EP1217459A2 - Verfahren und Einrichtung zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff Download PDF

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EP1217459A2
EP1217459A2 EP01127897A EP01127897A EP1217459A2 EP 1217459 A2 EP1217459 A2 EP 1217459A2 EP 01127897 A EP01127897 A EP 01127897A EP 01127897 A EP01127897 A EP 01127897A EP 1217459 A2 EP1217459 A2 EP 1217459A2
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EP
European Patent Office
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toner
resonators
printing material
energy input
resonator
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01127897A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1217459A3 (de
Inventor
Knut Behnke
Hans-Otto Krause
Frank-Michael Morgenweck
Domingo Rohde
Detlef Schulze-Hagenest
Gerhard Dr. Bartscher
Kai-Uwe Preissig
Dinesh Tyagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
NexPress Solutions LLC
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Publication date
Application filed by Eastman Kodak Co, NexPress Solutions LLC filed Critical Eastman Kodak Co
Publication of EP1217459A2 publication Critical patent/EP1217459A2/de
Publication of EP1217459A3 publication Critical patent/EP1217459A3/de
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/0821—Developers with toner particles characterised by physical parameters
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2007—Apparatus 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 for fixing toner on a carrier or a printing substrate, in particular a sheet-like or a ribbon-shaped printing substrate, preferably for a digital printing machine.
  • the invention relates to a device for fixing toner on a Carrier or a printing material, in particular a sheet-like or a tape-like Printing material, preferably for a digital printing machine, preferably to carry out the aforementioned method.
  • a latent electrostatic image is generated by means of charged toner particles is developed, which in turn is based on a printing material that receives the image, e.g. Paper, be transmitted.
  • the image transferred to the printing material is there through Heating and softening the toner and / or heating the substrate fixed. Through and during this process, toner particles bind to the substrate and possibly also with each other.
  • Microwaves are used to fix the toner on the substrate known in principle. Because the absorption of microwave energy in the toner usually is at least one order of magnitude smaller than in the printing material, the is preferred Printing material is heated by the microwaves and the printing material in turn heats up the toner on it, up to a temperature at which the Connects toner with the substrate. As is known, when using Microwaves for fixing the toner characteristic values of the used Substrate, such as weight, moisture and composition, critical and take into account.
  • an image fixing device is known from US Pat. No. 4,511,778, which is a toner image using high frequency waves, especially microwaves, fixed on a printing material, especially a sheet of paper.
  • An aspect the known device is the possibility of depending on the microwaves of the size of the substrate to give, taking into account this Size as the characteristic value of the substrate, proper melting and to fix the toner.
  • the procedure cited only for black and white printing with paper weights of a small range of variations can be used, while that may be different Behavior of different colored toners and different paper weights with possibly also different water content in this flat rate, on the Size of the substrate is not considered in a coordinated manner.
  • the toner image can have four different toner layers. The maximum density of each toner layer on the image carrier substrate or printing material 100%, whereby there is a maximum total density of the toner layers results in the toner image of 400%.
  • the density is a single color Toner image in the range of 0% to 100% density, a colored toner image in the Range from 0% to 290%.
  • the device cited does not include a microwave resonator, in microwave applications with a view to homogeneous heating is desirable, usually even at least two to each other staggered resonators are used, such as from US-A-5 536 921 known for a general microwave heating outside the pressure range.
  • the problem can arise when using sheet-shaped printing material, that in the area irradiated with microwaves the edge area of the sheet is processed energetically differently than the central leaf area, so that it becomes a unevenly created printed product can come.
  • the toner is heated in practice without microwave radiation and with a heated pair of rollers connected to the substrate under pressure.
  • a contactless fixation is desirable to protect the printed image. Additional advantages of contactless fixation are the avoidance of adhesive wear and the resulting increased service life of the equipment used, as well as better reliability of the facility.
  • the invention is therefore based on the object of an adequate fixation of toner on a substrate using microwave, preferably also for one multi-color printing on sheet-shaped substrate and using a resonator and preferably in coordination with the prevailing special circumstances, to enable.
  • this object is achieved in that the Printing material containing toners with microwaves from at least one microwave transmitter irradiated and heated for melting the toner and that a toner is used that makes a sharp transition from its solid to its liquid Shows the state when heated.
  • a dry toner can be used, for example that is still quite hard at an average temperature of around 50 ° C to 70 ° C, so that it uses conventional methods to achieve a desired average toner size from Z. B. 8 - 4 microns can be ground and also at development temperatures does not become sticky or melts yet, but at a higher temperature of e.g. about 90 ° C is already very low viscosity with low viscosity, so that it if necessary.
  • under Utilization of capillarities is possible even without external pressure and without contact and settles and sticks in the printing material and then very quickly when it cools down hard again and is fixed, with a good one, adapted to the substrate Surface gloss, especially due to a lack of grain boundaries. The latter plays a significant role in color saturation, especially with colored toner Role.
  • the starting temperature of the start of the glass transition of the toner is preferred determined as the temperature value at which the tangents follow the course of the function of the elastic module G 'as a function of the temperature before and after Cut the glass transition.
  • the transition of the toner from its solid to its liquid state is preferred in a temperature interval or temperature window of approximately 30 ° to 50 ° K Size take place. This range should be above 60 ° C, preferably between approximately 70 ° C to 130 ° C, most preferably between 75 ° C and 125 ° C.
  • the energy input mentioned can essentially be one of the overall system correspond to the microwave power consumed from printing material and toner, so that according to the actual conditions, the delivered Performance is compared with the recorded power and coordinated. This in turn essentially corresponds to an efficiency control and / or adjustment. In particular, a regulation on the part of the Sender in the broadest sense and / or on the part of the receiving toner-printing material system or handling.
  • the invention preferably proposes in detail the power of the microwave transmitter to regulate and / or the speed of the movement of the substrate regulate and / or tune the resonator and / or the frequency of the microwaves to coordinate, the latter two measures preferably also to achieve a higher energy absorption directly in the toner itself, and thereby a more precise To influence its amalgamation as indirect and problematic the substrate.
  • the invention preferably suggests as measurable parameters for the dependent control the temperature of the substrate or that reflected by the toner-substrate system and therefore not absorbed microwave energy.
  • Other measurable parameters can - without limitation - the weight / thickness or water content of the substrate or density and gloss of the toner layer.
  • a development of the invention instead provides for using only one resonator which oscillates in whole or in part. Independent protection is also claimed for such a measure.
  • Another development of the invention provides for the use of more than two resonators to offset them by a length of ⁇ divided by two times the number of resonators. This results in a more uniform temperature distribution on the substrate than with an offset of ⁇ / 4.
  • four resonators are used, the spacing of which is in each case ⁇ / 8.
  • One or more operating parameters are preferably also provided in a controllable manner.
  • the local one Process parameters correspond to the operating parameters of the device.
  • At least one resonator in the direction of movement of the printing material has a width of about 1 to about 10 cm to the Simplify handling of the substrate, but on the other hand it is sufficient Power (for example 1-10 kW per resonator) to allow without it Breakthroughs come.
  • the width of the resonator should also be on the Speed of the substrate to be matched. It is a relative speed (for example up to 100 cm / s) in such a way that also in a kinematic reversal, the fixing device relative to the stationary printing material could move or both components. Even a stationary fixation without any movement would be conceivable.
