Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit
denen es möglich
ist ein Eindringen von Fixierhilfsmittel in die Druckmaschine zumindest
wirkungsvoller zu verhindern.
Die Aufgabe der Erfindung wird in
Verfahrenshinsicht dadurch gelöst,
dass ein Verfahren zur Fixierung von Toner an einem Bedruckstoff
unter Verwendung eines Fixierhilfsmittels angewendet wird, bei dem
das Fixierhilfsmittel auf der Oberfläche des Bedruckstoffs polymerisiert
wird.
Durch die Polymerisation des verwendeten Fixierhilfsmittels
soll es erfindungsgemäß verhindert werden,
dass auf der Oberfläche
des Bedruckstoffes vorhandenes Fixierhilfsmittel von dieser Oberfläche wieder
freigegeben werden kann. Es kann zumindest vermieden werden, dass
dieses Fixierhilfsmittel weiter in Farbwerke oder andere Bestandteile
einer Druckmaschine gelangen kann. Änderungen des Transferverhalten
der Farbwerke können
auf diese Weise auch vermieden werden.
Ein weiterer positiver Effekt dieser
Polymerisation liegt zudem in der Steigerung des Glanzes des resultierenden
Bildes. Der Glanz erhöht
sich mit der zugeführten
Menge an Fixierhilfsmittel. Es kann dann unter Umständen auf
die Verwendung von zusätzlichen
glanzverstärkenden
Lacken verzichtet werden. Zumindest ist es möglich, dass weniger glanzverstärkende Lacke
verwendet werden müssen
um einen gewünschten
Glanzeffekt zu erzielen.
In einer weiteren verfahrensgemäßen Entwicklung
der Erfindung ist es vorgesehen, dass vorhandenes Fixierhilfsmittel
sowohl auf der Oberseite des Bedruckstoffs, als auch auf der Unterseite
polymerisiert werden soll.
Durch diese Weiterentwicklung ist
es vorteilhafterweise möglich
auch Fixierhilfsmittel, das sich auf der Unterseite des Bedruckstoffes
befindet, daran zu hindern in die Druckmaschine zu gelangen. Fixierhilfsmittel
kann durch einen eventuell vorhandenen Gegendruckzylinder oder durch
ein Transportband an diese Fläche
des Bedruckstoffes gelangen. Die Vermeidung von Eintrag des Fixierhilfsmittels
in die Druckmaschine wird durch diese Weiterentwicklung weiter verbessert.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist es verfahrensmäßig vorgesehen,
dass das Fixierhilfsmittel zunächst
auf eine Fixierrolle übertragen
wird.
Es ist dann vorteilhafterweise möglich die
bereits bestehenden Techniken der Fixierung des Toners auf der Oberfläche des
Bedruckstoffes anzuwenden. Da Methoden der Fixierung des Toners
mittels Fixierrolle und Gegendruckzylinder schon lange bekannt und
erprobt sind, kann davon ausgegangen werden, dass vorteilhafterweise
der bekannte gute Effekt der Fixierung des Toners auf der Oberfläche des
Bedruckstoffes mit dem neuen erfindungsgemäßen Effekt der Polymerisation
des Fixierhilfsmittels auf der Tonerschicht zu einem wesentlich
besseren resultierenden Bild führen
wird.
Weiterhin kann es vorgesehen sein,
dass das Fixierhilfsmittel direkt auf die Oberfläche des Bedruckstoffes aufgebracht
werden soll.
Dadurch kann es günstigerweise möglich sein
vollständig
auf einen Einsatz von Fixierrollen und Gegendruckzylinder zu verzichten.
Auch dann kann der Toner auf der Bedruckstoffoberfläche nicht weiter
negativ manipuliert werden, er ist dann alleine durch das polymerisierte
Fixierhilfsmittel auf der Oberfläche
des Bedruckstoffes fixiert. Dadurch können z.B. auch andere Tonerarten
verwendet werden, die nicht den Ansprüchen des Fixiervorgangs mit
erhitzter Fixierrolle und Gegendruckzylinder genügen. Vorteilhafterweise fallen
dann auch Unterhaltskosten und Tätigkeiten
zur Wartung von Fixierrollen und Gegendruckzylinder weg.
