DE10135788B4

DE10135788B4 - Digital printing or copying machine and method for fixing toner on a substrate

Info

Publication number: DE10135788B4
Application number: DE10135788A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. Bartscher; Gerald Dr. Hauptmann; Frank Morgenweck; Kai-Uwe Preissig; Peter Püschner; Domingo Rohde
Original assignee: NexPress Solutions LLC
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2021-07-24
Also published as: DE10135788A1

Abstract

Digitale Druck- oder Kopiermaschine (1) zum einseitigen oder doppelseitigen Bedrukken eines Substrats (5) unter Verwendung mindestens eines Toners, mit mindestens einer Fixiereinrichtung (3) zum Fixieren des Tonerbildes (29) auf dem Substrat (5), wobei die Fixiereinrichtung (3) mindestens eine Heizeinrichtung (21;23) zum Aufschmelzen des Tonerbildes (29) aufweist, an der das Substrat (5) mittels einer mehrere Transportelemente (19;63 bis 71) aufweisenden Transportvorrichtung (11) vorbeiführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (21;23) mindestens zwei Aufschmelzbereiche (31,33;43 bis 47) auf dem Substrat (5) aufweist, die -in Substrattransportrichtung (15) gesehen- hintereinander und seitlich versetzt zueinander angeordnet sind.Digital printing or copying machine (1) for one-sided or double-sided printing of a substrate (5) using at least one toner, with at least one fixing device (3) for fixing the toner image (29) on the substrate (5), the fixing device (3 ) has at least one heating device (21; 23) for melting the toner image (29) past which the substrate (5) can be guided by means of a transport device (11) having a plurality of transport elements (19; 63 to 71), characterized in that the heating device (21; 23) has at least two melting areas (31, 33; 43 to 47) on the substrate (5), which - as seen in the substrate transport direction (15) - are arranged one behind the other and laterally offset from each other.

Description

Die Erfindung betrifft eine digitale Druck- oder Kopiermaschine zum einseitigen oder doppelseitigen Bedrucken eines Substrats unter Verwendung mindestens eines Toners, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Bedrucken eines Substrats, gemäß Anspruch 14.The invention relates to a digital Printing or copying machine for single-sided or double-sided printing a substrate using at least one toner, according to the preamble of Claim 1 and a method for printing on a substrate, according to claim 14th

Maschinen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie arbeiten beispielsweise nach dem elektrophotographischen Prozess, bei dem ein latentes elektrostatisches Bild durch aufgeladene Tonerpartikel entwickelt wird. Diese werden auf ein Bildempfängersubstrat, im Folgenden kurz Substrat, übertragen. Nachfolgend wird das entwickelte und auf das Substrat übertragene Bild fixiert, indem die Tonerpartikel erhitzt und aufgeschmolzen werden. Zum Aufschmelzen der Tonerpartikel werden häufig berührende Verfahren eingesetzt, bei denen die Tonerpartikel in Berührungskontakt mit entsprechenden Einrichtungen, beispielsweise heißen Rollen oder Walzen, oder zum Beispiel mit im wesentlichen plattenförmigen Heizsätteln, wie bspw. aus der DE 33 17 416 A1 und der GB 2 018 199 A bekannt, gebracht werden. Nachteilig ist, dass in der Regel die Verwendung von Silikonöl als Trennmittel erforderlich ist, das ein Anhaften des angeschmolzenen Toners an der Heizeinrichtung verhindern soll. Weiterhin sind der Aufbau, die Wartung und die Betriebskosten dieser berührend arbeitenden Heizeinrichtungen aufwendig und somit kostenintensiv. Ferner ist die durch die berührenden Heizeinrichtungen verursachte Fehlerrate relativ hoch. Zum Fixieren des beispielsweise auf Papier übertragenen Toners, sind ferner berührungslos arbeitende Heizeinrichtungen und Verfahren bekannt, bei denen beispielsweise mit Hilfe von Wärme-/Mikrowellenstrahlung oder mit Heißluft die Tonerpartikel aufgeschmolzen werden.Machines of the type mentioned here are known. For example, they work according to the electrophotographic process, in which a latent electrostatic image is developed by charged toner particles. These are transferred to an image receiver substrate, hereinafter substrate for short. The developed and transferred image is then fixed by heating and melting the toner particles. To melt the toner particles, touching methods are frequently used, in which the toner particles come into contact with corresponding devices, for example hot rollers or rollers, or for example with essentially plate-shaped heating saddles, such as from the DE 33 17 416 A1 and the GB 2 018 199 A known to be brought. It is disadvantageous that the use of silicone oil as a release agent is generally required, which is intended to prevent the melted toner from adhering to the heating device. Furthermore, the construction, maintenance and operating costs of these touching heating devices are complex and thus cost-intensive. Furthermore, the error rate caused by the touching heaters is relatively high. To fix the toner, for example transferred to paper, non-contact heating devices and methods are also known in which the toner particles are melted, for example, with the aid of heat / microwave radiation or with hot air.

Bei den berührenden und den nicht berührenden Aufschmelzverfahren werden beispielsweise Toner verwendet, deren Glasübergangstemperatur (T_G) in einem Bereich von 45°C bis 75°C liegt. Die Glasübergangstemperatur, in der der Toner -ausgehend vom festen Zustand- beginnt weich zu werden, ist durch die Wahl der Rohstoffe und durch Zugabe von bestimmten Zusätzen zu dein Toner beeinflussbar. In einer mindestens eine Heizeinrichtung aufweisenden Fixiereinrichtung für den Toner wird sowohl der Toner als auch das Substrat selbst aufgeheizt. Um eine gute Fixierung des Toners auf dem Substrat gewährleisten zu können, muss die Oberflächentemperatur des Substrats im Bereich der Glasüber gangstemperatur des Toners oder darüber liegen. Der Toner erreicht beziehungsweise überschreitet die Glasübergangstemperatur (T_G) bereits im Bereich der Heizeinrichtung.The contacting and non-contacting melting processes use, for example, toners whose glass transition temperature (T _G ) is in a range from 45 ° C. to 75 ° C. The glass transition temperature at which the toner begins to soften, starting from the solid state, can be influenced by the choice of raw materials and by adding certain additives to the toner. In a fixing device for the toner having at least one heating device, both the toner and the substrate itself are heated. In order to ensure a good fixation of the toner on the substrate, the surface temperature of the substrate must be in the range of the glass transition temperature of the toner or above. The toner already reaches or exceeds the glass transition temperature (T _G ) in the area of the heating device.

