DE2003992B2 - Verfahren zum fixieren von aus einem schmelzbaren pulver gebildeten pulverbildern - Google Patents

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flüssigkeitsdämpfe auf die Pulverbildseite des Bildträgermaterials einwirken läßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flüssigkeitsdämpfe auf die pulverbildfreie Rückseite d js Bildträgermaterials einwirken läßt.

Flüssigkeit Äthylenglykol verwendet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Flüssigkeit Wasser verwendet.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man dip Flüssigkeit bis zu ihrem Siedepunkt erhitzt und das Bildträgermaterial mit seiner Pulverbild-

bild durch die bei der Kondensation der Dämpfe infolge des Kontakts mit dem kühleren BiIdträ;ermaterial gebildete Wärme auf dem BiIdtrLgermaterial fixiert wird.

rial gebildete Wärme auf dem Bildträgermaterial 15 bleme auf, die darin bestehen, daß geheizte Walzen fixiert wird. verwendet werden müssen, die eine verhältnismäßig

lange Aufwärmzeit und spezielle Regeleinrichtungen erfordern, um die Walzen auf einer optimalen Fixiertemperatur zu halten. Das unerwünschte Ablösen des Toners von der Bildfläche und Haften der Walzen wirft ein weiteres Problem auf. das, wie oben bereits angedeutet, nur dadurch übeiwunden werden kann, daß man die Oberfläche der Walzen mit einem Material, z. B. Teflon, beschichtet und auf die Walzen

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden 25 eine diese Ablösung verhindernde Flüssigkeit, ζ. Β Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Silikonöl. aufträgt. Daraus geht hervor, daß an di.

für dieses Kontaktfixierverfahren verwendete Vorrichtung sehr spezielle Anforderungen gestellt werden.

Die Verwendung von Strahlungswärme, wie sit. beispielsweise von Infrarotlampen und elektrischen Heizspiralen erzeugt wird, bei der die Aufwärmzeit etwas kÜTer ist, erfordert eine cußerordentlich hohe Energieleistung, um diese Elemente innerhalb einer

seite in direktem Kontakt an den gebildeten Flüs- 35 iehr kurzen Zeit auf die richtige Fixiertemperatur zu sigkeitsdämpfen vorbeiführt, wobei das Pulver- erwärmen. Im allgemeinen stehen diese Elemente

nicht oder nur teilweise unter Strom, während die Maschine oder die Vorrichtung sich im Wartezustand befindet. Der Hauptnachteil dieser Fixiervorrichtu .g ist der, daß sie eine potentielle Feuergefahr darstellt und Sicherheitskontrollvorrichtungen erforderlich

sind, um dieses Risiko zu vermeiden. Auch ist es

schwierig, die Kopie mit solchen Geschwindigkeiten durchlaufen zu lassen, die immer zu einer guten Fixierung des Toners in allen Bildflächen der Kopie

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fixieren führen, da die dichteren und kräftigeren Bildflächen eines aus einem schmelzbaren Pulver gebildeten Pul- so viel Wärme absorbieren können, daß der darunverbildes auf der Oberfläche eines Bildträgermate- Erliegende Bildträger verkohlt, während die feinlini^naif· ... . gen Bildflächen ihre Wärme an den darunterliegen-

Es sind bereits drei verschiedene Verfahren zum 50 den Bildträger abgeben und zur Erzielung einer Fixieren von Tonerbildem aus schmelzbarem Pulver dauerhaften Fixierung auf dem Bildträger nicht eeauf einem Bildträgermaterial bekannt, nämlich das nügend Wärme absorbieren.

Dampf-, Kontakt- und Bestrahlungsfixierverfahren. Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfah-

Bei dem Dampffixierverfahren wird eine Flüssig- ren zum Fixieren eines Tonerbildes aus schmelzbakeit verwendet, die, wenn nicht alle Bestandteile, so 55 rem Pulver auf der Oberfläche eines Bildträgermatedoch mindestens das Bindemittel eines Toners löst. rials anzugeben, bei dem die oben geschilderten In diesem Verfahren wird das Tonerbindemittel min- Nachteile nicht auftreten

destens teilweise von der Flüssigkeit gelöst, so daß Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man die

der loner, der teilweise oder vollständig in das Bin- Dämpfe einer das Pulver nicht lösenden Flüssigkeit demittel eingebettet ist, auf dem Bildträgermaterial 60 deren Siedepunkt oberhalb der Schmelztemperatur (vgl. die USA.-Patentschrift 3 140160). des Pulvers liegt und die eine hohe Verdampfungswärme aufweist, auf das Bildträgermaterial einwirken läßt, wobei das Pulverbild durch die bei der Kondensation der Dämpfe infolge ihres Kontakts mit dem 65 kühlerer Bildträgermaterial gebildete Wärme auf dem BUCraiierrnaterial fixiert wird.