Es soll dabei auch verfahrensmäßig vorgesehen
sein, dass das Fixierhilfsmittel direkt vor dem Nip zwischen Fixierrolle
und Gegendruckzylinder direkt auf die Oberfläche des Bedruckstoffes aufgebracht
wird.
Das hat den Vorteil, dass die Verteilung
des Fixierhilfsmittels nicht durch die Oberfläche der Fixierrolle beeinträchtigt wird
und auch eine längere
Erhitzung des Fixierhilfsmittels durch eine geheizte Fixierrolle
nicht berücksichtigt
werden muss. Vorzeitig polymerisiertes Fixierhilfsmittel kann dadurch
günstigerweise
vermieden werden.
In einer besonders günstigen
Ausführungsform
der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Menge des aufgebrachten
Fixierhilfsmittels in Abhängigkeit
von dem gewünschten
Glanz des resultierenden Bildes geregelt wird.
Wenn das Fixierhilfsmittel auf der
Oberfläche der
Tonerschicht polymerisiert wird, so wird dadurch der Glanz des Bildes
verstärkt.
Dieser Effekt kann ausgenutzt werden, indem die Menge des aufgetragenen
Fixierhilfsmittels so variiert wird, dass ein gewünschter
resultierender Glanz auftritt. Die Verwendung von zusätzlichen
Lackierungen zur Glanzverstärkung
kann dann insgesamt unterlassen werden.
Da es in vielen Bildern gewünscht sein
kann in Bereichen des resultierenden Bildes lokal unterschiedlichen
Glanz zu erhalten, ist es in einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung
vorgesehen, dass die auf die Oberfläche des Bedruckstoffes aufgebrachte
Menge an Fixierhilfsmittel lokal variiert wird.
An Stellen, an denen ein besonders
hoher Glanz gewünscht
ist, kann dann mehr Fixierhilfsmittel aufgebracht werden, als an
Stellen, wo weniger Glanz erwünscht
ist. Z.B. kann in Bildbereichen im resultierenden Bild ein höherer Glanz
eingestellt werden als in reinen Textbereichen.
Die Auftragung des Fixierhilfsmittels
kann entweder direkt erfolgen oder über einen zunächst notwendigen
Auftrag des Fixierhilfsmittels auf eine Fixierrolle.
Es ist weiter bevorzugt vorgesehen,
dass zur Polymerisation des Fixierhilfsmittels elektromagnetische
Strahlung, vorzugsweise UV-Strahlung verwendet wird.
Vorteilhafterweise können im
Stand der Technik verwendete Fixierhilfsmittel wie Siliconöle durch
den Eintrag von elektromagnetischer Strahlung polymerisiert werden.
Als Strahlungsart könnten z.B.
Mikrowellen geeignet sein.
Es ist aber besonders günstig für diese
Polymerisation UV-Strahlung zu verwenden, da diese Strahlungsart
leicht zu erzeugen und zu handhaben ist, und mit ihr leicht eine
genügend
große
Energiedichte zur Polymerisation im Bereich der Fixierhilfsmittelschicht
realisierbar ist.
Bei der Verwendung dieser Strahlungsart kann
es daher günstigerweise
möglich
sein die bisher verwendeten Siliconöle auch weiterhin als Fixierhilfsmittel
zu verwenden.
Der Polymerisationsgrad des Fixierhilfsmittels,
d.h. der Anteil, der wirklich polymerisiert wird, ist abhängig von
der eingestrahlten Energiemenge in die Fixierhilfsmittelschicht
und von Dicke der zu polymerisierenden Fixierhilfsmittelschicht.
Daher ist es erfindungsgemäß vorgesehen
die Intensität
der UV-Strahlung in Abhängigkeit
von der lokalen Mengenverteilung des Fixierhilfsmittels zu regeln.
