DE4342643A1

DE4342643A1 - Photochemical fixation by means of a UV radiator

Info

Publication number: DE4342643A1
Application number: DE4342643A
Authority: DE
Inventors: Klaus Pochner
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1993-09-13
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1995-03-16
Anticipated expiration: 2013-12-15
Also published as: DE4342643C2

Abstract

The invention relates to ink-jet printers in which a fixing stage is arranged downstream of the printing-ink application head (1; 1a, 1b). In order to accelerate the fixing and to lower the power consumption, the fixing stage is fitted with a radiator (2) which emits UV light. An open, dielectrically impeded discharge (23') is also proposed. The invention also relates to the photochemical fixing method itself which is initiated and completed by this UV lamp (2) in the dye mixture which can be configured as printing ink or toner. <IMAGE>

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem fotochemischen Fixierverfahren, mit dem ein Druckbild schnell stabilisiert werden kann.The invention is concerned with a photochemical Fixing process that quickly stabilizes a printed image can be.

Sie ist anwendbar in Tintenstrahldruckern, die eine Fixierstufe enthalten. Sie kann aber auch in anderen Druckbilderzeugern Anwendung finden, z. B. in einem Telefax, in einem Kopierer oder in einem Laserdrucker. Die Erfindung betrifft auch das Farbstoffgemisch, das zur Erzeugung des Druckbildes auf ein Normalpapier oder eine Normalfolie aufgebracht wird, wobei die Art und Weise des Aufbringens für die Erfindung nicht von vorrangiger Bedeutung ist. Sie ist in der Lage, alle aufgebrachten Druckbilder, seien sie durch eine Tintenstrahldüse aufgebracht, seien sie durch eine elektrisch aufgeladene und mit einem intensitätsmodulierten Laserstrahl belichtete Bildtrommel aufgebracht oder seien sie über eine Bildtrommel eines Kopierers aufgebracht, fotochemisch zu fixieren. Die Erfindung arbeitet dabei mit einem Licht oberhalb des infraroten Bereiches, insbesondere mit einem UV-Licht, das von einem Lichterzeuger auf das Druckbild (Schrift oder Bild) auf dem Papier oder der Folie abgegeben wird. Dem Farbstoff, der mittels dieses Lichtes fixiert wird - als Fixierung kommt eine Polymerisation oder eine Aushärtung in Frage - ist eine Substanz beigegeben, die durch Absorbieren des auf sie einwirkenden erwähnten Lichtes aushärtbar oder polymerisierbar ist. Die Farbpigmente werden dadurch in die Netzstruktur eingebunden und verfestigt (fixiert).It is applicable in ink jet printers that have a fuser level contain. However, it can also be used in other print image generators Find application, e.g. B. in a fax, in a copier or in a laser printer. The invention also relates to that Dye mixture that is used to generate the printed image on a Plain paper or a normal film is applied, the Way of applying for the invention not of is of primary importance. It is capable of all applied print images, be it through an inkjet nozzle be angry with an electrically charged and with image drum exposed to an intensity-modulated laser beam applied or be on a copier image drum applied to fix photochemically. The invention works with a light above the infrared range, especially with a UV light from a light generator the printed image (writing or image) on the paper or the film is delivered. The dye created by this light is fixed - a polymerization or a comes as a fixation Curing in question - is a substance added by Absorbing the light mentioned on them is curable or polymerizable. The color pigments are thereby integrated into the network structure and solidified (fixed).

Dadurch wird es der Erfindung möglich, das Druckbild schnell zu fixieren und zugleich energiesparend zu arbeiten, weil die im Stand der Technik bekannte Fixierung durch Erwärmung fortfallen kann. Der noch in EP 284 215 verwendete Infrarot-Trockner in einem Tintenstrahldrucker als Fixierstufe kann als Träger der maßgeblichen Verluste dieses Gerätes erfindungsgemäß entfallen. This enables the invention to quickly print the image fixate and at the same time work energy-saving, because the im Known prior art fixation by heating can. The infrared dryer still used in EP 284 215 in an inkjet printer as a fusing stage can be used as the carrier significant losses of this device are eliminated according to the invention.

