DE68911620T2

DE68911620T2 - Elektrische Stromversorgung, Wärmefixiergerät und Aufzeichnungsgerät hierfür.

Info

Publication number: DE68911620T2
Application number: DE68911620T
Authority: DE
Inventors: Shigetaka Fujiwara; Yasuro Hori; Takao Kumasaka; Teruaki Mitsuya; Shinichi Nishino
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1988-08-19
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: US4992923A; JPH0255577A; DE68911620D1; EP0355698A2; EP0355698B1; EP0355698A3; JP2604819B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Stromversorgung zum momentanen Zuführen einer Gleichspannungs-Hochspannung zu einer Last sowie eine Fixiervorrichtung und eine Aufzeichnungsvorrichtung, bei der eine solche elektrische Stromversorgung verwendet wird.
Bei einer elektrophotographischen Blitzlicht-Fixiervorrichtung oder dergleichen wird aus einer Niederspannungs-Wechselspannungsstromversorgung eine Gleichspannungs-Hochspannung erzeugt, und die erzeugte Gleichspannungs-Hochspannung wird als Stromversorgung für das Blitzlicht verwendet. Beim Stand der Technik für eine elektrische Stromversorgung zu diesem Zweck wird mittels einer Cockcroft-Schaltung (auch "Cockcroft-Walton-Schaltung" genannt) eine niedrige Spannung in eine Gleichspannungs-Hochspannung umgewandelt, wie es in "High Voltage Engineering", Seiten 90-91 (herausgegeben vom Institute of Electrical Engineers of Japan), und der JP-A- 57-52 380 beschrieben ist.
Die Fig. 10 ist ein Schaltbild einer herkömmlichen elektrischen Stromversorgung. Durch Gleichrichterelemente, Kondensatoren und Widerstände wird eine Cockcroft-Walton-Schaltung 1 gebildet, um aus einer Wechselspannungs-Niederspannung von einer Niederspannungs-Wechselspannungsstromversorgung 11 eine Gleichspannungs-Hochspannung zu erzeugen und um mit der erzeugten Gleichspannungs-Hochspannung über einen Begrenzungswiderstand 24 einen Lade/Entladekondensator 23 aufzuladen. Während der Ladeperiode befindet sich ein Schalter 8 im geöffneten Zustand, und nach dem Erreichen einer ausreichenden Aufladung wird der Schalter 8 geschlossen, so daß der Kondensator 23 momentan über eine Last 12 entladen wird. Der Begrenzungswiderstand 24 dient dazu, die Gleichrichterelemente der Cockcroft-Walton-Schaltung 1 bei der Entladung vor Schaden zu bewahren.
Bei diesem Stand der Technik liegt ein Problem darin, daß die elektrische Stromversorgung sowohl in den Ausmaßen als auch im Gewicht wegen des Vorhandenseins eines Lade/Entladekondensators und eines Begrenzungswiderstandes groß ist, und ein weiteres Problem liegt darin, daß der Verlust an elektrischer Leistung im Begrenzungswiderstand gleich dem Leistungsbedarf der Last ist. Diese Probleme sind besonders bei einer elektrophotographi schen Blitzlicht-Fixiervorrichtung und bei einer elektrophotographischen Blichtlicht-Vorheizvorrichtung von Bedeutung, da diese in den Ausmaßen kompakt sein sollen und einen niedrigen Leistungsbedarf haben sollen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Probleme zu lösen, die beim Stand der Technik auftreten.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Stromversorgung zu schaffen, bei der zum Zwecke einer Verringerung des Umfangs, des Gewichts und des Leistungsverlustes der Begrenzungswiderstand und der Lade/Entladekondensator weggelassen wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Fixiervorrichtung zu schaffen, bei der die erwähnte elektrische Stromversorgung verwendet wird.
Es ist schließlich noch eine Aufgabe der Erfindung, eine Aufzeichnungsvorrichtung zu schaffen, bei der die obige elektrische Stromversorgung verwendet wird.
Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße elektrische Stromversorgung gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 beschrieben ist, bei der für einen Teil oder für alle Gleichrichterelemente einer Cockcroft-Walton-Schaltung Thyristoren oder Transistoren verwendet werden, und bei der ein Steuersignal zum Isolieren oder Abschalten dieser Thyristoren oder Transistoren zum Zeitpunkt der Entladung abgegeben wird.
Da das Steuersignal bewirkt, daß die als Gleichrichterelemente verwendeten Thyristoren oder Transistoren in einem isolierten Zustand sind, wird zum Zeitpunkt der Entladung der Strom durch diese isolierten Gleichrichterelemente und andere Gleichrichterelemente zu Null oder ist verringert, so daß die Gleichrichterelemente vor einem Schaden zum Zeitpunkt der Entladung bewahrt werden. Es ist daher möglich, den Begrenzungswiderstand und den Ladekondensator wegzulassen, um dadurch eine Minimierung sowohl in der Größe als auch im Verlust zu erreichen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung hervor. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Stromversorgung;
Fig. 2 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Stromversorgung;
Fig. 3 eine Darstellung der Betriebs-Wellenformen eines Thyristors bei der Ausführungsform der Fig. 2;
Fig. 4 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer Blitzlicht emittierenden Vorrichtung und einer Blitzlicht-Fixiervorrichtung, wobei die erfindungsgemäße elektrische Stromversorgung verwendet wird;
Fig. 5 eine seitliche Schnittansicht einer Blitzlicht- Fixiervorrichtung für eine elektrophotographische Vorrichtung, wobei die erfindungsgemäße elektrische Stromversorgung verwendet wird;
Fig. 6 eine Darstellung einer Ausführungsform einer verbesserten, nicht kontaktierenden Vorheizvorrichtung, wobei die erfindungsgemäße elektrische Stromversorgung verwendet wird;
Fig. 7 die Darstellung eines Druckers, wobei die erfindungsgemäße elektrische Stromversorgung verwendet wird;
Fig. 8 die Darstellung einer Blitzlicht-Fixiervorrichtung und einer Vorheizvorrichtung, wobei die erfindungsgemäße elektrische Stromversorgung verwendet wird;
Fig. 9 ein Schaltbild einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Stromversorgung;
Fig. 10 ein Schaltbild einer herkömmlichen elektrischen Stromversorgung; und die
Fig. 11 eine seitliche Schnittansicht einer herkömmlichen Vorheizvorrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Fig. 1 ist ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Stromversorgung. Durch Kondensatoren 2 bis 4, Thyristoren 5 und 6 und eine Diode 7 wird eine Cockcroft-Walton-Schaltung 1 gebildet. Mit dieser Schaltung wird an dem einer Last 12 nächsten Punkt, d.h. der Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator 4 und dem Thyristor 6, eine Gleichspannung erhalten, die dreimal so groß ist wie der Spitzenwert der Wechselspannung, die von einer primärseitigen Wechselspannungsstromversorgung 11 zugeführt wird. Eine Steuerschaltung 10 steuert den Ein-Aus-Betrieb von Schaltern 8 und 9. Für das Signal zum Ansteuern der Thyristoren 5 und 6 wird eine 5-Volt-Gleichspannungs-Stromversorgung 13 verwendet, so daß die Thyristoren 5 und 6 eine gleichrichtende Funktion ausführen, wenn sich der Schalter 9 im geschlossenen Zustand befindet, während die Thyristoren 5 und 6 in einen isolierten oder offenen Zustand gebracht werden, wenn sich der Schalter 9 in einem offenen Zustand befindet. Elemente wie diese Thyristoren werden "gleichrichtende Steuerelemente" genannt. Da es erforderlich ist, daß die Gate-Anschlüsse der Thyristoren 5 und 6 in einem potentialfreien Zustand verwendet werden, können die Gate-Anschlüsse nicht direkt geerdet werden. Zwischen den Schaltern 8 und 9 und den Thyristoren 5 und 6 sind daher Photokoppler 28 vorgesehen. Der Schalter 8 ist zum Steuern der Entladung über die Last 12 vorgesehen, und die Entladung erfolgt über den Schalter 8, wenn sich der Schalter 8 im geschlossenen Zustand befindet.