Da die Dicke des Fixierhilfsmittels
durchaus lokal auf der Oberfläche
des Bedruckstoffes verschieden sein kann, kann dann auf diese Dichtevariation
reagiert werden, so dass das gesamte Fixierhilfsmittel überall auf
der Oberfläche
des Bedruckstoffes polymerisiert wird.
Da bei dieser gezielten Bestrahlung
nicht über
die Maße
UV-Strahlung auf die Schicht aufgeschlagen wird, können eventuell
dann zu erwartenden Änderungen
in der weiteren Struktur des Fixierhilfsmittels, des Toners oder
auch des Bedruckstoffs selber vermieden werden.
Durch diese lokale Berücksichtigung
wird außerdem
nicht mehr Energie aufgewendet, als unbedingt notwendig. Es wird
ein unnötiger
Eintrag von störender
UV-Strahlung in die Druckmaschine oder in benachbarte Einrichtungen
vermieden.
Weiterhin wird die der Erfindung
zu Grunde liegende Aufgabe in Vorrichtungshinsicht erfindungsgemäß durch
eine Vorrichtung zur Fixierung von Toner an einem Bedruckstoff unter
Verwendung eines Fixierhilfsmittels mit wenigstens einer Polymerisationseinrichtung
zur Polymerisation des verwendeten Fixierhilfsmittels auf der Oberfläche des
Bedruckstoffs gelöst.
Durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung kann
ein verwendetes Fixierhilfsmittel direkt auf der Oberfläche des
Bedruckstoffs polymerisiert und fixiert werden, so dass es nicht
weiter in die Druckmaschine gelangen kann und dort Schäden oder
wenigstens eine Verschlechterung der Druckqualität durch Veränderungen der Transfereigenschaften
der Farbwerke verursachen kann. Dieses gilt insbesondere für den Fall,
dass mit der Maschine im Duplexverfahren gedruckt wird.
In einer günstigen Ausgestaltung der Vorrichtung
ist es vorgesehen, dass die Polymerisationseinrichtungen wenigstens
eine Strahlungsquelle zur Emission von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise
UV-Strahlung umfassen.
Über
eine derart ausgeprägte
Einrichtung ist es möglich
Fixierhilfsmittel wie z.B. Siliconöle direkt auf der Oberfläche von
Bedruckstoffen zu polymerisieren. Die Verwendung insbesondere einer UV-Strahlungsquelle
hat den Vorteil, dass solche Strahlungsquellen leicht zu bedienen,
günstig
sind und bereits vielfach eingesetzt sind. Sie bieten sich daher
ideal für
die Aufgabe der Polymerisation von Fixierhilfsmitteln an. Ihr Energiespektrum
reicht auch aus, um Fixierhilfsmittel zu polymerisieren.
In einer vorteilhaften Ausprägung der
Erfindung sollen die Strahlungsquellen der Polymerisationseinrichtungen
Strahlungseinheiten umfassen, die in Form von Arrays oder Reihen
angeordnet sind. Auf diese Weise ist es möglich die Strahlungsintensität, die auf
das Fixierhilfsmittel einwirkt, lokal zu variieren. Damit können unterschiedliche
Dicken an Fixierhilfsmittel auf der Oberfläche des Bedruckstoffes so berücksichtigt
werden, dass keine überflüssige Energie
hier eingestrahlt wird. Es wird die Intensität der eingestrahlten Strahlung
lokal angepasst. Negative Effekte, die durch eine übermäßige Einstrahlung
in Erscheinung treten, werden so vermieden. Es wird dabei außerdem Energie
eingespart, da ansonsten immer überall
die maximale Strahlungsintensität
verwendet werden müsste.
Dieses würde
außerdem
zu einem erhöhten
Verschleiß an
Strahlungsquellen führen.
