EP0992864A2 - Ink layer fixing - Google Patents

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EP0992864A2
EP0992864A2 EP99117814A EP99117814A EP0992864A2 EP 0992864 A2 EP0992864 A2 EP 0992864A2 EP 99117814 A EP99117814 A EP 99117814A EP 99117814 A EP99117814 A EP 99117814A EP 0992864 A2 EP0992864 A2 EP 0992864A2
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EP
European Patent Office
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radiation
carrier
infrared
application
infrared radiation
Prior art date
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EP99117814A
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German (de)
French (fr)
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EP0992864B1 (en
EP0992864A3 (en
Inventor
Kai K. O. Dr.-Ing. Bär
Rainer Dr.-Ing. Gaus
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Advanced Photonics Technologies AG
Original Assignee
Industrieservis Gesellschaft fur Innovation Technologie-Transfer und Consulting fur Thermische Prozessanlagen Mbh
Advanced Photonics Technologies AG
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Publication date
Priority claimed from DE19857044A external-priority patent/DE19857044C2/en
Application filed by Industrieservis Gesellschaft fur Innovation Technologie-Transfer und Consulting fur Thermische Prozessanlagen Mbh, Advanced Photonics Technologies AG filed Critical Industrieservis Gesellschaft fur Innovation Technologie-Transfer und Consulting fur Thermische Prozessanlagen Mbh
Publication of EP0992864A2 publication Critical patent/EP0992864A2/en
Publication of EP0992864A3 publication Critical patent/EP0992864A3/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2007Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using radiant heat, e.g. infrared lamps, microwave heaters

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for Fixation of a color application on a sheet-like and / or endless carrier, especially of toner powder on copy paper and / or laser printing paper, the ink application being heated, to achieve a permanent connection with the wearer.
  • Endless is understood to mean individual sections of the carrier in contrast to individual sheets with no space between them Sections are related. The sections for example, separated from each other on pre-perforated lines become.
  • the invention further relates to the use of a By means of fixing the color application. When fixing in particular, the toner is also cross-linked.
  • the Carrier can be made not only from conventional paper, but also made of special paper with resin components, foil and / or anything other carrier material.
  • toner powder black or different colored color particles
  • electrophotographic Applying methods to copy paper so that the outline and possibly the color of the toner powder Color order correspond to an original image.
  • the toner powder immediately after it is applied to the copy paper by electrostatic forces, adhesion and / or by its Weight force at the desired location on the copy paper held.
  • the toner powder is fixed by the Copy paper with the toner powder application through the space a pair of fuser rollers is promoted. At least one of the Both fuser rollers are actively heated, that is, by one Heating warmed to a temperature and held.
  • the temperature of the roller surface is sufficient for the toner powder to melt and a firm connection of the toner powder with the To effect copy paper.
  • the distance between the two fixing rollers is therefore set so that the Surfaces of the fixing rollers, the copy paper or the toner powder contact under a contact pressure.
  • the contact pressure can contribute to fixation in addition to the warming by the melted toner powder is pressed into the copy paper surface becomes. This creates a toothing of the toner surfaces with the copy paper surface.
  • the actively heated contact device by heat radiation and / or by heat conduction and / or by convection heat loses, care must be taken that the device for Apply the paint application and the one not yet applied Paint application can not be heated. Otherwise the material would of the color application before application to the sheet-like carrier subjected to a heat treatment that the Application in the desired manner prevented or difficult.
  • the operating temperature of the contact device is also through limited their type and construction, with the result that the Working speed or clock rate is limited. Another The reason for a limit of the operating temperature is that the Paper at about the same temperature or even higher Temperature as the toner heats up and that the paper Damage exceeded a certain maximum temperature or is destroyed.
  • the object of the present invention is a method and a device for fixing a color application on a leaf-like and / or endless carriers of the aforementioned Specify the type in whose execution or operation one for the Fixing unnecessary heating of device parts and / or the sheet-like carrier can be avoided.
  • Another The object of the invention is to provide a means whose Use allows heating of the paint application, whereby a heating of not required for fixation Parts of the device and / or the carrier can be avoided.
  • An essential idea of the invention is that the Color application is irradiated with infrared radiation, so that the Color application by absorption of at least part of the infrared radiation is heated.
  • a radiation source for generating infrared radiation to provide and to provide an irradiation area, in which the carrier can be introduced to the infrared radiation to be exposed so that the paint application is heated.
  • An advantage of the invention is that infrared radiation is so adjustable and / or controllable that a targeted Warming only for fixing the paint application on the Carrier required matter is effected.
  • a targeted warming does not rule out, however, that areas of the Carriers that do not apply paint are desirably heated be, for example, following the fixation Prepare process steps or to dry the carrier. Depending on the type and material of the paint application takes place through the heating also takes place a networking of the paint application.
  • the infrared radiation or its essential, radiation components causing heating in the near Infrared that spectral range is under near infrared Electromagnetic radiation understood between the visible wavelength range and about 1.4 micron wavelength lies. In particular, 80% of the radiation energy is in the Wavelength range from 0.8 to 1.8 ⁇ m. Particularly preferred is that the infrared radiation or its essential, the Radiation components causing heating, in the wavelength range between the visible range and 1.0 micron wavelength lie.
  • the emission temperature of 2500 K. or higher, in particular of 2900 K or higher can higher radiation flux density of those absorbed by the paint application Infrared radiation can be achieved as the emitting Surface of the radiation source Radiation with greater radiance emitted.
  • the spectral continues to shift Maximum of the emitted radiance according to the Vienna displacement law with increasing surface temperature shorter wavelengths and is expressed as a percentage distribution of the emitted radiation energy sharper, that means a certain percentage of the radiant energy is in an increasingly narrow spectral range around the wavelength spectral radiance emitted around.
  • the Color application and the carrier better in the sense of a targeted Take advantage of warming. Therefore, in a training of the process according to the invention of the paint application and the carrier selected such that their absorption properties for spectrally differentiate the absorption of infrared radiation.
  • the near infrared carrier is preferably low Degree of absorption, for example an absorption level of 0.1 to 0.2, and the color application in the near infrared has one Degree of absorption, for example an absorption level of 0.7 to 0.9.
  • the radiant energy that is on the carrier and the is then applied mainly absorbed by the paint application. In this way there is a targeted heating of the paint application.
  • the infrared radiation is preferably applied before it strikes the paint application spectrally filtered, and the filtering so on the absorption properties of the carrier and the Color order matched that the heating of the carrier is negligible is small.
  • longer-wave filters are used Radiation components of the infrared radiation filtered out to the To minimize heating of the carrier.
  • The has preferably device according to the invention a spectral filter for filtering out of radiation components of the radiation source, where the spectral filter between the radiation source and the Irradiation area is arranged.
  • the spectral filter is a plate-like, by absorption certain spectral radiation components of active filters, in particular a quartz glass pane.
  • the heating of the paint application using infrared radiation in a short time, especially within fractions of a second or a few seconds.
  • unwanted warming can occur of the wearer can be effectively avoided, including the flat Shape of the carrier is helpful.
  • the carrier is only heated directly at the interfaces the carrier surface and the paint application instead. A such localized warming may be desirable to get a firm connection with the paint application.
  • the carrier and the paint application non-absorbed, reflected radiation components of the Infrared radiation in the direction of the wearer or the color application reflected back. In this way, the radiation energy not yet absorbed and reflected back at least partially absorbed by the paint application.
  • Another option from a radiation source emitted infrared radiation effectively for heating the To use paint job is that of the radiation source not in the direction of the carrier or the color application emitted infrared radiation in the direction of the carrier or Color order is reflected.
  • This is on the device side preferably a primary reflector for reflecting the generated ones Infrared radiation and for concentrating infrared radiation provided in the radiation area in which the carrier can be introduced.
  • a secondary reflector for reflecting back radiation components of the Infrared radiation from the carrier and the paint application is not absorbed and reflected towards the secondary reflector are provided in the direction of the carrier.
  • this has a back reflector, which from the perspective of the radiation source is arranged behind the radiation area.
  • the back reflector is used to reflect radiation from the Radiation source is emitted towards the carrier.
  • the reflector or reflectors are advantageously actively cooled.
  • the reflector or the reflectors have a reflector body with one therein arranged cavity to preferably liquid cooling of the respective reflector from the inside of the To allow reflector surface.
  • the cooling of the radiation emitted by the reflectors is minimized and thus good Controllability of the irradiation of the sheet-like carrier or guaranteed of his color application. Chilled continue to work Reflectors as protective shields against undesired heating of device parts involved in the process of heating should not be heated.
  • the cooling especially the Liquid and / or gas cooling is expediently not only used with reflectors, but generally with one Part or more parts of the device that measure the intensity, Direction and / or wavelength of that from the radiation source emitted infrared radiation.
  • These are in particular also spectral filters and / or radiation transmissive Envelopes of a radiation source, which inevitably one Warming by absorbing part of it subject to transmitted radiation.
  • the infrared radiation is preferably spectrally different Absorption properties of the respective color partial order Voted. So in particular already fixed parts of the paint application warmed less than before parts that are not fixed, or in the best case will not be warmed more.
  • the adaptation of infrared radiation to the Absorption properties are achieved in particular through filtering and / or adaptation of the emission temperature of a heat radiator.
  • the use according to the invention is used to heat the paint application an infrared lamp proposed.
  • the Infrared lamp is a halogen lamp.
  • the infrared lamp is a tube emitter with a line-like in a radiolucent Tube, preferably in a quartz glass tube Filament is formed.
  • the infrared lamp is used a plate-like spectral determined by absorption Radiation components acting spectral filter, especially with a quartz glass pane combined, the spectral filter between the radiation source, d. i.e., the incandescent body, and the Irradiation area is arranged in which the sheet-like Carrier is arranged.
  • the spectral filter serves Delimitation of the flow space from the space in which the Irradiation area is located.
  • any radiation-permeable covering of the Radiation source and / or one or more possibly present Cooled reflectors in the area of the radiation source is also preferred.
  • the device shown in FIG. 1 has two halogen lamps 1 on, each having a filament 2 made of tungsten wire.
  • the Filaments 2 are each one along the center line Quartz glass tube 8 extending perpendicular to the image direction.
  • a primary reflector 4 With the halogen lamps 1 is a primary reflector 4 combined, with a constant cross-sectional profile extends parallel to the quartz glass tube 8.
  • Halogen lamp 1 When switched on Halogen lamp 1 reflects the primary reflector 4 from the halogen lamp 1 not in the direction of an irradiation area emitted infrared radiation in the radiation area.
  • FIG. 1 there is a Sheet of copy paper 6 in the irradiation area.
  • the copy paper 6 was previously coming from the right into the radiation area promoted.
  • the device or one with the Device combined copier an applicator roller 10 and an application counter roller 11.
  • the axes of rotation of the application roller 10 and the application counter roller 11 are parallel aligned and positioned so that at counter-rotating movement of the rollers from top right in Fig. 1 fed copy paper (feed direction is with Arrow indicated) promoted by the pair of rollers to the bottom left becomes.
  • a guide element 12 ensures that the copy paper swings in a horizontal conveying direction and thus in the Irradiation area occurs.
  • the application roller 10 is used to apply toner powder Copy paper 6 through the space between the Application roller 10 and the application counter roller 11 conveyed through becomes.
  • the toner powder is applied by a device, not shown the application roller 10 is applied, in accordance with the Lettering or the image of the original from which a copy is made shall be.
  • the application roller 10 rolls off, the toner powder in the area of the gap to the application counter roller 11 applied to the copy paper 6. Until entry into the Irradiation area, the toner powder adheres to the copy paper 6 due to electrostatic forces.
  • the copy paper comes 6 on its underside with the surface of a conveyor belt 13 in contact and is circulating through the endless Movement of the conveyor belt 13 through the irradiation area conveyed through until the front end of the copy paper 6 Conveyor roller pair 15, 16 reached.
  • the copy paper 6 supported by a further guide element 14.
  • the copy paper 6 shown in Fig. 1 is an example three places on its top toner 7, which as described applied to the copy paper 6 by the application roller 10 has been. Both the copy paper itself and the toner 7 are shown exaggeratedly thick.
  • the halogen lamps 1 are switched on. Due to the low thermal inertia of the filaments 2, the operating temperature of the filaments 2 is reached within fractions of a second after switching on. If the copy paper 6 enters the radiation area with its front edge, the full radiation power of the halogen lamps 1 is available at least approximately. Accordingly, the radiation spectrum emitted by the halogen lamps 1 changes only slightly from this point in time until the halogen lamps 1 are switched off. In particular, the circuit flux density of the radiation impinging on the copy paper 6 is more than 300 kW / m 2 . In order to maintain the constant operating temperature of approximately 2900 K on the surface of the filaments 2, the electric glow current is regulated by the filaments 2.
  • That of the halogen lamps 1 at a filament surface temperature radiation emitted by 2900 K essentially exists from short-wave infrared radiation. Longer-wave components of the emitted radiation will be at least partially absorbed by the quartz glass tubes 8.
  • An additional, in 1 spectral filter (not shown) can be provided to certain radiation components, which after the passage of the Radiation through the quartz glass tubes 8 are still present, filter out. These radiation components exist in particular in long-wave infrared radiation components and in radiation components, at the wavelength of the copy paper 6, printing or already fixed toner of a different color have a high degree of absorption.
  • the radiation from the Infrared lamps 1 emitted in different directions.
  • On Part of the radiation is, for example, directly in the direction of Toner 7 is emitted on the copy paper 6 and from the toner 7 absorbed.
  • Another part of the radiation is directed towards the Primary reflector 4 emits and from this in the direction of Toner 7 reflects.
  • Another part of the radiation is reached directly, or after reflection by the primary reflector 4, places the copy paper 6, which do not carry a color application. Because of the low degree of absorption of the copy paper 6 for the emitted and possibly filtered radiation these radiation parts essentially from the copy paper reflected.
  • An essential part of the reflected radiation strikes the primary reflector 4 or a secondary reflector 5 on the underside of a reflector body 3, in the trough-shaped recesses arranged the halogen lamps 1 are, the surfaces of the trough-shaped recesses with a reflective layer are coated or preferably consist of polished aluminum, so that the Primary reflector 4 is formed. From the primary reflector 4 or a significant part of the secondary reflector 5 incident infrared radiation back towards the copy paper 6 reflected back. There the radiation either hits on the toner 7 or on places of the copy paper 6 that are not Wear toner. Accordingly, part of the incident radiation continues the chain of reflection. As a result the majority of the halogen lamps 1 emitted radiation absorbed by the toner 7 and in heat implemented.
  • the radiation area laterally, that is, in Direction of the application roller 10, in the direction of the conveyor rollers 15, 16 or in directions transverse to the image surface preferably further to the side of the radiation area Reflectors provided that the radiation in the radiation area throw back.
  • the Distance of the reflector body 3 to the top of the conveyor belt 13, on which the copy paper 6 is located clearly be less than shown in Fig. 1. That way too can cause radiation losses due to leakage from the side Irradiation area can be minimized.
  • Fig. 2 shows a reflector arrangement of such a device. Except for the reflector body already described with reference to FIG. 1 3 with the primary reflector 4 and the secondary reflector 5 the reflector arrangement has a total of 4 side reflector bodies 23, of which only due to the sectional view two are shown. The other side reflector bodies, not shown are located above and below the 2 at the level of the side reflector body shown 23. The side reflector bodies point to their Irradiation room side secondary reflectors 21, the preferably have a surface of polished aluminum. Furthermore, there is a back reflector body in the reflector arrangement 24 is provided with a back reflector 22. The back reflector 22 is shown on the back of the dashed lines leaf-like carrier directed.
  • the reflector arrangement is that of the reflectors 4, 5, 21, 22 bordered irradiation room almost completely closed. Therefore, only slight radiation losses occur Radiation emerges from the radiation room. All in all is the proportion of radiation that is indirect, i.e. that is, at least a reflection, starting from the radiation source on the leaf-like carrier or its color application, larger than 60% of the radiation emitted.
  • the reflector body 3 has a cavity, not shown on.
  • liquid preferably water
  • the reflector body 3 an input port 25 for introducing the liquid and an outlet port 26 for discharging the liquid.
  • the direction of flow is indicated by arrows in FIG. 2.
  • the coolant takes on the inside of the reflectors 4, 5 heat on, inevitably through absorption part of the radiation energy absorbed by the reflectors 4, 5 arises.
  • the side reflector body 23 and / or the back reflector body 24 can be cooled in a similar manner.
  • the conveyor roller pair 15, 16 met in addition to Funding function two more functions. For toners or Color orders, which are not only caused by heating but also by printing are fixed, the conveyor roller pair 15, 16 exercises the required Print on the warmed toner or paper out. Furthermore, the conveyor roller pair 15, 16 cools the toner 7 and the copy paper 6. Subsequent components of the copier therefore do not have to be temperature resistant.