Bei dieser elektrischen Stromversorgung sind zum Aufladen etwa 0,5 Sekunden erforderlich, wobei während des Aufladens die Steuerschaltung 10 die Schalter 8 und 9 im offenen bzw. geschlossenen Zustand hält, um die Kondensatoren 2 bis 4 aufzuladen. Da sich zu diesem Zeitpunkt der Schalter 8 in einem offenen Zustand befindet, sind die in die Thyristoren 5 und 6 und in die Diode 7 fließenden Ströme ausreichend kleiner als deren maximal zulässige Stromwerte. Wenn in diesem Zustand der Schalter 8 geschlossen würde, werden die Kondensatoren 2 bis 4 momentan über den Schalter 8 in die Last 12 entladen. Der Strom i ist die zeitliche Ableitung der Entladungsladung q, das heißt dq/dt. Wenn die Entladezeit in der Größenordnung von Mikrosekunden (us) liegt, würde der in die Thyristoren 5 und 6 und in die Diode 7 fließende Strom einen Wert von 5 bis 10 kA erreichen und den maximal zulässigen Stromwert für die Thyristoren 5 und 6 und die Diode 7 übersteigen, so daß diese Thyristoren und die Diode zerstört werden können. Bei der herkömmlichen elektrischen Stromversorgung (in der Fig. 10 gezeigt) ist daher der Begrenzungswiderstand 24 und der Ladekondensator 23 erforderlich. Bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Ausführungsform werden jedoch die Kondensatoren 2 bis 4 unter der Bedingung aufgeladen, daß der Schalter 8 offen und der Schalter 9 geschlossen ist, und dann erst wird der Schalter 9 durch die Steuerschaltung 10 geöffnet, während der Schalter 8 noch offen gelassen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird, da sich die Thyristoren 5 und 6 im offenen Zustand befinden, von der primärseitigen Masse, d.h. dem Masseanschluß der Wechselspannungsstromversorgung 11, über die Kondensatoren 3 und 4 zum Schalter 8 eine Reihenschaltung gebildet, während die Kondensatoren 3 und 4 aufgeladen bleiben. Dann wird der Schalter 8 von der Steuerschaltung 10 geschlossen, während der Schalter 9 offen bleibt, so daß die in den Kondensatoren 3 und 4 angesammelte Ladung momentan über den Schalter 8 in die Last 12 entladen wird. Dabei ist der Schalter 9 im offenen Zustand und die Thyristoren 5 und 6 sind in einem isolierten Zustand, so daß sowohl in die Diode 7 als auch in die Thyristoren 5 und 6 kein Strom fließen kann und die Thyristoren 5 und 6 und die Diode 7 durch die Entladung der Kondensatoren 3 und 4 nicht zerstört werden können.
Obwohl bei dieser Ausführungsform als gleichrichtende Steuerelemente Thyristoren verwendet werden, kann der gleiche Effekt erhalten werden, wenn Transistoren verwendet werden. Auch kann der gleiche Effekt erhalten werden, wenn die Diode 7 durch einen Thyristor ersetzt wird und alle Gleichrichterelemente auf die gleiche Weise gesteuert werden. Wenn bei diesem Schaltungsaufbau die Diode 7 durch einen Thyristor ersetzt wird und der Thyristor 6 durch eine Diode, das heißt wenn im Schaltungsaufbau nur die letzte Stufe durch eine Diode gebildet wird, und wenn die Thyristoren auf die gleiche Weise wie oben gesteuert werden, besteht die Möglichkeit, daß die Diode der letzten Stufe durch den Strom zerstört wird, der beim Entladen des Kondensators 2 durch sie hindurch fließt. Die vorstehende Beschreibung kann so zusammengefaßt werden, daß es am wirkungsvollsten ist, die Gleichrichterelemente zu steuern, die sich in den geradzahligen Stufen einer Cockcroft-Walton- Schaltung befinden, wie es bei dieser Ausführungsform beschrieben ist.