Es ist durch die Verwendung von Arrays
oder Reihen von Strahlungseinheiten, aus dem eine Strahlungsquelle
aufgebaut sein kann, günstigerweise
möglich
einzelne defekte Reihen in den Arrays oder auch sogar einzelne Strahlungseinheiten
direkt bei Mängeln
oder Defekten auszutauschen.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass
eine erste Polymerisationseinrichtung auf der Oberseite des Bedruckstoffes
im Umfeld des Transportpfads des Bedruckstoffs bereitgestellt wird.
Diese erste Polymerisationseinrichtung
sorgt dann für
die Polymerisation des Fixierhilfsmittels auf der gerade bedruckten
Seite des Bedruckstoffes. Durch diese Polymerisation kann die Tonerschicht gegen
negative Manipulationen geschützt
werden, der Glanz des gedruckten Bildes kann verstärkt werden
und das Fixierhilfsmittel kann dann von dieser Seite des Bedruckstoffes
nicht auf ein Transportband übertragen
werden. Das gilt im Besonderen im Falle des Duplexdruckes, bei dem
diese Seite des Bedruckstoffes auf ein Transportband gelegt wird
und erneut die Transportstrecke durch die Druckmaschine mit den
Farbwerken durchläuft.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass
eine zweite Polymerisationseinrichtung an der Unterseite des Bedruckstoffes
im Umfeld der Unterseite des Transportpfades bereitgestellt wird.
Hierdurch wird es erfindungsgemäß vorteilhafterweise
möglich,
dass Fixierhilfsmittel, das z.B. durch einen verwendeten Gegendruckzylinder
auf diese Seite des Bedruckstoff gelangt, polymerisiert wird.
Wie bereits erläutert kann dann dieses polymerisierte
Fixierhilfsmittel, insbesondere beim Duplexdruck, nicht weiter in
die Druckmaschine oder an die Farbwerke gelangen, wo es sonst z.B.
die Transfereigenschaften der Farbwerke in unvorteilhafter Weise
beeinflussen würde.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist es vorgesehen, dass Auftrageinrichtungen zur Auftragung von
Fixierhilfsmittel hinter jedem Farbwerk, vorzugsweise alleine hinter
dem letzten Farbwerk bereitgehalten werden.
Mittels dieser Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist es vorteilhafterweise möglich,
dass das Fixierhilfsmittel beispielsweise direkt hinter jedem Farbwerk
einer Druckmaschine auf die Oberflächen des Bedruckstoffes aufgebracht
werden kann. Auf diese Weise kann dann schon eine schützende Schicht
auf die Tonerschicht aufgetragen werden.
Wird die Fixierhilfsmittelschicht
erst auf die letzte Tonerschicht aufgetragen, so kann eine abschließende Fixierung
des Toners gleich darauf erfolgen. Eine eventuelle Vermischung von
Toner vor der Fixierung kann bei dieser Ausführung ohne größere Probleme
gewährleistet
werden.
Es ist weiter vorgesehen, dass die
Polymerisationseinrichtungen im Bereich des Transportpfads des Bedruckstoffes
hinter den Auftrageinrichtungen bereitgestellt werden.
Hiermit ist es günstigerweise möglich die
Polymerisation der Fixierhilfsmittelschicht so durchzuführen, dass
die Tonerschicht damit ohne Fixierrolle und Gegendruckzylinder an
dem Bedruckstoff fixiert werden kann.
In einer anderen günstigen
Ausführungsform der
Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Auftragseinrichtung zur Auftragung
des Fixierhilfsmittels auf die Fixierrolle im Umfeld der Fixierrolle,
in Drehrichtung vor einem Nip zwischen der Fixierrolle und einem
Gegendruckzylinder bereitgehalten wird.
Damit kann das Fixierhilfsmitel auf
die Fixierrolle übertragen
und von dort dann im Moment der Berührung auf die Oberfläche des
Bedruckstoffes aufgebracht werden. Die Verteilung des Fixierhilfsmittels
kann dabei auch lokal variiert erfolgen.
Auf diese Weise kann das Fixierhilfsmittel automatisch
von der Fixierrolle auf den Bedruckstoff übertragen werden.