  • the device according to the invention is preferred for a digital multicolor printing machine provided so that protection for such a printing press equipped is claimed within the scope of the invention.
  • the G 'ratio is the ratio of the elastic modulus G' at the initial temperature of the glass transition plus 50 ° C to G 'at the initial temperature of the glass transition.
  • the initial temperature of the glass transition is determined from the The intersection of the tangents at G 'before and after the glass transition determines and lies in the example shown at almost 70 ° C.
  • Fig. 2 shows the measured functional curve of G 'according to Fig. 1 for three examples Toner shown.
  • the functional values of G ' were determined by a rheological Measurement with a Bolin rheometer, equipped with parallel plates of 40 mm Diameter determined. There was a continuous change in temperature at one Frequency of 1 rad / s corresponding to 0.16 Hz carried out between 50 ° C and 200 ° C. The strain of the measurement was chosen so that the sample did not have a shear thinning shows (Newtonian behavior).
  • the toner according to the invention is fixed with microwaves in a structure consisting of 2 resonators, the maxima of which are shifted from one another by ⁇ / 4 and which are each fed by a 2 kW magnetron with a frequency of 2.45 GHz. It was possible to simultaneously fix 10% and 290% toner areas on 4CC art paper, a coated paper for high-quality digital printing, with a basis weight of 130 g / m 2 at a process speed of 210 mm / s. A uniform coverage of toner on paper is designated with 100%, which has an optical density of approx. 1.4 when fixed.
  • the toner according to the invention is fixed with microwaves in a structure consisting of 4 resonators, the maxima of which are shifted from one another by ⁇ / 8 and which are each fed by a 2 kW magnetron.
  • the resonators are constructed so that the maxima of the following resonators are offset by ⁇ / 8 in the same direction as the previous one (Fig.4). This ensures that the respective subsequent areas are melted one after the other on the pressure, while the toner melted in the previous resonator is still liquid. This results in a particularly even temperature distribution (Fig. 5) and no grain boundaries can be seen after the toner layer has cooled below the melting point of the toner.
  • Another arrangement of the resonators according to Fig. 6 shows the same advantage, while the other possible arrangements show significantly worse results with regard to temperature distribution and grain boundaries.
  • Example 2 Analogously to Example 2, 10% - 290% toner areas were fixed on Magnostar paper, a coated paper for high-quality digital printing, with a basis weight of 300 g / m 2 . With a paper gloss of 35 measured at an angle of 60 °, a gloss of the areas exposed to toner of up to 37 was achieved, the greatest value being achieved with the high surface coverage above 100%.
  • Magnostar paper can only achieve a maximum 60 ° gloss of 30, which is clear is below the paper gloss of 35 and no satisfactory gloss impression of large ones Offers toner areas.
  • FIG. 3 shows schematically and only by way of example a perspective view of one possible embodiment a device according to the invention for fixing a toner image, in particular to carry out the procedure outlined above.
  • a section of a conveyor belt 1 is shown, on the sheets of a sheet Printing material can be placed and transported one after the other.
  • This Conveyor belt 1 runs through a fixing device, which among other things consists of two to each other staggered resonators 2 and 3 there.
  • the resonators instruct suitable position on an approximately 3 - 10 mm high slot 4 through which the conveyor belt and the substrate is passed through.
  • standing microwaves are formed in the resonators 2 and 3 5, of which field strength maxima in the plane of the conveyor belt 1 or of the printing material located thereon and thereby in particular the printing material and heat the toner image thereon so that the toner image melts and when cooled outside the resonators 2, 3 on the printing material fixed.
  • the resonators 2 and 3 are a quarter of the Wavelength of the microwaves 5 arranged offset to one another by a corresponding one To offset the maxima of the microwave 5 and the substrate and to heat the toner image relatively evenly.
  • the following designated ⁇ wavelength of this standing microwave 5 the course of the energy input into the substrate corresponds to only half the wavelength corresponds to the free microwave originally fed through a waveguide.
  • the resonators 2 and 3 are used as Lines sketched waveguide with a suitable system microwave generation 6 connected. Move the conveyor belt 1 and the printing material on it in the direction of arrow 7 through the resonators 2, 3, for example at a speed of up to one meter per second.
  • the scattered radiation that emerges from the passage opening of the resonators can be by building a so-called choke structure and / or by using Reduce absorbent materials outside the resonator.
  • Figure 4 schematically illustrates a preferred sequence of resonators 8 to 11 in a plan view of the conveyor belt 1, on which a substrate or a printing material is conveyed in the conveying direction 7.
  • resonators 8 to 11 in the conveying direction 7 are exemplarily one behind the other arranged.
  • N resonators could be connected in series in this way to be ordered.
  • the resonators there are standing microwaves of one wavelength ⁇ generated.
  • the respective wave course leads to areas of different Field strength in the level of the conveyor belt 1 or the printing material in the areas of the resonators 8 to 11 indicated in Fig. 4 with framed fields and are symbolized.
  • the field strength curve itself is continuous.
  • areas of the respective field strength maxima are indicated in areas 12.
  • Fig. 5 there are namely temperature profiles of the substrate over the width of the substrate (broken down or measured in pixels) in ° C, at only a switched on resonator 8, with a combination of the resonators 8 + 9, at a combination of the resonators 8 + 9 + 10 and with operation of all resonators 8 + 9 + 10 + 11.
  • the last assigned temperature profile is recognizably uniform given over the substrate width at about 100 ° C.
  • Fig. 6 shows another preferred arrangement option in accordance with Fig. 4 the following resonators 13 to 16 in the conveying direction. Again, the areas are the field strength maxima in the plane of the printing material designated 12.
  • resonators 13, 14 and 15, 16 are in two successive groups with two resonators each.
  • resonators could be divided into N / 2 groups.
  • the field strength maxima of the resonators of the groups to one another offset, in such a way that a total of 7 field strength maxima in the conveying direction 12 each result in turn by ⁇ / 2N, or here by ⁇ / 8, to each other are offset.
  • the result is a temperature curve as in Fig. 5 when all resonators 13 to 16 are switched on.
  • the arrangement of the resonators is not based on the rectangular arrangement shown in Fig. 3-6 limited. In the case of an arrangement inclined to the transport direction 7 of the printing material this results in a more uniform heating of the substrate, however increased space requirements.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff, insbesondere einem blattförmigen Bedruckstoff, vorzugsweise für eine digitale Druckmaschine, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß der Toner aufweisende Bedruckstoff mit Mikrowellen aus wenigstens einem Mikrowellensender bestrahlt und für das Schmelzen des Toners erhitzt wird und daß ein Toner verwendet wird, der einen starken Abfall des elastischen Moduls G' von seinem festen zu seinem flüssigen Zustand beim Erhitzen zeigt. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Wertes des elastischen Moduls G' des erfindungsgemäßen Toners bei dem Referenztemperaturwert, errechnet aus der Anfangstemperatur beim Beginn des Glasübergangs des Toners plus 50°C, zu dem Wert des elastischen Moduls G' bei der Anfangstemperatur selbst < 10<-5>. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Fixierung von Toner, vorzugsweise zur Durchführung des genannten Verfahrens, mit wenigstens einem Mikrowellen abgebenden Sender.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff, insbesondere einem blattförmigen oder einem bandförmigen Bedruckstoff, vorzugsweise für eine digitale Druckmaschine.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff, insbesondere einem blattförmigen oder einem bandförmigen Bedruckstoff, vorzugsweise für eine digitale Druckmaschine, vorzugsweise zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens.