Die Fig. 2 ist ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Stromversorgung. Bei dieser Ausführungsform ist des weiteren ein Schalter 14 vorgesehen, so daß die Steuerschaltung die Thyristoren 5 und 6 unabhängig voneinander steuern kann. Mit der Ausnahme dieses Punktes ist die Ausführungsform der Fig. 2 die gleiche wie die der Fig. 1. Die Fig. 3 zeigt die Wellenformen der Ströme, die in den Thyristoren 5 und 6 fließen, wobei beide pulsierende Ströme sind, wie es jeweils in den Wellenformdiagrammen (a) und (b) gezeigt ist. Die Ladespannung von jedem der Kondensatoren 2 bis 4 steigt mit der Ladezeit an und erreicht schließlich einen stationären Zustand, das heißt sie kommt in eine Sättigung, so daß der Spitzenwert des pulsierenden Stromes, der in jedem der Thyristoren fließt, kleiner wird. Wenn die Kondensatoren 2 bis 4 vollständig in der Sättigung sind und die Thyristoren 5 und 6 im isolierten Zustand, ist der in jedem der Thyristoren 5 und 6 fließende Strom sehr klein, und es reicht das Verfahren der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform aus. Wenn jedoch die Entladungsspannung gesteuert wird, ist es erforderlich, einen der Thyristoren 5 und 6 gemäß der Ladespannung des Kondensators zu isolieren oder zu öffnen, bevor der Kondensator in der Sättigung ist. Es besteht daher die Möglichkeit, daß zu diesem Zeitpunkt in einem der Thyristoren immer noch ein Strom fließt. Das heißt, wenn sich jeder der Kondensatoren in einem gesättigten Zustand befindet, wenn der Schalter 8 geöffnet wird, ist der Zustand eines jeden Kondensators statisch, so daß in keinen Kondensator ein Strom fließt. Dieser Zustand wird stationärer Zustand genannt. In einem Übergangszustand bis zum Erreichen des stationären Zustandes fließt in jeden Kondensator ein Strom, so daß auch in jedem der Thyristoren zwischen den Kondensatoren ein Strom fließt. Wenn in diesem Zustand, daß durch die Thyristoren ein Strom fließt, die Thyristoren gewaltsam geöffnet werden, besteht die Möglichkeit, daß die Thyristoren zerstört werden. Bei dieser Ausführungsform werden daher die Schalter so gesteuert, daß zum Zeitpunkt, wenn der in einen der in der Fig. 3 gezeigten Thyristoren fließende Strom zu Null wird, die Thyristoren 5 und 6 in den isolierenden Zustand gebracht werden.
Diese Steuerung wird auf die folgende Weise ausgeführt. Die Beziehung zwischen den Zeitpunkten des Öffnens und Schließens der Schalter 8, 9 und 14 entspricht der bei der Ausführungsform der Fig. 1. Das heißt, daß die Kondensatoren unter der Bedingung aufgeladen werden, daß der Schalter 8 offen ist und die Schalter 9 und 14 geschlossen sind, und daß der Schalter 9 zu dem Zeitpunkt geöffnet wird, wenn der in den Thyristor 5 fließende Strom zu Null wird. Zu diesem Zeitpunkt bleiben der Schalter 14 und der Schalter 8 geschlossen bzw. geöffnet. Dann wird zu dem Zeitpunkt, wenn der in den Thyristor 6 fließende Strom zu Null wird, der Schalter 14 geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt sind beide Schalter 9 und 8 im offenen Zustand. Zum nächsten Zeitpunkt wird der Schalter 8 geschlossen, während die Schalter 9 und 14 geöffnet bleiben, so daß die Kondensatoren über den Schalter 8 in die Last entladen werden.