Es ist in einer Weitergestaltung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vorgesehen, dass die Polymerisationseinrichtungen im Bereich des
Transportpfads des Bedruckstoffes hinter der Fixierrolle und dem
Gegendruckzylinder bereitgestellt werden.
Da das Fixierhilfsmittel hier noch
nicht polymerisiert wurde und gerade erst durch die Fixierrolle und
den Gegendruckzylinder der Toner fixiert wurde, kann nun das Fixierhilfsmittel
polymerisiert und damit unschädlich
für die
Druckmaschine gemacht werden, bevor der Bedruckstoff für einen
Duplexdruck in die Druckmaschine hineintransportiert wird.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass
die Auftragseinrichtung vorteilhafterweise ein bewegliches Verteilungselement
aufweisen kann.
Vorteilhafterweise kann damit die
Menge des aufgetragenen Fixierhilfsmittels lokal variiert werden. Es
ist dann möglich,
dass die Auftragseinrichtungen mittels einer Steuereinrichtung so
geschaltet werden, dass die Menge des aufzutragenden Fixierhilfsmittels mit
dem gewünschten
Glanz des resultierenden Bildes in Verbindung gesetzt und endsprechend
angepasst wird. Zusätzlicher
Auftrag von Lackierungen ist dann nicht mehr notwendig.
Da das aufgetragene Fixierhilfsmittel
mittels dieser Auftragseinrichtung lokal unterschiedlich variiert
werden kann, ist es damit möglich
lokal unterschiedliche Glanzstärken
auf dem resultierenden Bild zu erzeugen. Dieses ist vor allem beim
gleichzeitigen Druck von Text- und Bildbereichen von Vorteil.
In einer anderen günstigen
Ausführungsform ist
es vorrichtungsgemäß vorgesehen,
dass die Auftragseinrichtung Verteilungselemente aufweist, die in Arrays
oder Reihen angebracht sind.
Das Auftragen von Fixierhilfsmittel
kann durch eine derartige Ausgestaltung auch in einem Schritt, ohne
notwendige Bewegungen der Auftragseinrichtung erfolgen. Das Auftragen
geschieht in einer schnelleren Zeit.
Diese Arrays oder Reihen können dabei
außerdem
auch beweglich sein. So ist kein großer Materialeinsatz notwendig
und die Auftragsgeschwindigkeit kann dennoch erheblich gesteigert
werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch
ein Fixierhilfsmittel zur Fixierung von Toner an einem Bedruckstoff,
mit einem Zusatz von polymerisationsbegünstigenden Substanzen zur Verringerung
der zur Polymerisation des Fixierhilfsmittel benötigten Strahlungsenergie gelöst.
Auf diese Weise kann der Vorgang
der Polymerisation in einer besonders günstigen Weise erheblich beschleunigt
werden. Damit werden schnelle Transportgeschwindigkeiten des Bedruckstoffes durch
die Polymerisationseinrichtungen hindurch ermöglicht, ohne dass eine räumlich in
Richtung des Transportpfads länglich
ausgeprägte
Polymerisationseinrichtung verwendet werden muss.
Es ist dann auch möglich UV-Strahlungsquellen
mit einer geringeren Strahlungsintensität zu verwenden. Dieses ist
besonders dann von Nutzen, wenn innerhalb der Druckmaschine Druckformen verwendet
werden, die UV-sensitiv sind. Hier ist darauf zu achten, die Strahlungsintensität verwendeter UV-Quellen
möglichst
zu minimieren.
Weitere Ausführungsbeispiele, aus dem sich auch
weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung
aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, sind in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigen:
1 eine
schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Fixierung von Toner auf
einem Bedruckstoff mit einer Polymerisationseinrichtung,
2 eine
weitere schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Fixierung von
Toner mit einer Auftrageinrichtung zur Auftragung von Fixierhilfsmittel direkt
auf den Bedruckstoff,
3 eine
Ansicht einer möglichen
Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Fixierung von Toner auf einem Bedruckstoff
hinter einem Farbwerk,
4 ein
möglicher
prinzipieller Aufbau einer Auftrageinrichtung für Fixierhilfsmittel,
5 eine
Aufbauskizze einer möglichen Ausführungsform
einer Strahlungsquelle innerhalb einer Polymerisationseinrichtung.