Beim digitalen, insbesondere elektrostatischen oder elektrophotografischen Drucken wird ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt, das mittels geladener Tonerpartikel entwickelt wird, die ihrerseits auf einen das Bild aufnehmenden Bedruckstoff, z.B. Papier, übertragen werden. Das auf den Bedruckstoff übertragene Bild wird dort durch Erhitzen und Erweichen des Toners und/oder Erhitzen des Bedruckstoffes fixiert. Durch und während dieses Prozesses verbinden sich Tonerpartikel mit dem Bedruckstoff und ggf. auch miteinander.
Für das Fixieren des Toners auf dem Bedruckstoff ist die Nutzung von Mikrowellen prinzipiell bekannt. Da die Absorption von Mikrowellenenergie im Toner üblicherweise um mindestens eine Größenordnung kleiner ist als im Bedruckstoff, wird bevorzugt der Bedruckstoff durch die Mikrowellen aufgeheizt und der Bedruckstoff erhitzt seinerseits den auf ihm befindlichen Toner, und zwar bis auf eine Temperatur, bei der sich der Toner mit dem Bedruckstoff verbindet. Bekanntermaßen sind bei der Nutzung von Mikrowellen für die Fixierung des Toners charakteristische Werte des verwendeten Bedruckstoffes, wie zum Beispiel Gewicht, Feuchte und Zusammensetzung, kritisch und zu berücksichtigen.
So ist beispielsweise aus der US-A- 4 511 778 eine Bildfixierungseinrichtung bekannt, die ein Bild aus Toner unter Nutzung von Hochfrequenzwellen, insbesondere Mikrowellen, auf einem Bedruckstoff, insbesondere einem Blatt Papier, fixiert. Ein Aspekt der bekannten Einrichtung ist dabei die Möglichkeit, die Mikrowellen in Abhängigkeit von der Größe des Bedruckstoffes abzugeben, um unter Berücksichtigung dieser Größe als charakteristischen Wert des Bedruckstoffes eine sachgerechte Aufschmelzung und Fixierung des Toners zu gewährleisten.
Dies ist eine Vorgehensweise, die recht pauschal ist und nur eine unmittelbar offensichtliche Größe des Bedruckstoffes berücksichtigt und vor der Fixierung für den Betrieb der Einrichtung vorgibt, etwa gemäß einer Überlegung, daß ein größeres zu erwärmendes Stück aufgrund seiner größeren Wärmekapazität insgesamt mehr Energie benötigt als ein kleineres zu erwärmendes Stück.
Durch diese pauschale Vorgabe bleiben aber weitere kritische Aspekte bei der Nutzung von Mikrowellen für die Fixierung von Toner unberücksichtigt. So ist zum Beispiel die zitierte Vorgehensweise nur beim Schwarz-Weiß-Druck mit Papiergewichten von einer geringen Variationsbreite verwendbar, während das eventuell unterschiedliche Verhalten unterschiedlich farbiger Toner und unterschiedlicher Papiergewichte mit eventuell auch noch unterschiedlichem Wassergehalt in dieser pauschalen, auf die Größe des Bedruckstoffes abgestimmten Weise nicht berücksichtigbar ist. Bei einem Farbdruck kann das Tonerbild beispielsweise vier verschiedene Tonerschichten aufweisen. Dabei beträgt die maximale Dichte jeder Tonerschicht auf dem Bildträgersubstrat bzw. Bedruckstoff 100%, wobei sich eine maximale Gesamtdichte der Tonerschichten im Tonerbild von 400% ergibt. Üblicherweise liegt die Dichte eines einfarbigen Tonerbildes im Bereich von 0% bis 100% Dichte, eines farbigen Tonerbildes im Bereich von 0% bis 290%. Außerdem beinhaltet die zitierte Einrichtung keinen Mikrowellenresonator, der bei Mikrowellenanwendung im Hinblick auf eine homogene Aufheizung wünschenswert ist, wobei üblicherweise sogar mindestens zwei zueinander versetzt angeordnete Resonatoren verwendet werden, wie aus der US-A- 5 536 921 für eine generelle Mikrowellenheizung außerhalb des Druckbereiches bekannt.
Zudem kann bei der Verwendung von blattförmigem Bedruckstoff das Problem auftreten, daß in dem mit Mikrowellen bestrahlten Bereich der Randbereich des Blattes energetisch anders bearbeitet wird als der mittlere Blattbereich, so daß es zu einem ungleichmäßig erstellten Druckprodukt kommen kann.
Hinzu kommt, daß bei dem Fixieren von herkömmlichem Toner nur unter Verwendung von Mikrowellen unter Umständen nur eine unvollständige Verschmelzung des Toners, je nach dessen Lagendicke, erzielt wird oder es zu Aufheizungen mit Blasenbildung in Bereichen des Toners kommt. Auch die Anhaftung des Toners auf dem Bedruckstoff ist unter Umständen unzureichend, weil bspw. die Verbindung mit dem Bedruckstoff durch die zu hohe Viskosität des geschmolzenen Toners nicht hinreichend erzeugt wird. Probleme können vor allem dann auftreten, wenn ein Bedruckstoff in zwei nacheinander ausgeführten Druckvorgängen beidseitig bedruckt wird.
Wegen dieser geschilderten möglichen Probleme wird herkömmlicherweise und üblicherweise nicht auf den Einsatz einer Mikrowellenbestrahlung beim Fixieren vertraut, sondern es wird der Toner in der Praxis ohne Mikrowellenbestrahlung erhitzt und mit einem geheizten Walzenpaar unter Druckbeaufschlagung mit dem Bedruckstoff verbunden.
Eine berührungslose Fixierung ist prinzipiell aber zur Schonung des Druckbildes wünschenswert. Weitere Vorteile der berührungslosen Fixierung sind die Vermeidung von adhesivem Verschleiß und die dadurch erhöhte Standzeit der verwendeten Einrichtung, sowie eine bessere Verläßlichkeit der Einrichtung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine adäquate Fixierung von Toner auf einem Bedruckstoff mittels Mikrowellennutzung, vorzugsweise auch für einen mehrfarbigen Druck auf blattförmigem Bedruckstoff und unter Verwendung eines Resonators und bevorzugt unter Abstimmung auf die herrschenden besonderen Verhältnisse, zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird in Verfahrenshinsicht erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Toner aufweisende Bedruckstoff mit Mikrowellen aus wenigstens einem Mikrowellensender bestrahlt und für das Schmelzen des Toners erhitzt wird und daß ein Toner verwendet wird, der einen scharfen Übergang von seinem festen zu seinem flüssigen Zustand beim Erhitzen zeigt.
