DE10135789A1

DE10135789A1 - Method of fixing toner image on image carrier substrate for digital printer or copier by applying UV radiation pulses

Info

Publication number: DE10135789A1
Application number: DE10135789A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bartscher; Gerald Hauptmann; Frank Morgenweck; Domingo Rohde; Detlef Schulze-Hagenest
Original assignee: NexPress Solutions LLC
Current assignee: NexPress Solutions LLC
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2002-07-11

Abstract

In order to melt the toner particles, at least two time-separated electromagnetic radiation pulses are applied to the same region of the image carrier substrate. The total energy density of the radiation required to melt the toner in the required way is the same for low toner densities as for high toner densities, and is preferably between 3 J/cm2 to 10 J/cm2. The time delay between pulses may be 200 ms to 600 ms. The radiation may be substantially in the UV range. Independent claims are also included for digital printing or copying machines.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fixieren eines auf ein Bildträgersubstrat übertra genen Tonerbildes, gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zum Fixieren eines auf ein Bildträ gersubstrat übertragenen, ein- oder mehrfarbigen Tonerbildes, gemäß Oberbegriff des An spruchs 7, eine digitale Druck- oder Kopiermaschine, die eine Fixiereinrichtung zum Fixie ren eines Tonerbildes auf einem Bildträgersubstrat aufweist, gemäß Oberbegriff des An spruchs 15 sowie eine digitale Druck- oder Kopiermaschine, gemäß Oberbegriff des An spruchs 23.The invention relates to a method for fixing a transfer to an image carrier substrate gene toner image according to claim 1, a method for fixing on an image carrier gersubstrat transferred, single or multi-colored toner image, according to the preamble of the An Proverbs 7, a digital printing or copying machine, the fixing device for fixie ren of a toner image on an image carrier substrate, according to the preamble of the An claim 15 and a digital printing or copying machine, according to the preamble of the An Proverbs 23

Ein bekanntes Verfahren ist das elektrostatische Drucken, bei dem ein latentes elektrostati sches Bild durch aufgeladene Tonerpartikel entwickelt wird. Diese werden auf ein Bild empfängersubstrat, im Folgenden kurz Substrat, übertragen. Nachfolgend wird das ent wickelte und auf das Substrat übertragene Bild fixiert, indem die Tonerpartikel erhitzt und aufgeschmolzen sowie gegebenenfalls das Substrat erwärmt werden. Zum Aufschmelzen der Tonerpartikel werden häufig berührende Verfahren eingesetzt, bei denen die Tonerpar tikel in Berührungskontakt mit entsprechenden Einrichtungen, beispielsweise heißen Rol len oder Walzen, gebracht werden. Nachteilig hierbei ist, dass der Aufbau, die Wartung und die Betriebskosten dieser berührend arbeitenden Heizeinrichtungen aufwendig und somit kostenintensiv sind. Mithin ist die Verwendung von Silikonöl als Trennmittel erfor derlich, das ein Anhaften des aufgeschmolzenen Toners an der Heizeinrichtung verhindern soll. Ferner ist die durch die berührenden Heizeinrichtungen verursachte Fehlerrate, insbe sondere Papierstaus, relativ hoch.A known method is electrostatic printing, in which a latent electrostatic is developed by charged toner particles. These are on a picture receiving substrate, hereinafter referred to as substrate. This is explained below wrapped and fixed image transferred to the substrate by heating the toner particles and melted and optionally heated the substrate. For melting of the toner particles are frequently used touching processes in which the toner par article in contact with corresponding devices, for example called Rol len or rollers. The disadvantage here is that the construction, the maintenance and the operating costs of these touching heating devices are complex and are therefore expensive. Therefore, the use of silicone oil as a release agent is required This prevents the melted toner from adhering to the heating device should. Furthermore, the error rate caused by the touching heaters is particularly high special paper jams, relatively high.

Zum Fixieren des beispielsweise auf Papier übertragenen Toners sind ferner berührungslos arbeitende Heizeinrichtungen und Verfahren bekannt, bei denen die Tonerpartikel bei spielsweise mit Hilfe von Wärme-/Mikrowellenstrahlung oder mit Heißluft geschmolzen werden; damit sie mit dem Papier verkleben.To fix the toner, for example transferred to paper, are also contactless working heaters and processes known in which the toner particles for example with the help of Heat / microwave radiation or melted with hot air; so that they can Glue paper.

Eine bekannte Fixiereinrichtung weist eine Xenon-Lampe auf, die oberhalb des Transport weges des Papiers angeordnet ist. Mit Hilfe der von einer Stromversorgungseinheit elek trisch versorgten Xenon-Lampe kann ein Blitz/Strahlungsimpuls oder eine kontinuierliche Strahlung auf das Papier aufgebracht werden, wenn dieses an der Xenon-Lampe vorbeige führt wird. Das Tonerbild wird durch die getaktete oder kontinuierliche elektromagnetische Strahlung aufgeschmolzen und zerfließt, so dass es, nachdem es abgekühlt ist, an den Fa sern der Papieroberfläche in gewünschter Weise haftet. Xenon-Blitzlampen emittieren elektromagnetische Strahlung hauptsächlich im sichtbaren und nahen Infrarot- Wellenlängenbereich, in dem der Toner eine hohe Absorption und das Papier nur eine ge ringe Absorption aufweist. Dieses bekannte Phänomen führt zu einer ungleichen Erwär mung der Bereiche des Tonerbildes, die unterschiedlich hohe Tonerdichten aufweisen. In Bereichen des Tonerbildes mit einer geringen Tonerdichte, in dem die Tonerpartikel mehr oder weniger vereinzelt angeordnet sind, ist die Tonertemperatur deutlich kleiner als in den Bereichen mit hoher Tonerdichte, weil die Bereiche mit höher Tonerdichte einen größeren Anteil der elektromagnetischen Strahlung absorbieren. Dieses unterschiedliche Absorpti onsverhalten führt zu einer ungleichen Aufschmelzung des Tonerbildes in den Bereichen mit unterschiedlicher Tonerdichte. Wenn das Tonerbild mit einer so hohen Energie beauf schlagt wird, dass der Toner auch in den Bereichen mit einer geringen Tonerdichte aufge schmolzen wird, tritt häufig in den Bereichen des Tonerbildes mit einer hohen Tonerdichte das sogenannte "Mikroblistering" auf, also eine Blasenbildung innerhalb der aufgeschmol zenen Tonerschicht in Folge Überhitzung des Toners und gegebenenfalls des Papiers. Nachteilig hierbei ist, dass dadurch der Glanz des Tonerbildes in nicht gewünschter Weise beeinflusst wird. Ferner kann eine partielle Überhitzung des Papiers auftreten, wodurch dieses sich beginnt zu Wellen.A known fixing device has a xenon lamp, which is above the transport path of the paper is arranged. With the help of an elec The powered xenon lamp can be a flash / radiation pulse or a continuous one Radiation can be applied to the paper when it passes the xenon lamp leads. The toner image is clocked by the continuous or electromagnetic Radiation melted and melted away, so that after it had cooled down, it the paper surface adheres in the desired manner. Emit xenon flash lamps electromagnetic radiation mainly in the visible and near infrared Wavelength range in which the toner has a high absorption and the paper only a ge rings has absorption. This well-known phenomenon leads to unequal heating the areas of the toner image which have differently high toner densities. In Areas of the toner image with a low toner density, in which the toner particles more or less isolated, the toner temperature is significantly lower than in the Areas with high toner density because the areas with higher toner density have a larger one Absorb part of the electromagnetic radiation. This different absorpti on behavior leads to an uneven melting of the toner image in the areas with different toner density. When the toner image is so energized It is suggested that the toner is also applied in areas with low toner density melting occurs frequently in the areas of the toner image with a high toner density the so-called "microblistering", that is, blistering within the melted zenen toner layer as a result of overheating of the toner and possibly the paper. The disadvantage here is that the gloss of the toner image is undesirable being affected. Partial overheating of the paper may also occur, causing this begins to waves.

Xenon-Blitzlampen zur Fixierung eines Einfarben(Schwarzen)-Tonerbildes, die elektroma gnetische Strahlung im sichtbaren und kurzen Infrarotbereich emittieren, sind seit langer Zeit bekannt. Das Absorptionsvermögen der Toner in den drei Prozessfarben Cyan, Ma genta und Gelb auf der einen Seite und das von schwarzen Tonern auf der anderen Seite unterscheiden sich erheblich in dem von der Xenon-Blitzlampe emittierten Wellenlängen bereich. Die Prozessfarben-Tonerteilchen absorbieren lediglich in einem sehr engen Wel lenlängenspektrum im sichtbaren Bereich und absorbieren üblicherweise weniger als 10% im nahen Infrarotbereich. Schwarze Toner absorbieren annähernd 100% in den vorstehend genannten Wellenlängenbereichen. Diese unterschiedlichen Absorptionscharakteristiken führen zu einer ungleichen Aufschmelzung des Tonerbildes, wenn zum Fixieren des Tonerbildes das Licht einer Xenon-Blitzlampe verwendet wird. Eine ungleiche Aufschmel zung des Tonerbildes führt zu einer ungleichmäßigen Fixierung des Toners, zu einem un gleichmäßigen Glanz, zu einer partiellen Blasenbildung im Tonerbild oder zu einer parti ellen Überhitzung und Verfärbung des Papiers. Dieser Effekt ist besonders prägnant zwi schen den drei Prozessfarbtonern Cyan, Magenta und Gelb, die die von der Xenon- Blitzlampe emittierte elektromagnetische Strahlung in verschiedenen, jedoch jeweils se lektiv in einem Wellenlängenbereich zwischen 0,25 µm und 2 µm, insbesondere in dem Bereich 0,4 µm und 1 µm, absorbieren. In diesem Wellenlängenbereich absorbiert schwar zer Toner annähernd 100% der elektromagnetischen Strahlung.Xenon flash lamps for fixing a single-color (black) toner image, the electroma have been emitting genetic radiation in the visible and short infrared range for a long time Time known. The absorption capacity of the toners in the three process colors cyan, Ma genta and yellow on one side and black toners on the other differ significantly in the wavelengths emitted by the xenon flash lamp Area. The process color toner particles only absorb in a very narrow world length spectrum in the visible range and usually absorb less than 10% in the near infrared range. Black toners absorb approximately 100% in the above mentioned wavelength ranges. These different absorption characteristics lead to an uneven melting of the toner image when fixing the Xenon flash lamp is used. An uneven melting Tension of the toner image leads to an uneven fixation of the toner, to un even gloss, partial blistering in the toner image or partial Overheating and discolouration of the paper. This effect is particularly striking between the three process color toners cyan, magenta and yellow, which are derived from the xenon Flash lamp emitted electromagnetic radiation in different, but each se selectively in a wavelength range between 0.25 µm and 2 µm, especially in the Absorb range 0.4 µm and 1 µm. In this wavelength range, black absorbs zer toner approximately 100% of electromagnetic radiation.