Gemäß vorteilhafter Weiterbildung und Konkretisierung kann die oberhalb der Infrarot-Strahlung liegende Fixierstrahlung mit dem Druckbetrieb koordiniert werden (Anspruch 4). Dazu wird der UV-Lichterzeuger (Anspruch 3), der ein Excimer-Strahler gemäß EP 254 111 oder insbesondere gemäß DE-P 43 02 465 sein kann, nur dann eingeschaltet, wenn ein Papier mit einem Druckbild versehen wird. Nur dann fallen elektrische Verluste für diese Fixierung an, die allerdings durch Verwenden der erwähnten Röhre gegenüber den Infrarot-Heizstufen gering gehalten werden können. Zusätzliche Vorteile sind die Geräuscharmut dieser Fixierung, da keine Lüfter erforderlich sind, und die unmittelbare Betriebsbereitschaft - schon nach Einschalten der Lampe -, weil die druckverzögernde Wartephase, bis ein thermischer Fixierer aufgewärmt ist, entfällt.According to advantageous further development and specification, the fixation radiation above the infrared radiation with the Printing operations are coordinated (claim 4). For this the UV light generator (claim 3), according to an excimer lamp EP 254 111 or in particular according to DE-P 43 02 465 can only be then switched on when a paper is provided with a printed image becomes. Only then do electrical losses fall for this fixation compared to that by using the mentioned tube the infrared heating levels can be kept low. Additional advantages are the low noise of this fixation, because no fans are required, and the immediate Ready for operation - after switching on the lamp - because the pressure-delaying waiting phase until a thermal fixer is warmed up, not applicable.

Das fotochemische Fixieren kann durch einen Initiator oder Katalysator veranlaßt oder beschleunigt werden (Reaktionsmittler), wenn nicht der vernetzende oder aushärtende Bestandteil (Polymerisator) selbst schon die Fixierung unter Lichteinfluß ermöglicht. Im polymerisierbaren oder aushärtbaren Stoff kann ein Lösungsmittel enthalten sein, in dem dann auch die Farbpigmente für eine Tinte im Tintenstrahldrucker gelöst sind (Anspruch 12).The photochemical fixing can be done by an initiator or Catalyst are caused or accelerated (Reactant), if not the cross-linking or curing Component (polymerizer) itself already fixing under Allows light influence. In polymerizable or curable Substance can contain a solvent, in which case then the color pigments for an ink dissolved in the inkjet printer are (claim 12).

Korrespondiert das Absorptionsspektrum des Lösungsmittels selbst nicht ausreichend mit dem erzeugten Lichtspektrum des UV-Erzeugers, so kann ein Katalysator dem Farbstoffgemisch beigegeben werden, dessen Absorptionsmaximum mit dem Emissionsmaximum des UV-Lichterzeugers zusammenfällt. Er wirkt dann katalytisch auf die Vernetzungs- oder Aushärtungsreaktion (fotochemische Fixierung), die die Farbpigmente schnell und energiearm stabilisiert.Corresponds to the absorption spectrum of the solvent itself not sufficient with the generated light spectrum of the UV generator, a catalyst can the dye mixture be added, the absorption maximum with the Emission maximum of the UV light generator coincides. It acts then catalytically to the crosslinking or curing reaction (photochemical fixation) that the color pigments quickly and stabilized with low energy.

Zwischen dem katalytischen Einfluß des Katalysators und der unmittelbaren Polymerisation des Lösungsmittels liegt die Verwendung eines Initiators, der die fotochemische Reaktion bei UV-Lichteinfluß veranlaßt und daran chemisch beteiligt ist. Between the catalytic influence of the catalyst and the the direct polymerization of the solvent Use of an initiator that contributes to the photochemical reaction UV light causes and is chemically involved.

Als Reaktionsmittler kann eine Mischung aus zwei oder mehreren Fotoinitiatoren verwendet werden (Anspruch 13).A mixture of two or more can be used as the reactant Photo initiators are used (claim 13).

Auch ohne Verwenden von thermischen Fixierstufen kann eine Dokumentenechtheit garantiert werden, wie sie von Laserdruckern und Kopierern heute schon gewährt wird. Die heute noch nicht dokumentenechten Druckbilder eines Tintenstrahldruckers werden mit der Erfindung den Erzeugnissen von Kopierer und Laserdrucker gleichgestellt.Even without using thermal fixing steps, a Document authenticity is guaranteed, as is the case with laser printers and copiers are already granted today. Not today document-correct print images of an inkjet printer with the invention the products of copiers and laser printers equal.

War erwähnt worden, daß bei einem Tintenstrahldrucker das die Drucktinte bildende Farbstoffgemisch ein Lösungsmittel enthält, weil die heute bekannten Verfahren des Auftragens des Farbstoffes in einem Tintenstrahldrucker eine flüssige Phase erfordern (Anspruch 10), so kann die Erfindung aber ebenso einen trockenen Stoff zu einem trockenen Toner - einem Thermoplast - beigeben, der das Vernetzen des trockenen Toners unter UV-Lichteinwirkung veranlaßt und vollendet.Had been mentioned that in an inkjet printer that Ink mixture forming printing ink contains a solvent, because the methods of applying the Dye in a liquid phase in an inkjet printer require (claim 10), but the invention can also be one dry fabric to a dry toner - a thermoplastic - add the crosslinking of the dry toner underneath UV light induced and accomplished.