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Abstract

The equipment has an infra red lamp (1) for heating the toner (7) deposited on the copier and/or laser printing paper (6). A primary reflector (4) concentrates the infrared beam on to the paper. A quartz glass tube (8) acts as a spectral filter. Provision can be made to prevent stray reflection of the beam on to other printer components and to cool the reflectors.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fixierung eines Farbauftrages auf einem blattartigen und/oder endlosen Träger, insbesondere von Tonerpulver auf Kopierpapier und/oder Laserdruckpapier, wobei der Farbauftrag erwärmt wird, um eine dauerhafte Verbindung mit dem Träger zu erzielen. Unter "endlos" wird verstanden, daß einzelne Abschnitte des Trägers im Unterschied zu einzelnen Blättern ohne Zwischenraum mit anderen Abschnitten zusammenhängen. Dabei können die Abschnitte beispielsweise an vorperforierten Linien voneinander getrennt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines Mittels zur Fixierung des Farbauftrages. Bei der Fixierung findet insbesondere auch eine Vernetzung des Toners statt.The invention relates to a method and an apparatus for Fixation of a color application on a sheet-like and / or endless carrier, especially of toner powder on copy paper and / or laser printing paper, the ink application being heated, to achieve a permanent connection with the wearer. Under "Endless" is understood to mean individual sections of the carrier in contrast to individual sheets with no space between them Sections are related. The sections for example, separated from each other on pre-perforated lines become. The invention further relates to the use of a By means of fixing the color application. When fixing in particular, the toner is also cross-linked.

Bei der Fixierung eines Farbauftrages auf einem blattartigen Träger soll der Farbauftrag dauerhaft mit dem Träger verbunden werden. Die Dauerhaftigkeit schließt jedoch nicht aus, daß der Farbauftrag, beispielsweise zur Korrektur eines Gesamtbildes, ganz oder teilweise von dem Träger wieder entfernt wird. Der Träger kann nicht nur aus herkömmlichem Papier, sondern auch aus Spezialpapier mit Harzbestandteilen, Folie und/oder jeglichem anderen Trägermaterial bestehen.When fixing a color application on a sheet-like Carrier should the paint application be permanently connected to the carrier become. However, the durability does not exclude that the Paint application, for example to correct an overall image, is wholly or partly removed from the carrier. The Carrier can be made not only from conventional paper, but also made of special paper with resin components, foil and / or anything other carrier material.

Bei Kopiergeräten ist es bekannt, ein Pulver aus schwarzen oder andersfarbigen Farbpartikeln (Tonerpulver) mittels elektrophotographischer Verfahren auf Kopierpapier aufzubringen, so daß die Umrisse und evtl. die Farbe des aus Tonerpulver bestehenden Farbauftrages einem Originalbild entsprechen. Das Tonerpulver wird unmittelbar nach seinem Aufbringen auf das Kopierpapier durch elektrostatische Kräfte, Adhäsion und/oder durch seine Gewichtskraft an der gewünschten Stelle des Kopierpapiers gehalten. Anschließend wird das Tonerpulver fixiert, indem das Kopierpapier mit dem Tonerpulverauftrag durch den Zwischenraum eines Fixierwalzenpaares gefördert wird. Zumindest eine der beiden Fixierwalzen wird aktiv geheizt, das heißt, durch eine Heizung auf eine Temperatur erwärmt und gehalten. Die Temperatur der Walzenoberfläche reicht aus, um das Tonerpulver zu schmelzen und eine feste Verbindung des Tonerpulvers mit dem Kopierpapier zu bewirken.In the case of copiers, it is known to use a powder of black or different colored color particles (toner powder) by means of electrophotographic Applying methods to copy paper so that the outline and possibly the color of the toner powder Color order correspond to an original image. The toner powder immediately after it is applied to the copy paper by electrostatic forces, adhesion and / or by its Weight force at the desired location on the copy paper held. Then the toner powder is fixed by the Copy paper with the toner powder application through the space a pair of fuser rollers is promoted. At least one of the Both fuser rollers are actively heated, that is, by one Heating warmed to a temperature and held. The The temperature of the roller surface is sufficient for the toner powder to melt and a firm connection of the toner powder with the To effect copy paper.