Es sind Druck- und Kopiermaschinen bekannt, bei denen das Substrat doppelseitig bedruckt wird, wobei für das Bedrucken der Vorder- und Rückseite entweder ein und dieselbe Bilderzeugungs- und Übertragungsvorrichtung und Heizeinrichtung oder jeweils eine separate Bilderzeugungs- und Übertragungsvorrichtung sowie Heizeinrichtung verwendet werden. Zum Fixieren des Tonerbildes wird das Substrat häufig mit Hilfe eines Transportbandes, auf dem das Substrat aufliegt, an der mindestens einen Bilderzeugungs- und Übertragungsvorrichtung und der zugeordneten Heizeinrichtung vorbeigeführt. Dabei wird zunächst ein erstes Tonerbild auf eine erste Substratseite übertragen und darauf fixiert. Anschließend wird ein zweites Tonerbild auf die zweite Substratseite übertragen und fixiert. Beim Aufschmelzen des zweiten Tonerbildes liegt daher die erste Substratseite mit dem darauf befindlichen, bereits fixierten ersten Tonerbild an dem Transportband an. Nachteilig hierbei ist, dass während des Aufschmelzens des zweiten Tonerbildes das erste Tonerbild sich soweit erwärmen kann, dass es weich wird und dazu neigt, am Transportband festzukleben. Dies kann zu mehreren nicht gewünschten Effekten führen: Druch das Festkleben kann es zu Problemen bei der Überführung des Substrats vom Transportband an einen nachfolgenden Teil der Maschine bis hin zu einem Substratstau kommen. Ferner kann das Aussehen des Tonerbildes sich in den Bereichen, in denen es an dem Transportband gehaftet ist, verändern. Dies führt zu Problemen bei der Bildqualität, beispielsweise weist das Tonerbild einen ungleichmäßigen Glanz auf.They are printing and copying machines known in which the substrate is printed on both sides, wherein for the Printing on the front and back either one and the same imaging and transmission device and Heater or separate imaging and transfer devices and heating device can be used. For fixing the toner image the substrate becomes common with the help of a conveyor belt on which the substrate rests, on the at least one image generation and transmission device and passed the associated heating device. First, a transfer the first toner image onto a first substrate side and fix it thereon. Then will transfer a second toner image to the second substrate side and fixed. Therefore, when the second toner image is melted the first side of the substrate with the one already fixed on it first toner image on the conveyor belt. The disadvantage here is that while melting the second toner image, the first toner image itself heat so far may become soft and tend to stick to the conveyor belt. This can lead to several unwanted ones Effects: The sticking can cause problems when transferring the Substrate from the conveyor belt to a subsequent part of the machine come up to a substrate jam. Furthermore, the appearance of the Toner image is in the areas where it is on the conveyor belt is stuck, change. this leads to problems with image quality, for example, the toner image has an uneven gloss.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Maschine und ein Verfahren der eingangs genannten Art einzugeben, bei denen ein doppelseitiges Bedrucken eines Substrats bei gleichzeitig hoher Qualität der auf die Vorder- und Rückseite des Substrats aufgebrachten Tonerbilder möglich ist.It is an object of the invention Enter machine and a method of the type mentioned in the introduction, where a double-sided printing of a substrate at the same time high quality the one on the front and back of the substrate applied toner images is possible.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine digitale Druck- oder Kopiermaschine vorgeschlagen, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Sie umfasst mindestens eine Fixiereinrichtung, die zum Fixieren eines auf ein Substrat übertragenen Tonerbildes dient. Das Tonerbild kann ein- oder mehrfarbig sein. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einem "Tonerbild" auch eine mindestens eine Tonerschicht aufweisende Beschichtung verstanden. Das Substrat kann beispielsweise ein Bogen oder eine kontinuierliche Bahn sein, die beispielsweise aus Papier oder Karton besteht. Zum Fixieren des flüssigen oder trockenen Toners auf dem Substrat wird dieses an mindestens einer Heizeinrichtung, die Teil der Fixiereinrichtung ist, vorbeigeführt. Zur Verlagerung des Substrats im Bereich der Heizeinrichtung entlang des Transportweges ist eine mehrere Transportelemente aufweisende Transportvorrichtung vorgesehen. Die erfindungsgemäße Druck- oder Kopiermaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Heizeinrichtung mindestens zwei Auf schmelzbereiche auf dem Substrat aufweist, die -in Substrattransportrichtung gesehenhintereinander und seitlich versetzt zueinander angeordnet sind. Das Tonerbild wird also nicht in einem Vorgang vollständig aufgeschmolzen und fixiert, sondern es finden mindestens zwei Teilaufschmelzvorgänge statt, in denen jeweils nur ein eine gewisse Breite aufweisender Streifen des Tonerbildes aufgeschmolzen wird. Dadurch ist die Möglichkeit geschaffen, die Transportelemente um die Aufschmelzbereiche der Heizeinrichtung herum verteilt anzuordnen. Das heißt, in den Aufschmelzbereichen der Heizeinrichtung befinden sich keine mit der Substratoberseite und -unterseite in Kontakt kommenden Transportelemente oder sonstige Führungs- oder Leitelemente. Sollte also beim Aufschmelzen des auf die Substratoberseite übertragenen ersten Tonerbildes sich bereits auf der Substratunterseite ein in einem vorangegangenen Bearbeitungsvorgang fixiertes erstes Tonerbild befinden, das dabei soweit erwärmt werden kann, dass es erneut aufschmilzt, kann das zweite Tonerbild nirgendwo festkleben, da es -wie gesagt- keinen Kontakt zu einer Oberfläche aufweist. Bis das erste und/oder zweite Tonerbild mit einem Transportelement oder einer anderen Oberfläche in Kontakt kommen/kommt, sind sie/ist es erfindungsgemäß soweit abgekühlt, dass es zu keiner Beeinträchtigung der Bildqualität oder zu einem Festkleben des Substrats an dieser Oberfläche kommt. Dadurch, dass das Substrat jeweils in dem Bereich, in dem ein Teil/Abschnitt des Tonerbildes aufgeschmolzen wird, keinen Kontakt zu einer Oberfläche aufweist, kann eine hohe Qualität der auf der Vorder- und Rückseite des Substrats aufgebrachten Tonerbilder gewährleistet werden. Ein Festkleben der Tonerbilder an einer Oberfläche, beispielsweise an einem Transportelement, ist praktisch ausgeschlossen, da ein Kontakt erfindungsgemäß erst dann zustande kommt, wenn das Tonerbild sich wieder in einem festen Zustand befindet.To achieve the object, a digital printing or copying machine is proposed which has the features of claim 1. It comprises at least one fixing device which serves to fix a toner image transferred to a substrate. The toner image can be single or multi-colored. In connection with the present invention, a “toner image” is also understood to mean a coating having at least one toner layer. The substrate can be, for example, a sheet or a continuous web made of paper or cardboard, for example. To fix the liquid or dry toner on the substrate, it is guided past at least one heating device that is part of the fixing device. A transport device having a plurality of transport elements is provided for displacing the substrate in the region of the heating device along the transport path. The invention Printing or copying machine is distinguished by the fact that the heating device has at least two melting areas on the substrate which, viewed in the substrate transport direction, are arranged one behind the other and laterally offset from one another. The toner image is therefore not completely melted and fixed in one process, but at least two partial melting processes take place, in each of which only a strip of the toner image having a certain width is melted. This creates the possibility of arranging the transport elements around the melting areas of the heating device. This means that in the melting areas of the heating device there are no transport elements or other guide or guide elements that come into contact with the top and bottom of the substrate. If, when the first toner image transferred to the top of the substrate is melted, there is already a first toner image fixed in a previous processing operation on the underside of the substrate and which can be heated to such an extent that it melts again, the second toner image cannot stick anywhere, as mentioned - has no contact with a surface. According to the invention, until the first and / or second toner image comes into contact with a transport element or another surface, it is cooled to such an extent that there is no impairment of the image quality or the substrate sticks to this surface. Because the substrate has no contact with a surface in the area in which a part / section of the toner image is melted, a high quality of the toner images applied to the front and back of the substrate can be ensured. Sticking of the toner images to a surface, for example to a transport element, is practically impossible, since, according to the invention, contact only occurs when the toner image is again in a solid state.

Im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung wird unter "Aufschmelzbereich" der Heizeinrichtung der Bereich beziehungsweise die Fläche des Tonerbildes verstanden, der mit Hilfe der Heizeinrichtung aufschmelzbar ist. Der Aufschmelzbereich weist -in Substrattransportrichtung gesehen- eine Breite auf, die kleiner ist als die Gesamtbreite des Tonerbildes. Mittels der Heizeinrichtung wird also lediglich ein streifenförmiger Tonerbildabschnitt aufgeschmolzen und nicht das gesamte Tonerbild. Sofern die Heizeinrichtung beispielsweise von einer Strahlungseinrichtung gebildet ist, die das Tonerbild mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagt, so ist hier der Aufschmelzbereich der Strahlungseinrichtung auf dem Substrat der Teil des Tonerbildes, der durch die Strahlung aufgeschmolzen wird.In connection with the present invention is under "melting area" of the heater understand the area or area of the toner image, which can be melted using the heating device. The melting area has a width, as seen in the substrate transport direction, which is smaller than the total width of the toner image. By means of the heating device only a strip-shaped toner image section is melted and not the entire toner image. If the heating device, for example is formed by a radiation device which the toner image with electromagnetic radiation, so here is the melting area the radiation device on the substrate the part of the toner image, which is melted by the radiation.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufschmelzbereiche auf dem zu fixierenden Tonerbild einander überlappen. Die Überlappung der Aufschmelzbe reiche ist vorzugsweise relativ gering, so dass nur ein möglichst kleiner Tonerbildabschnitt/-streifen mehrmals aufgeschmolzen wird. Durch die Überlappung der Aufschmelzbereiche wird sichergestellt, dass auch bei einem seitlichen Versatz des in Transportrichtung verlagerten Substrats tatsächlich auch das Tonerbild über seine gesamte Breite aufgeschmolzen wird und keine unfixierten Tonerbildbereiche stehen bleiben. Alternativ ist es auch möglich, dass sich die Aufschmelzbereiche auf dem zu fixierenden Tonerbild einander nicht überlappen, so dass der Toner eben nicht mehrmals aufgeschmolzen wird.After a further development of the invention it is provided that the melting areas on the to be fixed Toner image overlap each other. The overlap the Aufschmelzbe rich is preferably relatively low, so that only one if possible small toner image section / strip is melted several times. Because of the overlap the melting areas ensures that even with one lateral offset of the substrate shifted in the transport direction indeed also over the toner image its entire width is melted and no unfixed toner image areas stop. Alternatively, it is also possible that the melting areas do not overlap each other on the toner image to be fixed, so that the toner is not melted several times.