Um das Absorptionsvermögen der Prozess-Farbtoner einander anzugleichen, wird ihnen beispielsweise ein Infrarot-Absorber beigefügt, wodurch diese in einem Wellenlängenbe reich zwischen 700 nm und 2 µm die gleiche Absorptionscharakteristik wie schwarzer Toner bekommen. Diese Art von Absorbern sind jedoch im sichtbaren Bereich nicht voll kommen farblos, so dass sie sich nachteilig auf die Farbreproduktion auswirken. Je besser das Absorptionsvermögen der Prozess-Farbtoner mit Hilfe der Infrarotabsorber einander angepasst ist, desto stärker ist deren Überlappung mit dem sichtbaren Bereich.In order to match the absorption capacity of the process color toners, For example, an infrared absorber is added, which makes them in one wavelength range between 700 nm and 2 µm the same absorption characteristic as black Get toner. However, this type of absorber is not full in the visible range come colorless so that they adversely affect the color reproduction. The better the absorbency of the process color toners using the infrared absorbers each other is adjusted, the more they overlap with the visible area.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der zu fixierende Toner mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung aufgeschmolzen wird, wobei die Bereiche des Tonerbildes mit hoher und mit niedriger Tonerdichte zumin dest annähernd die gleiche Aufschmelzqualität aufweisen. Ein weiteres Ziel besteht darin, Fehler im Tonerbild zu vermeiden, die durch eine ungleiche Energieabsorption des Toner bildes entstehen. Ein weiteres Ziel besteht darin, ein Verfahren anzugeben, bei dem die mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagten Prozessfarbtoner und der schwarze Toner eine verbesserte Gleichmäßigkeit in ihrem Absorptionsvermögen aufweisen. Schließlich ist es Ziel der Erfindung, eine digitale Druck- oder Kopiermaschine zur Realisierung des Verfahren anzugeben.It is an object of the invention to provide a method of the type mentioned at the beginning melted the toner to be fixed with the help of electromagnetic radiation the areas of the toner image with high and low toner density at least have approximately the same melting quality. Another goal is Avoid errors in the toner image caused by uneven energy absorption by the toner picture arise. Another goal is to specify a procedure in which the with Process color toner and black toner were exposed to electromagnetic radiation have improved uniformity in their absorbency. Finally is The aim of the invention is to develop a digital printing or copy machine to implement the method.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorge schlagen. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zum Aufschmelzen der Tonerteil chen mindestens zwei elektromagnetische Strahlungsimpulse zeitverzögert auf den glei chen Bereich des Bildträgersubstrats aufgebracht werden. Der zweite Strahlungsim puls/Blitz wird beispielsweise dann ausgelöst, wenn die Intensität des ersten Strahlungsim pulses/Blitzes auf einen bestimmten Wert abgesunken ist. Unter dem Begriff "zeitverzögert" wird hier also die Zeitdauer zwischen dem Auslösen des ersten Strah lungsimpulses Blitzes und dem Auslösen des zweiten Strahlungsimpulses/Blitzes verstan den. Es hat sich gezeigt, dass durch das verzögerte Aufbringen des zweiten Strahlungsim pulses der Grenzwert der Energie, bei dem das Tonerbild überhitzt wird, ansteigt. Erfin dungsgemäß ist es daher möglich, dass zum Aufschmelzen von Bereichen des Tonerbildes mit hoher und mit niedriger Tonerdichte jeweils die gleiche Energie aufgebracht werden kann, ohne dass es dabei in Bereichen mit höherer Tonerdichte zu einer Blasenbildung in der aufgeschmolzenen Tonerschicht kommt. Die Energie jedes einzelnen Strahlungsimpul ses ist in jedem Fall unterhalb der Grenzenergie, bei der es in den Bereichen des Tonerbil des mit hoher Tonerdichte zu einer Blasenbildung innerhalb des Schmelzbades kommen würde. Die Summe der Energie sämtlicher Strahlungsimpulse ist in jedem Fall so hoch, dass auch Bereiche des Tonerbildes mit niedriger Tonerdichte in gewünschter Weise auf geschmolzen und dadurch auf dem Bildträgersubstrat fixiert werden. Mit dem erfindungs gemäßen Verfahren kann also eine zumindest annähernd gleiche Aufschmelzqualität der Bereiche des Tonerbildes mit hoher und mit niedriger Tonerdichte gewährleistet werden. Vorteilhaft ist weiterhin, dass Beeinträchtigungen des Tonerbildes und des Bildträger substrats in Folge übermäßiger Erwärmung vermieden werden.To achieve the object, a method having the features of claim 1 is provided beat. The process is characterized in that the toner part is melted Chen delayed at least two electromagnetic radiation pulses on the same Chen area of the image carrier substrate are applied. The second radiation im pulse / flash is triggered, for example, when the intensity of the first radiation im pulses / lightning has dropped to a certain value. Under the term The time period between the triggering of the first beam is "delayed" here lightning pulse and the triggering of the second radiation pulse / lightning the. It has been shown that the delayed application of the second radiation im pulses the energy limit at which the toner image is overheated increases. OF INVENTION According to the invention, it is therefore possible to melt regions of the toner image the same energy is applied with high and low toner density can cause bubbles to form in areas with higher toner density the melted toner layer comes. The energy of every single radiation pulse It is in any case below the limit energy at which it is in the areas of the toner image of bubbles with high toner density within the melt pool would. The sum of the energy of all radiation pulses is in any case so high that also areas of the toner image with low toner density in the desired manner melted and thereby fixed on the image carrier substrate. With the fiction The method according to the invention can therefore have at least approximately the same melting quality Areas of the toner image with high and low toner density can be guaranteed. It is also advantageous that the toner image and the image carrier are impaired substrate due to excessive heating can be avoided.

Im Folgenden wird kurz beschrieben, was im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung unter dem Begriff "Tonerdichte" zu verstehen ist: Bei einem Farbdruck kann das Tonerbild beispielsweise vier verschiedenfarbige Tonerschichten aufweisen, wobei übli cherweise eine der Tonerschichten Schwarz, Gelb, Magenta oder Cyan ist. Die maximale Dichte jeder Tonerschicht auf dem Bildträgersubstrat beträgt 100% entsprechend einer in Transmission gemessenen Dichte von etwa 1,5, wodurch sich eine maximale Gesamt dichte der Tonerschichten/des Tonerbildes von 400% ergibt. Üblicherweise liegt die Dichte des Tonerbildes in einem Bereich von 10% bis 400%. Eine Tonerschicht mit le diglich 10% Dichte ist hauptsächlich durch einzelne Tonerpartikel auf dem Bildträger substrat gebildet. Die zum Aufschmelzen eines Tonerbildes mit einer Tonerdichte von 10% erforderliche Energie ist deutlich höher, als die Energie, die zum Aufschmelzen eines Tonerbildes mit einer Tonerdichte von 400% benötigt wird.The following briefly describes what is in connection with the present one Invention under the term "toner density" is to be understood: In a color printing that can Have toner image, for example, four differently colored toner layers, with übli One of the toner layers is black, yellow, magenta or cyan. The maximal Density of each toner layer on the image carrier substrate is 100% corresponding to one in Transmission measured density of about 1.5, which results in a maximum total density of the toner layers / the toner image of 400%. Usually that lies Density of the toner image in a range from 10% to 400%. A toner layer with le only 10% density is mainly due to individual toner particles on the image carrier substrate formed. The for melting a toner image with a toner density of 10% of the energy required is significantly higher than the energy required to melt one Toner image with a toner density of 400% is required.

In bevorzugter Ausführungsform ist die gesamte Strahlungsenergiedichte der mindestens zwei Strahlungsimpulse, die erforderlich ist, um den Toner in gewünschter Weise aufzu schmelzen, bei sehr niedrigen Tonerdichten, also beispielsweise 10%, und bei hohen Ton erdichten, also beispielsweise 290% oder mehr, gleich groß. Da ein Tonerbild üblicher weise Bereiche mit hoher und mit niedriger Tonerdichte aufweist, kann gewährleistet wer den, dass keiner dieser Bereiche, insbesondere auch die mit einer hohen Tonerdichte, übermäßig erwärmt werden und dass das gesamte Tonerbild gleichmäßig aufgeschmolzen wird.In a preferred embodiment, the total radiation energy density is at least two pulses of radiation required to pick up the toner as desired melt at very low toner densities, e.g. 10%, and at high tones for example, for example 290% or more, the same size. Because a toner image is more common who has wise areas with high and low toner density can be guaranteed that none of these areas, especially those with a high toner density, be heated excessively and that the entire toner image melted evenly becomes.

Das Prinzip des vorstehend genannten Verfahrens besteht also darin, dass die maximale Strahlungsenergie jedes Strahlungsimpulses kleiner als die Grenzenergiedichte ist, bei de ren Übertragung auf das Tonerbild bei einer Tonerschicht mit einer hohen Tonerdichte beziehungsweise mit der höchsten Tonerdichte die Blasenbildung beginnen würde. Die Höhe der Strahlungsenergiedichte der mindestens zwei Strahlungsimpulse ist jedoch aus reichend hoch, so dass, nachdem der letzte der Strahlungsimpulse auf das Tonerbild bezie hungsweise auf den zu fixierenden Bereich aufgebracht wird, die zur Aufschmelzung des Tonerbereichs erforderliche Strahlungsenergiedichte auf diesen übertragen wurde.The principle of the above method is that the maximum Radiant energy of each radiation pulse is less than the limit energy density at which Ren transfer to the toner image with a toner layer with a high toner density or the bubble formation would begin with the highest toner density. The However, the level of the radiation energy density of the at least two radiation pulses is off reaching high enough so that after the last of the radiation pulses refer to the toner image is applied to the area to be fixed, which is used to melt the Radiation energy density required toner area was transferred to this.

Es wird ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens bevorzugt, bei dem die Gesamt- Strahlungsenergiedichte der mindestens zwei Strahlungsimpulse in einem Bereich von 1 J/cm² bis 18 J/cm², vorzugsweise von 3 J/cm² bis 10 J/cm², liegt. Es hat sich gezeigt, dass mit dieser Gesamt-Strahlungsenergiedichte ein breiter Tonerdichtenbereich abgedeckt wer den kann.An exemplary embodiment of the method is preferred in which the total radiation energy density of the at least two radiation pulses is in a range from 1 J / cm ² to 18 J / cm ² , preferably from 3 J / cm ² to 10 J / cm ² . It has been shown that a broad range of toner densities can be covered with this total radiation energy density.

