DE3816929C2 - Drucker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucker und insbesondere die Verbesserung der Leistung eines Druckers der als elektro­ nische Kopiermaschine oder als berührungsloser Zeilendrucker verwendbar ist.

Druckgeräte, die als elektronische Kopiermaschinen oder be­ rührungslose Seitendrucker verwendbar sind, wurden bisher in unterschiedlichen Systemen, wie beispielsweise einem elektro­ photographischen System, Ionographie, Magnetographie und elektrostatischer Photographie ausgeführt. In jedem dieser Systeme wird zuerst elektrostatisch oder magnetisch ein la­ tentes Bild auf einem photoempfindlichen Material ausgebil­ det. Durch elektrostatische Kraft, magnetische Anziehungs­ kraft oder ähnliches wird dann Toner vom latenten Bild ange­ zogen, wobei das Bild entwickelt wird. Das Tonerbild wird auf ein Wiedergabemedium, wie Papier oder Film, übertragen, durch Hitzeeinwirkung fixiert und schließlich gedruckt. Ein erstes Beispiel eines herkömmlichen Druckers wird nach­ folgend unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert. Ein Drucker dieser Art ist in JP-OS 19 44 72/1985 beschrieben.

Es handelt sich um einen berührungslosen Drucker, der ein elek­ trophotographisches System verwendet. Eingangssignale, wie ein Signal, welches ein zu druckendes Bild betrifft oder Information über gedruckte Zeichen, werden durch einen Signalprozessor 10 in ein Steuer­ signal für eine Laser-Schreibeinheit 12 umgewandelt. Auf der Grundlage dieses umgewandelten Signals schreibt die Laser- Schreibeinheit 12 ein latentes Bild auf ein photoempfindli­ ches Material, nämlich eine photoempfindliche Trommel 14. Da die photoempfindliche Trommel 14 durch einen Elektrifi­ zierer 16 gleichförmig aufgeladen ist, wird ein vorgegebe­ nes latentes Bild auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 14 ausgebildet, wenn das geschriebene Bild dem Laserstrahl der Laser-Schreibeinheit 12 ausgesetzt wird.

Die Entwicklungseinheit 18 bewirkt, daß sich der Toner elek­ trostatisch an das latente Bild anlagert, um ein Tonerbild zu erzeugen. Eine Übertrageinrichtung 22 überträgt das Toner­ bild auf ein Wiedergabemedium, nämlich Registrierpapier 20, das synchron mit der photoempfindlichen Trommel 14 ge­ führt wird.

Das Registrierpapier 20 mit dem Tonerbild, welches mit der Übertrageinrichtung 22 dorthin übertragen wurde, wird von der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 14 mit einem Separator 24 getrennt. Nachdem das Tonerbild von der Ober­ fläche der photoempfindlichen Trommel übertragen wurde, wer­ den die elektrostatischen Aufladungen der Oberfläche mit Hil­ fe einer Löschvorrichtung für elektrische Ladungen beseitigt und der auf der Oberfläche zurückbleibende Toner wird mit Hilfe einer Reinigungseinheit 28 entfernt. Auf diese Weise ist die photo­ empfindliche Trommel 14 für den nächsten Druckzyklus bereit.

Das auf das Registrierpapier 20 übertragene Tonerbild wird auf der Oberfläche des Registrierpapiers 20 mittels einer Fixiereinheit 30 fixiert. Die Fixiereinheit 30 weist eine Heizrolle 32 zum Aufheizen des Toners auf dem Registrier­ papier 20 auf, um diesen auf dem Registrierpapier 20 zu fi­ xieren. Sie weist ferner eine Druckrolle 34 auf, die in der Weise angeordnet ist, daß sie der Heizrolle 32 gegenüber­ liegt und das Registrierpapier 20 gegen die Heizrolle 32 drückt.

Die Heizrolle 32 ist im Innern mit einer Heizung 36 ver­ sehen. Die Heizung wird in der Weise gesteuert, daß eine vor­ gegebene Oberflächentemperatur in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Wert eingehalten wird, der von einem die Ober­ flächentemperatur die Heizrolle 32 überwachenden Sensors 38 ermittelt wird. Ein Filz 40 ist in der Weise angeordnet, daß die Heizwalze 32 gereinigt und ein Verschmutzen des Regi­ strierpapiers 20 verhindert wird.

Ein zweites Beispiel eines herkömmlichen Druckers, wie in Fig. 9 gezeigt, ist in der US-PS 42 07 101 beschrieben.

In diesem Gerät kommt ein photoempfindliches Band 42 mit einem darauf erzeugten Tonerbild in Berührung mit einer Zwischenwalze 44, während das photoempfindliche Band 42 auf dem Umfang einer Trägerwalze 42a entlang bewegt wird. Ein Stabmagnet 44a ist innerhalb der Zwischenwalze 44 in der Weise angeordnet, daß er der Trägerwalze 42a gegenüberliegt. Die Zwischenwalze 44 hat einen Bereich, der aus unzähligen magnetischen Materialien besteht, welcher von einem Teil ge­ trennt ist, der aus nicht-magnetischem Material besteht. Des­ halb wird der aus den magnetischen Materialien bestehende Teil durch den Stabmagneten 44a magnetisiert, wobei das Toner­ bild, welches von dem magnetisches Material enthaltenden Toner gebildet wird, auf die Zwischenwalze 44 übertragen wird.