Das erfindungsgemäße Fixisrverfahren hat den Vorteil, daß das das Pulverbild tragende Trägermate-

haftet (vgl. die

Außerdem kann das Bindemittel Bestandteil des Bildträgermaterials sein und in diesem ebenfalls angelöst werden. Dieses Verfahren hat aber zwei wesentliche Nachteile:

1. Das Material muß beim Verlassen der Fixiervorrichtung trocken sefo, um das Ablösen des Toners von dem Bildträger und das Haften an

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rial sowohl im Einzelblatt- als auch im Endlosformat wodurch ein sichtbares Bild erzeugt wird. Um j *doch

mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit über das eine brauchbare Kopie zu erhalten, d. h. eine Kopie,

Fixiermedium transportiert werden kann. Ein weite- bei der die Tonerteilchen dauerhaft auf der photo-

rer Vorteil besteht darin, daß das Bildträgermaterial leitfähigen Schicht oder mit Hufe eines geeigneten

sowohl mit der Pulverbildseite als auch mit dessen 5 Übertragungsverfahrens auf irgendeinem anderen

Rückseite über das Fixiermedium transportiert wer- Bildträgermaterial befestigt sind, ist es notwendig,

den kann, je nachdem, ob das Trägermaterial das Fi- das Tonerbild auf dem Bildträgermaterial zu fixie-

xiermedium absorbiert oder nicht ren.

Die zur Herstellung des Dampfes verwendete Fliis- Da ias elektrophotographische Pulvertonerbild

sigkeit darf das Pulver nicht auflösen, so daß die io auf eine Temperatur erhitzt werden muß, die aus-

Bildqualität nicht beeinträchtigt wird. Außerdem reicht, um die Tonerteilchen an das Bildträgermate-

muß die Flüssigkeit eine hohe Verdampfungswänr<i rial anzuschmelzen, unabhängig davon, ob es sich

und einen Siedepunkt aufweisen, der höher liegt als dabei um eine photoleitfähige Schicht auf einem

der Schmelzpunkt der Pulverteilchen. Schichtträger oder um ein Einzelblatt oder eine End-

Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit nahezu 15 losbahn aus einem isolierenden Material handelt, allen bekannten Dampffixiervorrichtungen durch- muß in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine führbar, όι'ι der praktischen Durchführung wird die solche Flüssigkeit veiwendet werden, die beim Kon-Flüssigkeit in einem praktisch luftdicht verschlösse densieren genügend Wärme abgibt, um das Annen Behälter auf ihre Siedetemperatur erhitzt, wobei schmelzen (Fixieren) zu bewerkstelligen. Infolgedesdie Flüssigkeit aus der Ebene verdrängt wird, durch 20 sen darf die Flüssigkeit das Bildträgermaterial oder die das Bildträgermaterial zum Fixieren transportiert dui Toner nicht auflösen, sie muß eine hohe Verwird. Der Dampf steigt innerhalb des Behälters nach dampfungswärme und einen Siedepunkt aufweisen, oben und kommt an eine: Düse in dem Behälter, der höher liegt als die Schrr^lztemperatui des Toüber die das Bildträgermaterial transportiert wird, ners. Beispiele für solche Materialien, die diese mit dem Bildträger in Berührung und gibt die bei sei- 25 Eigenschaften aufweisen, sind Wasser, Äthylenglykol ner Kondensation entstehende Kondensationswärme und ihre Mischungen. Vom Schmelzpunkt des veran diesen ab. Diese Wärme reicht aus, um eine wendeten Toners hängt es ab, welche Flüssigkeit verdauerhafte fixierung des Pulvers auf dem Bildträger- wende werden kann. Wenn als Bildträgermaterial material bei einer hohen Transportgeschwindigkeit Papier oder ein ähnliches Material mit einer Affinität des Bildträgermateriali zu gewährleisten. Der Dampf 30 für Flüssigkeiten verwendet wird, ist Wasser als Fikann nach der Kondensatio: gesammelt und in den xierflüssigkeit in Verbindung mit einem geeigneten Behälter zurückgeführt werden. Wenn ein Bildträger- Toner bevorzugt. In diesem Falle ist die Flüssigkeit material verwendet wird, das Flüssigkeiten leicht ab- sehr billig, und es ist kein abgeschlossenes System ersorbiert, muß nicht die gesamte Flüssigkeit aus dem forderlich, da die entweichenden Dämpfe (Wasser-Bildträgermaterial entfernt werden, da die beim Aus- 35 dampf) die Vorrichtung, d^;; Umgebung oder das Betreten aus der Fixiervorrichtung noch in dem Bild- dienungspersonal praktisch nicht beeinträchtigen,
trägermaterial vorhandene Feuchtigkeit die Pulver- Zur ausreichenden Fixierung des Tonerbildes teilchen nicht angreift. Das bedeutet, daß das Bild kann das Bildträgermaterial mit dem Pulvertonerbild bereits fixiert ist und das Bildträgermaterial im Ein- mit einer verhältnismäßig hoher. Geschwindigkeit an zelblatt- oder Endlosformat beispielsweise sofort an- 40 der Fixiereinrichtung vorbeigeführt werden. Die gefaßt und aufeinandergelegt werden kann, ohne daß Kombination von heißem Dampf mit kondensierendie Bildkopie schmiert oder verwischt v.ird. dem, wärmeabgebendem Dumpf, was sich innerhalb