Bei der Fixierung mittels eines Fixierwalzenpaares kommt es auf einen guten Wärmeübergang zwischen den Fixierwalzen und dem Tonerpulver, bzw. dem Kopierpapier, an. Der Abstand zwischen den beiden Fixierwalzen wird daher so eingestellt, daß die Oberflächen der Fixierwalzen das Kopierpapier bzw. das Tonerpulver unter einem Anpreßdruck kontaktieren. Der Anpreßdruck kann zusätzlich zu der Erwärmung zur Fixierung beitragen, indem das geschmolzene Tonerpulver in die Kopierpapieroberfläche hineingedrückt wird. Hierdurch wird eine Verzahnung der Toneroberflächen mit der Kopierpapieroberfläche bewirkt.When fixing using a pair of fixing rollers, it comes up good heat transfer between the fuser rollers and the Toner powder, or the copy paper. The distance between the two fixing rollers is therefore set so that the Surfaces of the fixing rollers, the copy paper or the toner powder contact under a contact pressure. The contact pressure can contribute to fixation in addition to the warming by the melted toner powder is pressed into the copy paper surface becomes. This creates a toothing of the toner surfaces with the copy paper surface.

Das gleiche oder ähnliche Verfahren zur Fixierung von Farbaufträgen werden beispielsweise bei Laserdruckern angewendet.The same or similar procedure for fixing color orders are used for example in laser printers.

Es ist bekannt, daß bei Fixierverfahren, die in der beschriebenen Weise oder in anderer Weise eine Kontakterwärmung des Farbauftrages und/oder des blattartigen Trägers bewirken, eine Aufwärmzeit benötigt wird, in der die Heizung den Kontaktkörper, insbesondere die aktiv beheizte Fixierwalze, auf Betriebstemperatur erwärmt. Ist beispielsweise ein Kopiergerät oder ein Laserdrucker bereits seit einiger Zeit ausgeschaltet, muß zunächst gewartet werden, bis die Betriebstemperatur erreicht ist. Aus diesem Grund wird die Heizung auch nicht ausgeschaltet, wenn nur kurze Unterbrechungen zwischen zwei Fixiervorgängen zu erwarten sind oder möglich sind. Die Heizung wird daher üblicherweise erst nach einigen Minuten abgeschaltet oder in einen Bereitschaftsmodus versetzt, in dem die Kontaktvorrichtung eine geringere Temperatur als Betriebstemperatur behält.It is known that in fixing processes described in the Way or otherwise a contact heating of the Color application and / or the sheet-like carrier cause a Warm-up time is needed, in which the heating the contact body, especially the actively heated fuser roller, at operating temperature warmed up. For example, is a copier or a laser printer has been switched off for some time, must first be waited until the operating temperature is reached. For this reason, the heating is not switched off when there are only brief interruptions between two Fixing operations are to be expected or are possible. The heating system is therefore usually only switched off after a few minutes or placed in a standby mode in which the contact device a lower temperature than the operating temperature keeps.

Da die aktiv beheizte Kontaktvorrichtung durch Wärmestrahlung und/oder durch Wärmeleitung und/oder durch Konvektion Wärme verliert, muß darauf geachtet werden, daß die Vorrichtung zum Auftragen des Farbauftrages und der noch nicht aufgetragene Farbauftrag nicht erwärmt werden. Andernfalls würde das Material des Farbauftrages bereits vor dem Auftragen auf den blattartigen Träger einer Wärmebehandlung unterzogen, die das Auftragen in der gewünschten Weise verhindert oder erschwert.Because the actively heated contact device by heat radiation and / or by heat conduction and / or by convection heat loses, care must be taken that the device for Apply the paint application and the one not yet applied Paint application can not be heated. Otherwise the material would of the color application before application to the sheet-like carrier subjected to a heat treatment that the Application in the desired manner prevented or difficult.

Eine weitere Folge der Kontakterwärmung ist, daß meist der gesamte blattartige Träger in erheblichem Maße erwärmt wird. In weiteren, auf die Fixierung folgenden Verfahrensschritten muß die hohe Trägertemperatur einkalkuliert werden. Insbesondere müssen Vorrichtungsteile temperaturbeständig ausgelegt werden und müssen unter Umständen Abkühlungsphasen abgewartet werden.Another consequence of contact heating is that usually the entire sheet-like carrier is heated to a considerable extent. In further process steps following the fixation must the high carrier temperature can be taken into account. In particular Parts of the device must be designed to be temperature-resistant and may have to wait for cooling phases.

Auch ist die Betriebstemperatur der Kontaktvorrichtung durch ihre Art und Bauweise begrenzt, mit der Folge, daß auch die Arbeitsgeschwindigkeit bzw. Taktrate begrenzt ist. Ein weiterer Grund für ein Limit der Betriebstemperatur liegt darin, daß das Papier auf etwa dieselbe Temperatur oder sogar auf eine höhere Temperatur als der Toner erwärmt wird und daß das Papier bei Überschreiten einer bestimmten Maximum-Temperatur beschädigt oder zerstört wird.The operating temperature of the contact device is also through limited their type and construction, with the result that the Working speed or clock rate is limited. Another The reason for a limit of the operating temperature is that the Paper at about the same temperature or even higher Temperature as the toner heats up and that the paper Damage exceeded a certain maximum temperature or is destroyed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fixierung eines Farbauftrages auf einem blattartigen und/oder endlosen Träger der eingangs genannten Art anzugeben, bei dessen Ausführung bzw. Betrieb eine für die Fixierung nicht erforderliche Erwärmung von Vorrichtungsteilen und/oder des blattartigen Trägers vermeidbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mittel anzugeben, dessen Verwendung eine Erwärmung des Farbauftrages ermöglicht, wobei eine für die Fixierung nicht erforderliche Erwärmung von Vorrichtungsteilen und/oder des Trägers vermeidbar ist.The object of the present invention is a method and a device for fixing a color application on a leaf-like and / or endless carriers of the aforementioned Specify the type in whose execution or operation one for the Fixing unnecessary heating of device parts and / or the sheet-like carrier can be avoided. Another The object of the invention is to provide a means whose Use allows heating of the paint application, whereby a heating of not required for fixation Parts of the device and / or the carrier can be avoided.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruches 19 gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.The task is accomplished through a process with the characteristics of Claim 1, a device with the features of the claim 11 and a use with the features of the claim 19 solved. Further training is the subject of each dependent claims.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung liegt darin, daß der Farbauftrag mit Infrarotstrahlung bestrahlt wird, so daß der Farbauftrag durch Absorption zumindest eines Teils der Infrarotstrahlung erwärmt wird. Vorrichtungsseitig wird hierzu vorgeschlagen, eine Strahlungsquelle zum Erzeugen von Infrarotstrahlung vorzusehen und einen Bestrahlungsbereich vorzusehen, in den der Träger einbringbar ist, um dort der Infrarotstrahlung ausgesetzt zu werden, so daß der Farbauftrag erwärmt wird.An essential idea of the invention is that the Color application is irradiated with infrared radiation, so that the Color application by absorption of at least part of the infrared radiation is heated. On the device side, it is proposed that a radiation source for generating infrared radiation to provide and to provide an irradiation area, in which the carrier can be introduced to the infrared radiation to be exposed so that the paint application is heated.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Infrarotstrahlung derart einstellbar und/oder steuerbar ist, daß eine gezielte Erwärmung nur der für die Fixierung des Farbauftrages auf dem Träger erforderlichen Materie bewirkt wird. Eine gezielte Erwärmung schließt allerdings nicht aus, daß auch Bereiche des Trägers, die keinen Farbauftrag tragen, erwünschtermaßen miterwärmt werden, beispielsweise um der Fixierung nachfolgende Verfahrensschritte vorzubereiten oder um den Träger zu trocknen. Je nach Art und Material des Farbauftrages findet durch die Erwärmung auch eine Vernetzung des Farbauftrages statt.An advantage of the invention is that infrared radiation is so adjustable and / or controllable that a targeted Warming only for fixing the paint application on the Carrier required matter is effected. A targeted warming does not rule out, however, that areas of the Carriers that do not apply paint are desirably heated be, for example, following the fixation Prepare process steps or to dry the carrier. Depending on the type and material of the paint application takes place through the heating also takes place a networking of the paint application.

Vorzugsweise liegen die Infrarotstrahlung oder ihre wesentlichen, die Erwärmung bewirkenden Strahlungsanteile im nahen Infrarot. Unter nahem Infrarot wird derjenige Spektralbereich elektromagnetischer Strahlung verstanden, der zwischen dem sichtbaren Wellenlängenbereich und etwa 1,4 Mikrometer Wellenlänge liegt. Insbesondere liegen 80% der Strahlungsenergie im Wellenlängenbereich von 0,8 bis 1,8 µm. Besonders bevorzugt wird, daß die Infrarotstrahlung oder ihre wesentlichen, die Erwärmung bewirkenden Strahlungsanteile, im Wellenlängenbereich zwischen dem sichtbaren Bereich und 1,0 Mikrometer Wellenlänge liegen.The infrared radiation or its essential, radiation components causing heating in the near Infrared. That spectral range is under near infrared Electromagnetic radiation understood between the visible wavelength range and about 1.4 micron wavelength lies. In particular, 80% of the radiation energy is in the Wavelength range from 0.8 to 1.8 µm. Particularly preferred is that the infrared radiation or its essential, the Radiation components causing heating, in the wavelength range between the visible range and 1.0 micron wavelength lie.