Auf diese erfindungsgemäße Weise kann zum Beispiel ein Trockentoner verwendet werden, der bei einer mittleren Temperatur von etwa 50°C bis 70°C noch recht hart ist, so daß er über konventionelle Verfahren zu einer gewünschten mittleren Tonergröße von z. B. 8 - 4 Mikrometer gemahlen werden kann und auch bei Entwicklungstemperaturen noch nicht klebrig wird oder schmilzt, aber bei höherer Temperatur von z.B. etwa 90°C schon sehr dünnflüssig mit niedriger Viskosität ist, so daß er ggfls. unter Ausnutzung von Kapillaritäten sich auch ohne äußeren Druck und berührungslos auf und in dem Bedruckstoff absetzt und haftet und bei einem Erkalten dann sehr schnell wieder hart wird und fixiert ist, und zwar mit einem guten, dem Bedruckstoffes angepaßten Oberflächenglanz, insbesondere mangels ausgebildeter Korngrenzen. Letzteres spielt gerade auch bei farbigem Toner für die Farbsättigung eine bedeutsame Rolle.
Dabei kann im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Toner das Verhältnis des Wertes des elastischen Moduls G' bei dem Referenztemperaturwert, errechnet aus der Anfangstemperatur beim Beginn des Glasübergangs des Toners plus 50°C, zu dem Wert des elastischen Moduls bei der Anfangstemperatur selbst < 1E-5, vorzugsweise sogar < 1E-7 sein, wobei E für Exponent auf Basis 10 stehen soll.
Die Anfangstemperatur des Beginns des Glasübergangs des Toners wird bevorzugt bestimmt als derjenige Temperaturwert, bei dem sich die Tangenten an den Funktionsverlauf des elastischen Moduls G' als Funktion der Temperatur vor und nach dem Glasübergang schneiden.
Bevorzugt soll der Übergang des Toners von seinem festen in seinen flüssigen Zustand in einem Temperaturintervall bzw. Temperaturfenster von etwa 30° bis 50°K Größe stattfinden. Dieser Bereich soll oberhalb von 60°C, vorzugsweise etwa zwischen 70°C bis 130°C, ganz bevorzugt zwischen 75°C und 125°C liegen.
Eine nächste Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, für die auch selbständiger Schutz beansprucht wird, zeichnet sich zur Anpassung an besondere Verhältnisse dadurch aus, daß wenigstens ein physikalischer Verfahrensparameter in Abhängigkeit von einem mit dem Energieeintrag in den Toner aufweisenden Bedruckstoff korrelierenden Parameter gesteuert und/oder geregelt wird.
Erfindungsgemäß ist also nicht eine einfache pauschale Vorgabe vorgesehen, sondern mit Vorteil eine auf die tatsächlichen, vorzugsweise gemessenen Verhältnisse abgestimmte Regelung.
Dabei kann der genannte Energieeintrag im wesentlichen einer vom Gesamtsystem aus Bedruckstoff und Toner aufgenommenen Mikrowellenleistung entsprechen, so daß erfindungsgemäß, den tatsächlichen Verhältnissen entsprechend, die abgegebene Leistung mit der aufgenommenen Leistung verglichen und abgestimmt wird. Dies entspricht wiederum im wesentlichen einer Wirkungsgradkontrolle und/oder -einstellung. Dabei kommt insbesondere allgemein in Betracht, eine Regelung auf Seiten des Senders im weitesten Sinne und/oder auf Seiten des empfangenden Toner-Bedruckstoff-Systems bzw. des Handhabung vorzunehmen.
Dazu schlägt die Erfindung im einzelnen bevorzugt vor, die Leistung des Mikrowellensenders zu regeln und/oder die Geschwindigkeit der Bewegung des Bedruckstoffes zu regeln und/oder den Resonator abzustimmen und/oder die Frequenz der Mikrowellen abzustimmen, letztere beiden Maßnahmen vorzugsweise auch, um eine höhere Energieabsorption unmittelbar im Toner selbst zu erreichen, und dadurch einen präziseren Einfluß auf dessen Verschmelzung zu nehmen als mittelbar und problematischer über den Bedruckstoff.
Als meßbare Parameter für die abhängige Regelung schlägt die Erfindung bevorzugt die Temperatur des Bedruckstoffes oder die vom Toner-Bedruckstoff-System reflektierte und also nicht absorbierte Mikrowellenenergie vor. Weitere meßbare Parameter können - ohne Begrenzung darauf - das Gewicht/ die Dicke oder der Wassergehalt des Bedruckstoffes oder Dichte und Glanz der Tonerschicht sein.
Wie bereits weiter oben im Zusammenhang mit der US-A- 5 536 921 erwähnt, werden üblicherweise für eine homogene Erhitzung des mit Toner belegten Bedruckstoffes mindestens zwei Resonatoren für die Mikrowellen benötigt, die zueinander um λ/4 versetzt angeordnet sind, um entsprechend die Maxima der stehenden Wellen in den Resonatoren zueinander zu versetzen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht statt dessen vor, nur einen Resonator zu verwenden der ganz oder teilweise oszilliert. Für eine derartige Maßnahme wird auch selbständiger Schutz beansprucht.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor bei Verwendung von mehr als zwei Resonatoren diese um eine Länge von λ geteilt durch zwei mal die Anzahl der Resonatoren zu versetzen. Dadurch wird eine gleichmäßigere Temperaturverteilung auf dem Substrat erzielt als bei einem Versatz von λ/4. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden vier Resonatoren verwendet deren Abstand jeweils λ/8 beträgt.
Prinzipiell können alle Frequenzen des Mikrowellenbereiches von 100 MHz bis 100 GHz verwendet werden. Üblicherweise werden die zur industriellen, wissenschaftlichen oder medizinischen Nutzung freigegebenen ISM-Frequenzen, vorzugsweise 2,45 GHz, genutzt. Eine Verwendung anderer Frequenzen in dem genannten weiten Frequenzbereich kann aber mit Vorteil dazu führen, daß ein größerer Anteil der Strahlungsenergie als üblich vom Toner und nicht nur vom Bedruckstoff absorbiert wird.
Für eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung, die sich in selbständiger Lösung der gestellten Aufgabe dadurch auszeichnet, daß zur Bestrahlung und Erhitzung des einen scharfen Übergang von seinem festen zu seinem flüssigen Zustand bei seinem Erhitzen zeigenden Toners wenigstens ein Mikrowellen abgebender Sender vorgesehen ist, wird unabhängiger Schutz beansprucht.
Bevorzugt wird zudem ein oder mehrere Betriebsparameter regelbar vorgesehen.
Die sich erfindungsgemäß ergebenden Vorteile sind sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geschildert worden, wobei der dortige Verfahrensparameter dem Betriebsparameter der Einrichtung entspricht.
Es wird die Verwendung mindestens eines Resonators bevorzugt, der in Bewegungsrichtung des Bedruckstoffes eine Breite von etwa 1 bis etwa 10 cm aufweist, um die Handhabung des Bedruckstoffes zu vereinfachen, andererseits aber eine genügende Leistung (beispielsweise 1 - 10 kW pro Resonator) zu ermöglichen, ohne daß es zu Spannungsdurchbrüchen kommt. Dabei sollte die Breite des Resonators auch auf die Geschwindigkeit des Bedruckstoffes abgestimmt sein. Es handelt sich dabei um eine relative Geschwindigkeit (zum Beispiel bis zu 100 cm/s) , in der Weise, daß sich auch in kinematischer Umkehrung die Fixiereinrichtung relativ zum ruhenden Bedruckstoff bewegen könnte oder auch beide Komponenten. Auch eine stationäre Fixierung ohne jegliche Bewegung wäre denkbar.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist bevorzugt für eine digitale Mehrfarbendruckmaschine vorgesehen, so daß auch für eine derart ausgerüstete Druckmaschine Schutz im Rahmen der Erfindung beansprucht wird.