In bevorzugter Ausführungsform liegt die Strahlungsenergiedichte eines einzelnen Strah lungsimpulses in einem Bereich von 0,5 J/cm² bis 5 J/cm². Die jeweilige Strahlungsdichte der einzelnen Strahlungsimpulse kann also deutlich kleiner sein als die erforderliche Ge samt-Strahlungsenergiedichte, die zum Aufschmelzen von Tonerschichten mit einer nur geringen Tonerdichte benötigt wird.In a preferred embodiment, the radiation energy density of a single radiation pulse is in a range from 0.5 J / cm ² to 5 J / cm ² . The respective radiation density of the individual radiation pulses can thus be significantly smaller than the total radiation energy density required, which is required for melting toner layers with only a low toner density.

Schließlich wird ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens bevorzugt, das sich dadurch aus zeichnet, dass der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlungsimpul sen in etwa 10 ms bis 1000 ms beträgt. Vorzugsweise wird der zeitliche Abstand in Ab hängigkeit der jeweiligen Strahlungsenergiedichte der Strahlungsimpulse und der erforder lichen Gesamt-Strahlungsenergiedichte, die in das Tonerbild zu dessen gleichmäßigen Aufschmelzung eingebracht werden muss, gewählt.Finally, an embodiment of the method is preferred, which is characterized by records that the time interval between two successive radiation pulses sen in about 10 ms to 1000 ms. The time interval is preferably in Ab dependence of the respective radiation energy density of the radiation pulses and the required overall radiation energy density, which is uniform in the toner image Melting must be introduced.

Aus dem Obengesagten wird ohne weiteres deutlich, dass zum Aufschmelzen der Toner teilchen des auf das Bildträgersubstrat übertragenen Tonerbildes auch mehr als zwei elek tromagnetische Strahlungsimpulse, beispielsweise 3, 4 oder 5 Strahlungsimpulse, jeweils verzögert auf den Fixierbereich des Bildträgersubstrats aufgebracht werden können. Je hö her die Anzahl der Strahlungsimpulse ist, desto kleiner kann die Strahlungsenergiedichte jedes einzelnen der Strahlungsimpulse sein. Ferner kann auch der zeitliche Abstand zwi schen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Strahlungsimpulsen und die Intensität und Länge der einzelnen Pulse variiert werden. Wichtig ist, dass auch Bereiche des Tonerbildes mit niedriger Tonerdichte in gewünschter Weise aufgeschmolzen werden und dass dabei die Bereiche des Tonerbildes mit hoher Tonerdichte nicht übermäßig erwärmt werden, wo durch sich Blasen im Schmelzbad bilden.From the above it is clear that the toner melts particles of the toner image transferred to the image carrier substrate also more than two elec tromagnetic radiation pulses, for example 3, 4 or 5 radiation pulses, each can be applied to the fixing area of the image carrier substrate with a delay. The higher Since the number of radiation pulses is, the smaller the radiation energy density can be each one of the radiation pulses. Furthermore, the time interval between each two consecutive radiation pulses and the intensity and length of the individual pulses can be varied. It is important to include areas of the toner image low toner density are melted in the desired manner and that the Areas of the toner image with high toner density are not excessively heated where form bubbles in the weld pool.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den übrigen Un teransprüchen. Further advantageous embodiments of the method result from the remaining Un dependent claims.

Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Verfahren vorgeschlagen, das die Merkmale des Anspruchs 7 aufweist. Das Verfahren dient zum Fixieren eines ein- oder mehrfarbigen Tonerbildes, wobei zum Aufschmelzen des Tonerbildes dieses mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagt wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Tonerbild überwiegend mit elektromagnetischer Strahlung im UV-Bereich (ultravioletter Bereich) beaufschlagt wird. Der Wellenlängenbereich der UV-Strahlung liegt in einem Bereich von 200 nm bis 380 nm. Es hat sich gezeigt, dass innerhalb dieses Wellenlängenbereichs das Absorptionsvermögen der Toner mit der Farbe Cyan, Magenta und Gelb, im Folgenden kurz Prozessfarbentoner, und Schwarz einander ähnlich sind, da die Absorption überwie gend durch das Tonerharz erfolgt. Dadurch, dass das Mehrfarbentonerbild lediglich mit dem UV-Bereich der elektromagnetischen Strahlung beaufschlagt wird, kann ein gleich förmiges Aufschmelzen und Fixieren der verschiedenfarbigen Toner gewährleistet werden. Dadurch ist auch ein gleichfrmiger Glanz über das gesamte Tonerbild erreichbar.To solve the problem, a method is also proposed that the characteristics of Claim 7 has. The method is used to fix a single or multi-colored Toner image, wherein to melt the toner image with electromagnetic Radiation is applied. The process is characterized in that the toner image predominantly with electromagnetic radiation in the UV range (ultraviolet range) is applied. The wavelength range of UV radiation is in the range of 200 nm to 380 nm. It has been shown that within this wavelength range Absorbance of cyan, magenta and yellow toners, hereinafter Process color toner for short, and black are similar to one another, since the absorption predominated gend through the toner resin. The fact that the multicolor toner image only with the UV range of the electromagnetic radiation is equal to one shaped melting and fixing of the different colored toners are guaranteed. As a result, a uniform gloss over the entire toner image can also be achieved.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektromagnetische Strahlung von minestens einer Blitzlampe ausgestrahlt wird und dass außer dem UV- Anteil der Strahlung der übrige Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung heraus gefiltert wird, bevor die Strahlung auf den zu fixierenden Toner auftrifft. Der Fixierbereich des Tonerbildes wird also mit getakteter elektromagnetischer Strahlung im UV-Bereich beaufschlagt. Dadurch, dass der nicht erwünschte Wellenbereich der von der Blitzlampe emittierten Strahlung herausgefiltert wird, kann praktisch jede Strahlungsquelle verwendet werden, beispielsweise eine Xenon-Lampe.According to a development of the invention, it is provided that the electromagnetic Radiation is emitted by at least one flash lamp and that in addition to the UV Share of radiation out the rest of the spectral range of electromagnetic radiation is filtered before the radiation hits the toner to be fixed. The fixing area the toner image is therefore pulsed with electromagnetic radiation in the UV range applied. The fact that the unwanted wave range of the flash lamp emitted radiation is filtered out, practically any radiation source can be used be a xenon lamp, for example.

Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel, bei dem der mindestens eine von der Blitzlampe ausgesendete Strahlungsimpuls im Verhältnis zur Gesamtstrahlung einen hohen UV-Anteil aufweist. Dies kann beispielsweise bei einer Xenon-/Quecksilber-Lampe ge währleistet werden, die nach Erreichen ihrer Betriebstemperatur, die oberhalb des Siede punkts von Quecksilber liegt, eine elektromagnetische Strahlung emittiert, die einen deut lich höheren UV-Anteil gegenüber einer üblichen Xenon-Lampe aufweist.An embodiment is particularly preferred in which the at least one of the Flash pulse emitted a high pulse in relation to the total radiation UV component. This can be the case with a xenon / mercury lamp, for example be guaranteed after reaching their operating temperature, which is above the boiling point point of mercury, emits an electromagnetic radiation that indicates a Lich higher UV content compared to a conventional xenon lamp.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens zwei kurze Strahlungsimpulse mit jeweils einem hohen UV-Anteil mit einer sehr kleinen Zeitverzöge rung auf den zu fixierenden Toner aufgebracht werden. Die Strahlungsimpulse/Blitze wer den also so kurz nacheinander ausgelöst, dass sie einander überlagern, so dass quasi ein langer Strahlungsimpuls entsteht. Beispielsweise kann eine erste Lampe einen kurzen Strahlungsimpuls emittieren, wobei eine zweite Lampe einen Strahlungsimpuls erst dann emittiert, wenn die Leistung des ersten Strahlungsimpulses unter einen bestimmten Grenz wert gefallen ist. Es kann dann ein dritter Strahlungsimpuls emittiert werden, wenn wie derum die Leistung des zweiten Strahlungsimpulses unter einen bestimmten Grenzwert fällt. Sofern weitere Strahlungsimpulse auf den Fixierbereich aufgebracht werden, können diese in der vorstehend genannten Weise, das heißt mit dem entsprechenden zeitlichen Ab stand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlungsimpulsen, entsprechend ausgelöst werden. Mit Verkürzung der Einzelpulse erhöht sich der farbabhängig fixierende UV- Anteil.In a preferred embodiment of the invention it is provided that at least two short Radiation pulses each with a high UV component with a very small time delay tion on the toner to be fixed. The radiation pulses / flashes of who which is triggered so shortly one after the other that they overlap one another, so that a long radiation pulse arises. For example, a first lamp can have a short one Emit radiation pulse, with a second lamp only then emitting a radiation pulse emits when the power of the first radiation pulse is below a certain limit worth dropping. A third radiation pulse can then be emitted if like the power of the second radiation pulse below a certain limit falls. If further radiation pulses are applied to the fixing area, this in the manner mentioned above, that is, with the corresponding temporal Ab stood between two successive radiation pulses, triggered accordingly become. Shortening the individual pulses increases the color-dependent fixing UV Proportion of.

Die Fixierbedingungen werden vorzugsweise auf den Toner des Tonerbildes ausgerichtet, der das geringste Absorptionsvermögen der UV-Strahlung aufweist. Weist das Tonerbild beispielsweise eine gelbe Tonerschicht auf, so wird bei einer kontinuierlichen elektroma gnetischen Strahlung deren Zeitdauer und/oder die Höhe ihrer Energiedichte und bei einer getakteten elektromagnetischen Strahlung die Anzahl der auf den Fixierbereich aufge brachten Strahlungsimpulse, deren jeweilige Energiedichte und/oder der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlungsimpulsen und dergleichen an diese ange passt. Das heißt, die Fixierbedingungen werden so abgestimmt, dass einerseits auch ein gelber Toner in gewünschter Weise aufgeschmolzen wird und andererseits ein Überhitzen des Bildträgersubstrats und der übrigen Farbtoner mit Sicherheit verhindert wird.The fixing conditions are preferably aligned with the toner of the toner image, which has the lowest absorption capacity of UV radiation. Assigns the toner image For example, a yellow toner layer, so with a continuous electroma gnetic radiation the duration and / or the level of their energy density and at a clocked electromagnetic radiation the number of the fixing area brought radiation impulses, their respective energy density and / or the time interval between two successive radiation pulses and the like fits. This means that the fixing conditions are coordinated so that on the one hand also a yellow toner is melted in the desired manner and on the other hand overheating of the image carrier substrate and the other color toners is prevented with certainty.