Insbesondere wenn die Infrarotstrahlung von einer Strahlungsquelle emittiert wird, die eine Emissionstemperatur von 2500 K oder höher hat, insbesondere von 2900 K oder höher, kann eine höhere Strahlungsflußdichte der von dem Farbauftrag absorbierten Infrarotstrahlung erreicht werden, da die emittierende Oberfläche der Strahlungsquelle Strahlung mit größerer Strahldichte emittiert. Weiterhin verschiebt sich das spektrale Maximum der emittierten Strahldichte gemäß dem Wienschen Verschiebungsgesetz mit zunehmender Oberflächentemperatur zu kürzeren Wellenlängen und wird die in Prozent ausgedrückte verteilung der emittierten Strahlungsenergie schärfer, das heißt, ein bestimmter Prozentsatz der Strahlungsenergie wird in einem immer schmaleren Spektralbereich um die Wellenlänge maximaler spektraler Strahldichte herum emittiert. Auf diese Weise lassen sich spektral unterschiedliche optische Eigenschaften, insbesondere Absorptions- und Reflexionseigenschaften, der an der Strahlungserwärmung beteiligten Vorrichtungsteile, des Farbauftrages und des Trägers besser im Sinne einer gezielten Erwärmung ausnutzen. Daher werden bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Farbauftrag und der Träger derart ausgewählt, daß sich ihre Absorptionseigenschaften für die Absorption von Infrarotstrahlung spektral unterscheiden. Vorzugsweise weist der Träger im nahen Infrarot einen geringen Absorptionsgrad auf, beispielsweise einen Absorptionsgrad von 0,1 bis 0,2, und weist der Farbauftrag im nahen Infrarot einen Absorptionsgrad auf, beispielsweise einen Absorptionsgrad von 0,7 bis 0,9. Die Strahlungsenergie, die auf den Träger und den darauf befindlichen Farbauftrag eingestrahlt wird, wird daher überwiegend von dem Farbauftrag absorbiert. Auf diese Weise findet eine gezielte Erwärmung des Farbauftrages statt.Especially when the infrared radiation from a radiation source is emitted, the emission temperature of 2500 K. or higher, in particular of 2900 K or higher, can higher radiation flux density of those absorbed by the paint application Infrared radiation can be achieved as the emitting Surface of the radiation source Radiation with greater radiance emitted. The spectral continues to shift Maximum of the emitted radiance according to the Vienna displacement law with increasing surface temperature shorter wavelengths and is expressed as a percentage distribution of the emitted radiation energy sharper, that means a certain percentage of the radiant energy is in an increasingly narrow spectral range around the wavelength spectral radiance emitted around. In this way spectrally different optical properties, especially absorption and reflection properties of the the parts of the device involved in the radiation heating, the Color application and the carrier better in the sense of a targeted Take advantage of warming. Therefore, in a training of the process according to the invention of the paint application and the carrier selected such that their absorption properties for spectrally differentiate the absorption of infrared radiation. The near infrared carrier is preferably low Degree of absorption, for example an absorption level of 0.1 to 0.2, and the color application in the near infrared has one Degree of absorption, for example an absorption level of 0.7 to 0.9. The radiant energy that is on the carrier and the is then applied mainly absorbed by the paint application. In this way there is a targeted heating of the paint application.

Vorzugsweise wird die Infrarotstrahlung vor dem Auftreffen auf dem Farbauftrag spektral gefiltert, und wird die Filterung derart auf die Absorptionseigenschaften des Trägers und des Farbauftrages abgestimmt, daß die Erwärmung des Trägers vernachlässigbar klein ist. Als Spektralfilter kommen beispielsweise optische Gitter, spektral selektiv transparente Materialien, wie Glas, und spektral unterschiedlich brechende Materialien mit geeigneter Formgebung, beispielsweise Prismen, in Frage. Insbesondere werden bei der Filterung längerwellige Strahlungsanteile der Infrarotstrahlung herausgefiltert, um die Erwärmung des Trägers zu minimieren. Bevorzugtermaßen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Spektralfilter zum Herausfiltern von Strahlungsanteilen der Strahlungsquelle auf, wobei der Spektralfilter zwischen der Strahlungsquelle und dem Bestrahlungsbereich angeordnet ist. Bei einer Weiterbildung ist der Spektralfilter ein plattenartiger, durch Absorption bestimmter spektraler Strahlungsanteile wirkender Filter, insbesondere eine Quarzglasscheibe.The infrared radiation is preferably applied before it strikes the paint application spectrally filtered, and the filtering so on the absorption properties of the carrier and the Color order matched that the heating of the carrier is negligible is small. For example, come as spectral filters optical gratings, spectrally selective transparent materials, like glass, and materials with different spectral refractions with a suitable shape, for example prisms, in Question. In particular, longer-wave filters are used Radiation components of the infrared radiation filtered out to the To minimize heating of the carrier. The has preferably device according to the invention a spectral filter for filtering out of radiation components of the radiation source, where the spectral filter between the radiation source and the Irradiation area is arranged. At a training course the spectral filter is a plate-like, by absorption certain spectral radiation components of active filters, in particular a quartz glass pane.

Bevorzugt wird weiterhin, daß die Erwärmung des Farbauftrages mittels Infrarotstrahlung in kurzer Zeit, insbesondere innerhalb von Sekundenbruchteilen oder von wenigen Sekunden, stattfindet. In diesen Fällen kann eine unerwünschte Durchwärmung des Trägers wirksam vermieden werden, wobei auch die flache Form des Trägers hilfreich ist. Insbesondere findet eine nennenswerte Erwärmung des Trägers nur unmittelbar an den Grenzflächen der Trägeroberfläche und des Farbauftrages statt. Eine solche lokal begrenzte Erwärmung kann durchaus erwünscht sein, um eine feste Verbindung mit dem Farbauftrag zu erhalten.It is further preferred that the heating of the paint application using infrared radiation in a short time, especially within fractions of a second or a few seconds. In these cases, unwanted warming can occur of the wearer can be effectively avoided, including the flat Shape of the carrier is helpful. In particular, there is a noteworthy The carrier is only heated directly at the interfaces the carrier surface and the paint application instead. A such localized warming may be desirable to get a firm connection with the paint application.

Bei einer Weiterbildung werden von dem Träger und dem Farbauftrag nicht absorbierte, reflektierte Strahlungsanteile der Infrarotstrahlung in Richtung des Trägers bzw. des Farbauftrages zurückreflektiert. Auf diese Weise wird die nicht bzw. noch nicht absorbierte Strahlungsenergie zurückreflektiert und zumindest teilweise von dem Farbauftrag absorbiert.In the case of further training, the carrier and the paint application non-absorbed, reflected radiation components of the Infrared radiation in the direction of the wearer or the color application reflected back. In this way, the radiation energy not yet absorbed and reflected back at least partially absorbed by the paint application.

Eine weitere Möglichkeit, die von einer Strahlungsquelle emittierte Infrarotstrahlung effektiv für die Erwärmung des Farbauftrages zu nutzen, besteht darin, daß von der Strahlungsquelle nicht in Richtung des Trägers bzw. des Farbauftrages emittierte Infrarotstrahlung in Richtung des Trägers bzw. des Farbauftrages reflektiert wird. Vorrichtungsseitig ist hierzu vorzugsweise ein Primärreflektor zum Reflektieren der erzeugten Infrarotstrahlung und zum Konzentrieren der Infrarotstrahlung in dem Bestrahlungsbereich vorgesehen, in den der Träger einbringbar ist. Bei einer Weiterbildung ist ein Sekundärreflektor zum Zurückreflektieren von Strahlungsanteilen der Infrarotstrahlung, die von dem Träger und dem Farbauftrag nicht absorbiert und in Richtung des Sekundärreflektors reflektiert werden, in Richtung des Trägers vorgesehen.Another option from a radiation source emitted infrared radiation effectively for heating the To use paint job is that of the radiation source not in the direction of the carrier or the color application emitted infrared radiation in the direction of the carrier or Color order is reflected. This is on the device side preferably a primary reflector for reflecting the generated ones Infrared radiation and for concentrating infrared radiation provided in the radiation area in which the carrier can be introduced. In a further training there is a secondary reflector for reflecting back radiation components of the Infrared radiation from the carrier and the paint application is not absorbed and reflected towards the secondary reflector are provided in the direction of the carrier.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese einen Rückreflektor auf, der aus Sicht der Strahlungsquelle hinter dem Bestrahlungsbereich angeordnet ist. Der Rückreflektor dient der Reflexion von Strahlung, die von der Strahlungsquelle emittiert wird, in Richtung des Trägers.In a development of the device according to the invention this has a back reflector, which from the perspective of the radiation source is arranged behind the radiation area. The The back reflector is used to reflect radiation from the Radiation source is emitted towards the carrier.

Vorteilhafterweise wird der Reflektor bzw. werden die Reflektoren aktiv gekühlt. Insbesondere weist der Reflektor bzw. weisen die Reflektoren einen Reflektorkörper mit einem darin angeordneten Hohlraum auf, um vorzugsweise eine Flüssigkeitskühlung des jeweiligen Reflektors von einer Innenseite der Reflektorfläche zu ermöglichen. Durch die Kühlung wird die von den Reflektoren emittierte Strahlung minimiert und so eine gute Steuerbarkeit der Bestrahlung des blattartigen Trägers bzw. seines Farbauftrages gewährleistet. Weiterhin wirken gekühlte Reflektoren als Schutzschilder gegen eine unerwünschte Erwärmung von Vorrichtungsteilen, die bei dem Prozeß der Erwärmung nicht erwärmt werden sollen. Die Kühlung, insbesondere die Flüssigkeits- und/oder Gaskühlung wird zweckmäßigerweise nicht nur bei Reflektoren angewendet, sondern allgemein bei einem Teil oder mehreren Teilen der Vorrichtung, die die Intensität, Richtung und/oder Wellenlänge der von der Strahlungsquelle emittierten Infrarot-Strahlung beeinflussen. Dies sind insbesondere auch Spektralfilter und/oder strahlungsdurchlässige Umhüllungen einer Strahlungsquelle, die zwangsläufig einer Erwärmung durch Absorption eines Teils der durch sie hindurchtretenden Strahlung unterliegen. The reflector or reflectors are advantageously actively cooled. In particular, the reflector or the reflectors have a reflector body with one therein arranged cavity to preferably liquid cooling of the respective reflector from the inside of the To allow reflector surface. The cooling of the radiation emitted by the reflectors is minimized and thus good Controllability of the irradiation of the sheet-like carrier or guaranteed of his color application. Chilled continue to work Reflectors as protective shields against undesired heating of device parts involved in the process of heating should not be heated. The cooling, especially the Liquid and / or gas cooling is expediently not only used with reflectors, but generally with one Part or more parts of the device that measure the intensity, Direction and / or wavelength of that from the radiation source emitted infrared radiation. These are in particular also spectral filters and / or radiation transmissive Envelopes of a radiation source, which inevitably one Warming by absorbing part of it subject to transmitted radiation.

Insbesondere bei Kopiervorrichtungen oder bei Laserdruckern werden die Farbaufträge einer Mehrzahl von blattartigen Trägern nacheinander fixiert, indem die blattartigen Träger nacheinander in den Fixierbereich gefördert werden. Dabei können mehr oder weniger große zeitliche Abstände auftreten. Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Mehrzahl der blattartigen Träger mit Farbaufträgen nacheinander durch einen Bestrahlungsbereich gefördert, in dem die Infrarotbestrahlung stattfindet, und wird die Infrarotbestrahlung abhängig von der Förderung, insbesondere abhängig von dem Durchqueren eines Trägers durch den Bestrahlungsbereich, gestartet und gestoppt. Dabei kann die Bestrahlung insbesondere schon vor dem Eintreten eines blattartigen Trägers in den Bestrahlungsbereich gestartet werden. Ein wesentlicher Vorteil dieser Weiterbildung ist, daß die Bestrahlungsquellen in den Pausenzeiten keine unnötige Erwärmung von Vorrichtungsteilen und anderer Materie bewirkt. Weiterhin wird Energie gespart.In particular with copying devices or with laser printers the color applications of a plurality of sheet-like carriers successively fixed by the sheet-like supports one after the other be promoted in the fusing area. Can do more or less long time intervals occur. At a A further development of the method according to the invention becomes a plurality the sheet-like carrier with color applications in succession promoted by an irradiation area in which the infrared radiation takes place, and becomes infrared radiation depending on the funding, especially depending on the Crossing a carrier through the radiation area, started and stopped. The radiation can in particular even before a sheet-like carrier enters the Irradiation area can be started. A major advantage this training is that the radiation sources in the No unnecessary heating of device parts during breaks and other matter. Energy is also saved.