Die Heizeinrichtung, mit deren Hilfe das Tonerbild berührungslos, das heißt ohne mechanischen Kontakt aufschmelzbar ist, beaufschlagt das Tonerbild mit Wärme- und/oder Mikrowellenstrahlung und/oder heißer Luft oder Dampf. Die Realisierung mehrerer, in einem Abstand voneinander angeordneter Aufschmelzbereiche auf dem Tonerbild ist ohne weiteres mittels lediglich einer Heizeinrichtung möglich. Hierzu muss die Wärme/Mikrowellenstrahlung oder die heiße Luft lediglich entsprechend gezielt auf das Tonerbild aufgebracht werden. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Fixiereinrichtung mindestens zwei, vorzugsweise unabhängig voneinander steuerbare Heizeinrichtungen, die jeweils mindestens einen Aufschmelzbereich auf dem Substrat aufweisen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass für jeden der Aufschmelzbereiche auf dem Substrat jeweils eine separate Heizeinrichtung eingesetzt wird.The heating device with whose help the toner image without contact, this means can be melted without mechanical contact, impacts the toner image with heat and / or microwave radiation and / or hot air or steam. The realization of several, at a distance from each other arranged melting areas the toner image is easily by means of only one heater possible. For this, the heat / microwave radiation or the hot one Air is only applied to the toner image accordingly become. In another embodiment According to the invention, the fixing device comprises at least two, preferably independently mutually controllable heating devices, each at least have a melting area on the substrate. It goes without saying it also possible that for separate each of the melting areas on the substrate Heating device is used.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further advantageous embodiments result from the rest Dependent claims.

Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 vorgeschlagen. Es sieht vor, dass zunächst ein erstes Tonerbild auf eine erste Seite des Substrats übertragen und das Substrat an einer ersten Aufschmelzzone einer Fixiereinrichtung der digitalen Druck- oder Kopiermaschine, in der das Verfahren Anwendung findet, vorbeigeführt wird. In der ersten Aufschmelzzone wird ein erster Tonerbildabschnitt aufgeschmolzen, das heißt, ein Längsstreifen des Tonerbildes, der -in Substrattransportrichtung gesehen- ein Breite aufweist, die vorzugsweise kleiner ist als die Gesamtbreite des Tonerbildes. Durch eine Verlagerung des Substrats entlang seines Transportweges gelangt es aus der ersten Aufschmelzzone in eine nachfolgende, zweite Aufschmelzzone, in der ein zweiter Teil des Tonerbildes aufgeschmolzen wird. Erfindungsgemäß finden also mehrere Aufschmelzvorgänge statt, wobei lediglich immer nur ein Abschnitt/Streifen des Tonerbildes soweit erwärmt wird, dass der Toner flüssig wird und zerfließen kann. Die Anzahl der Aufschmelzzonen ist nicht auf zwei beschränkt und kann ohne weiteres auch bis zu zehn oder mehr betragen. Wichtig ist, dass, das Substrat in den Bereichen, in denen sich aufgeschmolzener Toner befindet, keinen Kontakt zu einer Ober fläche, beispielsweise einem Transportelement, aufweist. Da die in der jeweiligen Aufschmelzzone aufgeschmolzenen Tonerbildabschnitte gegenüber der Tonerbildgesamtfläche eine deutlich kleinere Fläche aufweisen, kann das Substrat um den jeweils aktiven Aufschmelzbereich gestützt werden, beispielsweise mittels Transportelemente, so dass ein Durchhang des Substrats in dem aufgeschmolzenen Tonerbildabschnitt praktisch kaum auftritt und daher der Aufschmelzvorgang und der sichere Weitertransport des Substrats nicht beeinflusst werden.To achieve the object, a method with the features of claim 14 is also proposed. It provides that a first toner image is first transferred to a first side of the substrate and the substrate is guided past a first melting zone of a fixing device of the digital printing or copying machine in which the method is used. A first toner image section is melted in the first melting zone, that is to say a longitudinal stripe of the toner image which — as seen in the substrate transport direction — has a width which is preferably smaller than the overall width of the toner image. By moving the substrate along its transport path, it moves from the first melting zone into a subsequent, second melting zone, in which a second part of the toner image is melted. According to the invention, there are therefore several melting processes, with only one section / strip of the toner image being heated to such an extent that the toner becomes liquid and can flow away. The number of melting zones is not limited to two and can easily be up to ten or more. It is important that the substrate does not exist in the areas where there is melted toner Has contact with an upper surface, for example a transport element. Since the melted toner image sections in the respective melting zone have a significantly smaller area compared to the total toner image area, the substrate can be supported around the respectively active melting area, for example by means of transport elements, so that sagging of the substrate in the melted toner image section practically does not occur and therefore the melting process and the safe further transport of the substrate cannot be influenced.

Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the method result from the rest Dependent claims.

Im Folgenden wir die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following we use the invention the drawings closer explained. Show it:

1 einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Druck- oder Kopiermaschine im Bereich einer Fixiereinrichtung in Seitenansicht; 1 a detail of an embodiment of the printing or copying machine according to the invention in the area of a fixing device in side view;

2 eine Draufsicht auf den Transportweg eines Substrats im Bereich der Fixiereinrichtung gemäß 1; 2 a plan view of the transport path of a substrate in the area of the fixing device according to 1 ;

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fixiereinrichtung in perspektivischer Darstellung; und 3 a further embodiment of the fixing device in a perspective view; and

4 und 5 jeweils einen Ausschnitt eines Aus führungsbeispiel einer Zugvorrichtung zum Beaufschlagen des Substrats mit einer Zugspannung, in Draufsicht. 4 and 5 each a section of an exemplary embodiment from a pulling device for applying a tensile stress to the substrate, in plan view.

1 zeigt einen Ausschnitt einer digitalen Druck- oder Kopiermaschine 1, die beispielsweise nach dem elektrographischen oder elektrophotographischen Prozess arbeitet. Die Maschine 1 umfasst eine Fixiereinrichtung 3 zum Fixieren eines auf ein Substrat 5 übertragenen Tonerbildes. Das zu fixierende Tonerbild befindet sich hier auf der Oberseite 7 des Substrats 5. Auf der Substratunterseite 9 kann sich ein weiteres, bereits fixiertes Tonerbild befinden. Die Maschine 1 dient also zum doppelseitigen Bedrucken des Substrats 5, wobei ohne weiteres auch nur ein einseitiges Bedrucken möglich ist. 1 shows a section of a digital printing or copying machine 1 , which works for example according to the electrographic or electrophotographic process. The machine 1 comprises a fixing device 3 for fixing one to a substrate 5 transferred toner image. The toner image to be fixed is on the top here 7 of the substrate 5 , On the underside of the substrate 9 there may be another, already fixed toner image. The machine 1 is used for double-sided printing on the substrate 5 , whereby one-sided printing is easily possible.

Das Substrat 5 wird im Bereich der Fixiereinrichtung 3 mittels einer Transportvorrichtung 11 entlang eines mit gestrichelter Linie dargestellten Transportweges 13 verlagert. Die The substrate 5 is in the area of the fixing device 3 by means of a transport device 11 along a transport route shown with a dashed line 13 relocated. The

Substrattransportrichtung 15 ist mit einem Pfeil dargestellt. Der Substrattransportweg 13 verläuft hier zu einer gedachten Horizontalen.Substrate transport direction 15 is shown with an arrow. The substrate transport route 13 runs here to an imaginary horizontal.