Schließlich wird ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens bevorzugt, bei dem zur Anglei chung ihres unterschiedlichen Absorptionsvermögens von elektromagnetischer Strahlung die jeweilige Schmelzeigenschaften der verschiedenfarbigen Toner in Abhängigkeit der jeweiligen Tonerfarbe so optimiert wird, dass die farbabhängigen Differenzen in der Ener gieaufnahme ausgeglichen werden. Dies kann zum Beispiel durch Modifikation der Mole kulargewichtsverteilung oder des Glasübergangspunktes oder durch unterschiedliche Mi schungsverhältnisse von zwei oder mehr Polymeren oder durch Zugabe von unterschiedli chen Konzentrationen anderer, das Schmelzverhalten beeinflussender Zusätze, wie zum Beispiel Wachse, realisiert werden. Hierdurch wird ein gleichmäßiges Aufschmelzen der verschiedenfarbigen Toner erreicht. Ferner können Störungen im Tonerbild, beispielsweise Schmelzexplosionen, mit Sicherheit vermieden werden.Finally, an exemplary embodiment of the method is preferred, in which the different absorption capacity of electromagnetic radiation the respective melting properties of the different colored toners depending on the respective toner color is optimized so that the color-dependent differences in the ener be compensated for. This can be done, for example, by modifying the moles specular weight distribution or the glass transition point or by different Mi ratios of two or more polymers or by adding different Chen concentrations of other additives influencing the melting behavior, such as Example waxes. This will ensure a uniform melting of the different colored toner reached. Furthermore, disturbances in the toner image, for example Melt explosions can be avoided with certainty.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den übrigen Un teransprüchen.Further advantageous embodiments of the method result from the remaining Un dependent claims.

Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine digitale Druck- oder Kopiermaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 15 vorgeschlagen. Diese umfasst eine Fixiereinrichtung mit mindestens einer Strahlungsquelle, mit deren Hilfe getaktete elektromagnetische Strahlung, also Strahlungsimpulse auf das Bildträgersubstrat aufbringbar sind. Die Maschine weist ferner mindestens eine Stromversorgungseinheit für die Strahlungsquelle auf. Die Strah lungsquelle ist beispielsweise von einer Xenon-Lampe oder einer Xenon-/Quecksilber- Lampe gebildet. Die Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass mittels der Strahlungsquelle mindestens zwei zeitverzögerte Strahlungsimpulse auf den gleichen Bereich des Bildträ gersubstrats aufbringbar sind. Der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlungsimpulsen ist vorzugsweise variierbar. Ferner ist die Energiedichte des jeweiligen Strahlungsimpulses an den beziehungsweise an die zu fixierenden Toner auf dem Bildträ gersubstrat angepasst. Erfindungsgemäß wird also der Fixierbereich des Tonerbildes mit mehreren Strahlungsimpulsen bestrahlt, wobei deren emittierte Gesamt-Strahlungsenergie dichte ausreichend hoch ist, um Tonerbereiche mit niedrigen und mit hohen Tonerdichten jeweils gleichmäßig aufzuschmelzen und zu fixieren.To solve the problem, a digital printing or copying machine with the Features of claim 15 proposed. This also includes a fixing device at least one radiation source, with the aid of which pulsed electromagnetic radiation, radiation pulses can thus be applied to the image carrier substrate. The machine points furthermore at least one power supply unit for the radiation source. The beam The source of the source is, for example, a xenon lamp or a xenon / mercury Lamp formed. The machine is characterized in that by means of the radiation source at least two time-delayed radiation pulses on the same area of the image gersubstrats are applicable. The time interval between two successive Radiation pulses can preferably be varied. Furthermore, the energy density of each Radiation pulse to the toner or to be fixed on the image adapted substrate. According to the invention, the fixing area of the toner image is also included irradiated several radiation pulses, the total emitted radiation energy density is high enough to cover toner areas with low and high toner densities each melt and fix evenly.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Maschine ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the machine result from the subclaims.

Zur Lösung der Aufgabe wird schließlich eine digitale Druck- und Kopiermaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 23 vorgeschlagen. Die Maschine umfasst eine Fixiereinrichtung mit mindestens einer Strahlungsquelle, beispielsweise einer Blitzlampe, zum Aufbringen von getakteter elektromagnetischer Strahlung auf das Bildträgersubstrat. Die Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Strahlungsquelle eine Xenon-/Quecksilber-Lampe ist. Die Xe/Hg-Lampe weist mehrere temperaturabhängige Betriebszustände auf. Ein erster Betriebszustand liegt dann vor, wenn die Temperatur der Xe/Hg-Lampe noch unterhalb des Siedepunkts von Quecksilber liegt. In diesem Betriebszustand wirkt die Xe/Hg-Lampe wie eine normale Xenon-Lampe mit entsprechendem UV-Strahlungsanteil. Ein zweiter Be triebszustand der Xe/Hg-Lampe wird erreicht, nachdem diese eine Temperatur aufweist, die oberhalb des Siedepunkts von Quecksilber liegt, das Quecksilber also verdampft ist. In diesem Betriebszustand emittiert die Xe/Hg-Lampe einen beträchtlichen Anteil ihres Strahlungsflusses im UV-Gebiet. Die erfindungsgemäße Maschine ist besonders vorteilhaft zur Fixierung von farbigen Tonerbildern einsetzbar.Finally, a digital printing and copying machine with the Features of claim 23 proposed. The machine includes a fixing device with at least one radiation source, for example a flash lamp, for application of pulsed electromagnetic radiation on the image carrier substrate. The machine is characterized by the fact that the radiation source is a xenon / mercury lamp. The Xe / Hg lamp has several temperature-dependent operating states. A first one Operating state is when the temperature of the Xe / Hg lamp is still below the Is the boiling point of mercury. In this operating state, the Xe / Hg lamp works like a normal xenon lamp with a corresponding UV radiation component. A second Be The operating state of the Xe / Hg lamp is reached after it has reached a temperature which is above the boiling point of mercury, i.e. the mercury has evaporated. In In this operating state, the Xe / Hg lamp emits a considerable proportion of its Radiation flow in the UV region. The machine according to the invention is particularly advantageous Can be used to fix colored toner images.

Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Maschine ist dem Strahlungs pfad der Xe/Hg-Lampe und dem Bildträgersubstrat mindestens ein Filter angeordnet, der nur den UV-Anteil der elektromagnetischen Strahlung durchlässt. Dadurch kann bei Pro zessfarbtonern aufgrund ihres im UV-Bereich relativ gleichen Absorptionsvermögens ein gleichmäßiges Aufschmelzen und Fixieren der Toner auf dem Bildträgersubstrat gewähr leistet werden, auch ohne das den Tonern hierfür spezielle Absorber beigefügt werden müssen.In a particularly advantageous embodiment of the machine is the radiation path of the Xe / Hg lamp and the image carrier substrate arranged at least one filter, the only transmits the UV component of the electromagnetic radiation. With Pro cess color toners due to their relatively equal absorption capacity in the UV range ensure even melting and fixing of the toner on the image carrier substrate can be achieved even without special absorbers being added to the toners for this purpose have to.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further advantageous embodiments result from the remaining subclaims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 bis 3 jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Fixiereinrichtung; Figs. 1 to 3 are each an embodiment of a fixing device;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Messapparatur; Fig. 4 is a longitudinal section through a measuring device;

Fig. 5 ein Diagramm, in dem Grenzwerte der Energiedichte von Bereichen mit geringer Tonerdichte und Bereichen mit hoher Tonerdichte in Abhängigkeit der Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlungsimpulsen auf gezeigt sind; Fig. 5 is a diagram shown in the limits of the energy density of areas with low toner density and areas of high toner density as a function of the time duration between two successive radiation pulses on;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fixierein richtung; und Figure 6 is a longitudinal section through a further embodiment of the Fixierein direction. and

Fig. 7 ein Diagramm, in dem die Energiedichte eines Strahlungsimpulses einer Quecksilber-Blitzlampe in Abhängigkeit ihres Quecksilbergehalts darge stellt ist. Fig. 7 is a diagram in which the energy density of a radiation pulse of a mercury flash lamp depending on its mercury content is Darge.

Im Folgenden wird rein beispielhaft davon ausgegangen, dass die digitale Druck- oder Ko piermaschine 1 nach dem elektrographischen oder elektrophotographischen Prozess arbei tet und zum Fixieren eines flüssigen oder trockenen Toners auf einem Bildträgersubstrat dient. Das Substrat kann beispielsweise aus Papier oder Karton bestehen und ein Bogen oder eine kontinuierliche Bahn sein. Rein beispielhaft wird im Folgenden davon ausgegan gen, dass die Maschine 1 zum Bedrucken von Papier dient.In the following it is assumed, purely by way of example, that the digital printing or copier machine 1 operates according to the electrographic or electrophotographic process and is used for fixing a liquid or dry toner on an image carrier substrate. The substrate can be made of paper or cardboard, for example, and can be a sheet or a continuous web. In the following, purely by way of example, it is assumed that the machine 1 is used for printing on paper.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Maschine 1, nämlich durch eine Fixiereinrichtung 3, die zum Fixieren eines Tonerbildes 5 dient, das sich auf der Aufzeichnungsoberfläche 7 eines im Folgenden kurz als Papier 9 bezeichneten Papierbo gens befindet. Mit Hilfe einer hier nicht dargestellten Transporteinrichtung wird das Papier 9 entlang eines Transportweges an der Fixiereinrichtung 3 vorbeigeführt. Die Trans portrichtung des Papiers 9 liegt in der zur Bildebene der Fig. 1. Fig. 1 shows a cross section through an embodiment of the machine 1 , namely by a fixing device 3 , which is used to fix a toner image 5 , which is located on the recording surface 7 of a paper sheet referred to below as paper 9 gene. With the aid of a transport device, not shown here, the paper 9 is guided past the fixing device 3 along a transport path. The trans port direction of the paper 9 lies in the image plane of FIG. 1.

