausgangssignal des Inverters Q31″ den Pegel "0" hat und folglich über das ODER-Glied Q32″ mittels des Oszillators B die Leuchtdiode 46 ein- und ausgeschaltet wird, um damit anzuzeigen, daß die Walze noch nicht für ein Fixieren bereit ist. Selbst wenn zu diesem Zeitpunkt die Kopiertaste gedrückt wird, kann das Kopieren nicht eingeleitet werden. Wenn die Walze die Fixiertemperatur erreicht, nimmt gemäß der vorangehenden Beschreibung das Signal WAIT den Pegel "L" an, wobei die Leuchtdiode 46 ständig eingeschaltet wird, um damit anzuzeigen, daß nunmehr durch Drücken der Kopiertaste das Kopieren möglich ist. Wenn der Thermistor vor Beginn des Kopierens oder während des Kopiervorgangs unterbrochen wird und gemäß den vorangehenden Ausführungen das Signal WAIT von "H" auf "L" wechselt, wird die Leuchtdiode 46 umgeschaltet, so daß sie über das ODER-Glied Q32 ein- und ausgeschaltet wird. Selbst wenn dann die Kopiertaste gedrückt wird, wird der Kopiervorgang nicht eingeleitet. Wenn der Kopiervorgang weiterläuft, wird der Kopierzyklus nach der Unterbrechung nicht begonnen.

Durch ein Thermistor-Unterbrechungs-Ermittlungssignal WAIT wird das Signal END gemäß der vorangehenden Beschreibung über eine Diode 50 und das ODER-Glied G18 auch im Ablauf des Mehrfachkopierens abgegeben. Dementsprechend wird die Rücklaufbewegung des Auflagetischs an der Ruhestelle HP angehalten und ein erneutes Starten des Auflagetischs verhindert.

Claims (3)

1. Elektrostatisches Bildaufzeichnungsgerät mit

• a)  einer Vorrichtung zur Ausbildung eines Tonerbildes auf einem zugeführten Blatt,
• b)  einer elektrisch geheizten Wärmefixiervorrichtung zum Fixieren eines Bildes, deren Stromversorgung in Abhängigkeit von der von einem Temperaturfühler erfaßten Temperatur der Wärmefixiervorrichtung gesteuert wird,
• c) einer Überwachungseinrichtung zum Erfassen einer Unterbrechung eines Elements des Temperaturfühlers,
• d) einer Störungserfassungsanordnung zum Erfassen von Störzuständen des Bildaufzeichnungsgerätes,
• e) einer Unterbrechungsvorrichtung zum Unterbrechen der Stromversorgung der Wärmefixiervorrichtung bei Ermittlung eines Störzustandes und
• f) einer Zeitgebereinrichtung zur Verzögerung der Inbetriebnahme der Überwachungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
• g) daß bei Ermittlung eines Störzustandes durch die Störungserfassungsanordnung (D25, D26, D29) und Unterbrechung der Stromversorgung der Wärmefixiervorrichtung (H21, 20) die Zeitgebereinrichtung (R21, R22, R23, C21, Q21) zurückgesetzt und die Überwachungseinrichtung (R30, R31, Q24, TH21) außer Betrieb gesetzt wird,
• h) daß bei Wiederaufnahme der Stromversorgung der Wärmefixiervorrichtung (H21, 20) nach Beendigung des Störzustandes die Zeitgebereinrichtung (R21, R22, R23, C21, Q21) gestartet wird, und
• i) daß nach Ablauf einer durch die Zeitgebereinrichtung (R21, R22, R23, C21, Q21) fest vorgesehenen Verzögerungszeit die Überwachungseinrichtung (R30, R31, Q24, TH21) wieder in Betrieb genommen wird.

2. Elektrostatisches Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ablaufsteuerung den Bildaufzeichnungsvorgang fortsetzt, wenn die Überwachungseinrichtung (Q24) während eines kontinuierlichen Betriebs mit wiederholter Bildaufzeichnung anspricht und erst nach Beendigung desselben ein neuerliches Starten einer Bilderzeugung verhindert.

3. Elektrostatisches Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, das mittels einer Steuereinrichtung nach dem Einschalten eines Hauptschalters während der Vorbereitungsphase des Gerätes in einem Wartezustand gehalten wird, in dem das Einleiten der Bildaufzeichnung gesperrt ist, und der angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (Q24) das Gerät bei ihrem Ansprechen in den Wartezustand versetzt.