Die Transportvorrichtung 11 weist mehrere Transportelemente 17 auf, die hier von Rollen 19 gebildet sind. Die Rollen 19, deren jeweilige Breite deutlich geringer ist als die Breite des Substrats 5, sind quer über die Breite des Transportweges 13 und in Transportrichtung 15 in einem Abstand voneinander verteilt angeordnet. Zumindest einige der Rollen 19 sind mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden, der sie zur Rotation um ihrer Längsmittelachse antreibt. Die Rollen 19, die nicht mit einem Antrieb verbunden sind, sind drehbeweglich gelagert. Das Substrat 5 liegt auf den unterhalb des Substrattransportweges 13 angeordneten Rollen 19 flach auf, wird von diesen also abgestützt und durch Beaufschlagung zumindest einiger der Rollen 19 mit einem Antriebsmoment von diesen in Transportrichtung 15 verschoben.The transport device 11 has several transport elements 17 on that of roles here 19 are formed. The roles 19 whose respective width is significantly smaller than the width of the substrate 5 , are across the width of the transport route 13 and in the direction of transport 15 spaced apart from each other. At least some of the roles 19 are connected to a drive, not shown, which drives them to rotate about their longitudinal central axis. The roles 19 that are not connected to a drive are rotatably mounted. The substrate 5 lies on the below the substrate transport path 13 arranged roles 19 flat on, is supported by them and by applying at least some of the roles 19 with a driving torque of these in the direction of transport 15 postponed.

Oberhalb des Substrattransportweges 13 ist die Fixiereinrichtung 3 angeordnet, an der das Substrat 5 vorbeigeführt wird. Die Fixiereinrichtung 3 weist eine erste Heizeinrichtung 21 und eine zweite Heizeinrichtung 23 auf, die -in Substrattransportrichtung 15 gesehen- hintereinander und in einem Abstand voneinander angeordnet sind. Die Heizeinrichtungen 21, 23 dienen zum berührungslosen Aufschmelzen des sich auf der Substratoberseite 7 befindlichen Tonerbildes und sind derart ausgebildet, dass jeweils nur einzelne Tonerbildabschnitte/-streifen aufgeschmolzen werden, worauf im Folgenden anhand der 2 noch näher eingegangen wird.Above the substrate transport path 13 is the fixing device 3 arranged on which the substrate 5 is led past. The fuser 3 has a first heater 21 and a second heater 23 on, in the substrate transport direction 15 seen - are arranged one behind the other and at a distance from each other. The heaters 21 . 23 are used for non-contact melting of the surface of the substrate 7 located toner image and are formed in such a way that only individual toner image sections / strips are melted, which is subsequently explained using the 2 is discussed in more detail.

Die Heizeinrichtungen 21, 23 sind vorzugsweise von jeweils einer Strahlungseinrichtung gebildet, die mindestens einen Strahler zum Beaufschlagen des Substrats 5 mit elektromagnetischer Strahlung aufweist. Der Strahler kann beispielsweise von einer Xenon-Blitzlampe gebildet sein, die Strahlungsimpulse emittiert, oder von einer kontinuierlich beziehungsweise konstant leuchtenden UV-Lampe oder einem Infrarot-Strahler, die kontinuierlich elektromagnetische Strahlung in einem jeweils bestimmten Wellenlängenbereich emittieren. Alternativ können die Heizeinrichtungen 21, 23 auch so ausgebildet sein, dass sie heiße Luft oder Dampf zum Aufschmelzen des Tonerbildes auf das Substrat aufbringen. Bei einer weiteren Ausführungsvariante der Heizeinrichtungen 21, 23 ist vorgesehen, dass diese das Substrat 5 mit Mikrowellenstrahlung beaufschlagen. Allen Ausführungsvariante der Heizeinrichtungen ist gemeinsam, dass sie das Tonerbild zum Aufschmelzen nicht mechanisch kontaktieren.The heaters 21 . 23 are preferably each formed by a radiation device, which has at least one radiator to act on the substrate 5 with electromagnetic radiation. The radiator can be formed, for example, by a xenon flash lamp which emits radiation pulses, or by a continuously or constantly illuminating UV lamp or an infrared radiator which continuously emits electromagnetic radiation in a respectively defined wavelength range. Alternatively, the heaters 21 . 23 also be designed so that they apply hot air or steam to melt the toner image onto the substrate. In a further embodiment variant of the heating devices 21 . 23 it is provided that this is the substrate 5 apply microwave radiation. It is common to all design variants of the heating devices that they do not mechanically contact the toner image for melting.

Der ersten Heizeinrichtung 21 ist eine erste Kühleinrichtung 25 und der zweiten Heizeinrichtung 23 eine zweite Kühleinrichtung 27 zugeordnet. Die Kühleinrichtungen 25, 27 be finden sich -in Transportrichtung 15 gesehen- unmittelbar hinter der jeweiligen Heizeinrichtung. Die Kühleinrichtungen 25, 27 dienen zum Kühlen des zuvor von der vorgeordneten Heizeinrichtung aufgeschmolzenen Tonerbildabschnitts.The first heater 21 is a first cooling device 25 and the second heater 23 a second cooling device 27 assigned. The cooling devices 25 . 27 be found in the direction of transport 15 seen - immediately behind the respective heating device. The cooling devices 25 . 27 serve to cool the toner image section previously melted by the upstream heating device.

2 zeigt eine Draufsicht auf den Transportweg 13 des mit gestrichelter Linie dargestellten Substrats 5 im Bereich der Fixiereinrichtung 3. Das zu fixierende Tonerbild 29 ist mit gestrichelter Linie angedeutet. In 2 sind die Heizeinrichtungen 21, 23 und Kühleinrichtungen 25, 27 nicht dargestellt, jedoch ihre Wirkungsbereiche auf dem Substrat, worauf im Folgenden näher eingegangen wird. 2 shows a top view of the transport route 13 of the substrate shown with a broken line 5 in the area of the fixing device 3 , The toner image to be fixed 29 is indicated with a dashed line. In 2 are the heaters 21 . 23 and cooling devices 25 . 27 not shown, but their areas of action on the substrate, which will be discussed in more detail below.

Der Fixierbereich der Fixiereinrichtung 3 ist in Substrattransportrichtung 15 in insgesamt fünf gedachte Zonen Z1 bis Z5 unterteilt, die sich jeweils über die gesamte Breite des Substrattransportweges erstrecken. Der zweiten Zone Z2 ist die erste Heizeinrichtung 21 zugeordnet, die einen ersten Aufschmelzbereich 31 und einen zweiten Aufschmelzbereich 33 auf dem Substrat 5 aufweist, die rechteckig sind. Die identischen Aufschmelzbereiche 31, 33 sind -quer zur Substrattransportrichtung 15 gesehen- im mittleren Bereich des Substrattransportweges in einem Abstand voneinander und jeweils in einem Abstand von der Längskante 35 beziehungsweise 37 des Substrats 5 angeordnet. Unter "Aufschmelzbereich" wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass nur der Längsabschnitt des Tonerbildes 29 aufgeschmolzen wird, der während der Verlagerung des Substrats 5 in Transportrichtung 15 in Überdeckung mit dem Aufschmelzbereich kommt. Mittels der ersten Heizeinrichtung 21 werden also lediglich zwei Tonerbildabschnitte aufgeschmolzen, die die gleiche Breite aufweisen wie die Aufschmelzbereiche 31, 33. Durch die Verlagerung des Substrats 5 in Transportrichtung 15 werden somit zwei Streifen des Tonerbildes aufgeschmolzen. Die der ersten Heizeinrichtung 21 zugeordnete erste Kühleinrichtung 25 weist im Bereich der zweiten Zone Z2 Kühlbereiche 39 und 41 auf, die -in Substrattransportrichtung 15 gesehen- unmittelbar hinter den Aufschmelzbereichen 31, 33 liegen. In den Kühlbereichen 39, 41 wird der zuvor aufgeschmolzene Tonerbildabschnitt vorzugsweise soweit abgekühlt, dass die auf der Vorder- und Rückseite des Substrats fixierten Tonerbilder bei Verlassen des Kühlbereichs wieder eine feste Zustandsform aufweisen.The fixing area of the fixing device 3 is in the substrate transport direction 15 in a total of five ge thought zones Z1 to Z5 divided, each extending over the entire width of the substrate transport path. The second zone Z2 is the first heater 21 assigned a first melting area 31 and a second reflow area 33 on the substrate 5 has that are rectangular. The identical melting areas 31 . 33 are transverse to the substrate transport direction 15 seen - in the central region of the substrate transport path at a distance from one another and in each case at a distance from the longitudinal edge 35 or 37 of the substrate 5 arranged. In this context, “melting area” is understood to mean that only the longitudinal section of the toner image 29 is melted during the displacement of the substrate 5 in the direction of transport 15 comes in overlap with the melting area. By means of the first heating device 21 So only two toner image sections are melted, which have the same width as the melting areas 31 . 33 , By shifting the substrate 5 in the direction of transport 15 two strips of the toner image are thus melted. That of the first heater 21 assigned first cooling device 25 has cooling areas in the area of the second zone Z2 39 and 41 on, in the substrate transport direction 15 seen - immediately behind the melting areas 31 . 33 lie. In the cooling areas 39 . 41 the previously melted-on toner image section is preferably cooled to such an extent that the toner images fixed on the front and back of the substrate again have a fixed state when they leave the cooling area.