Wird das erwähnte Lösungsmittel zur Bildung der Drucktinte beigegeben, so wird durch das größere Volumen der Tinte die Beweglichkeit der Initiator- und Polymerisatormoleküle erhöht, so daß diese leichter einen Reaktionspartner finden können. Dadurch wird das Abbinden an der Oberfläche beschleunigt und es bleiben weniger nicht ausreagierte Monomere zurück.Will the solvent mentioned to form the printing ink added, so the larger volume of the ink Increased mobility of the initiator and polymerizer molecules, so that they can more easily find a reaction partner. This accelerates the setting on the surface and it less unreacted monomers remain.

Unabhängig von der Farbe der Farbpigmente in dem Farbstoffgemisch kann dieselbe polymerisierbare oder aushärtbare Substanz oder derselbe die Polymerisierung oder Aushärtung begünstigende, als Katalysator oder Initiator wirkende UV-Aktivator eingesetzt werden.Regardless of the color of the color pigments in the Dye mixture can be the same polymerizable or curable Substance or the same polymerization or curing favoring, acting as a catalyst or initiator UV activator can be used.

Hebt man als besonders vorteilhafte Verwendungsform der Erfindung den Tintenstrahldrucker hervor, so ist er mit der fotochemischen Fixierung durch den offenen oder "geschlossenen" Strahler ein Druckbild-Erzeuger geworden, der dokumentenechte Druckexemplare erzeugt, dies ohne erhöhten Energieaufwand erreicht und dabei das ohnehin geringe Betriebsgeräusch eines Tintenstrahldruckers nicht erhöht. Die Saugfähigkeit des Papieres ist Dank der Erfindung nicht mehr von wesentlichem Belang, kann doch die Fixierung in kürzester Zeit das noch in der Tinte befindliche Lösungsmittel polymerisieren, so daß auch keine ungewollten Verwellungen des Papieres erhalten werden.One lifts as a particularly advantageous form of use Invention of the inkjet printer, he is with the photochemical fixation through the open or "closed" Spotlight has become a print image generator that is true to documents Print copies are generated, without increasing energy consumption achieved and the low operating noise of a Inkjet printer not increased. The absorbency of the Thanks to the invention, paper is no longer essential Regardless, the fixation can be done in no time the solvent of the ink polymerize, so that also no unwanted curls of the paper are obtained.

Eine Begleiterscheinung der Dokumentenechtheit ist es, daß ein Benutzer mit feuchten Händen das gerade erzeugte Druckbild nicht mehr verwischen kann und auch in der Papierablage die erzeugten Dokumente nicht mehr beidseitig eingefärbt werden, wenn das gerade abgelegte Dokument noch nicht trocken ist und bereits ein neues Dokument auf die Papierablage aufgelegt wird.A side effect of document authenticity is that a Users with wet hands cannot print the image they just created can blur more and the generated ones in the paper tray Documents will no longer be colored on both sides if that just filed document is not yet dry and already one new document is placed on the paper tray.

Noch einmal hervorgehoben werden soll die Anwendung der erwähnten Excimerstrahler, die in den erwähnten Patentanmeldungen eingehend erläutert sind und eine nur schmalbandige Emission im UV-Bereich zwischen 120 nm und 360 nm mit nur wenig Nanometern (etwa 1 bis 2 nm) Breite haben. Diese schmalbandige Emission läßt sich gut auf den Absorptionsbereich des polymerisierbaren Stoffes in dem Farbstoffgemisch, der ein Lösungsmittel enthalten oder ein Feststoff sein kann, oder den die Polymerisation beschleunigenden UV-Reaktionsmittler abstimmen.The application of the should be emphasized once again excimer radiators mentioned in the mentioned Patent applications are explained in detail and only one narrow-band emission in the UV range between 120 nm and 360 nm with only a few nanometers (about 1 to 2 nm) in width. These narrow-band emission can be well on the absorption range of the polymerizable substance in the dye mixture, the one Contain solvent or can be a solid, or the the polymerization accelerating UV reactant vote.

Die erfindungsgemäßen Vorschläge sollen am Beispiel des Tintenstrahldruckers in ihrem Verständnis vertieft werden.The proposals according to the invention should be based on the example of Inkjet printers are deepened in their understanding.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen üblichen Tintenstrahldrucker, allerdings bereits ergänzt um eine UV-Fixierstufe 2, die in Papier-Durchlaufrichtung V dem Druckkopf 1 nachgeordnet ist. Fig. 1 is a section through a conventional inkjet printer, but already supplemented by a UV fixing stage 2 , which is arranged downstream of the print head 1 in the direction V of the paper.

Fig. 2 ist eine Vergrößerung des Bereiches im erwähnten Tintenstrahldrucker, in dem der Druckkopf 1 und der UV-Licht abgebende Strahler 2 angeordnet ist. Fig. 2 is an enlargement of the area in the mentioned ink jet printer, in which the print head 1 and the UV light emitting lamp 2 are arranged.