Beispielhafte Erläuterungen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen nachfolgend im Zusammenhang mit 6 Abbildungen, aus denen sich weitere erfinderische Maßnahmen ergeben, ohne daß die Erfindung auf die erläuterten Beispiele oder Abbildungen beschränkt wird.
Es zeigen:
Abb. 1
den Funktionalverlauf des elastischen Moduls G' eines Toners als Funktion der Temperatur zur Definition der Anfangstemperatur des Glasübergangs des Toners,
Abb. 2
die gemessenen Funktionalverläufe gemäß Abb. 1 eines erfindungsgemäßen Toners und zweier Toner nach dem Stand der Technik zum Vergleich,
Abb. 3
eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes,
Abb. 4
eine bevorzugte Anordnung von 4 Resonatoren einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes, die jeweils um λ/8 gleichgerichtet gegeneinander versetzte Maxima stehender Mikrowellen zeigen,
Abb. 5
die Temperaturverteilung eines Papieres, auf dem nach Beispiel 2 mit einer Anordnung nach Abb.4 ein Tonerbild fixiert wurde, gemessen mit einem Zeilenpyrometer Bartec R2610 unmittelbar nach Verlassen der Resonatoren, wobei der Temperaturverlauf über die Papierbreite bei Einschalten des ersten, der ersten beiden, der ersten drei und aller vier Resonatoren bei einer Pixelgrösse, die etwa 3mm entspricht, gezeigt ist und
Abb. 6
eine weitere bevorzugte Anordnung von 4 Resonatoren einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes in zwei Gruppen von jeweils zwei Resonatoren.
Das G'- Verhältnis ist das Verhältnis des elastischen Moduls G' bei der Anfangstemperatur des Glasüberganges plus 50°C zu G' bei der Anfangstemperatur des Glasübergangs. Die Anfangstemperatur des Glasübergangs wird gemäß Abb. 1 aus dem Schnittpunkt der Tangenten an G' vor und nach dem Glasübergang bestimmt und liegt im dargestellten Beispiel bei knapp 70°C.
In Abb. 2 ist der gemessene Funktionalverlauf von G' gemäß Abb. 1 für drei beispielhafte Toner dargestellt. Die Funktionalwerte von G' wurden durch eine rheologische Messung mit einem Bolin-Rheometer, ausgerüstet mit parallelen Platten von 40 mm Durchmesser bestimmt. Es wurde eine kontinuierliche Temperaturänderung bei einer Frequenz von 1 rad/s entsprechend 0,16 Hz zwischen 50°C und 200 °C durchgeführt. Die Spannung (strain) der Messung wurde so gewählt, daß die Probe keine Schubverdünnung zeigt (Newton'sches Verhalten).
Nur der erfindungsgemäße Toner zeigt einen scharfen Übergang von festem zu flüssigem Zustand mit einem End-G'-Wert von etwa 1.00E-02. Daraus resultiert ein G'-Verhältnis von 5.0E-08.
Beispiel 1:
Der erfindungsgemäße Toner wird mit Mikrowellen fixiert in einem Aufbau bestehend aus 2 Resonatoren, deren Maxima um λ/4 zueinander verschoben sind und die von je einem 2 kW Magnetrons einer Frequenz von 2.45 GHz gespeist werden. Dabei war eine gleichzeitige Fixierung von 10% und 290% Toner-Flächen auf 4CC-Art-Papier, einem beschichteten Papier für hochqualitativem Digitaldruck, mit einem Flächengewicht von 130g/m2 bei einer Prozeßgeschwindigkeit von 210 mm/s möglich. Mit 100% wird eine gleichmäßige Flächenbedeckung von Toner auf Papier bezeichnet, die fixiert eine optische Dichte von ca. 1.4 hat.
Beispiel 2:
Der erfindungsgemäße Toner wird mit Mikrowellen fixiert in einem Aufbau bestehend aus 4 Resonatoren, deren Maxima um λ/8 zueinander verschoben sind und die von je einem 2 kW Magnetrons gespeist werden.
Die Resonatoren sind so aufgebaut, daß die Maxima der jeweils folgenden Resonatoren um λ/8 in die gleiche Richtung gegenüber dem vorigen versetzt sind (Abb.4). Dadurch wird erreicht daß die jeweils anschließenden Bereiche auf dem Druck nacheinander aufgeschmolzen werden während der im vorherigen Resonator aufgeschmolzene Toner noch flüssig ist. Dadurch wird eine besonders gleichmäßige Temperaturverteilung (Abb.5) erreicht und es sind nach Abkühlen der Tonerschicht unter den Schmelzpunkt des Toners keine Korngrenzen zu erkennen. Den gleichen Vorteil zeigt eine andere Anordnung der Resonatoren nach Abb.6 während die übrigen möglichen Anordnungen deutlich schlechtere Ergebnisse bezüglich Temperaturverteilung und Korngrenzen zeigen.
Es hat sich dabei herausgestellt, daß eine unabhängige Justage der einzelnen Resonatoren auf maximale Absorption nicht zu befriedigenden Ergebnissen führt. Das Fixierergebnis ist zu ungleichmäßig. Die Absorption des Bedruckstoffes in den aufeinander folgenden Resonatoren wird vielmehr bei jeweils eingeschalteten vorangehenden Resonatoren optimiert, um ein gleichmäßiges Fixierergebnis zu erhalten. Mit diesem Vorgehen war eine gleichzeitige Fixierung von 10% und 290% Toner-Flächen auf 4CC-Papier mit einem Flächengewicht von 130g/m2, einem unbeschichteten Papier für hochqualitativem Digitaldruck, bei einer Prozeßgeschwindigkeit von 500 mm/s möglich. Bei einem Papierglanz von 9, gemessen mit einem Glanzmessgerät der Fa. Byk-Gardner Type 4520 in einem Winkel von 60° , wurde ein Glanz der mit Toner beaufschlagten Flächen von bis zu 12.3 erzielt wobei der größte Wert bei den hohen Flächendeckungen erzielt wurde.
Beispiel 3:
Analog zu Beispiel 2 wurden 10% - 290% Toner-Flächen auf Magnostar-Papier, einem beschichteten Papier für hochqualitativem Digitaldruck, mit einem Flächengewicht von 300g/m2 fixiert. Bei einem Papierglanz von 35 gemessen in einem Winkel von 60° wurde ein Glanz der mit Toner beaufschlagten Flächen von bis zu 37 erzielt wobei der größte Wert bei den hohen Flächendeckungen oberhalb 100% erzielt wurde.