Der vierten Zone Z4 ist die zweite Heizeinrichtung 23 zugeordnet, die insgesamt drei Aufschmelzbereiche 43, 45 und 47 aufweist, die identisch ausgebildet sind wie die Aufschmelzbereiche 31, 33. Die Aufschmelzbereiche 43 bis 47 sind -quer zur Transportrichtung 15 gesehen – mit einem Abstand hintereinander angeordnet. Die Aufschmelzbereiche 43 bis 47 weisen – in Substrattransportrichtung 15 gesehen- einen seitlichen Versatz zu den Aufschmelzberei chen 31, 33 der ersten Heizeinrichtung 21 auf, wobei der erste Aufschmelzbereich 43 der Heizeinrichtung 23 dem zwischen dem ersten Aufschmelzbereich 31 und dem der Längskante 35 des Substrats 5 naheliegenden Rand des Tonerbildes 29 zugeordnet ist. Die Breite und Ausrichtung des Aufschmelzbereichs 43 ist so gewählt, dass er den Tonerbildrand 49 und einen kleinen Teil des Aufschmelzbereichs 31 überlappt. Der Aufschmelzbereich 45 ist dem Zwischenraum zwischen den Aufschmelzbereichen 31, 33 zugeordnet und überlappt die Aufschmelzbereiche 31, 33. Der Aufschmelzbereich 47 deckt den Zwischenraum zwischen dem Aufschmelzbereich 33 und dem Tonerbildrand 51 ab und überlappt beide um ein kleines Stück. Die zweite Kühleinrichtung 27 weist insbesondere drei Kühlbereiche 53, 55 und 57 auf, die jeweils einem der Aufschmelzbereiche 43 bis 47 unmittelbar nachgeordnet sind.The fourth zone Z4 is the second heater 23 assigned, which has a total of three melting areas 43, 45 and 47, which are identical in design to the melting areas 31 . 33 , The melting areas 43 to 47 are-cross to the direction of transport 15 seen - arranged one behind the other at a distance. The melting areas 43 to 47 point - in the substrate transport direction 15 seen - a lateral offset to the melting areas 31 . 33 the first heater 21 on, with the first melting area 43 the heater 23 between the first melting area 31 and that of the long edge 35 of the substrate 5 nearby edge of the toner image 29 assigned. The width and orientation of the melting area 43 is selected so that it borders the toner image 49 and a small part of the melting area 31 overlaps. The melting area 45 is the space between the melting areas 31 . 33 assigned and overlaps the melting areas 31 . 33 , The melting area 47 covers the space between the melting area 33 and the toner image edge 51 and overlaps both a little. The second cooling device 27 in particular has three cooling areas 53 . 55 and 57 on, each one of the melting areas 43 to 47 are immediately subordinate.

In 2 sind sämtliche Rollen 19 der Transportvorrichtung 11 erkennbar. Es ist ersichtlich, dass die Rollen 19 im Bereich der Zonen Z1, Z3 und Z5 über die gesamte Breite des Tonerbildes 29 verteilt sind, während in der Zone Z2 lediglich jeweils eine Rolle 19 zwischen den Aufschmelzbereichen und dem jeweiligen Tonerbildrand und eine Rolle 19 zwischen den Aufschmelzbereichen 31, 33 angeordnet ist. In der vierten Zone Z4 sind lediglich zwei Rollen 19 vorgesehen, die jeweils zwischen zwei Aufschmelzbereichen angeordnet sind. Es bleibt festzuhalten, dass sich -in Draufsicht auf den Transportweg 13 gesehenunterhalb der Aufschmelzbereiche 31, 33 und 43 bis 47 sowie der Kühlbereiche 39, 41 und 53 bis 57 keine Transportelemente oder sonstige Führungs- oder Leiteinrichtungen befinden. Das Substrat 5 weist also in diesen Bereichen keinen Kontakt zu einer Oberfläche auf, so dass ein auf der Substratunterseite bereits fixiertes Tonerbild, das beim Aufschmelzen des sich auf der Substratoberseite 7 befindlichen Tonerbildes 29 verflüssigen kann, nirgendwo festkleben kann.In 2 are all roles 19 the transport device 11 recognizable. It can be seen that the roles 19 in the zones Z1, Z3 and Z5 over the entire width of the toner image 29 are distributed, while in zone Z2 only one role each 19 between the melting areas and the respective toner image edge and a roll 19 between the melting areas 31 . 33 is arranged. In the fourth zone Z4 there are only two roles 19 provided, which are each arranged between two melting areas. It should be noted that there is a top view of the transport route 13 seen below the melting areas 31 . 33 and 43 to 47 as well as the cooling areas 39 . 41 and 53 to 57 there are no transport elements or other guidance or control devices. The substrate 5 thus has no contact with a surface in these areas, so that a toner image that has already been fixed on the underside of the substrate and that is melted on the top of the substrate 7 located toner image 29 liquefy, cannot stick anywhere.

Zur Funktion der Fixiereinrichtung 3: Die Transportvorrichtung 11 verlagert das Substrat 5 vorzugsweise kontinuierlich und mit gleichbleibender Geschwindigkeit in Transportrichtung 15. Sobald das Tonerbild 29 in Überdeckung mit einem der Aufschmelzbereiche der Heizeinrichtungen 21, 23 kommt, wird das Tonerbild in diesem Bereich aufgeschmolzen, so dass es zerfließt und sich mit dem Substrat verbindet. In dem jeweiligen, unmittelbar nachgeordneten Kühlbereich wird das Substrat zumindest soweit abgekühlt, dass das auf der Substratunterseite befindliche, bereits fixierte Tonerbild wieder fest wird, bevor es nachfolgend ab der dritten Zone Z3 wieder in Kontakt mit den Rollen 19 der Transportvorrichtung 11 kommt. Ab der fünften Zone Z5 kann das Substrat auf seiner Vorderseite und seiner Rückseite in Kontakt mit dem Transportelemente 17 (Rollen 19) der Transportvorrichtung 11 kommen, da das Tonerbild 29 vollständig fixiert und die auf der Substratvor der- und -rückseite aufgebrachten Tonerbilder soweit abgekühlt sind, dass sie eine feste Form aufweisen.For the function of the fixing device 3 : The transport device 11 shifts the substrate 5 preferably continuously and at a constant speed in the direction of transport 15 , Once the toner image 29 overlapping with one of the melting areas of the heating devices 21 . 23 comes, the toner image is melted in this area, so that it melts and connects to the substrate. In the respective, immediately downstream cooling area, the substrate is cooled at least to such an extent that the already fixed toner image on the underside of the substrate becomes solid again before it subsequently comes into contact with the rollers again from the third zone Z3 19 the transport device 11 comes. From the fifth zone Z5, the substrate can be in contact with the transport elements on its front and back 17 (Roll 19 ) of the transport device 11 come because the toner image 29 completely fixed and the toner images applied to the front and back of the substrate have cooled so far that they have a solid shape.