In 1 ist
ein schematischer Aufbau einer Vorrichtung zur Fixierung von Toner
an einem Bedruckstoff dargestellt. Sie umfasst insbesondere eine Polymerisationseinrichtung 15.
Ein Bedruckstoff, bei dem es sich
beispielsweise um einen Bogen 1 aus Papier handelt, wird
auf einem Transportband 2 in Richtung des Pfeils 4 transportiert.
Auf der Oberfläche
des Bogens 1 befindet sich dabei eine Tonerschicht 3,
die von hier nicht dargestellten, vorgelagerten Farbwerken auf den
Bogen 1 gebracht wurde. Die Tonerschicht 3 kann
sich dabei auch aus unterschiedlichen Tonersorten, beispielsweise
aus Toner für
den CMYK-Farbraum zusammensetzen.
Der Bogen 1 wird dann weiter
durch einen Nip 24 zwischen einer Fuserrolle 6 und
einem Gegendruckzylinder 12 hindurch transportiert.
Der Gegendruckzylinder 12 und
die Fixierrolle 6 drehen sich in Richtung der Pfeile 13 und 8,
wodurch die Bewegung des Bogens 1 zusätzlich unterstützt wird.
Der Transport des Bogens 1 und
seine Übergabe
in den Nip 24 kann dabei noch von anderen Einrichtungen
unterstützt
werden, die hier aber nicht gezeigt sind.
Die Fixierrolle 6 ist aufgeheizt,
so dass mit Unterstützung
des Gegendruckzylinders 12 die Tonerschicht 3 auf
den Bogen 1 fixiert wird.
Damit sich die Tonerschicht 3 vollständig von der
Fixierrolle 6 lösen
kann und es zu keinem Offset kommt, wird über eine Auftrageinrichtung 5 eine
Fixierhilfsmittelschicht 7 aus Fixierhilfsmittel 18 auf
die Oberfläche
der Fixierrolle 6 gebracht. Die Auftrageinrichtung 5 kann
hier nicht dargestellte Fixierhilfsmittelreservoirs und verschiedene
Rollen und/oder Dochte aufweisen.
Das Fixierhilfsmittel 18 kann
beispielsweise aus Siliconöl
bestehen. Der überwiegende
Teil dieses Fixierhilfsmittels 18 verbleibt nach dem Durchgang
des Bogens 1 durch den Nip 24 als Fixierhilfsmittelschicht 14 auf
der Tonerschicht 3 auf dem Bogen 1. Ein Rest an
Fixierhilfsmittel verbleibt aber als Schicht 9 auf der
Fixierrolle 6 und wird dort von einer Reinigungseinrichtung 10 entfernt.
Der Bogen 1 befindet sich
nach dem Durchgang durch den Nip 24 wieder auf einem Transportband 2 und
wird der Polymerisationseinrichtung 15 zugeführt.
Die Polymerisationseinrichtung 15 umfasst dabei
zwei Strahlungsquellen 16, die UV-Strahlung 17 emittieren
und damit die Fixierhilfsmittelschicht 14 beaufschlagen.
Die Intensität der Bestrahlung und ihre
räumliche
Intensitätsverteilung
kann dabei von einer elektronischen Steuerungseinheit 32 gesteuert
werden.
Es kann dabei insbesondere in einer
anderen Ausführungsform
möglich
sein, dass die Polymerisationseinrichtung 15 nur eine Strahlungsquelle 16 umfasst.
Diese einzelne Strahlungsquelle 16 kann
im Bereich der Oberseite des Bogens 1 angeordnet sein.
Auf diese Weise kann dann nur die Fixierhilfsmittelschicht 14 polymerisiert
werden, die sich auf dieser Seite befindet. Das kann dann sinnvoll
sein, wenn mit der Druckmaschine kein Duplexdruck durchgeführt wird
und somit die Unterseite des Bogens 1 nicht bedruckt werden
soll.