Die beiden anderen Toner aus dem Stand der Technik zeigen wesentlich flachere Funktionalverläufe von G' mit G'-Verhältnissen von 1.9E-03 bzw. 2.2E-05. Die Fixierungsverhältnisse des erfindungsgemäßen Toners konnten bei diesen bekannten Tonern weder mit Fixierung in einem geheitzten Walzenpaar nach dem Stand der Technik noch bei Fixierung mit Mikrowellen analog Beispiel 1 und Beispiel 2 verwirklicht werden.
Vergleichsbeispiel 3a:
In einem Vergleichstest mit Toner nach dem Stand der Technik und Fixierung in einer kommerziell verfügbaren Warmwalzenfixierstation konnte auf Magnostar-Papier nur ein maximaler 60°-Glanz von 30 erzielt werden, der deutlich unter dem Papierglanz von 35 liegt und keinen befriedigenden Glanzeindruck von großen Tonerflächen bietet.
Abb. 3 zeigt schematisch und nur beispielhaft eine Perspektivansicht einer Ausführungsmöglichkeit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Fixierung eines Tonerbildes, insbesondere zur Durchführung des vorgeschilderten Verfahrens.
In Abb. 3 ist ein Abschnitt eines Förderbandes 1 gezeigt, auf dem Blätter eines blattförmigen Bedruckstoffes hintereinander auflegbar und transportierbar sind. Dieses Förderband 1 führt durch eine Fixiereinrichtung, die unter anderem aus zwei zueinander versetzt angeordnete Resonatoren 2 und 3 besteht. Die Resonatoren weisen an geeigneter Position einen etwa 3 - 10 mm hohen Schlitz 4 auf, durch den das Förderband und der Bedruckstoff hindurch geführt werden.
Wie in der Abb. 3 angedeutet, bilden sich in den Resonatoren 2 und 3 stehende Mikrowellen 5 aus, von denen Feldstärkemaxima in der Ebene des Förderbandes 1 bzw. des darauf befindlichen Bedruckstoffes liegen und dadurch insbesondere den Bedruckstoff und das darauf befindliche Tonerbild erhitzen, so daß das Tonerbild schmilzt und sich beim Erkalten außerhalb der Resonatoren 2, 3 am Bedruckstoff fixiert. Wie in der Abb. 3 erkennbar, sind die Resonatoren 2 und 3 um ein Viertel der Wellenlänge der Mikrowellen 5 zueinander versetzt angeordnet, um einen entsprechenden Versatz der Maxima der Mikrowelle 5 zu erzielen und den Bedruckstoff und das Tonerbild relativ gleichmäßig zu erwärmen. Dazu ist anzumerken, daß die im folgenden mit λ bezeichnete Wellenlänge dieser stehenden Mikrowelle 5, die dem Verlauf des Energieeintrages in den Bedruckstoff entspricht, nur der halben Wellenlänge der ursprünglich durch einen Hohlleiter eingespeisten freien Mikrowelle entspricht.
Zur Ausbildung des Mikrowellenfeldes werden die Resonatoren 2 und 3 über als Linien skizzenhaft dargestellte Hohlleiter mit einem geeigneten System Mikrowellenerzeugung 6 verbunden. Das Förderband 1 und der darauf befindliche Bedruckstoff bewegen sich in Richtung des Pfeiles 7 durch die Resonatoren 2, 3, und zwar beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von bis zu einem Meter pro Sekunde.
Die Streustrahlung die aus der Durchlaßöffnung der Resonatoren austritt, läßt sich durch den Aufbau einer sogenannten Chokestruktur und/oder durch Verwendung von absorbierenden Materialien außerhalb des Resonators verringern.
Abbildung 4 veranschaulicht schematisch eine bevorzugte Aufeinanderfolge von Resonatoren 8 bis 11 in einer Draufsicht auf das Förderband 1, auf dem ein Substrat bzw. ein Bedruckstoff in Förderrichtung 7 befördert wird.
In Abb. 4 sind beispielhaft vier Resonatoren 8 bis 11 in Förderrrichtung 7 hintereinander angeordnet. Allgemein könnten N Resonatoren auf diese Weise hintereinander angeordnet werden. In den Resonatoren werden stehende Mikrowellen einer Wellenlänge λ erzeugt. Der jeweilige Wellenverlauf führt zu Bereichen unterschiedlicher Feldstärke in der Ebene des Förderbandes 1 bzw. des Bedruckstoffes, die in den Bereichen der Resonatoren 8 bis 11 in Abb. 4 mit umrahmten Feldern angedeutet und symbolisiert sind. Natürlich ist der Feldstärkeverlauf an sich kontinuierlich. Insbesondere sind die Gebiete der jeweiligen Feldstärkemaxima in Bereichen 12 angedeutet. Daraus ist erkennbar, daß diese Maximabereiche 12 aufeinanderfolgender Resonatoren 8 bis 11 zueinander in Querrichtung zur Förderrichtung 7 versetzt sind, und zwar im Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 4 jeweils um λ/8 zueinander versetzt, was im allgemeinen Fall bei N Resonatoren einem Versatz von jeweils λ/2N entspricht, wobei im vorliegenden Falle N=4 ist.
Anhand von Abb. 5 wird deutlich, daß die versetzte Anordnung der stehenden Mikrowellen bzw. der Feldstärkeverläufe in den Resonatoren 8 bis 11 gemäß Abb. 4 mit Vorteil zu einer besonders gleichmäßigen Erhitzung des Bedruckstoffes führt.
In Abb. 5 sind nämlich Temperaturverläufe des Bedruckstoffes über die Breite des Bedruckstoffes (zerlegt bzw. gemessenen in Pixeln) in °C aufgetragen, und zwar bei nur einem eingeschalteten Resonator 8, bei einer Kombination der Resonatoren 8 + 9, bei einer Kombination der Resonatoren 8 + 9 + 10 und bei einem Betrieb aller Resonatoren 8 + 9 + 10 + 11. Der letzte zugeordnete Temperaturverlauf ist erkennbar gleichmäßig über die Substratbreite bei etwa 100 °C gegeben.
Abb. 6 zeigt entsprechend der Abb. 4 ein andere bevorzugte Möglichkeit der Anordung in Förderrichtung hinteinander folgender Resonatoren 13 bis 16. Wieder sind die Bereiche der Feldstärkemaxima in der Ebene des Bedruckstoffes mit 12 bezeichnet.
Wie in Abb. 6 zu erkennen ist, sind hier die Resonatoren 13 , 14 und 15, 16 in zwei auf einanderfolgende Gruppen mit je zwei Resonatoren aufgeteilt. Allgemein könnten Resonatoren in N/2 Gruppen aufgeteilt werden. Innerhalb jeder Gruppe sind die Feldstärkemaxima 12 um λ/N versetzt zueinander, also hier bei N=4 um λ/4. Zudem sind aber auch die Feldstärkemaxima der Resonatoren der Gruppen zueinander versetzt, und zwar in der Weise, daß sich insgesamt in Förderrichtung 7 Feldstärkemaxima 12 ergeben die jeweils wiederum um λ/2N, bzw. hier um λ/8, zueinander versetzt sind. Im Ergebnis resultiert auch daraus ein Temperaturverlauf wie in Abb. 5 bei Einschaltung aller Resonatoren 13 bis 16.