Die Fixiereinrichtung 3 umfasst einen Reflektor 11, der im Querschnitt eine pilzförmige Außenkontur aufweist. Im Innenraum 13 des Reflektors 11 sind eine erste Strahlungsquelle 15 und eine zweite Strahlungsquelle 17 angeordnet, die jeweils von einer Lampe, beispiels weise einer Xenon-Lampe oder einer Xenon-/Quecksilber-Dampflampe gebildet sind. Die Strahlungsquellen 15, 17 sind im oberen Bereich des Reflektors 11 jeweils mit seitlichem Versatz zu einem Strahlungspfad 19 des zum Papier 9 hin eine Öffnung aufweisenden Reflektors 11 angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung wird die von den Strahlungsquellen 15, 17 emit tierte elektromagnetische Strahlung vollständig an der Wandung des Innenraums 13 des Reflektors 11 reflektiert und gelangt so über den Strahlungspfad 19 auf das Tonerbild 5 beziehungsweise das Papier 9. Mit anderen Worten, die Gestaltung des Reflektors 11 und die Anordnung der Strahlungsquellen 15, 17 sind erfindungsgemäß so gewählt, dass die von den Strahlungsquellen 15, 17 emittierte elektromagnetische Strahlung nicht direkt in den Fixierbereich abstrahlt. Das Volumen des Reflektors 11 ist vorzugsweise so klein als möglich, um ein Maximum an Intensität zu bekommen.The fixing device 3 comprises a reflector 11 , which has a mushroom-shaped outer contour in cross section. In the interior 13 of the reflector 11 , a first radiation source 15 and a second radiation source 17 are arranged, each of which is formed by a lamp, for example a xenon lamp or a xenon / mercury vapor lamp. The radiation sources 15 , 17 are each arranged in the upper region of the reflector 11 with a lateral offset to a radiation path 19 of the reflector 11 which has an opening towards the paper 9 . Due to this arrangement, the electromagnetic radiation emitted by the radiation sources 15 , 17 is completely reflected on the wall of the interior 13 of the reflector 11 and thus reaches the toner image 5 or the paper 9 via the radiation path 19 . In other words, the design of the reflector 11 and the arrangement of the radiation sources 15 , 17 are selected according to the invention such that the electromagnetic radiation emitted by the radiation sources 15 , 17 does not radiate directly into the fixing area. The volume of the reflector 11 is preferably as small as possible in order to get a maximum of intensity.

Die Strahlungsquellen 15, 17 werden elektrisch betrieben. Hierzu ist mindestens eine nicht dargestellte Stromversorgungseinheit vorgesehen. Ferner sind die Strahlungsquellen 15, 17 mit einer nicht dargestellten elektronischen Steuerungseinrichtung gekoppelt, mittels derer die Betriebsparameter der Strahlungsquellen 15, 17 einstellbar sind. Vorzugsweise wird mittels der Strahlungsquellen 15, 17 jeweils mindestens ein Strahlungsimpuls abgegeben, um das Tonerbild 5 auf dem Papier 9 zu fixieren, das heißt aufzuschmelzen und auszuhär ten, wodurch der Toner mit dem Papier 9 in bekannter Weise verbunden wird.The radiation sources 15 , 17 are operated electrically. For this purpose, at least one power supply unit, not shown, is provided. Furthermore, the radiation sources 15 , 17 are coupled to an electronic control device, not shown, by means of which the operating parameters of the radiation sources 15 , 17 can be set. Preferably, at least one radiation pulse is emitted in each case by means of the radiation sources 15 , 17 in order to fix the toner image 5 on the paper 9 , that is to say to melt and harden it, as a result of which the toner is bonded to the paper 9 in a known manner.

Bei einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Strahlungsquellen 15, 17 zur Fixierung des Tonerbildes S kontinuierlich elektromagnetische Strahlung emittieren, die über den Strahlungspfad 19 in den Fixierbereich reflektiert wird. Die von den Strah lungsquellen 15, 17 emittierte und vom Reflektor 11 in den Strahlungspfad reflektierte Strahlung 21 ist mit Pfeilen angedeutet. Mit Hilfe der einzeln ansteuerbaren Strahlungs quellen 15, 17 ist es auch möglich, dass zum Aufschmelzen des Tonerbildes 5 zunächst nur ein Strahlungsimpuls von einer der beiden Strahlungsquellen emittiert wird und dass nach einem bestimmten, einstellbaren zeitlichen Abstand nach dem ersten Strahlungsimpuls ein zweiter Strahlungsimpuls von der anderen Strahlungsquelle emittiert wird. Alternativ ist es möglich, dass beide Strahlungsquellen 15, 17 gleichzeitig jeweils einen Strahlungsimpuls emittieren und dass anschließend, mit einer gewünschten Zeitverzögerung, jeweils von beiden Strahlungsquellen 15, 17 noch ein weiterer Strahlungsimpuls oder lediglich von einer der beiden Strahlungsquellen ein weiterer Strahlungsimpuls emittiert wird. Die Zeit verzögerung zwischen dem ersten, auf das Tonerbild 5 aufgebrachten Strahlungsimpuls und dem zweiten Strahlungsimpuls ist mittels der elektronischen Steuerungseinrichtung einstellbar. In another embodiment variant, it is provided that the radiation sources 15 , 17 for fixing the toner image S continuously emit electromagnetic radiation which is reflected via the radiation path 19 into the fixing area. The development of the sources Strah 15, 17 emitted and reflected by the reflector 11 in the radiation path of radiation 21 is indicated with arrows. With the help of the individually controllable radiation sources 15 , 17 , it is also possible that only one radiation pulse is emitted from one of the two radiation sources for melting the toner image 5 and that after a certain, adjustable time interval after the first radiation pulse, a second radiation pulse from the other radiation source is emitted. Alternatively, it is possible for both radiation sources 15 , 17 to emit one radiation pulse at the same time, and then, with a desired time delay, another radiation pulse is emitted from both radiation sources 15 , 17 or only one of the two radiation sources is emitted. The time delay between the first radiation pulse applied to the toner image 5 and the second radiation pulse can be set by means of the electronic control device.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fixierein richtung 3, die insgesamt zwei Reflektoren 23 und 25 aufweist, die oberhalb des Trans portweges des Papiers 9 und in Papiertransportrichtung 27 in einem geringen Abstand hin tereinander angeordnet sind. Im Reflektor 23 ist die erste Strahlungsquelle 15 und dem nachgeordneten zweiten Reflektor 25 die zweite Strahlungsquelle 17 angeordnet. Die Re flektoren 23, 25 sind so ausgebildet, dass die von den Strahlungsquellen 15, 17 emittierte elektromagnetische Strahlung 21, die getaktet oder kontinuierlich direkt, das heißt ohne Reflektion an der Innenwand der Reflektoren 23, 25 auf das Tonerbild 5 und das Papier 9 aufgebracht werden kann. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die vorzugsweise getaktete elektromagnetische Strahlung der Strahlungsquellen 15, 17 an ver schiedenen Stellen innerhalb der Fixiereinrichtung 3 auf das Tonerbild 5 aufgebracht. Die zeitliche Verzögerung zwischen dem von der ersten Strahlungsquelle 15 emittierten Strah lungsimpuls und dem von der zweiten, nachfolgenden Strahlungsquelle 17 emittierten Strahlungsimpuls ist hier beispielweise durch Einstellung der Transportgeschwindigkeit des Papiers 9, das an den Reflektoren 23, 25 mit definierter Geschwindigkeit vorbeigeführt wird, oder durch variable Position der zweiten Strahlungsquelle variierbar. Fig. 2 shows a longitudinal section through a further embodiment of the Fixierein device 3 , which has a total of two reflectors 23 and 25 , which are arranged above the trans port path of the paper 9 and in the paper transport direction 27 at a short distance from each other. The first radiation source 15 is arranged in the reflector 23 and the second radiation source 17 is arranged downstream of the second reflector 25 . The reflectors 23 , 25 are designed such that the electromagnetic radiation 21 emitted by the radiation sources 15 , 17 , which is clocked or continuously applied directly, that is to say without reflection on the inner wall of the reflectors 23 , 25, onto the toner image 5 and the paper 9 can be. In the embodiment shown in FIG. 2, the preferably pulsed electromagnetic radiation from the radiation sources 15 , 17 is applied to the toner image 5 at different locations within the fixing device 3 . The time delay between the radiation pulse emitted by the first radiation source 15 and the radiation pulse emitted by the second, subsequent radiation source 17 is here, for example, by adjusting the transport speed of the paper 9 , which is guided past the reflectors 23 , 25 at a defined speed, or by variable position of the second radiation source can be varied.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel der Fixiereinrich tung 3, das sich von dem anhand der Fig. 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich dadurch unterscheidet, dass die Reflektoren 23, 25 derart gegeneinander verkippt sind, dass die von der ersten Strahlungs quelle 1 S und der zweiten Strahlungsquelle 17 emittierte elektromagnetische Strahlungen innerhalb der Fixiereinrichtung 3 auf den gleichen Bereich auftreffen. Fig. 3 shows a longitudinal section through a third embodiment of the Fixiereinrich device 3 , which differs from the embodiment described with reference to FIG. 2 only in that the reflectors 23 , 25 are tilted against each other such that the source of the first radiation 1 S and the second radiation source 17 emitted electromagnetic radiation within the fixing device 3 impinge on the same area.

Den anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass jede der Strahlungsquellen 15, 17 entweder mit einer eigenen Stromversorgungseinheit gekoppelt sind oder dass für alle Strahlungsquellen einer Fixiereinheit lediglich eine ge meinsame Stromversorgungseinheit vorgesehen ist. Mithin werden mittels der Strahlungs quellen 15, 17 mindestens zwei Strahlungsimpulse auf das Tonerbild 5 aufgebracht, um dieses aufzuschmelzen und auf dem Papier 9 zu fixieren. Die mindestens zwei Strah lungsimpulse werden zeitverzögert auf den gleichen Bereich des Papiers 9 aufgebracht, das heißt, es wird zunächst ein erster Strahlungsimpuls auf das Papier 9 aufgebracht und nach einer bestimmten, einstellbaren Zeit wird der zweite Strahlungsimpuls ausgelöst. Die Strahlungsimpulse treffen also nicht gleichzeitig auf dem zu fixierenden Tonerbild 5 auf, so dass eine Überhitzung des Tonerbildes 5 und des Papiers 9 praktisch ausgeschlossen werden kann. The exemplary embodiments described with reference to FIGS . 1 to 3 have in common that each of the radiation sources 15 , 17 are either coupled to their own power supply unit or that only one common power supply unit is provided for all radiation sources of a fixing unit. Thus, at least two radiation pulses are applied to the toner image 5 by means of the radiation sources 15 , 17 in order to melt it and fix it on the paper 9 . The at least two radiation pulses are applied with a time delay to the same area of the paper 9 , that is to say a first radiation pulse is first applied to the paper 9 and after a specific, adjustable time the second radiation pulse is triggered. The radiation pulses therefore do not simultaneously strike the toner image 5 to be fixed, so that overheating of the toner image 5 and the paper 9 can be practically ruled out.