Genauso kann es möglich sein, dass eine einzelne
Strahlungsquelle 16 nur im Bereich der Unterseite des Bogens 1 angeordnet
sein soll. Wenn die Fixierhilfsmittelschicht 14 noch weiter
behandelt werden soll, wobei eine Polymerisation unvorteilhaft wäre, so könnte diese
Anordnung vorteilhaft sein.
Insbesondere kann es auch vorgesehen sein,
dass die beiden Strahlungsquellen 16 auf der Unter- und
der Oberseite des Bogens 1 entsprechend räumlich von
einander getrennt sind, so dass Vorrichtungen zur weiteren Behandlung
des Bogens 1 zwischen diesen beiden Strahlungsquellen 16 bereitgestellt
sein können.
In 2 sieht
man eine weitere mögliche Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Fixierung von Toner an einem Bedruckstoff. Gleiche Bezugszeichen
bezeichnen gleiche Einrichtungen.
Auch hier wird der Bogen 1 auf
dem Transportband 2 in Richtung des Nips 24 transportiert.
Auf der Oberfläche
des Bogens 1 befindet sich die Tonerschicht 3.
Mittels einer Auftrageinrichtung 19 wird Fixierhilfsmittel 18 auf
den Bogen 1 aufgetragen. Die Auftrageinrichtung 19 befindet
sich dabei in Transportrichtung des Bogens 1 vor dem Nip 24.
Die Menge und die räumliche
Verteilung des aufgetragenen Fixierhilfsmittels 18 kann
mittels einer Auftragsstreuereinrichtung 20 lokal gesteuert
werden.
Mittels der Fixierrolle 6 und
dem Gegendruckzylinder 12 wird auf den Bogen 1 sowohl
Wärme,
als auch Druck übertragen,
die Tonerschicht 3 wird hier auf dem Bogen 1 fixiert.
Auf der Tonerschicht 3 verbleibt nach der Fixierung noch
eine restliche Fixierhilfsmittelschicht 14.
Der Bogen 1 wird dann weiter
auf dem Transportband 2 durch die Polymerisationseinrichtung 15 transportiert.
Hier wird die restliche Fixierhilfsmittelschicht 14 mit
UV-Strahlung 17 polymerisiert.
Eine Ansicht einer weiteren möglichen
Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Fixierung von Toner an einem Bedruckstoff
hinter einem Farbwerk 21 ist in 3 schematisch dargestellt.
Das Farbwerk 21 ist hier
nur skizziert worden, auf die Darstellungen von Einzelheiten ist
zur Vereinfachung bewusst verzichtet worden.
Der Bogen 1 verlässt das
Farbwerk 21 in Richtung des Pfeils 4 auf dem Transportband 2.
Auf der Oberfläche
des Bogens 1 befindet sich die Tonerschicht 3,
die von dem Farbwerk 21 und eventuell weiteren, hier aber
nicht gezeigten Farbwerken 21 auf den Bogen 1 übertragen
wurde.
Der Bogen 1 wird dann an
der Auftrageinrichtung 19 vorbeigeführt wo Fixierhilfsmittel 18 auf
die Tonerschicht 3 aufgebracht wird. Die Verteilung des Fixierhilfsmittels 18 wird
dabei von der Auftragstreuereinrichtung 20 gesteuert. Es
wird dadurch eine Fixierhilfsmittelschicht 25 auf der Tonerschicht 3 aufgetragen.
Nach der Auftragung des Fixierhilfsmittels 18 wird
der Bogen 1 weiter auf dem Transportband 2 in die
Polymerisationseinrichtung 15 transportiert, wo die gesamte
Fixierhilfsmittelschicht 25 polymerisiert wird.
In 4 ist
ein möglicher
prinzipieller Aufbau einer Auftrageinrichtung 19 skizziert.