Fig. 3 ist ein Beispiel eines planaren Strahlers als Fixiereinheit 2. Fig. 3 is an example of a planar radiator as fixing unit. 2

Fig. 4 ist ein Beispiel einer offenen dielektrisch behinderten Entladung mit Strahler 2′, der neben UV-Strahlung auch Elektronenstrahlen und Radikale auf das Papier zur Einwirkung bringt. Fig. 4 is an example of an open dielectric barrier discharge with emitter 2 ', which in addition to UV radiation also brings electron beams and radicals to the paper.

Fig. 1 zeigt ein Schema eines üblichen Tintenstrahldruckers. Er hat in seinem unteren Bereich einen Papierstapel 31, in dem eine Mehrzahl von DIN-A4-Blättern aus Papier oder zu bedruckende Folien lagern. Über einen nicht näher hervorgehobenen Transport mit Rollen, Walzen und ggf. Bändern wird über eine Umlenkrolle 32 das Papier plan einem Druckkopf 1 zugeführt. Dort wird es mit einer Tinte 1c bedruckt, seien dies Zeichen oder Bilder, um anschließend in Vorschubrichtung auf einem außenliegenden Tablett 33 abgelegt zu werden. Vor dem Tablett 33 und nach der Tintenstrahl-Auftragseinheit 1, im Ausführungsbeispiel sogar unmittelbar danach, ist eine UV-Lampe 2 angebracht, die ihr Licht bevorzugt auf den soeben bedruckten Bereich des Papieres richtet. Aufgrund ihrer reinen UV-Licht-Abgabe kann die Lampe 2 sehr nahe an das Papier 31a gebracht werden, da sie keine Wärmestrahlung abgibt, die das Papier oder das Druckbild beschädigen könnten. Die Lampe 2 kann - wie die Fig. 1 schematisch zeigt - unter einer Klappe 28 angeordnet sein. Die Abdeckung 28 sollte lichtundurchlässig sein, um eine Schädigung des menschlichen Auges zu verhindern. Vorteilhaft kann die Abdeckung Verwendung finden, die zum Austauschen des Druckkopfes oder des Tintenbehälters geöffnet wird. Fig. 1 shows a schematic of a conventional ink jet printer. It has a paper stack 31 in its lower area in which a plurality of A4 sheets of paper or foils to be printed are stored. The paper is fed flat to a printhead 1 via a deflection roller 32 via a transport with rollers, rollers and possibly belts, which is not highlighted. There it is printed with an ink 1 c, be it characters or images, in order to be subsequently placed on an outside tray 33 in the feed direction. In front of the tray 33 and after the inkjet application unit 1 , in the exemplary embodiment even immediately thereafter, a UV lamp 2 is attached, which preferably directs its light onto the area of the paper just printed. Due to its pure UV light emission, the lamp 2 can be brought very close to the paper 31 a, since it does not emit heat radiation that could damage the paper or the printed image. The lamp 2 can - as schematically shown in FIG. 1 - be arranged under a flap 28 . The cover 28 should be opaque to prevent damage to the human eye. The cover, which is opened for exchanging the print head or the ink container, can advantageously be used.

Vergrößert ist in Fig. 2 der Drucktinten-Auftragsbereich und die Fixierung mit der Lampe 2 hervorgehoben. Mit V ist die Vorschubrichtung des Papieres 31a bezeichnet. Die Drucktinten- Auftragseinheit 1 besteht aus einem mit kleinen Düsen versehenen Druckkopf 1a, aus dem auf verschiedene Weisen Drucktinte 1c gesteuert hervortritt und auf das Papier oder die Folie 31a aufgetragen wird. Oberhalb des unmittelbaren Druckkopfes 1a ist der Drucktinten-Behälter 1b angeordnet. Die gesamte Drucktinten- Auftragseinheit 1 ist quer zur Vorschubrichtung V des Papieres an einem Gestänge gesteuert verfahrbar, sie wird über flexible elektrische Verbindungen von einer nicht näher dargestellten Steuereinheit so gesteuert, daß genau zum richtigen Zeitpunkt genau diejenigen Mikrodüsen des Druckkopfes 1a Tinte 1c auf das Papier 31a sprühen, spritzen oder strahlen, um ein gewünschtes Druckbild zu erzeugen.The printing ink application area and the fixation with the lamp 2 are emphasized in FIG. 2. V denotes the feed direction of the paper 31 a. The printing ink application unit 1 consists of a printing head 1 a provided with small nozzles, from which printing ink 1 c emerges in various ways and is applied to the paper or film 31 a. Above the immediate print head 1 a, the printing ink container 1 b is arranged. The entire printing ink application unit 1 can be moved in a controlled manner transversely to the feed direction V of the paper on a linkage, it is controlled via flexible electrical connections by a control unit (not shown in more detail) in such a way that exactly those micro nozzles of the print head 1 a ink 1 c are applied at exactly the right time spray, spray or radiate the paper 31 a to produce a desired print image.