Um die Zeitpunkte festzustellen, zu denen die Ströme der Thyristoren 5 und 6 zu Null werden, sind wie in der Fig. 2 gezeigt Stromdektoren 30 und 30' vorgesehen, wobei die Ausgänge der Detektoren mit der Steuerschaltung 10 verbunden sind, um den obigen Steuervorgang bewirken zu können. Diese Zeitpunkte können jedoch auch auf der Basis der periodischen Zyklen der Wechselspannungsstromversorgung 11 bestimmt werden. Natürlich kann auch die Schaltung der Fig. 1 mit einem entsprechenden Stromdetektor versehen werden, dessen Ausgang zum Steuern des Ein-Aus-Zustandes der Schalter 8 und 9 mit der Steuerschaltung 10 verbunden ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die Thyristoren 5 und 6 auch mitten in der Aufladung der Kondensatoren in den isolierten oder offenen Zustand gebracht werden, ohne zerstört zu werden. Es kann demgemäß die Entladungsspannung eingestellt werden.
Die Fig. 4 zeigt die Verwendung der elektrischen Stromversorgung bei einer Blitzlicht emittierenden Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform gibt eine Blitzlampe mittels der elektrischen Stromversorgung der Fig. 2 Licht ab. Durch einen Trenntransformator 25 wird die Niederspannung der primärseitigen Wechselspannungsstromversorgung 11 angehoben, und sie wird durch die Cockcroft-Walton-Schaltung 1 der Fig. 2 weiter angehoben und gleichgerichtet. Die Steuerschaltung 10 ist nicht nur mit den Schaltern 14 und 9 verbunden, sondern auch mit einer Auslöseleitung 15, um zur gleichen Zeit, zu der der Schalter 8 der Fig. 2 geschlossen wird, an die Auslöseleitung 15 einen Hochfreguenzimpuls anzulegen. Dabei werden die Kondensatoren 3 und 4 über eine Xenon-Blitzlampe 16 entladen, um die Xenon-Blitzlampe 16 zum Aus senden von Blitzlicht zu veranlassen. Die herkömmliche Stromversorgung zum Emittieren von Licht durch die Xenon-Blitzlampe hat den Nachteil, daß sie wegen des Vorhandenseins des Ladekondensators 23 und des Begrenzungswiderstandes 24 groß und schwer ist, und sie hat den weiteren Nachteil, daß der Leistungsverlust groß ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist im Gegensatz dazu kein solcher Begrenzungswiderstand und kein solcher Ladekondensator vorhanden, und die obigen Nachteile der bekannten Stromversorgung werden vermieden.
Die Fig. 5 ist eine seitliche Schnittansicht einer Blitzlicht-Fixiervorrichtung in einem elektrophotographischen Gerät wie einem Drucker, einem Kopierer, einem Faxgerät etc., bei der die erfindungsgemäße elektrische Stromversorgung verwendet wird. Die elektrische Stromversorgung 18 und die Xenon-Blitzlampe 16 sind genau die gleiche wie in der Fig. 4 gezeigt. Bei der Fixiervorrichtung wird ein Toner 20 als Abbildung eines Bildes mittels einer Übertragungseinrichtung auf ein Aufzeichnungspapier aufgebracht, und dann werden das Aufzeichnungspapier 19 und der Toner 20 mit dem Blitzlicht der Xenon-Blitzlampe 16 bestrahlt, so daß der Toner 20 aufgeheizt und aufgeschmolzen wird, um auf dem Aufzeichnungspapier 19 fixiert zu werden. Mit dieser Ausführungsform ist es möglich, eine Blitzlicht-Fixiervorrichtung zu erhalten, die klein und leicht ist und die einen geringen Leistungsverlust hat, da die elektrische Stromversorgung 18 keinen Begrenzungswiderstand und keinen Ladekondensator aufweist.