Eine Lampe 44b bestrahlt das gesamte photoempfind­ liche Band 42, um die Wirksamkeit der Übertragung des Tonerbildes auf die Zwischenwalze 44 zu verbessern. Das auf die Zwischenwalze 44 übertragene Tonerbild wird dann auf das Registrierpapier 22 übertragen, indem die Zwischenwalze 44 gegen das Registrierpapier 20 mit Hilfe einer Druckwalze 46 gepreßt wird. Das Tonerbild wird auf dem Registrierpapier 20 mittels eines Heizstabilisierers 48 fixiert. Diese herkömm­ lichen Drucker haben jedoch die folgenden Probleme:

Im ersten Beispiel muß eine Hochspannung an die Übertragungs­ einrichtung 22 angelegt werden, um das auf der photoempfind­ lichen Trommel 14 erzeugte Tonerbild durch elektrostatische Anziehung des Toners auf das Registrierpapier 20 zu über­ tragen. Wenn das Registrierpapier 20 von der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 14 getrennt wird, ist ebenfalls eine beträchtliche Hochspannung erforderlich. Wenn eine solche Hochspannung angelegt wird, wird manchmal eine Ent­ ladung erzeugt, was von den in der Umgebung herrschenden Bedingungen, wie beispielsweise der Luftfeuchtigkeit, ab­ hängt. Wenn eine solche Entladung erzeugt wird, wird nicht nur die photoempfindliche Trommel 14 einem Verschleiß ausge­ setzt, sondern es wird auch Ozon erzeugt, welches für den menschlichen Körper schädlich sein kann.

Da Tonerpuder die gleiche elektrische Aufladung hat wird eine abstoßende Kraft innerhalb des Tonerpuders erregt, so daß das Bild während der Übertragung unscharf und verwaschen wird.

Außerdem wurde das auf das Registrierpapier 20 übertragene Tonerbild noch nicht fixiert, so daß das Tonerbild verzerrt wird, wenn externe Kräfte, wie beispielsweise Vibration und Erschütterung auftreten. Es ist deshalb notwendig, eine Berührung der Oberfläche des das Tonerbild aufweisenden Registrierpapiers 20 zu verhindern und es in horizontaler Lage zu halten, um eine Verzögerung des Tonerbildes durch verfließenden Toner zu vermeiden, bis das Tonerpapier auf dem Registrierpapier 20 fixiert ist. Es ist auch er­ forderlich, das Tonerbild gegen externe Einwirkungen, wie beispielsweise Luftzug, zu schützen, bis es fixiert wurde.

Da die elektrostatische Anziehungskraft auf die mikroskopisch kleinen Tonerpartikel stark ist, ist in diesem System das Verhältnis, in welchem der To­ ner von der photoempfindlichen Trommel 14 übertragen wird, höchstens 40 bis 80%, und der restliche Toner bleibt auf der photoempfindlichen Trommel 14. Deshalb ist es notwendig, den Resttoner von der photoempfindlichen Trommel 14 mittels der Rei­ nigungseinheit 28 zu entfernen.

Das hat zur Folge, daß die nachfolgend aufgeführten Probleme auftreten, wie eine Verringerung der Druckdichte, eine Herabsetzung der Wirk­ samkeit des Toners, eine Verkomplizierung des Mechanismus zur Aufnahme des zur Verfügung stehenden Toners und der Platzbedarf zum Sammeln und Aufnehmen des Toners.

Das Tonerbild wird auf dem Registrierpapier 20 durch Erhitzen des Registrierpapiers 20 zusammen mit dem Toner auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Toners fixiert. Zu die­ sem Zweck ist eine elektrische Leistung in der Größenordnung von 1000 W bis einigen KW erforderlich. Eine solche Leistung ist für ein Gerät für den Hausgebrauch zu groß.

Wenn das Registrierpapier 20 erhitzt wird, so kann der Fall eintreten, daß die Papierqualität vermindert wird, sich die Farbe ändert, die Festigkeit verringert und das Papier sich wölbt.

Da keine externe Kraft auf das Registrierpapier 20 einwirken darf, bis das Tonerbild fixiert ist, wird der Weg, den das Registrierpapier 20 durchläuft, in einer Lage im Gerät ange­ ordnet, die nicht durch externe Kraft beaufschlagt wird, d.h. mit anderen Worten, im Geräteinnern. Deshalb besteht die Ge­ fahr, daß ein Stau während des Durchgangs des Registrierpa­ piers 20 auftritt, und ein derartiger Ort im Geräteinnern ist unpraktisch zur Fehlerbehebung, wenn der Stau auftritt, während eine Anordnung zur Fehlerbe­ hebung sehr kompliziert und teuer ist.

Beim zweiten Beispiel eines herkömmlichen Druckers ist es schwierig, eine gleichmäßige Güte zu erhalten für die Übertragung des Tonerbildes von dem photo­ empfindlichen Band 42 auf die Zwischentrommel 44 und die Übertragung des Tonerbildes von der Zwischentrommel 44 auf das Registrierpapier 20, da magnetische Kräfte zur Übertragung des Tonerbildes auf dem photoempfindlichen Band 42 auf die Oberfläche der Zwischentrommel 44 verwendet werden. Etwas genauer ausgedrückt: Wenn das Tonerbild voll­ ständig auf die Oberfläche der Zwischentrommel 44 übertra­ gen ist, haftet der Toner fest an der Oberfläche der Zwi­ schentrommel 44 an, was es schwierig macht, das Tonerbild auf das Registrierpapier 20 zu übertragen.

Wenn andererseits die Anziehung zwischen dem Toner und der Oberfläche der Zwischentrommel 44 schwach ist, wird die Übertragung vom photoempfindlichen Band 42 auf die Zwischen­ trommel 44 unsicher und das Tonerbild wird auf der Zwischentrommel 44 unscharf, was als Nachteil bezeichnet werden muß.