Alternativ zu den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen kann auch eine Fixierein heit mit lediglich einer Strahlungsquelle zum Aufschmelzen des Tonerbildes 5 eingesetzt werden, die die mindestens zwei erforderlichen Strahlungsimpulse emittiert. Hierzu ist die Strahlungsquelle mit einer Stromversorgungseinheit gekoppelt, die geeignet ist, um zwei Strahlungsimpulse in einem geringen zeitlichen Abstand voneinander auszulösen. Selbst verständlich ist es auch möglich, dass die eine Strahlungsquelle mit zwei verschiedenen Stromversorgungseinheiten verbunden ist, mit deren Hilfe jeweils mindestens ein Strah lungsimpuls in der einen Strahlungsquelle ausgelöst werden kann.As an alternative to the above-mentioned exemplary embodiments, a fixing unit with only one radiation source for melting the toner image 5 , which emits the at least two required radiation pulses, can also be used. For this purpose, the radiation source is coupled to a power supply unit which is suitable for triggering two radiation pulses at a short time interval from one another. Of course, it is also possible for one radiation source to be connected to two different power supply units, with the aid of which at least one radiation pulse can be triggered in the one radiation source.

Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlungsimpulsen und die Strahlungs energiedichte des jeweiligen Strahlungsimpulses sind erfindungsgemäß so gewählt, dass auch Bereiche des Tonerbildes mit einer niedrigen Tonerdichte in gewünschter Weise auf geschmolzen werden, ohne dass dabei die Bereiche des Tonerbildes, die eine hohe Toner dichte aufweisen, übermäßig erwärmt werden, was zu einer Blasenbildung im aufge schmolzenen Toner führen würde.The distance between two successive radiation pulses and the radiation According to the invention, the energy density of the respective radiation pulse is selected such that also areas of the toner image with a low toner density in the desired manner be melted without affecting the areas of the toner image that have high toner have density, are heated excessively, which leads to blistering in the melted toner.

Im Folgenden wird anhand der Fig. 4 eine Messapparatur beschrieben, mit der die Ge samt-Strahlungs energiedichte der mindestens zwei Strahlungsimpulse in Bereichen des Tonerbildes mit unterschiedlicher Tonerdichte in Abhängigkeit des zeitlichen Abstands zwischen den auf einanderfolgenden Strahlungsimpulsen gemessen wird. In Fig. 5 ist die Auswertung der Messungen in graphischer Form dargestellt.A measuring apparatus is described below with the aid of FIG. 4, with which the total radiation energy density of the at least two radiation pulses in regions of the toner image with different toner density is measured as a function of the time interval between the successive radiation pulses. In FIG. 5, the evaluation of the measurements is shown in graphical form.

Die in Fig. 4 im Längsschnitt dargestellte Messapparatur 29 zur Messung der Energie dichte weist einen schematisch dargestellten Reflektor 11' auf, in dem zwei Blitzlampen 31 mit einem Innendurchmesser von 4 mm parallel zueinander angeordnet sind. Von den Blitzlampen 31 ist in der Darstellung gemäß Fig. 4 lediglich eine erkennbar. Von der von den Blitzlampen 31 emittierten elektromagnetischen Strahlung 21 sind in Fig. 4 lediglich deren Grenzstrahlen dargestellt.The measuring apparatus 29 shown in longitudinal section in FIG. 4 for measuring the energy density has a schematically illustrated reflector 11 'in which two flash lamps 31 with an inner diameter of 4 mm are arranged parallel to one another. Only one of the flash lamps 31 can be seen in the illustration according to FIG. 4. Only the limit rays of the electromagnetic radiation 21 emitted by the flash lamps 31 are shown in FIG. 4.

Unterhalb der Ebene 35 ist eine Messfläche 37 eines nichtdargestellten Bolometers ange deutet, der zur Messung der Strahlungsenergiedichte der mit Hilfe der Blitzlampen 31 emittierten elektromagnetischen Strahlungsimpulse dient. Die Messapparatur 29 weist fer ner ein als Explosionsschutz dienendes Quartzgehäuse 39 und eine Isolierplatte 41 auf. Ferner ist ein Teil des Gehäuses 43 der Messapparatur 29 erkennbar.Below the plane 35 , a measuring surface 37 of a bolometer (not shown) is indicated, which is used to measure the radiation energy density of the electromagnetic radiation pulses emitted with the aid of the flash lamps 31 . The measuring apparatus 29 also has a quartz housing 39 serving as explosion protection and an insulating plate 41 . Furthermore, part of the housing 43 of the measuring apparatus 29 can be seen .

Die beiden Blitzlampen 31 weisen unter 0,5 bar stehendes Xenon und 40 mg Quecksilber zur Vergrößerung des UV-Anteils der elektromagnetischen Strahlung auf. Die Blitzlampen 31 sind innerhalb des Reflektors parallel zueinander angeordnet. Über eine Öffnung 45 einer der Papierebene 35 gegenüberliegenden Platte 47 wird die Größe des bestrahlten Be reiches (Fläche 33) der Papierebene 35 festgelegt. Die Messfläche 37 des Bolometers wird über eine 9 mm große Öffnung 49 in der Papierebene 35 bestrahlt. Es werden mittels der Blitzlampen 31 zwei einzelne, gleiche Strahlungsimpulse mit jeweils 2,5 ms Pulsbreite (Halbwertszeit) mit verschiedenen zeitlichen Abständen zwischen den Strahlungsimpulsen ausgelöst. Bis zu einem zeitlichen Abstand von etwa 12 ms überlappen sich die beiden Strahlungsimpulse. Erst bei einem größeren Zeitabstand zwischen den Strahlungsimpulsen wirken die Strahlungsimpulse jeweils als einzelner Strahlungsimpuls. Der zeitliche Ab stand zwischen den einzelnen Strahlungsimpulsen werden zwischen 0 ms und 1000 ms und die Energiedichte des jeweiligen Strahlungsimpulses in einem Bereich zwischen 0,5 J/cm² und 5 J/cm² variiert. Es wurden durchgehend Druckproben mit dem gleichen Toner und dem gleichen Papier verwendet, nämlich Cyan-Toner und beschichtetes Papier mit 130 g/cm². Der Cyan-Toner wurde so auf das Papier aufgebracht, dass Bereiche mit einer Tonerdichte von 10% (Reflektionsdichte in etwa 0,1) und 290% (1,7 mg/cm²) gebildet sind. Die Messergebnisse sind in dem in Fig. 5 dargestellten Diagramm graphisch abge bildet.The two flash lamps 31 have xenon under 0.5 bar and 40 mg of mercury to increase the UV component of the electromagnetic radiation. The flash lamps 31 are arranged parallel to one another within the reflector. Via an opening 45 of a plane of the paper 35 opposite plate 47, the size of the irradiated Be rich (area 33), the plane of the paper 35 set. The measuring surface 37 of the bolometer is irradiated through a 9 mm opening 49 in the paper plane 35 . The flash lamps 31 are used to trigger two individual, identical radiation pulses, each with a pulse width of 2.5 ms (half-life) with different time intervals between the radiation pulses. The two radiation pulses overlap up to a time interval of approximately 12 ms. Only when there is a larger time interval between the radiation pulses does the radiation pulse act as a single radiation pulse. The time between the individual radiation pulses are varied between 0 ms and 1000 ms and the energy density of the respective radiation pulse in a range between 0.5 J / cm ² and 5 J / cm ² . Printing samples with the same toner and paper, cyan toner and coated paper at 130 g / cm ² , were used throughout. The cyan toner was applied to the paper so that areas with a toner density of 10% (reflection density approximately 0.1) and 290% (1.7 mg / cm ² ) are formed. The measurement results are shown graphically in the diagram shown in FIG. 5.

Auf der Abszissenachse des in Fig. 5 dargestellten Diagramms ist im logarithmischen Maßstab die Gesamtbestrahlungsdauer, also die Summe aus der Zeitdauer der Strah lungsimpulse und des zeitlichen Abstands zwischen dem Beginn des ersten Strahlungsim pulses und dem Ende des zweiten Strahlungsimpulses in Millisekunden (ms) aufgetragen. Auf der Ordinatenachse des Diagramms ist die Gesamt-Strahlungsenergiedichte der beiden Strahlungsimpulse aufgetragen. Die Einheit ist J/cm². Eine erste Kennlinie 51 zeigt den Verlauf der Gesamt-Strahlungsenergiedichte für Bereiche mit einer Tonerdichte von 10%, die mindestens erforderlich ist, um die in diesem Bereich befindlichen Tonerteilchen in gewünschter Weise aufzuschmelzen. Eine zweite Kennlinie 53 zeigt den Verlauf der obe ren Grenze der Gesamt-Strahlungsenergiedichte für Bereiche mit einer Tonerdichte von 290%, bei der es gerade noch nicht zu einer Blasenbildung in dieser Tonerschicht in Folge eines Feuchtigkeitsaustrags aus dem Papier aufgrund übermäßiger Erwärmung kommt.The total irradiation duration, that is the sum of the duration of the radiation pulses and the time interval between the start of the first radiation pulse and the end of the second radiation pulse in milliseconds (ms) is plotted on a logarithmic scale on the abscissa axis of the diagram shown in FIG. 5. The total radiation energy density of the two radiation pulses is plotted on the ordinate axis of the diagram. The unit is J / cm ² . A first characteristic curve 51 shows the course of the total radiation energy density for areas with a toner density of 10%, which is at least necessary in order to melt the toner particles located in this area in the desired manner. A second characteristic curve 53 shows the course of the upper limit of the total radiation energy density for areas with a toner density of 290%, in which bubbles do not yet form in this toner layer as a result of moisture being removed from the paper due to excessive heating.

Wie anhand des Verlaufs der ersten Kennlinie 51 ersichtlich, ist es in Bereichen mit einer geringen Tonerdichte von nur sehr geringer Bedeutung, wie groß der zeitliche Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Strahlungsimpulsen ist. Die in die Tonerschicht mit 10%-Tonerdichte eingebrachte Gesamt-Strahlungsenergiedichte liegt im Wesentlichen zwischen 8,3 J/cm² und 9 J/cm². As can be seen from the course of the first characteristic curve 51 , it is of very little importance in areas with a low toner density how long the time interval between the successive radiation pulses is. The total radiation energy density introduced into the toner layer with 10% toner density is essentially between 8.3 J / cm ² and 9 J / cm ² .