Enthält der Farbauftrag Farbpartikel unterschiedlicher Farbe, beispielsweise blau, rot und grün, und werden die Farbauftragsteile unterschiedlicher Farbe in aufeinanderfolgenden Prozeßschritten jeweils zunächst aufgetragen und dann fixiert, wird vorzugsweise die Infrarotbestrahlung spektral auf unterschiedliche Absorptionseigenschaften des jeweiligen Farb-Teilauftrages abgestimmt. So werden insbesondere bereits fixierte Teile des Farbauftrages weniger stark erwärmt als noch nicht fixierte Teile, oder werden im günstigsten Fall gar nicht mehr erwärmt. Die Anpassung der Infrarotstrahlung an die Absorptionseigenschaften erfolgt insbesondere durch Filterung und/oder Anpassung der Emissionstemperatur eines Wärmestrahlers.If the paint application contains color particles of different colors, for example blue, red and green, and become the paint application parts different color in successive Process steps first applied and then fixed, the infrared radiation is preferably spectrally different Absorption properties of the respective color partial order Voted. So in particular already fixed parts of the paint application warmed less than before parts that are not fixed, or in the best case will not be warmed more. The adaptation of infrared radiation to the Absorption properties are achieved in particular through filtering and / or adaptation of the emission temperature of a heat radiator.

Zur Erwärmung des Farbauftrages wird erfindungsgemäß die Verwendung einer Infrarotlampe vorgeschlagen. Vorzugsweise ist die Infrarotlampe eine Halogenlampe. Besonders bevorzugt wird eine Infrarotlampe, die einen Glühkörper zur Strahlungsemission aufweist, der bei Emissionstemperaturen von 2500 K oder höher, insbesondere bei Emissionstemperaturen von 2900 K oder höher, betreibbar ist. Insbesondere ist die Infrarotlampe als Röhrenstrahler mit einem sich linienartig in einer strahlungsdurchlässigen Röhre, vorzugsweise in einer Quarzglasröhre, erstreckenden Glühfaden ausgebildet ist.The use according to the invention is used to heat the paint application an infrared lamp proposed. Preferably, the Infrared lamp is a halogen lamp. One is particularly preferred Infrared lamp, which is a filament for radiation emission which has an emission temperature of 2500 K or higher, especially at emission temperatures of 2900 K or higher, is operable. In particular, the infrared lamp is a tube emitter with a line-like in a radiolucent Tube, preferably in a quartz glass tube Filament is formed.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Infrarotlampe mit einem plattenartigen, durch Absorption bestimmter spektraler Strahlungsanteile wirkenden Spektralfilter, insbesondere mit einer Quarzglasscheibe, kombiniert, wobei der Spektralfilter zwischen der Strahlungsquelle, d. h., dem Glühkörper, und dem Bestrahlungsbereich angeordnet ist, in dem der blattartige Träger angeordnet wird. Hierbei wird ein Zwischenraum zwischen der Strahlungsquelle und dem Spektralfilter von einem Kühlgas zwangsweise durchströmt. Der Spektralfilter dient dabei der Abgrenzung des Strömungsraumes gegen den Raum, in dem sich der Bestrahlungsbereich befindet. Durch eine derartige Zwangskonvektionskühlung wird vorzugsweise außer dem Spektralfilter auch eine etwaig vorhandene strahlungsdurchlässige Umhüllung der Strahlungsquelle und/oder ein oder mehrere etwaig vorhandene Reflektoren im Bereich der Strahlungsquelle gekühlt.In a preferred embodiment, the infrared lamp is used a plate-like spectral determined by absorption Radiation components acting spectral filter, especially with a quartz glass pane combined, the spectral filter between the radiation source, d. i.e., the incandescent body, and the Irradiation area is arranged in which the sheet-like Carrier is arranged. This creates a space between the radiation source and the spectral filter from a cooling gas forcibly flowed through. The spectral filter serves Delimitation of the flow space from the space in which the Irradiation area is located. With such forced convection cooling is also preferred in addition to the spectral filter any radiation-permeable covering of the Radiation source and / or one or more possibly present Cooled reflectors in the area of the radiation source.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Dabei wird auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:

Fig.1
ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung als Bestandteil eines Kopierers zum Kopieren von auf Papier gedruckten Texten, Bildern und dergleichen.
Fig. 2
einen Längsschnitt durch eine Reflektoranordnung eines zweiten Ausführungsbeispiels.
The invention will now be explained in more detail on the basis of exemplary embodiments. However, it is not restricted to these exemplary embodiments. Reference is made to the attached drawing. The individual figures in the drawing show:
Fig. 1
an embodiment of a device according to the invention as part of a copier for copying text, images and the like printed on paper.
Fig. 2
a longitudinal section through a reflector arrangement of a second embodiment.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung weist zwei Halogenlampen 1 auf, die jeweils einen Glühfaden 2 aus Wolframdraht haben. Die Glühfäden 2 sind jeweils entlang der Zentrumslinie einer sich senkrecht zur Bildrichtung erstreckenden Quarzglasröhre 8 angeordnet. Mit den Halogenlampen 1 ist jeweils ein Primärreflektor 4 kombiniert, der sich bei konstantem Querschnittsprofil parallel zu der Quarzglasröhre 8 erstreckt. Bei eingeschalteter Halogenlampe 1 reflektiert der Primärreflektor 4 von der Halogenlampe 1 nicht in Richtung eines Bestrahlungsbereiches emittierte Infrarotstrahlung in den Bestrahlungsbereich.The device shown in FIG. 1 has two halogen lamps 1 on, each having a filament 2 made of tungsten wire. The Filaments 2 are each one along the center line Quartz glass tube 8 extending perpendicular to the image direction. With the halogen lamps 1 is a primary reflector 4 combined, with a constant cross-sectional profile extends parallel to the quartz glass tube 8. When switched on Halogen lamp 1 reflects the primary reflector 4 from the halogen lamp 1 not in the direction of an irradiation area emitted infrared radiation in the radiation area.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Momentaufnahme befindet sich ein Blatt Kopierpapier 6 in dem Bestrahlungsbereich. Das Kopierpapier 6 wurde zuvor von rechts kommend in den Bestrahlungsbereich gefördert. Hierzu weist die Vorrichtung bzw. ein mit der Vorrichtung kombinierter Kopierer eine Auftragswalze 10 und eine Auftragsgegenwalze 11 auf. Die Rotationsachsen der Auftragswalze 10 und der Auftragsgegenwalze 11 sind parallel zueinander ausgerichtet und derart positioniert, daß bei gegenläufiger Rotationsbewegung der Walzen ein von rechts oben in Fig. 1 zugeführtes Kopierpapier (Zuführrichtung ist mit Pfeil angedeutet) von dem Walzenpaar nach links unten gefördert wird. Ein Führungselement 12 sorgt dafür, daß das Kopierpapier in eine horizontale Förderrichtung umschwenkt und so in den Bestrahlungsbereich eintritt.In the snapshot shown in Fig. 1 there is a Sheet of copy paper 6 in the irradiation area. The copy paper 6 was previously coming from the right into the radiation area promoted. For this purpose, the device or one with the Device combined copier an applicator roller 10 and an application counter roller 11. The axes of rotation of the application roller 10 and the application counter roller 11 are parallel aligned and positioned so that at counter-rotating movement of the rollers from top right in Fig. 1 fed copy paper (feed direction is with Arrow indicated) promoted by the pair of rollers to the bottom left becomes. A guide element 12 ensures that the copy paper swings in a horizontal conveying direction and thus in the Irradiation area occurs.

Die Auftragswalze 10 dient dem Auftrag von Tonerpulver auf Kopierpapier 6, das durch den Zwischenraum zwischen der Auftragswalze 10 und der Auftragsgegenwalze 11 hindurchgefördert wird. Durch ein elektrophotographisches Kopierverfahren wird durch eine nicht gezeigte Einrichtung das Tonerpulver auf die Auftragswalze 10 aufgebracht, und zwar entsprechend der Schrift oder dem Bild des Originals, von dem eine Kopie erzeugt werden soll. Beim Abrollen der Auftragswalze 10 wird das Tonerpulver im Bereich des Zwischenraums zu der Auftragsgegenwalze 11 auf das Kopierpapier 6 aufgebracht. Bis zum Eintritt in den Bestrahlungsbereich haftet das Tonerpulver an dem Kopierpapier 6 aufgrund elektrostatischer Kräfte. The application roller 10 is used to apply toner powder Copy paper 6 through the space between the Application roller 10 and the application counter roller 11 conveyed through becomes. By an electrophotographic copying process the toner powder is applied by a device, not shown the application roller 10 is applied, in accordance with the Lettering or the image of the original from which a copy is made shall be. When the application roller 10 rolls off, the toner powder in the area of the gap to the application counter roller 11 applied to the copy paper 6. Until entry into the Irradiation area, the toner powder adheres to the copy paper 6 due to electrostatic forces.

Beim Eintritt in den Bestrahlungsbereich kommt das Kopierpapier 6 an seiner Unterseite mit der Oberfläche eines Förderbandes 13 in Kontakt und wird durch die endlos umlaufende Bewegung des Förderbandes 13 durch den Bestrahlungsbereich hindurchgefördert, bis das vordere Ende des Kopierpapiers 6 ein Förderwalzenpaar 15, 16 erreicht. Dabei wird das Kopierpapier 6 durch ein weiteres Führungselement 14 unterstützt.When you enter the radiation area, the copy paper comes 6 on its underside with the surface of a conveyor belt 13 in contact and is circulating through the endless Movement of the conveyor belt 13 through the irradiation area conveyed through until the front end of the copy paper 6 Conveyor roller pair 15, 16 reached. The copy paper 6 supported by a further guide element 14.

Das in Fig. 1 gezeigte Kopierpapier 6 trägt beispielhaft an drei Stellen an seiner Oberseite Toner 7, der wie beschrieben durch die Auftragswalze 10 auf das Kopierpapier 6 aufgebracht wurde. Sowohl das Kopierpapier selbst als auch der Toner 7 sind übertrieben dick dargestellt.The copy paper 6 shown in Fig. 1 is an example three places on its top toner 7, which as described applied to the copy paper 6 by the application roller 10 has been. Both the copy paper itself and the toner 7 are shown exaggeratedly thick.