Dieses Gerät weist also hinsichtlich seiner Bauart gewisse Beschränkungen auf, weil keine externen Kräfte auf das Registrierpapier 20, auf welches das Tonerbild von der Oberfläche der Zwischentrommel 44 übertragen wurde, einwirken dürfen, bis es auf dem Registrierpapier 20 fixiert ist.

Aus der US-PS 45 85 319 ist ein Drucker mit einem Zwischenübertragungsmedium bekannt, bei dem das Zwischenübertragungsmedium walzenförmig ausgebildet ist. Im Innern dieser Walze ist eine Heizspule angeordnet, welche das gesamte Zwischenübertragungsmedium beheizt. Aufgrund der permanenten Beheizung des gesamten Zwischenübertragungsmediums weist dieser Drucker einen hohen Energieverbrauch auf. Die starke Wärmeentwicklung in diesem Gerät muß durch zusätzliche konstruktive Maßnahmen wie beispielsweise Lüfter ausgeglichen werden.

In der US-PS 38 93 761 wird ein Drucker mit einem bandförmigen Zwischenübertragungsmedium beschrieben, bei dem das Zwischenübertragungsmedium durch eine stationäre Heizeinrichtung erwärmt wird. Bei diesem Drucker ist von Nachteil, daß die Erwärmung des Zwischenübertragungsmediums nicht direkt an den Übertragungsstellen vorgenommen werden kann. Dies hat ebenfalls einen relativ hohen Energieverbrauch zur Folge.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebenen Probleme des Standes der Technik auszuschalten und einen Drucker anzugeben, der eine verbesserte Temperatursteuerung der Heizeinrichtung in einem Zwischenübertragungsmedium aufweist, somit wenig Energie verbraucht, nur äußerst wenig Ozon erzeugt, eine hohe Druckqualität aufweist sowie kleine Abmessungen hat.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß ein Drucker vorhanden ist mit einem fotoempfindlichen Material zur Aufnahme eines latenten Bildes, mit einer Einrichtung zur Anlagerung von Toner an das latente Bild, mit einer Einrichtung zur Übertragung des Tonerbildes vom fotoempfindlichen Material auf ein Bildempfangsmaterial, mit einem Zwischenübertragungsmedium zur vorübergehenden Fixierung des Tonerbildes auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsmediums und zur anschließenden Übertragung des Tonerbildes auf das Bildempfangsmaterial sowie Erzeugung eines permanenten Bildes auf dem Bildempfangsmaterial, und mit einer Heizvorrichtung zum Erwärmen nur derjenigen beiden Bereiche des Zwischenübertragungsmediums, in denen das Zwischenübertragungsmedium einerseits das Tonerbild auf dem fotoempfindlichen Material berührt und andererseits das Zwischenübertragungsmedium das Bildempfangsmaterial berührt, auf der einen Seite das Tonerbild auf dem Zwischenübertragungsmedium zu fixieren, und auf der anderen Seite das Tonerbild von dem Zwischenübertragungsmedium auf das Bildempfangsmaterial zu übertragen.

Das auf dem latenten Bild erzeugte Tonerbild wird vorüber­ gehend auf das Zwischenübertragungsmedium übertragen, indem das Zwischenübertragungsmedium mit einer in dem Zwischenübertragungsmedium angeordneten Heizeinheit lokal erhitzt wird, wobei der Toner auf dem latenten Bild zum Schmelzen gebracht wird. Die Heizvorrichtung fixiert das Tonerbild, welches auf dem Zwischenübertragungsmedium vorübergehend fixiert wurde, auch dauerhaft auf dem Bildempfangsmaterial.

Auf diese Weise wird eine vorübergehende und eine dauerhafte Fixierung durch Aufheizung des Zwischenübertragungsmediums aus­ geführt, so daß auf diese Weise ein wirksamer Druckvorgang ermöglicht wird.

Die vorstehend beschriebene und auch andere Aufgaben, Merk­ male und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbei­ spielen anhand der Zeichnungen weiter verdeutlicht.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Druckers;

Fig. 2 zeigt in einem Teilschnitt eine Aufsicht auf den Auf­ bau eines Zwischenübertragbandes 66 des Druckers gemäß Fig. 1;

Fig. 3 zeigt in einem Teilschnitt eine Vorderansicht des Zwischenübertragbandes 66 gemäß Fig. 2;

Fig. 4 zeigt schematisch den gesamten Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Druckers;

Fig. 5 zeigt schematisch den Aufbau des Heizspulenteils des Druckers gemäß Fig. 4;

Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm des Versorgungssystems zum Aufheizen der Spulen des Druckers gemäß Fig. 4;

Fig. 7 zeigt einen Teilschnitt durch die Schichten eines Zwischenübertragbandes des Druckers gemäß Fig. 4;

Fig. 8 zeigt schematisch den gesamten Aufbau eines ersten Beispiels eines herkömmlichen Druckers; und

Fig. 9 zeigt schematisch den gesamten Aufbau eines zweiten Beispiels eines herkömmlichen Druckers.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Druckers werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen erläutert.

Fig. 1 zeigt die gesamte Bauweise eines ersten erfindungsge­ mäßen Ausführungsbeispiels.

Eine Laser-Schreibeinheit 50 ist mit einem innenliegenden Spiegel 52 in der Weise versehen, daß der von einer Laser- Lichtquelle (nicht dargestellt) erzeugte Laserstrahl 54 auf eine vorgegebene Stellung auf der Oberfläche eines photo­ empfindlichen Materials, nämlich einer photoempfindlichen Trommel 56, gerichtet wird. Die photoempfindliche Trommel 56 rotiert in der durch den Pfeil angezeigten Richtung und ihre Oberfläche wird mittels eines Laders 58 gleichmäßig aufgeladen. Ein latentes Bild wird elektrostatisch auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 56 erzeugt, die dem Laserstrahl 54 der Laser-Schreibeinheit 50 ausgesetzt ist. Toner 62 wird in einer Entwicklungseinheit 60 an das latente Bild angelagert, so daß ein Tonerbild auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 56 erzeugt wird. Eine Walze 64 ist zur gleichmäßigen Tonerversorgung vorhanden.