Eine Alternative ist es, den Druckkopf bzw. die Tintendüse entlang der ganzen Papierbreite anzuordnen, so daß keine mechanische Bewegung der Auftragseinheit mehr erforderlich ist.An alternative is the print head or the ink nozzle to be arranged along the entire width of the paper so that none mechanical movement of the application unit is more required.

Das mit der Drucktinte 1c erzeugte Druckbild wird unmittelbar nach dem Auftragen auf dem Papier 31a einem UV-Licht ausgesetzt, das im Beispiel von einer Excimer-Lampe 2 gebildet wird. Von ihr geht eine schmalbandige Emission im UV-Bereich zwischen 120 nm und 360 nm aus, die nur wenige Nanometer Breite hat. Sie wird näher in P 43 02 465 erläutert und ist hier nur schematisch mit den konzentrischen Elektroden 21, 25 angedeutet, zwischen denen ein Dielektrikum 22, 24 liegt, das einen ringförmigen Entladungsraum 23 definiert. Die äußere Elektrode 25 ist für die im Entladungsraum entstehende Strahlung durchlässig, die durch dielektrisch behinderte Entladung unter kurzzeitiger Bildung von Excimern entsteht. Mit jedem Spannungsanstieg an den Elektroden wiederholt sich die kurzzeitige Bildung von Excimern, so daß durch die Wahl der Anregungsfrequenz oder durch Aussteuerung von Gruppen von Spannungsimpulsen eine Leistungsregelung möglich ist.The print image produced with the printing ink 1 c is exposed to UV light immediately after application to the paper 31 a, which is formed in the example by an excimer lamp 2 . It emits a narrow-band emission in the UV range between 120 nm and 360 nm, which is only a few nanometers wide. It is explained in more detail in P 43 02 465 and is only indicated schematically here with the concentric electrodes 21 , 25 , between which there is a dielectric 22 , 24 which defines an annular discharge space 23 . The outer electrode 25 is transparent to the radiation which arises in the discharge space and which arises due to dielectrically impeded discharge with brief formation of excimers. With each rise in voltage at the electrodes, the short-term formation of excimers is repeated, so that a power regulation is possible by the choice of the excitation frequency or by modulation of groups of voltage pulses.

Der koaxiale Aufbau ist allerdings nicht zwingend, es kann auch eine planare Form der Excimer-Lampe gewählt werden, da das Gasgemisch in der Lampe nahezu Atmosphärendruck hat.However, the coaxial structure is not mandatory, it can a planar shape of the excimer lamp can be chosen because that Gas mixture in the lamp has almost atmospheric pressure.

Durch den Einfluß des UV-Lichtes auf den Druckträger (Papier, leichter Karton oder Folien) wird in der aufgetragenen Drucktinte 1c eine fotochemische Reaktion ausgelöst. Zwar ist die Tinte zumindest teilweise vom Papier beim Auftragen durch die Druckeinheit 1 schon aufgesaugt, es besteht aber noch eine erhebliche Feuchtigkeit, die mittels der fotochemischen Vernetzungsreaktion durch das UV-Licht L entfernt wird. Der die Flüssigkeit der Tinte bildende Lösungsmittelbestandteil wird durch den UV-Einfluß ausgehärtet oder vernetzt (polymerisiert). Dazu ist es günstig, wenn das Absorptionsmaximum des Lösungsmittelbestandteiles genau oder in etwa mit der mittleren Wellenlänge des Strahlers 2 übereinstimmt. Kann dies nicht sichergestellt werden, so wird ein Katalysator zugefügt, der katalytisch auf die eigentliche Polymerisationsreaktion einwirkt (sogenannte Fotoinitiatoren). Beispiele für Bestandteile der Tinte sind DMP (Dimethyloxydiphenylethanon), HMPP, ITX, EPD, AS (Acrylsäure), NDEA (N-Methyldiethanolamin), TMPTA (Trimethylolpropantriacrylat), BPH (Benzophenon), letzterer in Verbindung mit anderen Initiatoren.Due to the influence of UV light on the print medium (paper, light cardboard or foils), a photochemical reaction is triggered in the applied printing ink 1 c. Although the ink is at least partially already absorbed by the paper when it is applied by the printing unit 1 , there is still considerable moisture which is removed by the UV light L by means of the photochemical crosslinking reaction. The solvent component forming the liquid of the ink is cured or crosslinked (polymerized) by the UV influence. For this purpose, it is favorable if the absorption maximum of the solvent component corresponds exactly or approximately with the mean wavelength of the radiator 2 . If this cannot be ensured, a catalyst is added which has a catalytic effect on the actual polymerization reaction (so-called photoinitiators). Examples of components of the ink are DMP (dimethyloxydiphenylethanone), HMPP, ITX, EPD, AS (acrylic acid), NDEA (N-methyldiethanolamine), TMPTA (trimethylolpropane triacrylate), BPH (benzophenone), the latter in conjunction with other initiators.