Kurz vor dem Eintritt des Kopierpapiers 6 in den Bestrahlungsbereich, der ungefähr durch die Oberseite des Förderbandes 13 definiert ist, werden die Halogenlampen 1 eingeschaltet. Aufgrund der geringen thermischen Trägheit der Glühfäden 2 ist die Betriebstemperatur der Glühfäden 2 innerhalb von Sekundenbruchteilen nach dem Einschalten erreicht. Wenn das Kopierpapier 6 mit seiner Vorderkante in den Bestrahlungsbereich eintritt, steht zumindest annähernd die volle Strahlungsleistung der Halogenlampen 1 zur Verfügung. Dementsprechend verändert sich das von den Halogenlampen 1 emittierte Strahlungsspektrum ab diesem Zeitpunkt bis zum Ausschalten der Halogenlampen 1 nur noch geringfügig. Insbesondere beträgt die Schaltungsflußdichte der auf das Kopierpapier 6 auftreffenden Strahlung mehr als 300 kW/m2. um die konstante Betriebstemperatur von etwa 2900 K an der Oberfläche der Glühfäden 2 zu halten, wird der elektrische Glühstrom durch die Glühfäden 2 geregelt.Shortly before the copy paper 6 enters the radiation area, which is approximately defined by the upper side of the conveyor belt 13, the halogen lamps 1 are switched on. Due to the low thermal inertia of the filaments 2, the operating temperature of the filaments 2 is reached within fractions of a second after switching on. If the copy paper 6 enters the radiation area with its front edge, the full radiation power of the halogen lamps 1 is available at least approximately. Accordingly, the radiation spectrum emitted by the halogen lamps 1 changes only slightly from this point in time until the halogen lamps 1 are switched off. In particular, the circuit flux density of the radiation impinging on the copy paper 6 is more than 300 kW / m 2 . In order to maintain the constant operating temperature of approximately 2900 K on the surface of the filaments 2, the electric glow current is regulated by the filaments 2.

Die Anzahl der erreichbaren Betriebsstunden der Halogenlampen 1 hängt entscheidend davon ab, daß Lampenteile wie die Halterungen der Glühfäden 2 an ihren Enden und Reflektorbauteile keinen wesentlichen thermischen Wechselbelastungen ausgesetzt sind. Daher werden die Halterungen der Glühfäden und die Reflektorbauteile vorzugsweise aktiv gekühlt. Hierzu kommen Luftkühlungen und Flüssigkeitskühlungen in Frage.The number of hours the halogen lamps can be operated 1 crucially depends on that lamp parts like the brackets the filaments 2 at their ends and reflector components none are exposed to significant thermal alternating loads. Therefore, the filament holders and the reflector components preferably actively cooled. In addition there are air cooling and liquid cooling in question.

Die von den Halogenlampen 1 bei einer Glühfaden-Oberflächentemperatur von 2900 K emittierte Strahlung besteht im wesentlichen aus kurzwelliger Infrarotstrahlung. Längerwellige Anteile der emittierten Strahlung werden zumindest teilweise durch die Quarzglasröhren 8 absorbiert. Ein zusätzlicher, in Fig. 1 nicht dargestellter Spektralfilter kann vorgesehen sein, um bestimmte Strahlungsanteile, die nach dem Durchtritt der Strahlung durch die Quarzglasröhren 8 noch vorhanden sind, herauszufiltern. Diese Strahlungsanteile bestehen insbesondere in langwelligen Infrarotstrahlungsanteilen und in Strahlungsanteilen, bei deren Wellenlänge das Kopierpapier 6, Bedruckungen oder bereits fixierter Toner einer anderen Farbe einen hohen Absorptionsgrad aufweisen.That of the halogen lamps 1 at a filament surface temperature radiation emitted by 2900 K essentially exists from short-wave infrared radiation. Longer-wave components of the emitted radiation will be at least partially absorbed by the quartz glass tubes 8. An additional, in 1 spectral filter (not shown) can be provided to certain radiation components, which after the passage of the Radiation through the quartz glass tubes 8 are still present, filter out. These radiation components exist in particular in long-wave infrared radiation components and in radiation components, at the wavelength of the copy paper 6, printing or already fixed toner of a different color have a high degree of absorption.

Wie mit Pfeilen angedeutet ist, wird die Strahlung von den Infrarotlampen 1 in unterschiedliche Richtungen emittiert. Ein Teil der Strahlung wird beispielsweise direkt in Richtung des Toners 7 auf dem Kopierpapier 6 emittiert und von dem Toner 7 absorbiert. Ein anderer Teil der Strahlung wird in Richtung des Primärreflektors 4 emittiert und von diesem in Richtung des Toners 7 reflektiert. Ein weiterer Teil der Strahlung erreicht direkt, oder nach Reflexion durch den Primärreflektor 4, Stellen des Kopierpapiers 6, die keinen Farbauftrag tragen. Aufgrund des geringen Absorptionsgrades des Kopierpapiers 6 für die emittierte und gegebenenfalls gefilterte Strahlung werden diese Strahlungsteile im wesentlichen von dem Kopierpapier reflektiert. Ein wesentlicher Teil der reflektierten Strahlung trifft auf den Primärreflektor 4 oder auf einen Sekundärreflektor 5 an der Unterseite eines Reflektorkörpers 3, in dessen rinnenförmigen Ausnehmungen die Halogenlampen 1 angeordnet sind, wobei die Oberflächen der rinnenförmigen Ausnehmungen mit einer reflektierenden Schicht beschichtet sind oder vorzugsweise aus poliertem Aluminium bestehen, so daß der Primärreflektor 4 gebildet ist. Von dem Primärreflektor 4 bzw. von dem Sekundärreflektor 5 wird ein wesentlicher Teil der auftreffenden Infrarotstrahlung wieder in Richtung des Kopierpapiers 6 zurückreflektiert. Dort trifft die Strahlung entweder auf den Toner 7 oder auf Stellen des Kopierpapiers 6, die nicht Toner tragen. Dementsprechend setzt sich mit einem Teil der auftreffenden Strahlung die Reflexionskette fort. Im Ergebnis wird der überwiegende Teil der von den Halogenlampen 1 emittierten Strahlung von dem Toner 7 absorbiert und in Wärme umgesetzt.As indicated by arrows, the radiation from the Infrared lamps 1 emitted in different directions. On Part of the radiation is, for example, directly in the direction of Toner 7 is emitted on the copy paper 6 and from the toner 7 absorbed. Another part of the radiation is directed towards the Primary reflector 4 emits and from this in the direction of Toner 7 reflects. Another part of the radiation is reached directly, or after reflection by the primary reflector 4, places the copy paper 6, which do not carry a color application. Because of the low degree of absorption of the copy paper 6 for the emitted and possibly filtered radiation these radiation parts essentially from the copy paper reflected. An essential part of the reflected radiation strikes the primary reflector 4 or a secondary reflector 5 on the underside of a reflector body 3, in the trough-shaped recesses arranged the halogen lamps 1 are, the surfaces of the trough-shaped recesses with a reflective layer are coated or preferably consist of polished aluminum, so that the Primary reflector 4 is formed. From the primary reflector 4 or a significant part of the secondary reflector 5 incident infrared radiation back towards the copy paper 6 reflected back. There the radiation either hits on the toner 7 or on places of the copy paper 6 that are not Wear toner. Accordingly, part of the incident radiation continues the chain of reflection. As a result the majority of the halogen lamps 1 emitted radiation absorbed by the toner 7 and in heat implemented.

Um zu vermeiden, daß erhebliche Anteile der emittierten Strahlung den Bestrahlungsbereich seitlich, das heißt, in Richtung der Auftragswalze 10, in Richtung der Förderwalzen 15, 16 oder in Richtungen quer zur Bildoberfläche, verlassen, sind seitlich des Bestrahlungsbereiches vorzugsweise weitere Reflektoren vorgesehen, die die Strahlung in den Bestrahlungsbereich zurückwerfen. Alternativ oder zusätzlich kann der Abstand des Reflektorkörpers 3 zu der Oberseite des Förderbandes 13, an der sich das Kopierpapier 6 befindet, deutlich geringer sein als in Fig. 1 dargestellt. Auch auf diese Weise können Strahlungsverluste durch seitliches Austreten aus dem Bestrahlungsbereich minimiert werden.To avoid significant portions of the emitted Radiation the radiation area laterally, that is, in Direction of the application roller 10, in the direction of the conveyor rollers 15, 16 or in directions transverse to the image surface preferably further to the side of the radiation area Reflectors provided that the radiation in the radiation area throw back. Alternatively or additionally, the Distance of the reflector body 3 to the top of the conveyor belt 13, on which the copy paper 6 is located, clearly be less than shown in Fig. 1. That way too can cause radiation losses due to leakage from the side Irradiation area can be minimized.

Fig. 2 zeigt eine Reflektoranordnung einer solchen Vorrichtung. Außer dem bereits anhand von Fig. 1 beschriebenen Reflektorkörper 3 mit dem Primärreflektor 4 und dem Sekundärreflektor 5 weist die Reflektoranordnung insgesamt 4 Seitenreflektorkörper 23 auf, von denen aufgrund der Schnittdarstellung jedoch nur zwei dargestellt sind. Die anderen, nicht dargestellten Seitenreflektorkörper befinden sich oberhalb und unterhalb der Bildebene von Fig. 2 auf Höhe der dargestellten Seitenreflektorkörper 23. Die Seitenreflektorkörper weisen an ihrer Bestrahlungsraumseite Sekundärreflektoren 21 auf, die vorzugsweise eine Oberfläche von poliertem Aluminium haben. Weiterhin ist in der Reflektoranordnung ein Rückreflektorkörper 24 mit einem Rückreflektor 22 vorgesehen. Der Rückreflektor 22 ist auf die Rückseite des durch unterbrochene Linien dargestellten blattartigen Trägers gerichtet. Bei der gezeigten Reflektoranordnung ist der durch die Reflektoren 4, 5, 21, 22 umrandete Bestrahlungsraum nahezu vollständig geschlossen. Daher treten allenfalls geringfügige Strahlungsverluste durch Austritt von Strahlung aus dem Bestrahlungsraum auf. Insgesamt ist der Anteil der Strahlung, die indirekt, d. h., über zumindest eine Reflexion, ausgehend von der Strahlungsquelle auf den blattartigen Träger oder dessen Farbauftrag auftrifft, größer als 60% der emittierten Strahlung.Fig. 2 shows a reflector arrangement of such a device. Except for the reflector body already described with reference to FIG. 1 3 with the primary reflector 4 and the secondary reflector 5 the reflector arrangement has a total of 4 side reflector bodies 23, of which only due to the sectional view two are shown. The other side reflector bodies, not shown are located above and below the 2 at the level of the side reflector body shown 23. The side reflector bodies point to their Irradiation room side secondary reflectors 21, the preferably have a surface of polished aluminum. Furthermore, there is a back reflector body in the reflector arrangement 24 is provided with a back reflector 22. The back reflector 22 is shown on the back of the dashed lines leaf-like carrier directed. In the shown The reflector arrangement is that of the reflectors 4, 5, 21, 22 bordered irradiation room almost completely closed. Therefore, only slight radiation losses occur Radiation emerges from the radiation room. All in all is the proportion of radiation that is indirect, i.e. that is, at least a reflection, starting from the radiation source on the leaf-like carrier or its color application, larger than 60% of the radiation emitted.