Bei dem anhand der 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel werden insgesamt fünf Tonerbildabschnitte, die hier gleich breit sind, aufgeschmolzen, wobei jeder der aufgeschmolzenen Tonerbildabschnitte den benachbart angeordneten Tonerbildabschnitt ein klein wenig überlappt, so dass keine unfixierten Tonerbildabschnitte stehen bleiben. Es wird ohne weiteres deutlich, dass die Anzahl der Aufschmelzbereiche und deren Breite variierbar sind. Die Breite der Aufschmelzbereiche und deren Längserstreckung in Transportrichtung 15 des Substrats 5 können also unterschiedlich sein. Wichtig ist, dass die Breite sämtlicher Aufschmelzbereiche in der Summe größer ist als die Gesamtbreite des Tonerbildes und dass die Anordnung der Aufschmelzbereiche zueinander und gegenüber dem Tonerbild 29 so eingestellt ist, dass das Tonerbild 29 über seine gesamte Breite aufgeschmolzen wird.When using the 2 In the described embodiment, a total of five toner image sections, which are here of the same width, are melted, each of the melted toner image sections overlapping the adjacently arranged toner image section a little so that no unfixed toner image sections remain. It is readily apparent that the number of melting areas and their width can be varied. The width of the melting areas and their longitudinal extent in the transport direction 15 of the substrate 5 can be different. It is important that the total width of all the melting areas is greater than the total width of the toner image and that the arrangement of the melting area to each other and to the toner image 29 is set so that the toner image 29 is melted over its entire width.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fixiereinrichtung 3. Diese umfasst Heizeinrichtungen 21, 23, die jeweils von einem Mikrowellenresonator 59 beziehungsweise 61 gebildet sind. Die Mikrowellenresonatoren 59, 61 weisen jeweils eine schlitzförmige Öffnung auf, durch die der Transportweg des nicht dargestellten Substrats verläuft. Der Aufbau und die Funktion der Mikrowellenresonatoren 59, 61 ist allgemein bekannt, so dass im Folgenden nur kurz darauf eingegangen wird. Die Transportvorrichtung 11 zur Verlagerung des Substrats entlang des Transportweges im Bereich der Fixiereinrichtung 3, vorbei an den Mikrowellenresonatoren 59, 61, weist hier insgesamt fünf endlose Transportbänder 63 bis 71 auf, die jeweils über vier Führungsrollen 73 geführt sind. Die Anordnung der Führungsrollen 73 ist so gewählt, dass jedes Transportband einen zwischen zwei Führungsrollen 73 befindlichen Transportbandabschnitt aufweist, der parallel zum Transportweg des Substrats verläuft und auf dem das Substrat 5 aufliegt. Dieser Transportbandabschnitt jedes der Transportbänder wird durch die schlitzförmige Öffnung jeweils eines der Mikrowellenresonatoren 59, 61 geführt. Wie aus 3 ersichtlich, sind die Transportbänder 63, 65, dem Mikrowellenresonator 59 und die Transportbänder 67, 69 und 71 dem Mikrowellenresonator 61 zugeordnet, das heißt, die Transportbänder 63, 65 werden nicht durch den Mikrowellenresonator 61 und die Transportbänder 67 bis 71 nicht durch den Mikrowellenresonator 59 geführt. Die Transportbänder 63 bis 71 sind -in Substrattransportrichtung 15 gesehen- mit seitlichem Versatz zueinander angeordnet. 3 shows a further embodiment of the fixing device 3 , This includes heating devices 21 . 23 each by a microwave resonator 59 or 61 are formed. The microwave resonators 59 . 61 each have a slot-shaped opening through which the transport path of the substrate, not shown, runs. The structure and function of the microwave resonators 59 . 61 is generally known, so that it will only be dealt with briefly in the following. The transport device 11 for shifting the substrate along the transport path in the area of the fixing device 3 , past the microwave resonators 59 . 61 , has a total of five endless conveyor belts 63 to 71 on, each with four leadership roles 73 are led. The arrangement of the guide rollers 73 is chosen so that each conveyor belt has one between two guide rollers 73 Transport belt section located, which runs parallel to the transport path of the substrate and on which the substrate 5 rests. This conveyor belt section of each of the conveyor belts becomes one of the microwave resonators through the slot-shaped opening 59 . 61 guided. How out 3 the conveyor belts are visible 63 . 65 , the microwave resonator 59 and the conveyor belts 67 . 69 and 71 the microwave resonator 61 assigned, that is, the conveyor belts 63 . 65 are not through the microwave resonator 61 and the conveyor belts 67 to 71 not through the microwave resonator 59 guided. The conveyor belts 63 to 71 are in the substrate transport direction 15 seen - arranged with a lateral offset to each other.

Die Mikrowellenresonatoren 59, 61 werden im H_10N-Modus betrieben. Dieser Modus bildet ein regelmäßiges Muster der Mikrowellen strahlung mit Bereichen maximaler und minimaler Intensität quer zur Transportrichtung des Substrats. Die minimale und die maximale Intensität können so eingestellt werden, dass der Toner in den Bereichen, in denen die Mikrowellenstrahlung eine minimale Intensität aufweist, nicht aufgeschmolzen wird, während der Toner in den Bereichen, in denen die Mikrowellenstrahlung eine maximale Intensität aufweist, in gewünschter Weise aufgeschmolzen wird. In Bezug auf die Erfindung weist also jeder Mikrowellenresonator eine Anzahl von -quer zur Substrattransportrichtung gesehen- hintereinander mit einem Abstand voneinander angeordnete Aufschmelzbereiche auf dem Substrat auf, wobei die Aufschmelzbereiche des ersten Mikrowellenresonators 59 und die des zweiten Mikrowellenresonators 61 -in Substrattransportrichtung gesehen- seitlich zueinander versetzt sind und einander vorzugsweise überlappen, so dass das gesamte Tonerbild aufgeschmolzen wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Breite jedes der Transportbänder 63 kleiner ist als die Breite der Bereiche der Mikrowellenstrahlung, in denen diese ein Minimum aufweist. Die Anordnung der Transportbänder innerhalb der Fixiereinrichtung, insbesondere quer zur Substrattransportrichtung, ist so gewählt, dass die Transportbänder durch die Bereiche des Mikrowellenresonators verlaufen, in denen die Mikrowellenstrahlung eine minimale Intensität aufweisen. Dadurch wird sichergestellt, dass beim Aufschmelzen des zu fixierenden Tonerbildes das auf der Substratunterseite befindliche, bereits fixierte und an den Transportbändern 63, 65 beziehungsweise 67 bis 71 anliegende Tonerbild in seinen Anlagebereichen an den Transportbändern nicht aufgeschmolzen wird.The microwave resonators 59 . 61 are operated in H _10N mode. This mode forms a regular pattern of microwave radiation with areas of maximum and minimum intensity across the direction of transport of the substrate. The minimum and maximum intensities can be set such that the toner in the regions in which the microwave radiation has a minimum intensity is not melted, while the toner in the regions in which the microwave radiation has a maximum intensity, in a desired manner is melted. With regard to the invention, therefore, each microwave resonator has a number of melting regions on the substrate, arranged at a distance from one another — viewed transversely to the substrate transport direction, the melting regions of the first microwave resonator 59 and that of the second microwave resonator 61 are laterally offset from one another and preferably overlap one another, so that the entire toner image is melted. According to the invention it is provided that the width of each of the conveyor belts 63 is smaller than the width of the areas of the microwave radiation in which it has a minimum. The arrangement of the conveyor belts within the fixing device, in particular transverse to the substrate transport direction, is selected such that the conveyor belts run through the areas of the microwave resonator in which the microwave radiation has a minimal intensity. This ensures that when the toner image to be fixed is melted, the one already on the underside of the substrate and already fixed and on the conveyor belts 63 . 65 or 67 to 71 adjacent toner image is not melted in its contact areas on the conveyor belts.