Abhängig von der Leistung der eingesetzten UV-Lampe 2 kann die Breite variiert werden, in der die Strahlung L auf das Druckbild einwirkt. Bei nur geringer Leistung kann ein breiterer Einwirkungsbereich und eine besonders nahe Anordnung des Strahlers 2 zum Druckbild-Träger 31a gewählt werden. Auch die Geschwindigkeit des Papiervorschubes V kann darauf abgestimmt werden. Beachtet werden sollte aber, daß trotz Papiernähe der Druckkopf nicht ohne Abschirmung im Wirkungsbereich des Strahlers liegt. Depending on the power of the UV lamp 2 used , the width in which the radiation L acts on the printed image can be varied. With only low power, a wider range of action and a particularly close arrangement of the radiator 2 to the printed image carrier 31 a can be selected. The speed of the paper feed V can also be adjusted to this. It should be noted, however, that despite the proximity of the paper, the printhead is not within the range of the emitter without shielding.

Die im Beispiel verwendeten Excimerstrahler müssen bei geringer Seitenzahl pro Minute nicht gekühlt werden. Das kommt dem Betriebsgeräusch des im Betrieb ohnehin sehr leisen Tintenstrahldruckers zugute. Nachdem die konzentrischen Excimer- Strahler 2 auch eine langgestreckte Gestalt von geringem Querschnitt haben, ist nur ein geringer ergänzender Raumbedarf für ihre Anbringung am kompakten Tintenstrahldrucker erforderlich. Die planare Lampenform (Fig. 3) kann einem planaren Abschnitt des Papiertransportweges zugeordnet werden. Ebenso läßt sich eine Lame mit nicht planen aber parallelen Dielektrika einem beliebig ausgeformten Papiertransportweg anpassen.The excimer emitters used in the example do not need to be cooled with a small number of pages per minute. This benefits the operating noise of the already very quiet inkjet printer. Since the concentric excimer emitters 2 also have an elongated shape with a small cross section, only a small amount of additional space is required for their attachment to the compact inkjet printer. The planar lamp shape ( FIG. 3) can be assigned to a planar section of the paper transport path. Likewise, a lame with non-planar but parallel dielectrics can be adapted to any paper transport path.

Das Ruhegeräusch eines Tintenstrahldruckers ist sehr gering, da keine thermischen Fixierstufen und damit keine Kühlungsgebläse erforderlich sind, so daß im Stand-by-Betrieb der Geräuschpegel auf ein Minimum gesenkt ist. Damit verbunden werden kann auch ein Abschalten der Lampe 2, so daß der gezeigte Tintenstrahldrucker nahezu kein Geräusch entwickelt. Erst wenn ein Druck initiiert wird, wird der Papiervorschub aktiviert und die Lampe 2 kann eingeschaltet werden. Aufgrund ihres UV-Spektrums und der fotochemischen Fixierreaktion im erzeugten Druckbild bedarf der Strahler 2 keiner Vorwärmung und ist sofort nach Einschalten betriebs- und fixierbereit. Nach Durchlauf aller Papiere oder Folien 31a für den jeweiligen Druckvorgang kann der Strahler 2 wieder abgeschaltet werden. Das kann von der Steuerung des Tintenstrahldruckers einfach koordiniert werden. Damit einher geht ein noch geringerer Energieverbrauch, so daß der gezeigte Tintenstrahldrucker noch besser als z. B. Laserdrucker an einzeln stehenden PCs Verwendung finden, wo die Auslastung des Druckers in der Regel gering ist, aber eine spontane Druckbereitschaft gewünscht wird.The quiet noise of an inkjet printer is very low, since no thermal fixing stages and therefore no cooling fans are required, so that the noise level is reduced to a minimum in stand-by mode. This can also be connected to switching off the lamp 2 , so that the inkjet printer shown makes almost no noise. Only when printing is initiated is the paper feed activated and the lamp 2 can be switched on. Due to its UV spectrum and the photochemical fixing reaction in the printed image generated, the radiator 2 does not require any preheating and is ready for operation and fixing immediately after being switched on. After all the papers or foils 31 a have been run through for the respective printing process, the emitter 2 can be switched off again. This can be easily coordinated by the control of the inkjet printer. This is accompanied by an even lower energy consumption, so that the inkjet printer shown is even better than z. B. Laser printers can be used on stand-alone PCs, where the load on the printer is usually low, but spontaneous readiness for printing is desired.