Der Reflektorkörper 3 weist einen nicht dargestellten Hohlraum auf. Um den Primärreflektor 4 und den Sekundärreflektor 5 zu kühlen, wird Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, durch den Hohlraum hindurchgeleitet. Hierzu weist der Reflektorkörper 3 einen Eingangsanschluß 25 zum Einleiten der Flüssigkeit und einen Ausgangsanschluß 26 zum Hinausführen der Flüssigkeit auf. Die Durchströmungsrichtung ist in Fig. 2 mit Pfeilen angedeutet. Die Kühlflüssigkeit nimmt an der Innenseite der Reflektoren 4, 5 Wärme auf, die zwangsläufig durch Absorption eines Teils der von den Reflektoren 4, 5 absorbierten Strahlungsenergie entsteht. Bei einer alternativen Ausgestaltung können auch die Seitenreflektorkörper 23 und/oder der Rückreflektorkörper 24 in ähnlicher Weise gekühlt werden.The reflector body 3 has a cavity, not shown on. Around the primary reflector 4 and the secondary reflector 5 cool, liquid, preferably water, through the Cavity passed through. For this purpose, the reflector body 3 an input port 25 for introducing the liquid and an outlet port 26 for discharging the liquid. The direction of flow is indicated by arrows in FIG. 2. The coolant takes on the inside of the reflectors 4, 5 heat on, inevitably through absorption part of the radiation energy absorbed by the reflectors 4, 5 arises. In an alternative embodiment can also the side reflector body 23 and / or the back reflector body 24 can be cooled in a similar manner.

Unter erneutem Bezug auf Fig. 1 wird durch fortgesetzte Förderung des Kopierpapiers 6 dieses zu dem Förderwalzenpaar 15, 16 gefördert. Das Förderwalzenpaar 15, 16 erfüllt außer der Förderfunktion noch zwei weitere Funktionen. Bei Tonern bzw. Farbaufträgen, die außer durch Erwärmung auch durch Druck fixiert werden, übt das Förderwalzenpaar 15, 16 den erforderlichen Druck auf den erwärmten Toner bzw. auf das Papier aus. Weiterhin kühlt das Förderwalzenpaar 15, 16 den Toner 7 und das Kopierpapier 6 ab. Nachfolgende Bauteile des Kopierers müssen deshalb nicht temperaturbeständig sein.Referring again to Figure 1, through continued funding the copy paper 6 this to the conveyor roller pair 15, 16 funded. The conveyor roller pair 15, 16 met in addition to Funding function two more functions. For toners or Color orders, which are not only caused by heating but also by printing are fixed, the conveyor roller pair 15, 16 exercises the required Print on the warmed toner or paper out. Furthermore, the conveyor roller pair 15, 16 cools the toner 7 and the copy paper 6. Subsequent components of the copier therefore do not have to be temperature resistant.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • aufgrund der Erwärmung des Farbauftrages zumindest im wesentlichen durch Strahlungserwärmung kann gezielt die zu erwärmende Materie, insbesondere der Toner, erwärmt werden. Andere Materie, beispielsweise temperaturempfindliche Vorrichtungsbauteile, werden nicht zwangsläufig erwärmt.
  • durch Verwendung von Glühkörpern geringer thermischer Trägheit als Infrarot-Strahlungsemitter können die Einschaltzeiten verkürzt werden und kann Energie gespart werden.
  • durch gezielte Erwärmung möglichst nur des Farbauftrages kann ebenfalls Energie eingespart werden. Bei gleicher Heizleistung wird im Vergleich zu einer Kontakterwärmung eine schnellere Erwärmung bewirkt. Taktzeiten bei der sukzessiven Fixierung von Farbaufträgen auf einer Vielzahl von blattartigen Trägern (wie beim Kopieren eines Stapels von Dokumenten oder beim Laserdruck) können somit verkürzt werden.
  • bei Farbaufträgen mit unterschiedlichen Farben können Teile des Farbauftrages selektiv erwärmt und fixiert werden.
  • Vorrichtungsteile, die die Intensität, Richtung und/oder Wellenlänge der von der Strahlungsquelle emittierten Infrarotstrahlung beeinflussen, etwa Reflektoren oder Spektralfilter können aktiv gekühlt werden. Bei einer Kühlung durch Gas- bzw. Luftstrom ist es vorteilhaft, eine für die Strahlung durchlässige Platte oder einen plattenartigen Gegenstand zwischen der Strahlungsquelle und dem Bestrahlungsbereich anzuordnen, um den Bereich der Strahlungsquelle zu kühlen, jedoch die Kühlgase von dem Bestrahlungsbereich fernzuhalten. Weiterhin kann der Kühlgasstrom durch geeignete Positionierung der strahlungsdurchlässigen Platte eine effektive Anströmung des Bereichs der Strahlungsquelle, insbesondere der Strahlungsquelle bzw. deren Umhüllung und/oder der dort angeordneten Reflektoren, bewirken. Die Platte gewährleistet eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit in dem zu kühlenden Bereich und verhindert, daß der Kühlgasstrom divergiert.
The advantages of the device according to the invention can be summarized as follows:
  • due to the heating of the paint application, at least essentially by radiant heating, the material to be heated, in particular the toner, can be heated in a targeted manner. Other matter, such as temperature sensitive device components, is not necessarily heated.
  • by using incandescent bodies with low thermal inertia as infrared radiation emitters, the switch-on times can be shortened and energy can be saved.
  • Energy can also be saved by targeted heating of only the paint application, if possible. With the same heating output, faster heating is achieved compared to contact heating. Cycle times when successively fixing color jobs on a large number of sheet-like carriers (such as when copying a stack of documents or when laser printing) can thus be shortened.
  • for color orders with different colors, parts of the color order can be selectively heated and fixed.
  • Parts of the device which influence the intensity, direction and / or wavelength of the infrared radiation emitted by the radiation source, for example reflectors or spectral filters, can be actively cooled. In the case of cooling by means of gas or air flow, it is advantageous to arrange a plate or a plate-like object which is permeable to the radiation between the radiation source and the radiation region in order to cool the region of the radiation source but to keep the cooling gases away from the radiation region. Furthermore, by suitably positioning the radiation-transmissive plate, the cooling gas flow can bring about an effective flow against the area of the radiation source, in particular the radiation source or its envelope and / or the reflectors arranged there. The plate ensures a sufficient flow velocity in the area to be cooled and prevents the cooling gas flow from diverging.

BezugszeichenlisteReference list

11
HalogenlampeHalogen lamp
22nd
Glühfadenfilament
33rd
ReflektorkörperReflector body
44th
PrimärreflektorPrimary reflector
55
SekundärreflektorSecondary reflector
66
KopierpapierCopy paper
77
Tonertoner
88th
QuarzglasröhreQuartz glass tube
1010th
AuftragswalzeApplicator roller
1111
AuftragsgegenwalzeApplication counter roller
1212th
FührungselementGuide element
1313
FörderbandConveyor belt
1414
FührungselementGuide element
1515
FörderwalzeConveyor roller
1616
FörderwalzeConveyor roller
2121
SekundärreflektorSecondary reflector
2222
RückreflektorBack reflector
2323
SeitenreflektorkörperSide reflector body
2424th
RückreflektorkörperBack reflector body
2525th
EingangsanschlußInput connector
2626
AusgangsanschlußOutput connector

Claims (21)