Der Substrat- beziehungsweise Papierpfad kann auch dadurch realisiert werden, dass zumindest zwei der Transportbänder nicht exakt parallel zur Substrattransportrichtung 15 verlaufen, sondern in einem leichten Winkel zur Vorschub- beziehungsweise Substrattransportrichtung 15, wie aus 4 ersichtlich, die eine Draufsicht auf den Substrattransportweg zeigt. In 4 sind lediglich Transportbänder 63' und 65' erkennbar. Der Winkel der Transportbänder 63', 65' ist dergestalt, dass die Transportbänder weg von der Mitte des Substratpfads laufen, das heißt, die Transportbänder laufen auseinander. Dadurch wird das in 4 nicht dargestellte Substrat stetig unter Zugspannung gehalten. Es ist allerdings darauf zu achten, dass die auf das auf den Transportbändern 63', 65' aufliegende Substrat aufgebrachten Kräfte nur so groß sind, dass das Substrat nicht beschädigt, beispielsweise zerrissen wird. Aufgrund der Divergenz der Transportbänder 63', 65' ist eine Zugvorrichtung 75 zum Beaufschlagen des Substrats mit einer Zugspannung realisiert.The substrate or paper path can also be realized in that at least two of the conveyor belts are not exactly parallel to the substrate transport direction 15 run, but at a slight angle to the feed or substrate transport direction 15 how out 4 can be seen, which shows a plan view of the substrate transport path. In 4 are just conveyor belts 63 ' and 65 ' recognizable. The angle of the conveyor belts 63 ' . 65 ' is such that the conveyor belts run away from the center of the substrate path, that is, the conveyor belts diverge. This will in 4 substrate, not shown, kept constantly under tension. However, it is important to ensure that the on the conveyor belts 63 ' . 65 ' forces applied to the substrate are only so great that the substrate is not damaged, for example torn. Due to the divergence of the conveyor belts 63 ' . 65 ' is a pulling device 75 realized to apply a tensile stress to the substrate.

Die Transportbänder 63', 65' können jeweils beispielsweise als elektrostatisches oder besaugbares Unterdruck-Transportband ausgebildet sein.The conveyor belts 63 ' . 65 ' can each be designed, for example, as an electrostatic or vacuumable vacuum conveyor belt.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Zugvorrichtung 75, die anstelle von Transportbänder Transportrollen 77 und 79 aufweist, die in ähnlicher Weise wie die anhand von 4 beschriebenen Transporbänder 63', 65' angeordnet sind. Das heißt, die Transportrollen 77 und 79 sind gegenüber der Substrattransportrichtung jeweils so schräg gestellt, dass auf das darauf aufliegende Substrat mit einer Zugspannung beaufschlagt wird. 5 shows a further embodiment of the pulling device 75 that instead of conveyor belts transport rollers 77 and 79 which is similar to that of 4 described conveyor belts 63 ' . 65 ' are arranged. That is, the transport rollers 77 and 79 are so inclined relative to the substrate transport direction that a tensile stress is applied to the substrate lying thereon.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsvariante der Zugvorrichtung ist zumindest ein Rollenpaar vorgesehen, die aneinander angedrückt sind oder einen geringen Abstand zueinander aufweisen, wobei der Substrattransportweg durch den zwischen den Rollen gebildeten Nip hindurchführt. Mindestens eine der Rollen ist mit einem Antrieb versehen. Bei dieser Ausführungsform ist darauf zu achten, dass das unfixierte Tonerbild nicht gestört wird. Dies kann beispielsweise in der Art erfolgen, dass die obere, gegebenenfalls mit dem Tonerbild in Kontakt kommende Rolle aus adhäsionsarmen Material, beispielsweise Teflon gefertigt oder mit Teflon beschichtet ist.Another, not shown variant the pulling device is provided at least one pair of rollers pressed together are or have a small distance from each other, the Substrate transport path through the nip formed between the rollers passes. At least one of the rollers is provided with a drive. At this embodiment care must be taken that the unfixed toner image is not disturbed. This can be done, for example, in such a way that the upper one, if necessary roll of low adhesion coming into contact with the toner image Material, for example Teflon manufactured or coated with Teflon is.

In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest einige der Transportelemente der Transportvorrichtung 11 und/oder der Zugvorrichtung mit einem Trennmaterial beschichtet sind oder aus diesem bestehen. Das Trennmaterial weist die Eigenschaft auf, dass auch erweichter Toner daran vorzugsweise nicht haftet, zumindest aber die Haftkräfte nur gering sind, so dass eine sichere Trennung des Substrats von dem Transportelement gewährleistet werden kann.In a preferred embodiment it is provided that at least some of the transport elements of the transport device 11 and / or the pulling device are coated with a separating material or consist of this. The separating material has the property that even softened toner preferably does not adhere to it, but at least the adhesive forces are only slight, so that a reliable separation of the substrate from the transport element can be ensured.

Den mit dem Substrat oder dem darauf übertragenen, unfixierten Tonerbild in Kontakt kommenden Transportelementen kann eine Reinigungseinrichtung zugeordnet werden.The one with the substrate or the one transferred onto it unfixed toner image can come into contact with transport elements a cleaning device can be assigned.

Die Transporteinrichtung 11 zur Verlagerung des Substrats 5 innerhalb der Fixiereinrichtung 3 entlang seines Transportweges kann alternativ oder anstelle der anhand der 1 bis 3 beschriebenen Rollen 19 beziehungsweise Transportbänder 63 bis 71 auch elektrostatisch aufgeladene Transportbänder und/oder mit einem Unterdruck beaufschlagbare Saugbänder umfassen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Transportvorrichtung 11 mehrere unterschiedliche Transportelemente aufweist, also beispielsweise sowohl Rollen als auch Bänder.The transport device 11 to shift the substrate 5 inside the fuser 3 along its transport route can alternatively or instead of using the 1 to 3 described roles 19 or conveyor belts 63 to 71 also include electrostatically charged conveyor belts and / or suction belts to which a vacuum can be applied. Of course, it is also possible that the transport device 11 has several different transport elements, for example both rolls and belts.

Die anhand der 1 bis 3 beschriebene Fixiereinrichtung 3 erfordert eine exakte Führung des Substrats 5, so dass die Aufschmelzbereiche der Heizeinrichtungen einander überlappen. Ist die Überlappung zu klein, weist das Tonerbild Bereiche mit nicht fixiertem Toner auf. Ist die Überlappung zu groß, werden Bereiche des Tonerbildes doppelt fixiert, das heißt mehrmals aufgeschmolzen, was zu einem ungleichmäßigen Glanz des Tonerbildes führen kann. Es ist daher bei einem vorteilhaften, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Fixiereinrichtung eine Fertigstellungseinrichtung nachgeordnet ist, mit deren Hilfe ein gleichmäßiger Glanz über das gesamte Tonerbild eingestellt wird. Die Fertigstellungseinrichtung kann beispielsweise eine Heizeinrichtung mit mindestens einer heißen Rolle aufweisen, mit der das zu behandelnde Tonerbild in Anlage gebracht wird.The based on the 1 to 3 described fixing device 3 requires exact guidance of the substrate 5 , so that the melting areas of the heating devices overlap each other. If the overlap is too small, the toner image has areas with unfixed toner. If the overlap is too large, areas of the toner image are fixed twice, that is to say melted several times, which can lead to an uneven gloss of the toner image. It is therefore provided in an advantageous exemplary embodiment, not shown in the figures, that the fixing device is followed by a finishing device, with the aid of which a uniform gloss is set over the entire toner image. The finishing device can, for example, have a heating device with at least one hot roller with which the toner image to be treated is brought into contact.