Ergänzend soll bemerkt werden, daß die Drucktinten- Auftragseinheit 1 nicht auf eine allein schwarze Tinte beschränkt ist, sondern durchaus für mehrfarbige Bilder geeignet sein kann. Die Farben können in einem Druckauftrag gleichzeitig auf dem Träger 31a aufgebracht werden. Dazu können verschiedene Farbbehälter 1b, 1b′, 1b′′ und verschiedene Druckköpfe 1a, 1a′, 1a′ ′ nebeneinander angeordnet sein und gleichzeitig ihre jeweiligen gelösten Farbpigmente auf das Papier auftragen, um ein mehrfarbiges Bild zu erzeugen. Alle verschiedenfarbigen Tinten können den erwähnten polymerisierbaren Stoff oder zusätzlich den erwähnten UV-Reaktionsmittler enthalten.In addition, it should be noted that the printing ink application unit 1 is not limited to black ink alone, but may well be suitable for multi-color images. The colors can be applied simultaneously to the carrier 31 a in a print job. For this purpose, different ink containers 1 b, 1 b ', 1 b''and different print heads 1 a, 1 a', 1 a '' can be arranged next to one another and at the same time apply their respective dissolved color pigments to the paper in order to produce a multicolored image. All differently colored inks can contain the polymerizable material mentioned or additionally the UV reaction medium mentioned.

Eine enge Zuordnung von UV-Strahler 2 und Tinten- Auftragseinheit 1 ist vorteilhaft, um die Einwirkdauer der feuchten Tinte in dem Druckbild-Träger 31a nur sehr kurz zu halten. Dann wird auch vermieden, daß das Papier sich durch stärkeren Tinten-Auftrag wellt, dies vermeidet die sofort einsetzende Strahlung L des UV-Strahlers 2. Bei der engen Zuordnung sollte allerdings vermieden werden, daß ein Strahlungseinfluß die Tinten-Auftragseinheit trifft.A close association of UV lamp 2 and ink application unit 1 is advantageous in order to keep the exposure time of the moist ink in the printed image carrier 31 a only very short. Then it is also avoided that the paper curls due to a stronger application of ink, this avoids the immediately occurring radiation L of the UV lamp 2 . With the close assignment, however, it should be avoided that a radiation influence hits the ink application unit.

Außer in einer separaten (in sich geschlossenen) UV-Lampe 2 (Fig. 1 und 2) läßt sich die ultraviolette Strahlung auch unmittelbar über der Papieroberfläche in Luft mit einer Anordnung 2′ erzeugen (Fig. 4). Dazu wird die zweite, meist die geerdete, Elektrode 25′ unter der Ebene der Papierbahn 3 angeordnet. Bei Anlegen einer Hochspannung zündet die dielektrisch behinderte Entladung (Barrierenentladung) unmittelbar im Zwischenraum 23′ zwischen der ersten, von einem Dielektrikum 22 umgebenen Elektrode 21 und dem Papier.Except in a separate (self-contained) UV lamp 2 ( Fig. 1 and 2), the ultraviolet radiation can also be generated directly above the paper surface in air with an arrangement 2 '( Fig. 4). For this purpose, the second, usually the grounded, electrode 25 'is arranged below the plane of the paper web 3 . When a high voltage is applied, the dielectric barrier discharge (barrier discharge) ignites directly in the space 23 'between the first electrode 21 surrounded by a dielectric 22 and the paper.

Bei dieser Ausführung tritt keine Absorption der UV-Strahlung in der Wand 24 der Lampe 2 auf. Daneben wird die Fixierung des Schriftbildes durch Elektronenbeschuß oder gebildete Radikale aus der Gasentladung unterstützt werden.In this embodiment, no absorption of the UV radiation occurs in the wall 24 of the lamp 2 . In addition, the fixation of the typeface will be supported by electron bombardment or radicals formed from the gas discharge.

Erwähnt werden soll auch, daß es UV-härtende Substanzen mit Fotoinitiatoren gibt, die eine nur geringe Leistung des Strahlers 2, 2′ erfordern, um zu polymerisieren oder schnell auszuhärten. Neben der Einwirkung von UV-Licht in einem engen Spektralbereich kann die zusätzliche Einwirkung von Elektronen- und anderen Strahlungen der offenen Entladung 2′, 23′, die Polymerisierung oder Aushärtung weiter beschleunigen. It should also be mentioned that there are UV-curing substances with photoinitiators that require only a low power of the radiator 2 , 2 'to polymerize or cure quickly. In addition to the action of UV light in a narrow spectral range, the additional action of electron and other radiation from the open discharge 2 ', 23 ', can further accelerate the polymerization or curing.