Verfahren zur Fixierung eines Farbauftrages (7) auf einem blattartigen Träger (6), insbesondere von Tonerpulver auf Kopierpapier, wobei der Farbauftrag (7) erwärmt wird, um eine dauerhafte Verbindung mit dem Träger (6) zu erzielen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Farbauftrag (7) mit Infrarotstrahlung bestrahlt wird, so daß der Farbauftrag (7) durch Absorption mindestens eines Teils der Infrarotstrahlung erwärmt wird.
Method for fixing an ink application (7) on a sheet-like carrier (6), in particular toner powder on copy paper, the ink application (7) being heated in order to achieve a permanent connection with the carrier (6),
characterized,
that the paint application (7) is irradiated with infrared radiation, so that the paint application (7) is heated by absorption of at least part of the infrared radiation.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Infrarotstrahlung oder ihre wesentlichen, die Erwärmung bewirkenden Strahlungsanteile im nahen Infrarot liegen.
Method according to claim 1,
characterized,
that the infrared radiation or its essential radiation components causing the heating lie in the near infrared.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Infrarotstrahlung von einer Strahlungsquelle (1) emittiert wird, die eine Emissionstemperatur von 2500 K oder höher hat, insbesondere von 2900 K oder höher.
The method of claim 1 or 2,
characterized,
that the infrared radiation is emitted by a radiation source (1) which has an emission temperature of 2500 K or higher, in particular of 2900 K or higher.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Farbauftrag (7) und/oder der Träger (6) derart ausgewählt werden, daß sich ihre Absorptionseigenschaften für die Absorption von Infrarotstrahlung spektral unterscheiden, und daß durch Einstellung der spektralen Verteilung der eingestrahlten Infrarotstrahlung diese überwiegend von dem Farbauftrag (7) absorbiert wird.
Method according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the color application (7) and / or the carrier (6) are selected such that their absorption properties for the absorption of infrared radiation differ spectrally, and that by adjusting the spectral distribution of the irradiated infrared radiation, this is predominantly absorbed by the color application (7) .
Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Infrarotstrahlung vor dem Auftreffen auf dem Farbauftrag (7) spektral gefiltert wird und daß die Filterung derart auf die Absorptionseigenschaften des Trägers (6) und des Farbauftrages (7) abgestimmt wird, daß die Erwärmung des Trägers (6) relativ zu der des Farbauftrags vernachlässigbar klein ist.
Method according to claim 4,
characterized,
that the infrared radiation is spectrally filtered before striking the paint application (7) and that the filtering is matched to the absorption properties of the support (6) and the paint application (7) such that the heating of the support (6) relative to that of the paint application is negligibly small.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Filterung längerwellige Strahlungsanteile der Infrarotstrahlung herausgefiltert werden, um die Erwärmung des Trägers (6) zu minimieren.
Method according to claim 5,
characterized,
that longer-wave radiation components of the infrared radiation are filtered out in order to minimize the heating of the carrier (6).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß von dem Träger (6) und dem Farbauftrag (7) nicht absorbierte, reflektierte Strahlungsanteile der Infrarotstrahlung in Richtung des Trägers (6) bzw. des Farbauftrages (7) zurückreflektiert werden.
Method according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that reflected portions of the infrared radiation which are not absorbed by the carrier (6) and the color application (7) are reflected back in the direction of the carrier (6) or the color application (7).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mehrzahl der blattartigen Träger mit Farbaufträgen nacheinander durch einen Bestrahlungsbereich gefördert wird, in dem die Infrarotbestrahlung stattfindet, und daß die Infrarotbestrahlung abhängig von der Förderung, insbesondere abhängig von dem Durchqueren eines Trägers durch den Bestrahlungsbereich, gestartet und gestoppt wird.
Method according to one of claims 1 to 7,
characterized,
that a plurality of the sheet-like carriers with color applications are conveyed in succession through an irradiation area in which the infrared irradiation takes place, and that the infrared irradiation is started and stopped depending on the conveyance, in particular depending on the passage of a carrier through the irradiation area.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil oder mehrere Teile, die die Intensität, Richtung und/oder Wellenlänge der von einer Strahlungsquelle (1) emittierten, in den Bestrahlungsbereich einfallenden Infrarotstrahlung beeinflussen, flüssigkeits- und/oder gasgekühlt werden.
Method according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that a part or more parts, which influence the intensity, direction and / or wavelength of the infrared radiation emitted by a radiation source (1) that falls into the radiation area, are liquid and / or gas cooled.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9
dadurch gekennzeichnet,
daß der Farbauftrag durch die Infrarotbestrahlung vernetzt wird.
Method according to one of claims 1 to 9
characterized,
that the paint application is cross-linked by the infrared radiation.
Vorrichtung zur Fixierung eines Farbauftrages (7) auf einem blattartigen und/oder endlosen
Träger (6), insbesondere von Tonerpulver auf Kopierpapier und/oder Laserdruckpapier, wobei der Farbauftrag (7) erwärmt wird, um eine dauerhafte Verbindung mit dem Träger (6) zu erzielen,
gekennzeichnet durch eine Strahlungsquelle (1) zum Erzeugen von Infrarotstrahlung und einen Bestrahlungsbereich, in den der Träger (6) einbringbar ist, um dort der Infrarotstrahlung ausgesetzt zu werden, so daß der Farbauftrag erwärmt und fixiert wird.
Device for fixing a paint application (7) on a sheet-like and / or endless
Carrier (6), in particular of toner powder on copy paper and / or laser printing paper, the ink application (7) being heated in order to achieve a permanent connection with the carrier (6),
marked by a radiation source (1) for generating infrared radiation and an irradiation area into which the carrier (6) can be introduced in order to be exposed there to the infrared radiation, so that the paint application is heated and fixed.
Vorrichtung nach Anspruch 11,
gekennzeichnet durch,
einen Primärreflektor (4) zum Reflektieren der erzeugten Infrarotstrahlung und zum Konzentrieren der Infrarotstrahlung in dem Bestrahlungsbereich.
Device according to claim 11,
marked by,
a primary reflector (4) for reflecting the generated infrared radiation and for concentrating the infrared radiation in the irradiation area.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
gekennzeichnet durch
einen Sekundärreflektor (5) zum Zurückreflektieren von Strahlungsanteilen der Infrarotstrahlung, die von dem Träger (6) und dem Farbauftrag (7) nicht absorbiert und in Richtung des Sekundärreflektors (5) reflektiert werden, in Richtung des Trägers (6).
Device according to claim 11 or 12,
marked by
a secondary reflector (5) for reflecting back radiation components of the infrared radiation, which are not absorbed by the carrier (6) and the paint application (7) and reflected in the direction of the secondary reflector (5), in the direction of the carrier (6).
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Reflektor (4, 5, 21, 22) bzw. die Reflektoren einen einen Hohlraum aufweisenden Reflektorkörper (3, 23, 24) haben zur Flüssigkeitskühlung des jeweiligen Reflektors (4, 5, 21, 22) von einer Innenseite der Reflektorfläche.
Device according to claim 12 or 13,
characterized,
that the reflector (4, 5, 21, 22) or the reflectors have a reflector body (3, 23, 24) having a cavity for liquid cooling of the respective reflector (4, 5, 21, 22) from an inside of the reflector surface.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
gekennzeichnet durch
einen Spektralfilter zum Herausfiltern von Strahlungsanteilen der Strahlungsquelle (1), der zwischen der Strahlungsquelle (1) und dem Bestrahlungsbereich angeordnet ist.
Device according to one of claims 11 to 14,
marked by
a spectral filter for filtering out radiation components of the radiation source (1), which is arranged between the radiation source (1) and the radiation region.
Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spektralfilter ein plattenartiger, durch Absorption bestimmter spektraler Strahlungsanteile wirkender Filter ist, insbesondere eine Quarzglasscheibe.
Device according to claim 15,
characterized,
that the spectral filter is a plate-like filter which acts through absorption of certain spectral radiation components, in particular a quartz glass pane.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zwangskonvektionskühleinrichtung zum Kühlen eines strahlungsdurchlässigen Bestandteils der Vorrichtung mittels eines Kühlgases, insbesondere zum Kühlen des Spektralfilters und/oder zum Kühlen einer einen Glühkörper der Strahlungsquelle (1) umgebenden Umhüllung vorgesehen ist.
Device according to one of claims 11 to 16,
characterized,
that a forced convection cooling device is provided for cooling a radiation-permeable component of the device by means of a cooling gas, in particular for cooling the spectral filter and / or for cooling an envelope surrounding a glow element of the radiation source (1).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus Sicht der Strahlungsquelle (1) hinter dem Bestrahlungsbereich ein Rückreflektor (22) zum Reflektieren von Strahlungsanteilen vorgesehen ist.
Device according to one of claims 11 to 17,
characterized,
that from the point of view of the radiation source (1) a back reflector (22) is provided behind the radiation area for reflecting radiation components.
Verwendung einer Infrarotlampe zur Fixierung eines Farbauftrages (7) auf einem blattartigen und/oder endlosen Träger (6), insbesondere von Tonerpulver auf Kopierpapier und/oder Laserdruckpapier, wobei der Farbauftrag durch von der Infrarotlampe (1) erzeugte Infrarotstrahlung aufgrund von Strahlungsabsorption erwärmt wird und eine dauerhafte Verbindung mit dem Träger eingeht.Use of an infrared lamp to fix a Color application (7) on a sheet-like and / or endless Carrier (6), in particular of toner powder on copy paper and / or laser printing paper, the ink application by the infrared lamp (1) generated infrared radiation is heated by radiation absorption and permanent Connection with the carrier is established. Verwendung nach Anspruch 19,
wobei die Infrarotlampe (1) eine Halogenlampe ist und einen Glühkörper (2) zur Strahlungsemission aufweist, der bei Emissionstemperaturen von 2500 K oder höher, insbesondere bei Emissionstemperaturen von 2900 K oder höher, betreibbar ist.
Use according to claim 19,
the infrared lamp (1) being a halogen lamp and having an incandescent body (2) for radiation emission which can be operated at emission temperatures of 2500 K or higher, in particular at emission temperatures of 2900 K or higher.
Verwendung nach Anspruch 19 oder 20,
wobei die Infrarotlampe (1) als Röhrenstrahler mit einem sich linienartig in einer strahlungsdurchlässigen Röhre (8), insbesondere in einer Quarzglasröhre, erstreckenden Glühfaden (2) ausgebilet ist.
Use according to claim 19 or 20,
wherein the infrared lamp (1) is designed as a tube radiator with a filament (2) extending in a line in a radiation-permeable tube (8), in particular in a quartz glass tube.
EP19990117814 1998-10-09 1999-09-09 Ink layer fixing Expired - Lifetime EP0992864B1 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002012964A1 (en) * 2000-08-09 2002-02-14 Advanced Photonics Technologies Ag Method and device for thermally fixing laser prints
EP1217464A2 (en) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Fixing device for fixing toner
CN1317608C (en) * 2001-03-22 2007-05-23 肖特股份公司 Method and device for heating and fixing an inking particularly toner powder on plate-shaped support

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57165853A (en) * 1981-04-04 1982-10-13 Ricoh Co Ltd Fixing method for electronic photographic offset printing plate
EP0062998A1 (en) * 1981-03-30 1982-10-20 Xerox Corporation Radiant fuser
JPH01183679A (en) * 1988-01-18 1989-07-21 Nec Corp Fixing device for electrophotographic printer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0062998A1 (en) * 1981-03-30 1982-10-20 Xerox Corporation Radiant fuser
JPS57165853A (en) * 1981-04-04 1982-10-13 Ricoh Co Ltd Fixing method for electronic photographic offset printing plate
JPH01183679A (en) * 1988-01-18 1989-07-21 Nec Corp Fixing device for electrophotographic printer

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 006 (P-167), 11. Januar 1983 (1983-01-11) -& JP 57 165853 A (RICOH KK), 13. Oktober 1982 (1982-10-13) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 467 (P-948), 23. Oktober 1989 (1989-10-23) & JP 01 183679 A (NEC CORP), 21. Juli 1989 (1989-07-21) *
ROGER D. ARCHIBALD: "Laser Printer Fusing System" HEWLETT-PACKARD JOURNAL, Bd. 33, Nr. 6, Juni 1982 (1982-06), Seiten 24-26, XP002169751 Amstelveen,The Netherlands *
STEPHEN DUNN, KEN RASCH: "ROTATING FUSER BASE, PASSIVE RADIANT BASE" XEROX DISCLOSURE JOURNAL, Bd. 5, Nr. 2, Seiten 167-168, XP002169752 Stamford, Conn.,USA *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002012964A1 (en) * 2000-08-09 2002-02-14 Advanced Photonics Technologies Ag Method and device for thermally fixing laser prints
EP1217464A2 (en) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Fixing device for fixing toner
EP1217464A3 (en) * 2000-12-22 2006-03-22 Eastman Kodak Company Fixing device for fixing toner
CN1317608C (en) * 2001-03-22 2007-05-23 肖特股份公司 Method and device for heating and fixing an inking particularly toner powder on plate-shaped support

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