Die Fig. 6 zeigt die Verwendung dieser elektrischen Stromversorgung bei einer nicht kontaktierenden Vorheizeinrichtung für eine elektrophotographische Wärmewalzen-Fixiervorrichtung. Zuerst wird zum besseren Verständnis der Erfindung unter Bezug auf die Fig. 11 eine herkömmliche Vorheizeinrichtung beschrieben. Gemäß Fig. 11 besteht eine Wärmewalze 21 aus Metall, sie weist auf ihrer Oberfläche eine abstoßende Schicht aus Teflon oder dergleichen auf, und die Oberfläche der Wärmewalze 21 wird auf eine Temperatur im Bereich von 160ºC bis 200ºC aufgeheizt. Eine Stützwalze 22 aus elastischem Material wie Silikongummi oder dergleichen ist so angeordnet, daß sie mit der Wärmewalze 21 derart in Kontakt steht, daß ein Paar entsteht, um dazwischen einen Toner 20 auf einem Aufzeichnungspapier 19 zu fixieren, wenn sich das Aufzeichnungspapier 19 mit dem Toner 20 zwischen der Wärmewalze 21 und der Stützwalze 22 befindet. Im Falle eines Hochgeschwindigkeitsdruckes kann mit der Wärmewalze 21 allein nicht genügend fixiert werden, und es wird eine Vorheizplatte 25 vorgesehen. Die Oberflächentemperatur der Vorheizplatte 25 liegt im Bereich von 80ºC bis 120ºC. Die Vorheizplatte 25 ist unmittelbar vor der Wärmewalze 21 angeordnet, um von der Rückseite des Aufzeichnungspapier 19 her ein Aufheizen und Fixieren auszuführen. Es wurde jedoch kürzlich doppelseitiges Drucken auf geschnittenen Papierbögen eingeführt. Doppelseitiges Drucken ist ein Druck, bei dem der Übertragungs- und Fixiervorgang auf der Vorder- und der Rückseite von ein und demselben Blatt Papier in einer Aufzeichnungsvorrichtung ausgeführt wird. Das heißt, es erfolgt der Druck in der Reihenfolge des Ubertragens und des Fixierens auf einer ersten Seite, und dann wird nach dem Umdrehen des Aufzeichnungspapieres der Übertragungs- und Fixiervorgang auf der zweiten Seite des gleichen Aufzeichnungspapiers ausgeführt. Bei einem Hochgeschwindigkeitsdruck kann mit der Wärmewalze 21 allein keine ausreichende Fixierung erhalten werden. Wenn jedoch die herkömmliche Vorheizplatte 25 verwendet wird, kann der Toner aufgeschmolzen werden, der auf der Rückseite des Aufzeichnungspapiers 19 fixiert wurde, und es ist daher unmöglich, die Vorheizplatte 25 zu verwenden. Obwohl das Vorheizen mittels einer Xenon-Blitzlampe als vielversprechendstes Verfahren zum Lösen dieses Problem angesehen wird, wurde dieses Verfahren bisher nicht in die Praxis umgesetzt, da die elektrische Stromversorgung für die Lampe sowohl in den Ausmaßen als auch im Leistungsverbrauch groß ist.
Die Fig. 6 ist eine seitliche Schnittansicht der erfindungsgemäßen Blitzlicht-Vorheizeinrichtung, die das obige Problem lösen kann. Unmittelbar vor der Wärmewalze 21 wird der Toner 20 auf dem Aufzeichnungspapier 19 durch eine Xenon- Blitzlampe 16 kontaktlos voraufgeheizt. Die Xenon-Blitzlampe 16 und die Stromversorgung 18 für die Lichtemission sind bei dieser Vorrichtung die gleichen wie bei der in der Fig. 5 gezeigten Schaltung. Es gibt in der Stromversorgung 18 keinen Begrenzungswiderstand und keinen Ladekondensator, und die Stromversorgung ist klein, leicht und hat einen geringen Leistungsbedarf. Es ist bei dieser Ausführungsform auch im Falle des doppelseitigen Drucks möglich, das Auftreten von Störungen in der gedruckten Abbildung zu vermeiden, das durch ein erneutes Aufschmelzen des Toners auf der Rückseite verursacht wird, da mittels der Blitzlampe ein kontaktloses Vorheizen erfolgt, und es besteht keine Gefahr, daß die Aufzeichnungsseite in der Aufzeichnungspapier-Transportvorrichtung durch wiederaufgeschmolzenen Toner verunreinigt wird. Außerdem kann die elektrische Stromversorgung 18 sowohl in den Ausmaßen als auch im Gewicht klein und im Leistungsbedarf gering gemacht werden.