Aus der Beschreibung zu den Figuren ergibt sich das erfindungsgemäße Verfahren ohne weiteres. Dieses sieht vor, dass das auf eine Substratseite übertragene Tonerbild abschnittsweise aufgeschmolzen wird, wobei in einer ersten Aufschmelzzone mindestens ein erster Tonerbildabschnitt und in einer in Substrattransportrichtung beabstandeten zweiten Aufschmelzzone mindestens ein zweiter Tonerabschnitt aufgeschmolzen werden. Bei dem anhand der 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt die erste Aufschmelzzone im Bereich der Zone Z2 und die zweite Aufschmelzzone im Bereich der Zone Z4. Die mindestens zwei Aufschmelzzonen sind -in Substrattransportrichtung gesehen- seitlich versetzt zueinander angeordnet und überlappen einander, so dass das Tonerbild vollständig aufgeschmolzen und fixiert ist, wenn es die letzte der Aufschmelzzonen passiert. Es wird ohne weiteres deutlich, dass die Anzahl der Aufschmelzzonen auch ohne weiteres größer als zwei, beispielsweise drei, vier oder fünf sein kann. Wichtig ist, dass in dem Bereich der Aufschmelzzonen der verflüssigte Tonerbildabschnitt keinen Kontakt zu einer Oberfläche aufweist.The method according to the invention is readily apparent from the description of the figures. This provides that the toner image transferred to a substrate side is melted in sections, at least one first toner image section being melted in a first melting zone and at least one second toner section being melted in a second melting zone spaced apart in the substrate transport direction. When using the 1 and 2 In the embodiment described, the first melting zone is in the zone Z2 and the second melting zone is in the zone Z4. The at least two melting zones — as seen in the substrate transport direction — are laterally offset from one another and overlap one another, so that the toner image is completely melted and fixed when it passes the last of the melting zones. It is readily apparent that the number of melting zones can easily be greater than two, for example three, four or five. It is important that in the area of the melting zones the liquefied toner image section has no contact with a surface.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.The submitted with the registration claims are suggestions for wording without prejudice for the Obtaining further patent protection. The applicant reserves the right before, still more, so far only in the description and / or drawings claimed combination of features.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.Relationships used in subclaims point to the further training of the subject of the main claim by the features of the respective subclaim; you are not as a waiver of achieving an independent, objective Protection for the combinations of characteristics of the back-related under claims to understand.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/ oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen beziehungs weise Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen.The exemplary embodiments are not as a limitation to understand the invention. Rather, within the scope of the present Revelation numerous changes and modifications possible, in particular such variants, elements and combinations and / or materials, which, for example, by combining or modifying individual into Link to those in the general description and embodiments and the claims described and features or elements contained in the drawings or procedural steps for the expert with regard to the solution of the task can be removed are and through combinable features to a new item or lead to new process steps or process step sequences.

11: Druck- und KopiermaschinePrint- and copying machine
33: Fixiereinrichtungfixing
55: Substratsubstratum
77: Oberseitetop
99: Unterseitebottom
1111: Transportvorrichtungtransport device
1313: Transportwegtransport
1515: Transportrichtungtransport direction
1717: Transportelementtransport element
1919: Rollerole
2121: 1.Heizeinrichtung1.Heizeinrichtung
2323: 2.Heizeinrichtung2.Heizeinrichtung
2525: 1.Kühleinrichtung1.Kühleinrichtung
2727: 2.Kühleinrichtung2.Kühleinrichtung
2929: Tonerbildtoner image
3131: 1.Aufschmelzbereich1.Aufschmelzbereich
3333: 2.Aufschmelzbereich2.Aufschmelzbereich
3535: Längskantelongitudinal edge
3737: Längskantelongitudinal edge
3939: Kühlbereichcooling area
4141: Kühlbereichcooling area
4343: Aufschmelzbereichmelting region
4545: Aufschmelzbereichmelting region
4747: Aufschmelzbereichmelting region
4949: TonerbildrandToner image edge
5151: TonerbildrandToner image edge
5353: Kühlbereichcooling area
5555: Kühlbereichcooling area
5757: Kühlbereichcooling area
5959: Mikrowellenresonatormicrowave
6161: Mikrowellenresonatormicrowave
6363: Transportelementetransport elements
6565: Transportelementetransport elements
6767: Transportelementetransport elements
6969: Transportelementetransport elements
7171: Transportelementetransport elements
7373: Führungsrolleleadership
7575: Zugvorrichtunghitch
77 77: Transportrolletransport roller
7979: Transportrolletransport roller

Claims

Digital printing or copying machine ( 1 ) for one-sided or double-sided printing of a substrate ( 5 ) using at least one toner, with at least one fixing device ( 3 ) to fix the toner image ( 29 ) on the substrate ( 5 ), the fixing device ( 3 ) at least one heating device ( 21 ; 23 ) for melting the toner image ( 29 ) on which the substrate ( 5 ) using one of several transport elements ( 19 ; 63 to 71 ) having transport device ( 11 ) can be passed, characterized in that the heating device ( 21 ; 23 ) at least two melting areas ( 31 . 33 ; 43 to 47 ) on the substrate ( 5 ) which, in the substrate transport direction ( 15 ) seen - one behind the other and laterally offset from each other.

Printing or copying machine according to claim 1, characterized in that in the substrate transport direction ( 15 ) - the width of the respective melting area ( 31 . 33 . 43 . 45 . 47 ) is smaller than the total width of the toner image to be melted ( 29 ).

Printing or copying machine according to one of the preceding claims, characterized in that the melting areas ( 31 . 33 . 43 . 45 . 47 ) on the toner image to be fixed ( 29 ) overlap each other.

Printing or copying machine according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 5 ) in the melting areas ( 31 . 33 ; 43 . 45 . 47 ) of the heating device ( 21 ; 23 ) has no contact with a surface.

Printing or copying machine according to one of the preceding claims, characterized by at least one cooling device ( 25 ; 27 ) for cooling the substrate ( 5 ) and / or the melted toner image ( 29 ) is provided, and that the at least one cooling area ( 33 . 41 ; 53 to 57 ) the cooling device ( 25 ; 27 ) on the substrate ( 5 ) one of the melting areas ( 31 . 33 . 43 . 45 . 47 ) of the heating device ( 21 ; 23 ) is immediately subordinate.

Printing or copying machine according to claim 5, characterized in that each melting area ( 31 . 33 . 43 . 45 . 47 ) of the heating device ( 21 ; 23 ) one cooling area each ( 33 . 41 ; 53 to 57 ) the cooling device ( 25 ; 27 ) is immediately subordinate.

Printing or copying machine according to one of the preceding claims 5 and 6, characterized in that in the substrate transport direction ( 15 ) - the width of the melting area ( 31 . 33 . 43 . 45 . 47 ) and the width of the cooling area ( 33 . 41 ; 53 to 57 ) are the same size.

Printing or copying machine according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing device ( 3 ) at least two heating devices ( 21 . 23 ), each with at least one melting area ( 31 . 33 . 43 . 45 . 47 ) on the substrate ( 5 ) exhibit.

Printing or copying machine according to one of the preceding claims, characterized in that the transport elements ( 17 ; 63 to 71 ) around the melting areas ( 31 . 33 . 43 . 45 . 47 ) of the heating device ( 21 ; 23 ) and possibly around the at least one cooling zone ( 39 . 41 ; 53 to 57 ) the cooling device ( 25 ; 27 ) are distributed around.

Printing or copying machine according to one of the preceding claims, characterized in that the transport elements ( 17 ; 63 to 71 ) above and / or below the substrate transport path, which preferably runs parallel to an imaginary horizontal ( 13 ) are arranged.

Printing or copying machine according to one of the preceding claims, characterized by one of the fixing device ( 3 ) associated pulling device for loading the substrate ( 5 ) with a tension.

Printing or copying machine according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least one of the transport elements with is connected to a drive.

Printing or copying machine according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least some of the transport elements of the Transport device and / or the pulling device with a separating material are coated or consist of this.

Process for one-sided or double-sided printing on a Substrate, especially paper or cardboard, using at least one toner, with the following steps: - Transmission a first toner image on a first side of the substrate; - melting a first toner image portion in a first fusing zone; - relocation of the substrate along its transport path from the first melting zone into a subsequent, second melting zone, and - melting a second toner image portion.

A method according to claim 14, characterized in that -in Seen substrate transport direction - the first melting zone and the second melting zone are laterally offset from one another.

A method according to claim 14 or 15, characterized in that that the first and second melting zones overlap each other.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that after the melting of the first toner image section and / or second toner image section, this heated and optionally liquid section cooled the toner image becomes.