Das auf der photoempfindlichen Trommel 56 erzeugte Tonerbild wird auf ein Zwischenübertragband 66 übertragen, das ein Zwischenübertragungsmedium darstellt, welches in Kontakt mit der photoempfindlichen Trommel 56 gelangt. Die Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 56, welche das Tonerbild zum Zwischenübertragband 66 übertragen hat, wird von einem Rei­ niger 68 gereinigt. Der Reiniger ist mit einer eingebauten Klinge 70 versehen, um den auf der Oberfläche der photo­ empfindlichen Trommel 56 zurückbleibenden Toner abzukratzen. Eine Löschvorrichtung (72) für elektrische Ladungen 72 beseitigt die Ladungen auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 56.

Das auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 56 er­ zeugte Tonerbild wird auf das Zwischenübertragband 56 über­ tragen und vorübergehend auf deren Oberfläche fixiert, in­ dem derjenige Bereich des Zwischenübertragbandes 66, der mit der photoempfindlichen Trommel 56 in Berührung gelangt, mit­ tels einer ersten Heizeinrichtung aufgeheizt wird. Im einzel­ nen bedeutet dies, daß die erste Heizeinheit so gebaut ist, daß elektrische Versorgung über eine erste Zuleitung 74a an den Bereich, an dem das Zwischenübertragband 66 in Kontakt mit der photoempfindlichen Trommel 56 gelangt, zugeführt wird und daß das Zwischenübertragband 66 selbst lokal aufge­ heizt wird.

Die Oberflächen der photoempfindlichen Trommel 56 und des Zwischenübertragbandes 66 laufen mit derselben Geschwindig­ keit und gelangen in Kontakt miteinander. Wenn das in Kon­ takt mit der photoempfindlichen Trommel 56 befindliche Zwi­ schenübertragband 66 aufgeheizt wird, schmilzt der Toner auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 56 aufgrund der Hitze, wobei er auf die Oberfläche des Zwischenübertragban­ des 66 überführt und dort vorübergehend fixiert wird.

Zu diesem Zeitpunkt ist es durch eine Optimierung der Tempe­ ratur und der Berührungszeit mit dem Zwischenübertragband 66 möglich, den Verschleiß der photoempfindlichen Trommel 56 zu verhindern und ferner die Schmelzbedingungen des Toners zu optimieren, so daß das Übertragungsverhältnis von 100% annähernd erreicht wird. Die auf der photoempfindlichen Trommel 56 zurückbleibende Tonermenge wird daher sehr klein. Da somit die vorhandene Tonermenge, die vom Reiniger 68 auf­ gefangen wird, sehr klein wird, ist es möglich, den Mecha­ nismus zu vereinfachen, welcher den vorhandenen Toner auf­ nimmt, den Raum zur Aufnahme des aufgenommenen Toners zu verkleinern und die Anzahl der Vorgänge zur Toneraufnahme zu verringern.

Das Zwischenübertragband 66, das als Endlosband um Rollen 76 und 78 herumgeführt ist, bewegt sich in die Position, in der es mit der photoempfindlichen Trommel 56 in Berührung ge­ langt, nachdem der Toner und ähnliches durch ein Teil 80 ent­ fernt ist, welches sowohl als Reiniger als auch als Schmier­ mittel-Zuführung dient.

Eine Vorratskassette 82 enthält das Bildempfangsmaterial, nämlich das Wiedergabepapier 20, und eine Zuführrolle 84 bringt das Wiedergabepapier 20 blattweise in eine Position, in der das Wiedergabepapier 20 in Berührung mit dem Zwischenübertrag­ band 66 gelangt. Eine Walze 86 liegt einer Walze 78 genau gegenüber, wobei das Zwischenübertragband 66 in der Weise da­ zwischenliegt, daß sie das Wiedergabepapier 20 gegen das Zwischenübertragband 66 drückt. Eine Walze 86 ist gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Pfeil bewegbar und bewegt sich von der Walze 78 weg, wenn abschließend die Rückseite bedruckt wird, wie nachstehend noch beschrieben wird.

Eine zweite Heizeinrichtung ist auf dem Zwischenübertragband 66 an einer Stelle angeordnet, die in Kontakt mit dem Wieder­ gabepapier 20 gelangt. Aus diesem Grunde wird das auf der Oberfläche des Zwischenübertragbandes 66 erzeugte Tonerbild erhitzt und auf die Oberfläche des Wiedergabepapiers wieder in einem halb geschmolzenen Zustand übertragen. Das übertra­ gene Tonerbild wird anschließend zur dauerhaften Fixierung auf der Oberfläche des Wiedergabepapiers 20 abgekühlt. Das auf diese Weise bedruckte Wiedergabepapier 20 wird in eine erste Ausgabekassette 88 eingelegt.

Das Wiedergabepapier 20 wird zwischen den Walzen 78 und 86 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt unter Steuerung einer Transportwalze 84 und einer Gruppe anderer Transportwalzen befördert.

Eine umschaltbare Weiche 90 ist oberhalb der ersten Ausgabe­ kassette 88 angeordnet. Die schaltbare Weiche 90 kann ent­ weder in der oberen Stellung positioniert sein, die durch die ausgezogene Linie angezeigt ist, oder in der mit der gestrichelten Linie angezeigten unteren Stellung.