Wie der Verlauf der zweiten Kennlinie 53 zeigt, weisen die Bereiche mit einer Tonerdichte von 290% eine starke Abhängigkeit von der Größe des zeitlichen Abstands zwischen den beiden Strahlungsimpulsen auf. Ist der zeitliche Abstand zwischen den Strahlungsimpulsen nur sehr klein, so ist die Energiedichte, bei der es in Bereichen mit einer Tonerdichte von 290% zu einer Blasenbildung in der aufgeschmolzenen Tonerschicht kommt, relativ ge ring und liegt deutlich unterhalb von 8 J/cm². Je größer der zeitliche Abstand zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Strahlungsimpulsen ist, umso größer wird der Grenzwert der Energiedichte, bei der eine Blasenbildung beginnt. In dem Bereich, in dem sich Kennlinien 51, 53 kreuzen beziehungsweise übereinanderliegen, existiert ein "Fixierfenster", bei dem mit zwei gleichen Strahlungsimpulsen, deren zeitlicher Abstand voneinander in etwa 200 ms bis 800 ms beträgt, eine Gesamt-Strahlungsenergiedichte von 9 J/cm² in allen Be reichen des Tonerbildes erreicht wird. Bei Einhaltung dieser Fixierparameter werden alle Bereiche des Tonerbildes, die eine Tonerdichte von 10% bis 290% aufweisen, in ge wünschter Weise aufgeschmolzen, ohne dass es dabei partiell zu einer Blasenbildung, ins besondere in den Bereichen mit hoher Tonerdichte kommt.As the course of the second characteristic curve 53 shows, the areas with a toner density of 290% have a strong dependence on the size of the time interval between the two radiation pulses. If the time interval between the radiation pulses is only very small, the energy density, which leads to bubbles in the melted toner layer in areas with a toner density of 290%, is relatively low and is clearly below 8 J / cm ² . The greater the time interval between the two successive radiation pulses, the greater the limit value of the energy density at which bubble formation begins. In the area in which the characteristic curves 51 , 53 intersect or lie one on top of the other, there is a "fixing window" in which a total radiation energy density of 9 J / cm exists with two identical radiation pulses, the time interval of which is approximately 200 ms to 800 ms ^{2 is achieved} in all areas of the toner image. If these fixing parameters are adhered to, all areas of the toner image which have a toner density of 10% to 290% are melted in the desired manner without partial blistering occurring, in particular in the areas with high toner density.

Aus dem Obengesagten wird deutlich, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine gleichmäßige Aufschmelzung des gesamten Tonerbildes unabhängig von dessen Toner dichten in vorteilhafter Weise gewährleistet werden kann. Es wird deutlich, dass je nach dem welches Absorptionsvermögen das Bildträgersubstrat aufweist, in welchem Bereich die Tonerdichte des Tonerbildes variiert, welche Prozessfarbtoner verwendet werden sowie deren Absorptionsvermögen kann der zeitliche Abstand zwischen den mindestens zwei aufeinanderfolgenden Strahlungsimpulsen sowie die Anzahl der auf das Bildträgersubstrat aufgebrachten Strahlungsimpulse entsprechend gewählt werden. Wichtig ist, dass die Be reiche des Tonerbildes mit hoher Tonerdichte nicht übermäßig erwärmt werden und dass trotzdem die Bereiche mit einer nur geringen Tonerdichte in gewünschter Weise aufge schmolzen werden.From the above it is clear that with the method according to the invention a uniform melting of the entire toner image regardless of its toner density can be guaranteed in an advantageous manner. It becomes clear that depending on which absorption capacity the image carrier substrate has, in which area the toner density of the toner image varies, which process color toners are used as well their absorption capacity can be the time interval between the at least two successive radiation pulses and the number of radiation on the image carrier substrate applied radiation pulses can be selected accordingly. It is important that the Be rich of the toner image with high toner density can not be heated excessively and that nevertheless the areas with only a low toner density in the desired manner be melted.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der digitalen Druck- oder Kopiermaschine 1, die eine Fixiereinrichtung 3 mit einer in einem Reflektor 55 angeordneten Strahlungs quelle 57 aufweist. Der Reflektor 55 ist zum Transportweg des Papiers 9 hin geöffnet, so dass die von der Strahlungsquelle 57 emittierte elektromagnetische Strahlung 59 auf das an der Fixiereinrichtung 3 vorbeigeführte Papier 9 mit dem darauf befindlichen Tonerbild 5 gelangt. Fig. 6 shows a further embodiment of the digital printing or copying machine 1 , which has a fixing device 3 with a radiation source 57 arranged in a reflector 55 . The reflector 55 is open to the transport path of the paper 9 , so that the electromagnetic radiation 59 emitted by the radiation source 57 reaches the paper 9 passed by the fixing device 3 with the toner image 5 thereon.

Die Strahlungsquelle 57 ist von einer Xenon-/ Quecksilber-Lampe gebildet, deren Strahlung einen sehr hohen UV-Anteil aufweist. Erfin dungsgemäß ist vorgesehen, dass zum Aufschmelzen des Tonerbildes 5 lediglich der UV- Anteil der elektromagnetischen Strahlung der Xenon-/Quecksilber-Dampflampe verwendet wird. Zu diesem Zweck ist im Strahlungspfad zwischen der Strahlungsquelle 57 und dem Tonerbild 5 ein gekühltes Filter 61 vorgesehen, der nur den UV-Anteil der Strahlung durchlässt.The radiation source 57 is formed by a xenon / mercury lamp, the radiation of which has a very high UV component. According to the invention it is provided that only the UV portion of the electromagnetic radiation of the xenon / mercury vapor lamp is used to melt the toner image 5 . For this purpose, a cooled filter 61 is provided in the radiation path between the radiation source 57 and the toner image 5 , which only allows the UV component of the radiation to pass.

Die Xenon-/Quecksilber-Dampflampe ist mit einer nicht dargestellten Stromversorgungs einheit und einer elektronischen Steuereinrichtung verbunden. Erfindungsgemäß wird das Tonerbild 5 und das Papier 9 nicht kontinuierlich mit elektromagnetischer Strahlung beauf schlagt, sondern mit Strahlungsimpulsen. Die Xenon-/Quecksilber-Dampflampe wird zu diesem Zweck so angesteuert, dass sie lediglich mindestens einen Strahlungsimpuls (Lichtblitz) emittiert. Aufgrund dieser Ausgestaltung und Ansteuerung der Fixiereinrich tung 3 wird zum Aufschmelzen des Tonerbildes 5 ausschließlich getaktete elektromagneti sche Strahlung im UV-Bereich verwendet.The xenon / mercury vapor lamp is connected to a power supply unit, not shown, and an electronic control device. According to the invention, the toner image 5 and the paper 9 are not continuously struck with electromagnetic radiation, but with radiation pulses. For this purpose, the xenon / mercury vapor lamp is controlled in such a way that it only emits at least one radiation pulse (flash of light). Due to this configuration and control of the Fixiereinrich device 3 , only pulsed electromagnetic radiation in the UV range is used to melt the toner image 5 .

Die Xenon-/Quecksilber-Dampflampe wird bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungs beispiel im "Simmer-Mode" betrieben, das heißt, sie wird ständig auf ihre Betriebstempe ratur gehalten, bei der das Quecksilber in der Lampe verdampft ist, so dass der UV-Anteil ihrer Strahlung am höchsten ist. Zur Erwärmung beziehungsweise Vorwärmung der Xe non-/ Quecksilber-Dampflampe ist eine Heizeinrichtung 63 vorgesehen. Die Heizeinrichtung 63 ist hier rein beispielhaft oberhalb des Reflektors 55 angeordnet und beaufschlagt die Xe non-/Quecksilber-Dampflampe mit Infrarot-Strahlung, heißer Luft und/oder Mikrowellen strahlung, so dass diese ständig eine Temperatur aufweist, die oberhalb des Siedepunkts von Quecksilber liegt.The xenon / mercury vapor lamp is operated in the embodiment shown in FIG. 6, for example, in "Simmer mode", that is, it is constantly kept at its operating temperature, at which the mercury is evaporated in the lamp, so that the UV component of their radiation is highest. A heating device 63 is provided for heating or preheating the Xe non- / mercury vapor lamp. The heating device 63 is arranged here purely by way of example above the reflector 55 and acts on the Xe non- / mercury vapor lamp with infrared radiation, hot air and / or microwave radiation, so that it always has a temperature which is above the boiling point of mercury ,

In Fig. 6 ist eine weitere Anordnungsmöglichkeit der Heizeinrichtung 63 mit gestrichelter Linie dargestellt. Die Heizeinrichtung ist hier unterhalb des Reflektors und der Transport ebene des Papiers 9 angeordnet, und zwar gegenüberliegend zur Öffnung des Reflektors 55. Eine berührungslose Erwärmung der Strahlungsquelle 57 erfolgt hier immer dann, wenn sich kein Papier 9 im Strahlungspfad zwischen dem Reflektors und dem Papier be findet. Vorteilhaft bei diesem Ausführungsbeispiel ist, dass die Außenwand des Reflektors 55 nicht unterbrochen werden muss.In Fig. 6 shows another possible arrangement of the heater 63 is illustrated with a dashed line. The heating device is arranged below the reflector and the transport plane of the paper 9 , namely opposite the opening of the reflector 55 . Non-contact heating of the radiation source 57 takes place here whenever there is no paper 9 in the radiation path between the reflector and the paper. It is advantageous in this exemplary embodiment that the outer wall of the reflector 55 does not have to be interrupted.

Bei einem weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass in die Xenon-/Quecksilber-Dampflampe eine Heizeinrichtung integriert ist, was eine kompakte Bauweise der Fixiereinrichtung 3 ermöglicht. In a further exemplary embodiment, not shown in the figures, it is provided that a heating device is integrated in the xenon / mercury vapor lamp, which enables the fixing device 3 to have a compact design.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt die Vorheizung durch mehrere Blitze vor Beginn der eigentlichen Tonerfixierung. Dabei kann die Papierführung abgedeckt werden, um eine übermäßige Erhitzung zu vermeiden.In a further exemplary embodiment, the preheating is carried out using a plurality of flashes Start of the actual toner fixation. The paper guide can be covered to avoid excessive heating.

Dadurch, dass die Xenon-/Quecksilber-Dampflampe ständig auf ihrer Betriebstemperatur gehalten wird, weist sie eine verlängerte Lebensdauer auf.Because the xenon / mercury vapor lamp is constantly at its operating temperature is held, it has an extended lifespan.