Die Anordnung der Resonatoren ist nicht auf die in Abb. 3-6 gezeigt rechtwinklige Anordnung begrenzt. Bei einer zur Transportrichtung 7 des Bedruckstoffes schrägen Anordnung ergibt sich eine gleichmäßigere Erwärmung des Bedruckstoffes bei allerdings vergrößertem Platzbedarf.

Claims (29)

  1. Verfahren zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff, insbesondere einem blattförmigen Bedruckstoff, vorzugsweise für eine digitale Druckmaschine,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Toner aufweisende Bedruckstoff mit Mikrowellen aus wenigstens einem Mikrowellensender bestrahlt und für das Schmelzen des Toners erhitzt wird und daß ein Toner verwendet wird, der einen starken Abfall des elastischen Moduls G' von seinem festen zu seinem flüssigen Zustand beim Erhitzen zeigt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Wertes des elastischen Moduls G' bei dem Referenztemperaturwert, errechnet aus der Anfangstemperatur beim Beginn des Glasübergangs des Toners plus 50°C, zu dem Wert des elastischen Moduls bei der Anfangstemperatur <10-5, bevorzugt < 10-7 beträgt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang des Toners von seinem festen in seinen flüssigen Zustand in einem Temperaturintervall von etwa 50°C oder kleiner stattfindet.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das genannte Temperaturintervall des Zustandswechsels des Toners oberhalb 60°C, bevorzugt im Bereich von etwa 75°C bis etwa 125°C erstreckt.
  5. Verfahren zur Fixierung eines Toner, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein physikalischer Verfahrensparameter in Abhängigkeit von einem mit dem Energieeintrag in den Toner aufweisenden Bedruckstoff korrelierenden Parameter gesteuert und/oder geregelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des Mikrowellensenders in Abhängigkeit vom Energieeintrag geregelt wird, in der Weise, daß bei zu niedrigem Energieeintrag die Leistung erhöht und bei zu hohem Energieeintrag die Leistung verringert wird, um im Mittel einen im wesentlichen konstanten, sachgerechten Energieeintrag zu erhalten.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Bewegung des Bedruckstoffes durch einen mit den Mikrowellen bestrahlten Bereich in Abhängigkeit vom Energieeintrag geregelt wird, in der Weise, daß bei zu niedrigem Energieeintrag der Bedruckstoff mit einer geringeren Geschwindigkeit fixiert wird und bei zu hohem Energieeintrag der Bedruckstoff mit einer höheren Geschwindigkeit fixiert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrowellensender in Abhängigkeit vom Energieeintrag getunt bzw. bezüglich der Frequenz der von ihm ausgesandten Mikrowellen abgestimmt wird.
  9. Verfahren nach Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Energieeintrag korrelierender Parameter die Temperatur des Bedruckstoffes genommen wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Energieeintrag korrelierender Parameter der Wirkungsgrad des Energieeintrags genommen wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Energieeintrag korrelierender Parameter die reflektierte Leistung bzw. Energie des teilweise oder ganz einen Bedruckstoff enthaltenden Resonators gemessen wird und mit der durch den Mikrowellensender abgegebenen Leistung verglichen bzw. ins Verhältnis gesetzt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Resonator für die Mikrowellen verwendet wird, der teilweise oder insgesamt mit einer Bewegungskomponente senkrecht zur Transportrichtung des Bedruckstoffes, der durch den mit Mikrowellen bestrahlten Bereich bewegt wird, oszilliert.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Mikrowellenfrequenzbereich von 100 MHz bis 100GHz außerhalb der freigegebenen ISM-Frequenzen eine Frequenz ausgewählt wird, bei der der Anteil der Absorption der Mikrowellenenergie durch den Toner gemessen an der Gesamtabsorption zugunsten einer höheren Absorption des Toners gewählt ist.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß farbiger Toner verwendet wird.
  15. Einrichtung zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff, insbesondere einem blattförmigen Bedruckstoff, vorzugsweise für eine digitale Druckmaschine, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestrahlung und Erhitzung des einen starken Abfall des elastischen Moduls G' von seinem festen zu seinem flüssigen Zustand bei seinem Erhitzen zeigenden Toners wenigstens ein Mikrowellen abgebender Sender vorgesehen ist.
  16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein die Bestrahlung beeinflussender physikalischer Betriebsparameter in Abhängigkeit von einem mit dem Energieeintrag in die Toner-Bedruckstoff-Anordnung korrelierenden Parameter regelbar ist.
  17. Einrichtung zur Erwärmung , vorzugsweise zur Fixierung von Toner auf einem Träger oder Bedruckstoff, bevorzugt nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch wenigstens einen Resonator für vom Sender ausgesandte Mikrowellen.
  18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als ein Resonator verwendet wird und die Maxima der Resonatoren um die Mikrowellelänge λ geteilt durch zweimal die Zahl der Resonatoren gegeneinander versetzt sind.
  19. Einrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als ein Resonator verwendet wird und die Maxima der jeweils folgenden Resonatoren um Mikrowellenlänge λ geteilt durch zweimal die Zahl der Resonatoren gegenüber dem vorigen versetzt sind.
  20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Resonatoren verwendet werden und die Maxima der jeweils folgenden Resonatoren um λ geteilt durch zweimal die Zahl der Resonatoren gegenüber dem vorigen gleichgerichtet versetzt sind.
  21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine gerade Anzahl von mehr als zwei Resonatoren verwendet wird und die Resonatoren in N/2 Gruppen von jeweils N/2 mit um λ/N ,mit N als Zahl der Resonatoren und λ der Mikrowellenlänge, gegeneinander versetzten Mikroewellenfeldstärkemaxima eingeteilt sind und die Gruppen oder die Resonatoren insgesamt zueinander um λ/2N versetzt sind.
  22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorption des Bedruckstoffes in den folgenden Resonatoren bei eingeschalteten vorherigen Resonatoren optimierbar ist.
  23. Einrichtung nach Anspruch 17 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator insgesamt oder ein Teil von ihm oszillierend bewegbar ist.
  24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Resonators entlang des Weges des Bedruckstoffes so gering wie möglich gewählt ist, um die Handhabung des Bedruckstoffes zu vereinfachen und groß genug gewählt ist, um das elektrische Feld im Resonator unterhalb der Luft-Durchbruchspannung zu halten.
  25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Resonators in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Bedruckstoffes und/oder der eingestrahlten Mikrowellenleistung des Resonators gewählt ist.
  26. Einrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator eine Breite von etwa 1 bis etwa 10 cm aufweist.
  27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß sie für eine Mehrfarbendruckmaschine vorgesehen ist oder Bestandteil einer solchen Mehrfarbendruckmaschine ist, die nach einem elektrofotographischen Druckverfahren arbeitet.
  28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß Maßnahmen zur Verringerung der Streustrahlung ergriffen werden.