Wenn die schaltbare Weiche sich in ihrer oberen Position be­ findet, wird das Wiedergabepapier in die erste Ausgabekasset­ te 88 in der oben beschriebenen Weise eingeführt, während in der unteren Stellung der schaltbaren Weiche das Wiedergabe­ papier 20 durch die Rollen 92a und 92b hindurchbewegt wird, so daß es in eine Zwischenablage 94 gelangt. Die Zwischenab­ lage 94 wird während des abschließenden, die Rückseite be­ treffendem Druckvorgangs benutzt.

In der Zwischenablage 94 wird das Wiedergabepapier vorüber­ gehend mit der bedruckten Seite nach oben gelagert und von dort zur Rückseitenbedruckung ausgegeben.

Da die Walzen 92a und 92b gegensinnig rotieren, wandert das in der Zwischenablage 94 enthaltene Wiedergabepapier 20 über den durch die gestrichelte Linie angezeigten Weg in einen Bereich, in dem eine Walze 96 und das Zwischenübertragband in Kontakt miteinander gelangen. Um auf die Rückseite des Wiedergabepapiers zu drucken, wird die Energieversorgung an die Zuleitung 74b unterbrochen und es wird eine Zuleitung 74c mit Spannung versorgt. Die Walze 86 wird von der Walze 78 hinweg in der oben beschriebenen Weise nach unten bewegt und die Walze 96 wird gegen die Walze 78 gedrückt. Deshalb wird das Zwischenübertragband 66 in dem Bereich aufgeheizt, der in Kontakt mit der Walze 96 gelangt.

Das hat zur Folge, daß das Tonerbild in dieser Position auf das Wiedergabepapier 20 übertragen wird. Das Wiedergabe­ papier 20 wird dann zu einer vorgegebenen Zeit, die durch die entgegengesetzte Drehung der Walzen 92a und 92b und die Drehung der anderen Walzen in festvorgegebener Weise ge­ steuert wird, eingeführt. Das Wiedergabepapier 20 wird mit zwei bedruckten Seiten in eine zweite Ausgabekassette 98 aus­ gegeben.

Bei beidseitigem Bedrucken wird das Bild gewöhnlich in der Laser-Schreibeinheit 50 kopfüber gedreht, da die vertikale Druckrichtung bezüglich der Druckrichtung auf der Vorderseite vertauscht ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 wird nachfolgend der Aufbau des Zwischenübertragbandes 66 erläutert. Das Zwischen­ übertragband 66 hat einen dreilagigen Aufbau, bestehend aus einer Grundisolierschicht 100, einer Heizleiterschicht 102 und einer Oberflächendeckschicht 104.

Im Innern der Heizleiterschicht 102 sind Verzweigungen 106a von Kollektorelektroden 106 und Verzweigungen 108a von Versorgungselektroden 108 abwechselnd angeordnet. Die Ver­ zweigungen 106a der Kollektorelektroden 106 sind mit einer Basis 106b verbunden, während die Verzweigungen 108a der Versorgungselektroden 108 mit den betreffenden Kontaktberei­ chen 108b verbunden sind. Die Kontaktbereiche 108b sind in Form einer Kurbel in der Weise ausgebildet, daß sie sich in Bewegungsrichtung des Zwischenübertragbandes 66 erstrecken. Wenn elektrische Versorgung von den Zuleitungen 74 angelegt wird, wird sie somit aufeinanderfolgend an die nebeneinander liegenden Anschlußelektroden 108 angelegt. Die nebeneinander liegenden Kontaktbereiche 108b sind in einer komplizierten Struktur im Hinblick aufeinander angeordnet, so daß die elektrische Versorgung gleichzeitig an die nebeneinander liegenden Zuführungselektroden 108 zu Beginn und zum Ende eines Versorgungsintervalls (ein Zeitraum zur Versorgung einer Zuführungselektrode) angelegt wird. Die Zuleitungen 74 sind so angeordnet, daß sie mit der Basis 106 b dieser Kollektorelektroden 106 bzw. dem Kontaktbereich 108b der Versorgungselektroden 108 in Kontakt kommen.

Das Elektrodenpaar 74, das auf einer der beiden Seiten des Zwischen­ übertragungsmediums 66 angeordnet ist, ist mit einer Versorgungs­ quelle 110 verbunden und die Bereitstellung der Versorgung wird über einen Schalter 112 gesteuert. Wenn der Schalter 112 ge­ schlossen ist und eine Spannung zwischen die Kollektorelek­ troden 106 und die Versorgungselektroden 108 angelegt ist, fließt ein Strom von der Verzweigung 108a einer der Versor­ gungselektroden 108 zu der Verzweigung 106 einer der zwei Kollektorelektroden 106 auf einer der beiden Seiten der Versorgungs­ elektrode 108. Der Strom heizt den Heizwiderstand 102 auf und der mit Energie versorgte Bereich wird bis zu einer vorgegebenen hohen Temperatur erhitzt. Die vorstehend be­ schriebene Struktur der Zuleitungen 74 und der Kontaktbe­ reiche 108b gestattet eine kontinuierliche Aufheizung zwi­ schen den Versorgungsabschnitten der Versorgungselektroden 108 und hält die lokale Aufheizung übergangslos und gleich­ mäßig, so daß auf diese Weise das Zwischenübertragungsmedium 66 mit einer hohen örtlichen Temperatur mit einem kleinen Temperaturquotienten versorgt wird.