Die Fig. 7 ist eine seitliche Schnittansicht eines elektrophotographischen Druckers, bei dem die Blitzlicht-Fixiervorrichtung der Fig. 5 verwendet wird. In einer Druckstation 26 wird Toner 20, der sich als Tonerabbildung auf einem Aufzeichnungspapier 19 befindet, die einer latenten elektrostatischen Abbildung entspricht, mittels der Blitzlampe 16 fixiert. In der elektrischen Stromversorgung 18 gibt es keinen Begrenzungswiderstand und keinen Ladewiderstand. Der Drucker dieser Ausführungsform ist daher klein und leicht und hat einen geringen Leistungsbedarf. Obwohl bei dieser Ausführungsform ein Drucker dargestellt ist, kann der gleiche Effekt bei jeder Aufzeichnungsvorrichtung erhalten werden, etwa bei einem Faxgerät, einem Kopierer etc., solange bei dem Gerät ein elektrophotographischer Prozeß verwendet wird.
Die Fig. 8 ist eine seitliche Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blitzlicht-Fixiervorrichtung und Vorheizeinrichtung. Der Aufbau der Blitzlicht- Fixiervorrichtung ist der gleiche wie bei der Ausführungsform der Fig. 5, sie wird somit durch eine Blitzlampe 16, eine reflektierende Platte 17 und eine elektrische Stromversorgung 18 gebildet. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch die für die Blitzlicht-Fixiervorrichtung erforderliche Leistung kleiner als bei der Ausführungsform der Fig. 5, da der Toner 20 auf dem Aufzeichnungspapier die Blitzlicht-Fixiervorrichtung in einem halbgeschmolzenen Zustand erreicht, der mittels einer Wärmewalzen-Vorheizeinrichtung erhalten wird. Bei dieser Ausführungsform ist daher der Leistungsbedarf der elektrischen Stromversorgung 18 kleiner, und die elektrostatische Kapazität der Kondensatoren ist auch kleiner, mit dem Ergebnis, daß die Vorrichtung kleiner und leichter gemacht werden kann.
Die Fig. 9 ist ein Schaltbild einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Stromversorgung. Obwohl diese Ausführungsform durch eine zweistufige Cockcroft- Walton-Schaltung 1 gebildet wird, ist die Steuer-Zeitgebung der Steuerschaltung 10 die gleiche wie bei der Ausführungsform der Fig. 1. Da der Thyristor 5 an der Masseseite der ersten Stufe der Cockcroft-Walton-Schaltung 1 angeordnet ist, ist kein Photokoppler erforderlich. Obwohl zum Zeitpunkt der Entladung durch die Diode 7 ein Strom fließt, schützt ein Schutzwiderstand 29 die Diode 7, und es besteht keine Gefahr, daß die Diode 7 zerstört wird. Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, den Photokoppler in der Steuersignalschaltung für den Thyristor 5 wegzulassen.
Diese Ausführungsform zeigt den Fall, daß die primärseitige Niederspannungs-Wechselspannungsstromversorgung isoliert ist, durch einen Trenntransformator angehoben wird und die Masse auf der Sekundärseite vorgesehen ist. Wenn wegen eines Spartransformators oder dergleichen keine Masse vorgesehen werden kann, kann diese Ausführungsform verwendet werden, wenn in der Steuersignalschaltung ein Photokoppler angeordnet wird. Ein Spartransformator hat den Nachteil, daß er nicht unabhängig geerdet werden kann, während er den Vorteil hat, daß er klein und leicht und billig ist. Diese Ausführungsform wird daher vorzugsweise in dem Fall verwendet, daß das Problem mit dem Spartransformator gelöst wird und die Vorrichtung im Gewicht, in den Ausmaßen und auch in den Kosten reduziert wird.
Erfindungsgemäß kann die elektrische Stromversorgung in den Ausmaßen und im Gewicht verkleinert werden und die Verlustleistung kann verringert werden, da es möglich ist, bei der elektrischen Stromversorgung den Begrenzungswiderstand und den Ladekondensator wegzulassen.