Die anhand der Fig. 6 beschriebene Fixiereinrichtung 3 eignet sich zum Fixieren von ein- und mehrfarbigen Tonerbildern. Dadurch, dass das jeweilige Tonerbild ausschließlich nur mit elektromagnetischer Strahlung im UV-Bereich beaufschlagt wird, kann gewährleistet werden, dass auch bei verschiedenfarbigen Tonern, die aufgrund ihrer Farbe ein unter schiedliches Absorptionsvermögen aufweisen können, ein gleichmäßiges Aufschmelzen der Toner sichergestellt werden kann, ohne dass dabei einer der Toner oder mehrere der Toner oder das Papier übermäßig erwärmt werden.The fixing device 3 described with reference to FIG. 6 is suitable for fixing single and multi-colored toner images. Because the respective toner image is only exposed to electromagnetic radiation in the UV range, it can be ensured that even in the case of toners of different colors, which due to their color can have a different absorption capacity, a uniform melting of the toners can be ensured without this one or more of the toners or the paper are excessively heated.

Fig. 7 zeigt ein Diagramm, bei dem auf der Abszissenachse der Quecksilbergehalt der Xenon-/ Quecksilber-Dampflampe und auf der Ordinatenachse die Energiedichte des UV-Anteils und die der gesamten elektromagnetischen Strahlung der Xenon-/ Quecksilber-Dampflampe aufgetragen. Neben dem Diagramm ist eine Tabelle abgebildet, in der eine quantitative Angabe der von der Xenon-/Quecksilber-Dampflampe emittierten Strahlung beziehungsweise deren UV-Anteil in Abhängigkeit des Quecksilbergehalts der Lampe angegeben ist. Die Skala von 0 bis 10 für den Quecksilbergehalt weist keine Einheit auf, da sie lediglich ein Vergleichsmaßstab ist. Aus dem Diagramm und der Tabelle ist ersichtlich, dass der UV-Anteil der von der Xenon/Quecksilber-Dampflampe emittierten Strahlung im Wesentlichen unabhängig vom Quecksilbergehalt ist und einen Anteil an der Gesamtstrahlung aufweist, der im Bereich von 13% bis 17% liegt. Dabei liegt die Ener giedichte des emittierten Strahlungsimpulses für den UV-Anteil gleichmäßig im Bereich von 0,7 J/cm². Fig. 7 shows a graph in which on the abscissa axis, the mercury content of the deposited xenon / mercury vapor lamp and on the ordinate axis the energy density of the UV component and of the entire electromagnetic radiation of the xenon / mercury vapor lamp. In addition to the diagram, a table is shown in which a quantitative specification of the radiation emitted by the xenon / mercury vapor lamp or its UV component as a function of the mercury content of the lamp is given. The scale from 0 to 10 for the mercury content has no unit, since it is only a comparative scale. It can be seen from the diagram and the table that the UV component of the radiation emitted by the xenon / mercury vapor lamp is essentially independent of the mercury content and has a proportion of the total radiation which is in the range from 13% to 17%. The energy density of the emitted radiation pulse for the UV component is uniformly in the range of 0.7 J / cm ² .

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmals kombination zu beanspruchen.The patent claims submitted with the application are proposed without Prejudice for obtaining further patent protection. The applicant reserves the right still further feature previously only disclosed in the description and / or drawings combination to claim.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.References used in the subclaims point to the further training of the Subject of the main claim by the features of the respective sub-claim back; they are not a waiver of achieving an independent, objective To understand protection for the combinations of features of the related subclaims.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Viel mehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modi fikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/ oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen beziehungs weise Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegen stand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen. The exemplary embodiments are not to be understood as a restriction of the invention. much more are numerous changes and modes within the scope of the present disclosure possible, especially such variants, elements and combinations and / or materials, for example, by combining or modifying individual in Connection with the in the general description and embodiments as well as the Features described and contained in the drawings wise elements or procedural steps for the person skilled in the art with regard to the solution are removable from the task and can be combined to create a new counterpart status or lead to new process steps or process step sequences.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Maschine
machine

33

Fixiereinrichtung
fixing

55

Tonerbild
toner image

77

Aufzeichnungsoberfläche
recording surface

99

Papier
paper

1313

Innenraum
inner space

1515

1. Strahlungsquelle
1. Radiation source

1717

2. Strahlungsquelle
2. Radiation source

1919

Strahlungspfad
radiation path

2121

Strahlung
radiation

2323

Reflektor
reflector

2525

Reflektor
reflector

2727

Transportrichtung
transport direction

2929

Messapparatur
measuring equipment

3131

Blitzlampe
flash lamp

3333

Fläche
area

3535

Papierebene
paper plane

3737

Messfläche
measuring surface

3939

Quartzgehäuse
Quartz case

4141

Isolierplatte
insulation

4343

Gehäuse
casing

4545

Öffnung
opening

4747

Platte
plate

4949

Öffnung
opening

5151

1. Kennlinie
1st characteristic

5353

2. Kennlinie
2nd characteristic

5555

Reflektor
reflector

5757

Strahlungsquelle
radiation source

5959

Strahlung
radiation

6161

Filter
filter

6363

Heizeinrichtung
heater

Claims

1. A method for fixing a transferred to an image carrier substrate (9) the toner image (5), characterized in that for fusing of the toner particles at least two electromagnetic radiation pulses delayed to the same region of Bildträ gersubstrats (9) are applied.

2. The method according to claim 1, characterized in that the total Radiation energy density of the at least two radiation pulses that is required to melt the toner in the desired way, at very low toner densities and at high toner densities.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the total radiation energy density is in a range from 1 J / cm ² to 18 J / cm ² , preferably 3 J / cm ² to 10 J / cm ² .

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the radiation energy density of a single radiation pulse is in a range from 0.5 J / cm ² to 5 J / cm ² .

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the radiation energy density of each radiation pulse is less than the limit of Radiation energy density at which the toner to be fixed is overheated.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the time interval between two successive radiation pulses approximately 10 ms to 1000 ms, preferably 200 ms to 600 ms.

7. A method for fixing a single or multi-colored toner image ( 5 ) transferred to an image carrier substrate ( 9 ), electromagnetic radiation being acted upon to melt the toner image ( 5 ), characterized in that the toner image ( 5 ) is predominantly electromagnetic Radiation in the UV range is applied.

8. The method according to claim 7, characterized in that the electromagnetic Radiation is emitted by at least one flash lamp and that in addition to the UV Proportion of radiation the remaining spectral range is filtered out before the radiation strikes the toner to be fixed.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one radiation pulse emitted by the flash lamp in relation to has a UV component greater than 10% in its entire radiation spectrum.

10. The method according to any one of the preceding claims 7 to 9, characterized in net that at least two short radiation pulses, each with a high UV component be applied to the toner to be fixed with a very small time delay.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fixing conditions are aligned with the toner of the toner image, which is low has the highest absorption capacity of UV radiation.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that Toners are used, which also contain absorbers for the invisible portion, the In contain infrared portion and / or the UV portion of the electromagnetic radiation.

13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the respective melt to adjust their different absorbency properties of the different colored toners depending on the respective toner color it is optimized that the color-dependent differences in energy consumption are balanced become.

14. The method according to claim 13, characterized in that the melting sheep th of the different colored toners by modifying the molecular weight distribution or the glass transition point of the toner polymer, or by different Mi ratios of two or more polymers or by adding different concentrations of other additives influencing the melting behavior in ge be influenced in the desired way.

15. Digital printing or copying machine ( 1 ), which has a fixing device ( 3 ) for fixing a toner image ( 5 ) on an image carrier substrate ( 9 ), the fixing device ( 3 ) having at least one radiation source ( 15 , 17 ), in particular flash lamp , for applying clocked electromagnetic radiation to the image carrier substrate ( 9 ) and at least has a power supply unit for the radiation source ( 15 , 17 ), in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims 1 to 16, characterized in that by means of Radiation source ( 15 ; 17 ) at least two time-delayed radiation pulses can be brought onto the same area of the image carrier substrate ( 9 ).

16. Machine according to claim 15, characterized in that the radiation source ( 15 ; 17 ) is coupled to at least two power supply units which trigger at least two radiation pulses in the radiation source ( 15 ; 17 ).

17. Machine according to one of the preceding claims 15 and 16, characterized in that at least two radiation sources ( 15 ; 17 ) are provided, each of which is coupled to a power supply unit or to a common power supply unit.

18. Machine according to one of the preceding claims 15 to 17, characterized in that the at least two radiation sources ( 15 , 17 ) are arranged in a common reflector ( 11 ).

19. Machine according to claim 18, characterized in that the reflector ( 11 ) is designed such that the entire radiation of the radiation sources ( 15 , 17 ) from the reflector ( 11 ) is reflected onto the image carrier substrate ( 9 ).

20. Machine according to one of the preceding claims 15 to 19, characterized in that each of the at least two radiation sources ( 15 , 17 ) is arranged in its own reflector ( 23 , 25 ).

21. Machine according to claim 20, characterized in that seen in the transport direction of the image carrier substrate ( 9 ), the radiation sources ( 15 , 17 ) receiving reflectors ren ( 23 , 25 ) are arranged one behind the other.

22. Machine according to one of the preceding claims 20 and 21, characterized in that the radiation paths of the reflectors ( 23 , 25 ) cross each other.

23. Digital printing or copying machine ( 1 ), which has a fixing device ( 3 ) for fixing a toner image ( 5 ) on an image carrier substrate ( 9 ), the fixing device ( 3 ) having at least one radiation source, in particular flash lamp, for applying clocked ge , electromagnetic radiation on the image carrier substrate ( 9 ), in particular re to carry out the method according to one of claims 1 to 17, characterized in that the radiation source is a xenon / mercury lamp.

24. Machine according to claim 23, characterized in that at least one filter is arranged in the radiation path between the xenon / mercury lamp and the image carrier substrate ( 9 ), which only allows the UV component of the electromagnetic radiation to pass.

25. Machine according to one of the preceding claims 23 and 24, characterized by a heating device ( 63 ) for heating the xenon / mercury lamp to its operating temperature above the boiling point of mercury.

26. Machine according to one of the preceding claims 23 to 25, characterized indicates that the heating device is integrated in the xenon / mercury lamp.

27. Machine according to one of the preceding claims 23 to 26, characterized records that the xenon / mercury lamp is burning by a constantly or temporarily de gas discharge is heated.

28. Machine according to one of the preceding claims 23 to 27, characterized in that the heating device ( 63 ) is arranged on the outside of the xenon / mercury vapor lamp and at a distance therefrom, with the xenon by means of the heating device ( 63 ) / Mercury lamp with infrared radiation, hot air and / or microwave radiation can be applied.