Wenn die Oberseite des Wiedergabepapiers 20 bedruckt ist, wird elektrische Versorgung an den ersten Anschluß 74a und den dritten Anschluß 74c angelegt, um die vorüber­ gehende bzw. dauerhafte Fixierung auszuführen. Wenn die Rückseite des Wiedergabepapiers bedruckt wird, wird die elek­ trische Versorgung an die ersten Zuleitungen 74a und die zweiten Zuleitungen 74b angelegt. Die Kontaktbereiche 108b der Versorgungselektroden 108 sind in Längsrichtung des Zwischenübertragungsmediums 66 verlängert. Deshalb weicht die Stellung, in welcher die Zuleitungen 74 in Kontakt mit dem Zwischenübertragungsmedium 66 gelangen, leicht von derjenigen Stellung ab, in welcher das Zwischenübertragungsmedium 66 er­ wärmt wird. Da somit die Stellung, in welcher die Zuleitun­ gen 74 angelegt werden, von der Stellung, in welcher die Walzen angelegt werden, abweicht, können die Zuleitungen angelegt werden, ohne daß sie durch einen die Walzen tragen­ den Mechanismus oder ähnliches behindert werden, und ihre Verdrahtung und Wartung werden damit vereinfacht.

Die Grundlagenisolierschicht 100 verhindert einen Stromfluß zu den Walzen und ähnliches, wobei sie dem Zwischenübertragungsmedium 66 eine ausreichende Festigkeit verleiht. Die Grundla­ genisolierschicht 100 ist grundsätzlich aus einem Synthetik­ harz, wie Polyimit, hergestellt. Für die Oberflächendeck­ schicht 104 wird ein Material mit ausgezeichneter Wärmeisolation, chemischer Widerstandsfähigkeit, Trenneigen­ schaften, Toneraufnahme-Eigenschaften, Tonerübertrag-Eigen­ schaften usw., wie beispielsweise Silikonkautschuk, verwen­ det.

Für den Heizwiderstand 102 verwendet man ein Material, wel­ ches eine schnelle positive Widerstandstemperatur-Charakte­ ristik aufweist, wie eine Mischung aus Äthylenvinylacetat- Mischpolimerisat (Copolymer) und Graphit. Wenn ein solches Material verwendet wird, ist es möglich, bezüglich der Tempe­ ratur eine Selbstregelungs-Charakteristik vorzusehen, da sich der Widerstand proportional zur Temperatur vergrößert. Auf eine rückgekoppelte Überwachung unter Zuhilfenahme eines Temperaturfühlers kann daher verzichtet werden. Es ist mög­ lich, die Temperaturverteilung des Zwischenübertragungsmediums 66 wahlweise festzulegen, indem das Muster der Verzweigungen 106a und 108a der Versorgungselektroden 106 bzw. der Kollek­ torelektroden 108 entsprechend verändert wird. Obwohl die erste und die zweite Heizeinrichtung bei diesem Aus­ führungsbeispiel unabhängig voneinander vorgesehen sind, können sie auch als eine einzige Heizeinrichtung ausgebil­ det werden.

Das Zwischenübertragungsmedium 66, das in diesem Ausführungsbeispiel als Zwischenübertragungsband ausgeführt ist, stellt nicht die einzige mögli­ che Ausbildungsform dar, sondern es kann auch eine zylinderähnliche Heizeinrich­ tung und eine Heizeinrichtung mit einer kurvenförmigen Ober­ fläche oder mit einer flachen Oberfläche verwendet werden. In diesem Falle kann ein Mate­ rial, welches nicht verformbar ist, als Heizvorrichtung ver­ wendet werden.

Bevorzugt ist ein Sensor vorhanden, mit welchem die Stellung des Wiedergabepapiers 20 gemessen und die Gruppe der Zuführ­ zylinder in Abhängigkeit des vom Sensor abgeleiteten Signals gemessen wird, um ein vorgegebenes Bild in einer vorgegebenen Lage auf dem Wiedergabepapier 20 zu drucken.

Dieses Ausführungsbeispiel erläutert einen Drucker mit einem elektrophotographischen Systems, wenngleich die vorliegende Erfindung auch auf andere Systeme mit gutem Erfolg angewen­ det werden kann. Beispielsweise kann eine elektrostatische Trommel für Ionographie, eine magnetische Wiedergabetrommel für Magnetographie usw. als photoempfindliches Material ver­ wendet werden.

Wie vorstehend beschrieben, werden mit dem Drucker gemäß die­ sem Ausführungsbeispiel die folgenden Vorteile erzielt:

• (a) Da das Tonerbild auf das Zwischenübertragungsmedium, näm­ lich das Zwischenübertragband 66 mittels Wärme übertra­ gen wird, wird das Verhältnis der Tonerübertragung ver­ bessert, was dazu führt, daß die photoempfindliche Trommel 56 auf einfache Weise gereinigt werden kann und die Menge des verwendeten Toners reduziert werden kann. Außerdem ist es möglich, eine hohe Druckdichte zu erhalten.
• (b) Da Wärme zur Übertragung des Tonerbildes von der photoempfindlichen Trommel 56 verwendet wird, wird dabei kein Ozon erzeugt und es wird keine Hochspannung be­ nötigt.
• (c) Da das Tonerbild durch Wärme übertragen wird, gibt es keine elektrische Abstoßung zwischen dem Tonerpulver, so daß die Gefahr eines unscharfen und verwaschenen Bildes verringert wird.
• (d) Wenn das Tonerbild auf das Wiedergabepapier 20 über­ tragen wird, wird nicht das Wiedergabepapier 20, wel­ ches von außen allmählich zugeführt wird, sondern das Zwischenübertragband auf eine erhöhte Temperatur erwärmt. Da es nicht notwendig ist, das Zwischenüber­ tragband 66 auf eine sehr hohe Temperatur (eine Tempe­ ratur geringfügig über dem Schmelzpunkt des Toners ist ausreichend) zu erhitzen und eine örtliche Erwärmung ausreicht, wird die benötigte Heizenergie klein gehal­ ten und das Wiedergabepapier 20 wird nicht beeinträch­ tigt.
• (e) Das Tonerbild wird von der photoempfindlichen Trommel 56 auf das Zwischenübertragband 66 übertragen und vorübergehend auf dem Zwischenübertragband 66 unter Wärmeeinwirkung fixiert. Das vorübergehend fixierte Tonerbild wird ferner vom Zwischenübertragband 66 auf das Wiedergabepapier 20 übertragen und auf dem Wieder­ gabepapier 20 endgültig fixiert. Folglich besteht keine Gefahr, daß das Bild deformiert wird, selbst wenn von außen eine Kraft auf das Zwischenübertragband 66 und das Wiedergabepapier 20, auf welches das Tonerbild über­ tragen wird, einwirkt. Deshalb kann der Durchlauf des Wiedergabepapiers nach Belieben angeordnet werden, wo­ bei das Gerät als Ganzes sehr kompakt ausgeführt wer­ den kann.
• (f) Da der Durchlauf des Wiedergabepapiers 20 beliebig angeordnet werden kann, wird auch das Bedrucken auf der nach unten gerichteten Seite des Wiedergabepapiers 20 während des Betriebes ermöglicht, so daß auf diese Weise eine wesentliche Verkleinerung des Gerätes er­ reicht wird.
• (g) Aus den vorgenannten Gründen wird der Verbrauch auf etwa ein Zehntel im Vergleich zu einem herkömmlichen Drucker gesenkt. Da somit die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Druckers sehr hoch ist, ist er auch im Privatbereich verwendbar. Zusätzlich wird auch die Wirtschaftlichkeit bei der Konstruktion und bei der Herstellung des Druckers beträchtlich verbessert.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung folgt, werden erfin­ dungsgemäß verschiedene Vorteile, wie höhere Druckleistung, Verbesserung der Druckqualität, Reduzierung des Stromver­ brauchs, Geräteverkleinerung und beträchtliche Vereinfachung des für zweiseitigen Druck erforderlichen Mechanismus, er­ zielt, da der Drucker mit einem Zwischenübertragungsmedium ver­ sehen ist und das Tonerbild zunächst vorübergehend und dann beständig durch Beheizen des Zwischenübertragungsmediums fixiert wird.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert, die davon die vollständige Anordnung zeigt. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel werden gleiche Elemente, wie im ersten Ausfüh­ rungsbeispiel mit gleichen Bezugszeichen mit der Vorziffer "2" wiedergegeben. Im zweiten Ausführungsbeispiel wird im Bereich eines Zwischenübertragbandes 266, welches mit einer photoempfindlichen Trommel 256 in Kontakt gelangt, eine erste Heizvorrichtung in der Weise gebildet, daß der Bereich ört­ lich durch die Joule′sche Wärme eines Wirbelstroms aufge­ heizt wird, der in dem leitenden Bereich 266b des Zwischen­ übertragungsmediums 66 aufgrund eines an die Heizspule 274 an­ gelegten hochfrequenten Stroms induziert wird. Im Bereich des Zwischenübertragungsmediums 266, der mit dem Wiedergabe­ papier 20 in Berührung gelangt, ist eine zweite Heizvor­ richtung vorhanden, die durch eine elektromagnetische In­ duktion von einer zweiten Heizspule 279 aufgeheizt wird.

Das Tonerbild auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 256 wird vorübergehend auf der Oberfläche des Zwi­ schenübertragungsmediums 66 dadurch fixiert, daß das Zwischen­ übertragungsmedium 266 über die erste Heizeinrichtung in der glei­ chen Art und Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel erwärmt wird.

Das Tonerbild wird dann auf das Wiedergabepapier durch Er­ wärmung des Zwischenübertragungsmediums 266 durch die zweite Heiz­ einrichtung übertragen. Es ist auch möglich, auf die Rück­ seite des Wiedergabepapiers zu drucken, indem das Zwischen­ übertragungsmedium 66 mit der zweiten Heizeinrichtung erwärmt wird.

Die Heizspule 274 wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 erläutert.

Die Heizspule 274 ist aus einem ferromagnetischen Kern 274d und drei Spulen 274a, 274b und 274c aus Spirallitzendrähten, von denen jeder aus verdrehten und gebündelten feinen Kupfer­ drähten besteht, zusammengesetzt. In den Magnetkernen 274d sind ringförmige Ausnehmungen ausgebildet und die Spulen 274a, 274b und 274c sind in die betreffenden Ausnehmungen eingelegt.

Ein Wechselstrom von einer herkömmlichen Energiequelle wird mittels eines Gleichrichters 301 in einen Gleichstrom umge­ wandelt und als Eingangssignal einem von einer Steuerschaltung 303 gesteuerten Inverter (Frequenzwandler) 302 zugeführt, um die Spulen 274 mit hochfrequentem Strom zu versorgen.

Die Heizspule 274 wird an der Innenoberfläche eines Zylin­ ders 276 unter Einhaltung eines schmalen Zwischenraums ge­ halten, so daß eine wirksame induktive Aufheizung bewirkt wird. Es ist notwendig, die optimale Dicke des Zylinders 276 und die optimale Stellung des Zylinders 276 bezüglich der photoempfindlichen Trommel 256 zu ermitteln.

Eine Heizspule 279 entspricht mit Ausnahme der äußeren Form in ihrem Aufbau der Heizspule 274 einschließlich der Strom­ schaltungsanordnung. Um die Heizwirkung zu verbessern, kann die Stellung der Heizspule 279 relativ zu Zylindern 286 und 296 in Übereinstimmung mit der Bewegung der betreffenden Zylinder automatisch in Abhängigkeit davon verändert werden, ob ein Druckvorgang auf der Vorder- oder der Rückseite aus­ geführt wird.