Claims

1. Elektrische Stromversorgung zum momentanen Zuführen einer Gleichspannungs-Hochspannung zu einer Last (12; 16), mit

einer Gleichspannungs-Hochspannungsschaltung mit einer Anzahl von Stufen, von denen jede einen Kondensator (2; 3; 4) und ein Gleichrichterelement (5; 6; 7) aufweist und die so angeschlossen sind, daß sie an ihrer ersten Stufe eine Wechselspannungs-Niederspannung (11) aufnehmen und den Kondensator (3; 4) der letzten Stufe elektrisch auf eine Gleichspannungs-Hochspannung aufladen; mit

einem Schaltelement (8; 15), das so vorgesehen ist, daß, wenn es wirksam gemacht wird, der Kondensator (3; 4) der letzten Stufe über die Last (12; 16) entladen wird; und mit

einer Steuereinrichtung (10), die sich wahlweise in einem ersten Modus, bei dem das Schaltelement (8; 15) nicht wirksam ist, um es dadurch dem Kondensator (2; 3; 4) einer jeden Stufe zu ermöglichen, sich über das G1eichrichterelement (5; 6; 7) der Stufe elektrisch aufzuladen, so daß der Kondensator (3; 4) der letzten Stufe elektrisch auf die Gleichspannungs-Hochspannung aufgeladen wird, und einem zweiten Modus befindet, in dem das Schaltelement (8; 15) wirksam ist, um es dadurch der elektrischen Ladung des Kondensators (3; 4) der letzten Stufe zu ermöglichen, sich momentan über die Last (12; 16) zu entladen;

dadurch gekennnzeichnet, daß

wenigstens eines der Gleichrichterelemente (5; 6; 7) der Anzahl von Stufen ein gleichrichtendes Steuerelement (5; 6) ist, das wahlweise leitend oder nichtleitend gemacht wird; und

daß, wenn sich die Steuereinrichtung (10) im ersten Modus befindet, das gleichrichtende Steuerelement (5; 6) leitend gemacht wird, um es dem Kondensator (2; 3; 4) einer jeden Stufe zu ermöglichen, sich elektrisch über das gleichrichtende Steuerelement aufzuladen; und wenn sich die Steuereinrichtung (10) im zweiten Modus befindet, das gleichrichtende Steuerelement (5; 6) nichtleitend gemacht wird.

2. Elektrische Stromversorgung nach Anspruch 1, wobei das gleichrichtende Steuerelement (5; 6) ein Thyristor oder ein Transistor ist.

3. Elektrische Stromversorgung nach Anspruch 2, wobei die Gleichspannungs-Hochspannungs schaltung eine Cockcroft-Walton- Schaltung ist.

4. Elektrische Stromversorgung nach Anspruch 3, wobei die Gleichrichterelemente (5; 6) in ungeradzahligen Stufen der Cockcroft-Walton-Schaltung durch Thyristoren oder Transistoren gebildet werden.

5. Elektrische Stromversorgung nach Anspruch 3, wobei das gleichrichtende Steuerelement (5; 6) im zweiten Modus in einem isolierten Zustand ist.

6. Elektrische Stromversorgung nach Anspruch 5, wobei das gleichrichtende Steuerelement (5; 6) vom leitenden Zustand in den isolierten Zustand gebracht wird, wenn durch das gleichrichtende Steuerelement im wesentlichen kein Strom fließt.

7. Elektrophotographische Fixiervorrichtung mit einer elektrischen Stromversorgung nach Anspruch 3 und einer Xenon-Blitzlampe (16), die von der elektrischen Stromversorgung (18) gespeist wird, wodurch die Fixierung mittels der Xenon-Blitzlampe als einer Blitzlicht emittierenden Vorrichtung erfolgt.

8. Elektrophotographische Fixiervorrichtung mit einer Wärmewalzen-Fixiereinrichtung (21, 22) und einer Vorheizeinrichtung (16), bei der eine Heizeinrichtung für die Vorheizung aus einer nicht kontaktierenden Wärmequelle mittels einer Xenon-Blitzlampe (16) gebildet wird, die von einer elektrischen Stromversorgung (18) nach Anspruch 3 gespeist wird.

9. Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen einer Abbildung auf einem Aufzeichnungsmedium (19) durch einen darauf abgeschiedenen Toner (20), mit einer Fixiervorrichtung nach Anspruch 7 zum Fixieren des Toners (20).

10. Elektrische Stromversorgung nach Anspruch 5, bei der ein masseseitiges Gleichrichterelement (5) in der Cockcroft-Walton- Schaltung durch einen Thyristor oder Transistor gebildet wird.