Ein Bildträgermaterial in Form eines Einzelblattes verhältnismäßig kurzer Zeit abspielt, liefert dem Ein-

oder in Form einer Endlosbahn, z. B. ein elektropho- zelblatt oder der Endlosbahn genügend Wärme zur

tographisches Aufzeichnungsmaterial, besteht aus 45 Erzielung einer guten Fixierung des Toners. Zwar ist

einem elektrisch leitenden Schichtträger und einer eine Kühleinrichtung neben der Fixierkammer nicht

darauf aufgebrachten Schicht aus einem photoleitfä- unbedingt erforderlich, diese trägt jedoch dazu bei,

higen Material. Der Schichtträger kann wie üblich jegliche Übertragung des Toners auf die Walzen,

eine Metallfolie oder ein anderes Material, beispiels- über die die fixierte Bildoberfläche läuft, zu verhin-

weise elektrisch leitfähiges Papier, sein. Das photo- 50 dem.

leiuähige Material besteht aus einem Harzbindemit- Die Temperatur der Dampfkammer und des tel, in dem ein Photoleiter, ζ. B. Zinkoxyd, enthalten Dampfes in der Kammer variieren entsprechend dem ist. Bei der Bildbelichtung wird bekanntlich auf der Siedepunkt der jeweils verwendeten Flüssigkeit, beiOberfläche des photoleitfähigen Materials ein La- spielsweise zwischen etwa 100° C für WV^er und dungbb'.ld erzeu.e*.. Wenn auf die das Ladungsbild 55 etwa 200° C für Äthylenglykol. Selbstverstänu!^;<-h tragende Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials muß der verwendete Toner einen Schmelzpunkt auf-Tonerteilchen mit der richtigen Polarität aufgetragen weisen, der unterhalb des Siedepunkts der Flüssigkeit werden, haften diese an den geladenen Bildflächen, liegt.

Claims (2)

2 003 9 £2 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Fixieren eines aus einem schmelzbaren Pulver gebildeten Pulverbildes auf der Oberfläche eines Bildträgermaterials, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dämpfe einer das Pulver nicht lösenden Flüssigkeit, deren Siedepunkt oberhalb der Schmelztemperatur des Pulvers liegt und die eine hohe Verdampfungswärme aufweist, auf das Bildträgermaterial einwirken läßt, wobei das Pulverbild durch die bei der Kondensation der Dämpfe infolge ihres Kontakts mit dem kühleren Bildträgermate-

den Auftrags- oder Führungswalzen zu vermeiden, was nur durch Verwendung von mit Teflon (Polytetrafluoräthylen) beschichteten Walzen und Silikonöl vermieden werden kann; und 2. die Vorrichtung selbst muß luftdicht verschlossen sein, da die Lösungsmittel oft stark toxisch, und für das Bedienungspersonal schädlich sind und einen unangenehmen Geruch haben können. Ein weitere: Nachteil besteht darin, daß das verdampfte Lösungsmittel im allgemeinen nicht zurückgewonnen werden kann und daher beachtliche zusätzliche Unkosten verursacht. Das Kontaktfixierverfahren, das in mancherlei Hiasicht sehr vorteilhaft ist, wirft sehr spezielle Pro-