Ein nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel betrifft einen Plotter, bei dem Stifte zum Zeichnen verwendet werden und bei denen keine Tinte und kein Toner, sondern eine Tusche eingesetzt wird. Auch hier kann die Polymerisierung der Tusche mit den erwähnten vernetzbaren Lösungsmittel-Bestandteilen eine schnelle Fixierung des geplotteten Bildes ermöglichen. Nachdem bei einem portablen kleinen Plotter der Bild-Träger (die Folie oder das Papier) festliegt und von einem X-Y-beweglichen Stift beschrieben oder mit Zeichnungen versehen wird, kann eine verfahrbare UV-Strahlungsquelle verwendet werden, die bei zurückgefahrenem Stift einmal quer über das festliegende Papier bewegt wird.An embodiment not shown relates to one Plotter using pens for drawing and at who used no ink and no toner, but an ink becomes. Here, too, the ink can be polymerized with the crosslinkable solvent components mentioned a quick Allow fixation of the plotted picture. After at one portable small plotter the image carrier (the slide or that Paper) and an X-Y-movable pin described or provided with drawings, a movable UV radiation source can be used, which retracted pen once across the fixed paper is moved.

Wird ein großer Standplotter verwendet, der mit einem über eine Rolle beweglichem Papier beschickt wird, bei nur in Y-Richtung verschieblichem Stift, so kann oberhalb der Umlenkrolle und neben der Verfahr-Anordnung für den Stift eine UV-Lampe quer zur Verfahrrichtung des Papieres oder des Pergamentes angeordnet werden und nach Fertigstellung - oder mehrmals im Zuge der Fertigstellung - das eingespannte Papier oder Pergament von Anfang bis Ende an dem dann eingeschalteten UV-Lichterzeuger vorbeigefahren werden.If a large standing plotter is used, the one with a Roll of moving paper is loaded, only in the Y direction movable pin, so can above the pulley and in addition to the travel arrangement for the pen, a UV lamp across Direction of travel of the paper or parchment arranged and after completion - or several times in the course of Completion - the clamped paper or parchment from Start to end on the UV light generator that is then switched on be driven past.

Claims

1. Inkjet printer with a low-heat fusing stage ( 2 , 2 '), which is the printing ink applicator ( 1 ; 1 a, 1 b) downstream in the paper flow direction (V).

2. Inkjet printer according to claim 1, wherein the fixing stage ( 2 , 2 ') on the film or paper ( 31 a) (print image carrier) applied ink ( 1 c) fixed by means of photochemical reaction.

3. Inkjet printer according to claim 1 or 2, wherein the photochemical reaction or the fixation via a UV light generator ( 2 ; 21 , 22 , 23 , 24 , 25 ; 2 '; 21 , 22 , 23 '; 25 '), in particular an excimer lamp, is controlled.

4. Inkjet printer according to claim 3, wherein the switching on or off of the light generator ( 2 , 2 ') is coordinated with the printing operation of the printer.

5. Inkjet printer according to one of the preceding claims, in which the printing ink ( 1 c) contains a colorant and a light-sensitive, in particular UV-sensitive, portion (polymerizer).

6. The inkjet printer of claim 5, wherein the polymerizer is essentially complete Spectral range of the UV light generator under networking or Curing absorbs.

7. Inkjet printer according to one of the preceding claims, in which the fixing stage ( 2 ') has at least two electrodes ( 25 ', 21 ) which are arranged on both sides of the paper passage plane ( 3 ).

8. Inkjet printer according to one of the preceding claims, in which the electrodes bear directly on the paper pass plane ( 3 ) or are very close to it.

9. Photochemical fixing process for dyes, such as ink, ink, toner, in type-image generators, such as inkjet printers, laser printers, plotters, faxes, copiers, in which a type-image carrier ( 31 , 31 a) is applied in a controlled manner ( 1 a, 1 b) dye ( 1 c) with light (L) a frequency above the infrared range is fixed.

10. The method according to claim 9, wherein Light in the UV range is used.

11. Dye mixture for one process or one Inkjet printer according to one of the preceding claims, containing color pigments and a polymerizable substance, which is directly or mediated by exposure to light a UV absorbing reactant (catalyst or Initiator) that solidifies the color pigments.

12. A dye mixture according to claim 9, in which the polymerizable substance contains a solvent.

13. A dye mixture according to claim 9 or claim 10, in which the reactant is a mixture of two or more Contains photo initiators.

14. Dye mixture according to one of claims 9 to 13, in which the polymerizable substance (at least partially) is solidified by electron beams or radicals of an open barrier discharge ( 23 ').

15. Retrofit kit for an inkjet printer without a fixing stage,

- With a on the printer, under a cover that is opaque to the outside ( 28 ) and - in operation - UV light emitting lamp ( 2 , 2 '), which is in the paper flow direction (V) after the print head ( 1 ; 1 a, 1 b) the printer can be attached and electrically connected to it;
- With a control unit for printer-controlled or manual switching on or off of the radiator ( 2 , 2 ').