  29. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung der Resonatoren von 90° gegenüber dem Papierpfad abweicht.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1217462A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Erwärmung von Bedruckstoff und/oder Toner
EP1217460A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Erwärmung von Bedruckstoff und/oder Toner
EP1217461A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff
EP1518152A2 (de) * 2002-06-22 2005-03-30 Schott Ag Druckeinrichtung
WO2019170299A1 (de) * 2018-03-08 2019-09-12 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Durchlaufofen und anlage zur herstellung von holzwerkstoffplatten
WO2019170300A1 (de) * 2018-03-08 2019-09-12 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Durchlaufofen und anlage zur herstellung von holzwerkstoffplatten

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6608986B2 (en) * 2000-12-22 2003-08-19 Nexpress Solutions Llc Digital printing or copying machine and process for fixing a toner on a substrate
DE10225604B4 (de) * 2002-06-07 2005-12-15 Eastman Kodak Co. Verfahren und Vorrichtung zum Fixieren von Toner auf einem Aufzeichnungsmaterial
EP1411397B1 (de) * 2002-10-14 2009-03-25 Eastman Kodak Company Verfahren und Vorrichtung zur Erwärmung von Bedruckstoff und/oder Toner
DE10343708A1 (de) * 2003-09-18 2005-05-12 Nexpress Solutions Llc Verfahren für das Befestigen von Toner an einem Bedruckstoff und Mikrowelleneinrichtung
EP1682945A1 (de) * 2003-11-15 2006-07-26 Eastman Kodak Company Fixierung von tonerbildern für den duplexdruck
DE102004004329B4 (de) * 2004-01-24 2010-04-22 Eastman Kodak Co. Einrichtung und Verfahren zum Einstellen einer Fixiereinrichtung und Fixiereinrichtung einer digitalen Druckmaschine
US7298994B2 (en) * 2004-04-16 2007-11-20 Eastman Kodak Company Process and printing machine for the use of liquid print colors
US20070280758A1 (en) * 2006-06-01 2007-12-06 Eastman Kodak Company Chilled finish roller system and method
US20080156427A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process For Bonding Substrates With Improved Microwave Absorbing Compositions
US7674300B2 (en) * 2006-12-28 2010-03-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process for dyeing a textile web
US7740666B2 (en) 2006-12-28 2010-06-22 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process for dyeing a textile web
US8182552B2 (en) 2006-12-28 2012-05-22 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process for dyeing a textile web
US7606522B2 (en) * 2007-04-24 2009-10-20 Eastman Kodak Company Microwave fuser apparatus with overlaping heat applicators
DE102007060022B4 (de) * 2007-12-13 2017-01-05 Océ Printing Systems GmbH & Co. KG Verfahren zur Regelung der Wärmeabgabe an einen Bedruckstoff in einer Fixierstation eines elektrografischen Druck- oder Kopiergeräts
US8632613B2 (en) 2007-12-27 2014-01-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process for applying one or more treatment agents to a textile web
JP2011060566A (ja) * 2009-09-10 2011-03-24 Panasonic Corp 高周波加熱装置
JP5536743B2 (ja) * 2011-11-28 2014-07-02 村田機械株式会社 マイクロ波加熱装置、及びこれを用いた画像定着装置
JP5792758B2 (ja) * 2012-04-16 2015-10-14 村田機械株式会社 マイクロ波加熱装置、及びこれを用いた画像定着装置
GB201406657D0 (en) 2014-04-14 2014-05-28 Pera Technology Ltd Heating apparatus and method

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1802741A1 (de) * 1967-10-13 1969-06-19 Varian Associates Einrichtung fuer die Erhitzung von Material mittels Mikrowellenenergie
US4456368A (en) * 1981-01-26 1984-06-26 Canon Kabushiki Kaisha Image formation apparatus having high frequency wave fixing means
US4482239A (en) * 1981-04-25 1984-11-13 Canon Kabushiki Kaisha Image recorder with microwave fixation
US4511778A (en) * 1980-12-11 1985-04-16 Canon Kabushiki Kaisha Image fixing device utilizing a high frequency wave
EP0667732A1 (de) * 1994-02-15 1995-08-16 International Business Machines Corporation Vorrichtung zur Einkopplung von Mikrowellenenergie während der Bearbeitung von bahnförmigen Material
US5631685A (en) * 1993-11-30 1997-05-20 Xerox Corporation Apparatus and method for drying ink deposited by ink jet printing
EP1217462A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Erwärmung von Bedruckstoff und/oder Toner
EP1217460A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Erwärmung von Bedruckstoff und/oder Toner
EP1217461A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5612673A (en) * 1979-07-13 1981-02-07 Hitachi Metals Ltd Fixing device
JPS5797563A (en) * 1980-12-11 1982-06-17 Canon Inc Fixing device
JPS57118279A (en) * 1981-01-15 1982-07-23 Canon Inc Fixing device
JPS5870261A (ja) * 1981-10-23 1983-04-26 Canon Inc 定着装置
US4456683A (en) * 1982-11-30 1984-06-26 Lintilhac Philip M Sterilizable tissue squeezing device and method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1802741A1 (de) * 1967-10-13 1969-06-19 Varian Associates Einrichtung fuer die Erhitzung von Material mittels Mikrowellenenergie
US4511778A (en) * 1980-12-11 1985-04-16 Canon Kabushiki Kaisha Image fixing device utilizing a high frequency wave
US4456368A (en) * 1981-01-26 1984-06-26 Canon Kabushiki Kaisha Image formation apparatus having high frequency wave fixing means
US4482239A (en) * 1981-04-25 1984-11-13 Canon Kabushiki Kaisha Image recorder with microwave fixation
US5631685A (en) * 1993-11-30 1997-05-20 Xerox Corporation Apparatus and method for drying ink deposited by ink jet printing
EP0667732A1 (de) * 1994-02-15 1995-08-16 International Business Machines Corporation Vorrichtung zur Einkopplung von Mikrowellenenergie während der Bearbeitung von bahnförmigen Material
EP1217462A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Erwärmung von Bedruckstoff und/oder Toner
EP1217460A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Erwärmung von Bedruckstoff und/oder Toner
EP1217461A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 005, Nr. 060 (P-058), 23. April 1981 (1981-04-23) -& JP 56 012673 A (HITACHI METALS LTD), 7. Februar 1981 (1981-02-07) *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1217462A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Erwärmung von Bedruckstoff und/oder Toner
EP1217460A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Erwärmung von Bedruckstoff und/oder Toner
EP1217461A2 (de) * 2000-12-22 2002-06-26 NexPress Solutions LLC Verfahren und Einrichtung zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff
EP1217461A3 (de) * 2000-12-22 2006-11-15 Eastman Kodak Company Verfahren und Einrichtung zur Fixierung von Toner auf einem Träger bzw. einem Bedruckstoff
EP1217462A3 (de) * 2000-12-22 2006-11-15 Eastman Kodak Company Verfahren und Einrichtung zur Erwärmung von Bedruckstoff und/oder Toner
EP1217460A3 (de) * 2000-12-22 2006-11-15 Eastman Kodak Company Verfahren und Einrichtung zur Erwärmung von Bedruckstoff und/oder Toner
EP1518152A2 (de) * 2002-06-22 2005-03-30 Schott Ag Druckeinrichtung
WO2019170299A1 (de) * 2018-03-08 2019-09-12 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Durchlaufofen und anlage zur herstellung von holzwerkstoffplatten
WO2019170300A1 (de) * 2018-03-08 2019-09-12 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Durchlaufofen und anlage zur herstellung von holzwerkstoffplatten

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