Der Aufbau des Zwischenübertragungsmediums 266 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert. Das Zwischenübertragungsmedium 266 weist einen Dreischichtenaufbau auf, bestehend aus einer Oberflächendeckschicht 266a, einer Grundisolierschicht 266c und einem Heizleiter 266b.

Die Grundisolierschicht 266c wird vorzugsweise aus einem syn­ thetischen Hartfilm, wie Polyimid, unter Berücksichtigung des Heizwiderstandes hergestellt. Die Oberflächendeckschicht 266a wird bevorzugt aus einem Film aus Fluorharz oder ähnlichem hergestellt, der sich durch hervorragende Wärmeisolation, chemische Widerstandsfähigkeit, Ablösefähigkeit, Toneraufnahme-Eigen­ schaft, Tonerübertragungs-Eigenschaft usw. auszeichnet.

Das Heizprinzip ist dasselbe wie dasjenige auf elektromagne­ tischer Induktion beruhende Heizprinzip, das praktisch für elektromagnetische Kochstellen und ähnliches eingesetzt wird. Das heißt, ein an die Heizspulen 274 und 279 angeleg­ ter hochfrequenter Strom induziert einen Wirbelstrom im Heiz­ leiter 266b und die Joule′sche Wärme erwärmt das Zwischen­ übertragband 66 örtlich und erhöht die Temperatur dieses Bereichs. Da die Erwärmung unmittelbar ist, entsteht fast keine Verzögerung, so daß selbst bei einer Bewegung des Zwischenübertragbandes 266 die Aufheizung nur in der Nach­ barschaft der Heizspule 274 bewirkt wird.

Die Temperaturverteilung des Zwischenübertragbandes 266 kann wahlweise durch Verändern der Anordnung und Gestaltung der Spulen 274a, 274b und 274c und durch Ermitteln der Vertei­ lung der betreffenden Widerstandswerte des Heizleiters 266b festgelegt werden.

Das Zwischenübertragband 266 ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern es kann auch eine trommelähnliche Heizeinrichtung und eine Heizeinrichtung mit einer vorgegebenen gewölbten Oberfläche oder einer flachen Oberfläche verwendet werden.

Der Drucker nach dem zweiten Ausführungsbeispiel zeichnet sich zusätzlich zu den Vorteilen, die mit dem Drucker nach dem ersten Ausführungsbeispiel erreicht werden, durch die folgenden Vorteile aus: Die induktive Erwärmung ist in der Lage, eine Heizeinrichtung kontaktlos zu versorgen und Heizenergie bereitzustellen, so daß die Zuverlässigkeit in hohem Maße gesteigert wird und der Mechanismus in der Nach­ barschaft des papierverarbeitenden Bereichs vereinfacht wird.

Claims (7)

1. Drucker,

• - mit einem fotoempfindlichen Material zur Aufnahme eines latenten Bildes,
• - mit einer Einrichtung zur Anlagerung von Toner an das latente Bild,
• - mit einer Einrichtung zur Übertragung des Tonerbildes vom fotoempfindlichen Material auf ein Bildempfangsmaterial, bestehend aus
• - einem Zwischenübertragungsmedium zur vorübergehenden Fixierung des Tonerbildes auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsmediums und zur anschließenden Übertragung des Tonerbildes auf das Bildempfangsmaterial sowie Erzeugung eines permanenten Bildes auf dem Bildempfangsmaterial, und
• - einer Heizvorrichtung zum lokal begrenzten Erwärmen derjenigen beiden Bereiche des Zwischenübertragungsmediums, in denen das Zwischenübertragungsmedium einerseits das Tonerbild auf dem fotoempfindlichen Material berührt und andererseits das Zwischenübertragungsmedium das Bildempfangsmaterial berührt, um auf der einen Seite das Tonerbild auf dem Zwischenübertragungsmedium vorübergehend zu fixieren, und auf der anderen Seite das Tonerbild von dem Zwischenübertragungsmedium auf das Bildempfangsmaterial zu übertragen und permanent zu fixieren.

2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung eine erste Heizvorrichtung zum Beheizen des Zwischenübertragungsmediums in dem Bereich aufweist, indem es das Tonerbild auf dem fotoempfindlichen Material berührt, und daß die Heizvorrichtung mindestens eine zweite Heizvorrichtung zum Heizen des Zwischenübertragungsmediums in dem Bereich aufweist, indem es das Bildempfangsmaterial berührt.

3. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei zweite Heizvorrichtungen vorgesehen sind, um den Transfer des Tonerbildes von dem Zwischenübertragungsmedium zu dem Bildempfangsmaterial an mindestens zwei Positionen zu bewirken.

4. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinheit der Heizvorrichtung in dem Zwischenübertragungsmedium angeordnet ist, um eine Erwärmung des Zwischenübertragungsmediums von innen heraus zu bewirken.

5. Drucker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung aus einer elektrischen Heizung besteht und daß das Zwischenübertragungsmedium örtlich durch Anlegen von Spannung an die elektrische Heizung erwärmt wird.

6. Drucker nach einem Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung ein in das Zwischenübertragungsmedium eingearbeitetes leitfähiges Material und eine Spule zur Erzeugung eines magnetischen Kraftfeldes aufweist, so daß auf diese Weise das Zwischenübertragungsmedium durch ein auf elektromagnetischer Induktion beruhendes Heizsystem erwärmt wird.

7. Drucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung als Heizeinrichtung mit selbsttätiger Temperatursteuerung ausgebildet ist, welche ein leitfähiges Material aufweist, bei welchem ein Widerstandswert einen großen positiven Temperaturkoeffizienten hat.