Über
eine Leitung 26 wird hier eine integrierte Steuereinheit 22 der
Auftrageinrichtung 19 durch die Auftragstreuereinrichtung 20 angesteuert.
Die Steuereinheit 22 steuert über Leitungen 27 Düsen 23,
die mit einem nicht dargestellten Reservoir des Fixierhilfsmittels 18 verbunden
sind.
Die Transportrichtung für den Bogen 1 führf in die
Papierebene hinein. Auf dem Bogen 1 befindet sich eine
Tonerschicht 3, die in unterschiedliche Bereiche von Tonerschichten 3a und 3b eingeteilt
werden kann, für
die im resultierenden Bild unterschiedliche Glanzwerte erwünscht sind.
Die Auftragstreuereinrichtung 20 veranlasst die
Steuereinheit 22 die Mengen des durch die unterschiedlichen
Düsen 23 geleiteten
Fixierhilfsmittels 18 entsprechend den gewünschten
Glanzwerten einzustellen.
Die Fixierhilfsmittelschicht 25 kann
lokal in Bereiche 25a und 25b unterschieden werden.
Sie werden mittels der Düsen 23,
entsprechend dem gewünschten
Glanz der unterschiedlichen Tonerschichten 3a und 3b,
aufgetragen.
In 5 ist
eine Aufbauskizze einer Strahlungsquelle 16 dargestellt.
Das Transportband 2 ist hier nicht mit dargestellt.
Auf dem Bogen 1 befinden
sich die unterschiedlichen Tonerschichtbereiche 3a und 3b,
auf denen sich die, dem Glanz abgepassten Fixierhilfsmittelschichten 14a und 14b befinden.
Die Fixierhilfsmittelschichten 14a und 14b sind
nach dem Durchlaufen des Bogens 1 durch den Nip 24 zwischen
der Fixierrolle 6 und dem Gegendruckzylinder 12 auf
den Tonerschichten 3a und 3b verblieben. Es kann
sich ebenso gut Fixierhilfsmittelschichten 25a und 25b handeln.
Diese Fixierhilfsmittelschichten 25a und 25b haben
gleich nach ihrer Auftragung durch die Auftrageinrichtung 19 die
Polymerisationseinrichtung 15 erreicht, ohne dass sie in
Berührung
mit einer Fixierrolle 6 oder einem Gegendruckzylinder 12 gekommen
wären.
Prinzipiell besteht innerhalb der
Polymerisationseinrichtung 15 kein Unterschied zwischen
den Fixierhilfsmittelschichten 14 und 25. Die
Fixierhilfsmittelschicht 14 ist dabei entweder aus einer
vorherigen Fixierhilfsmittelschicht 25 auf dem Bogen 1 hervorgegangen,
der durch den Nip 24 transportiert wurde oder sie ist aus
einer vorherigen Fixierhilfsmittelschicht 7 hervorgegangen,
die zunächst
auf der Oberfläche
der Fixierrolle 6 vorlag und dann zumindest zum Teil auf
den Bogen 1 übertragen
wurde, als dieser durch den Nip 24 transportiert wurde.
Die Fixierhilfsmittelschicht 25 wurde direkt auf den Bogen 1 aufgetragen
und kann nur dann unverändert
innerhalb der Polymerisationseinrichtung 15 auf der Tonerschicht 3 vorliegen,
wenn der Bogen 1 nicht durch den Nip 24 transportiert
wurde, wenn also der Toner nicht durch eine Fixierrolle 6 und
einen Gegendruckzylinder 12 auf dem Bogen 1 fixiert
wurde.
Die so auf den Tonerschichten 3a und 3b liegenden
Fixierhilfsmittelschichten 14a und 14b werden
mit der UV-Strahlung 17 beaufschlagt, so dass sie polymerisieren.
Die UV-Strahlung 17 wird
von unterschiedlichen Strahlungseinheiten 28, die in der
Strahlungsquelle 16 integriert sind, emittiert. Dadurch
ist es möglich,
dass die Intensität
der ausgestrahlten UV-Strahlung 17 lokal variiert wird.
Die Strahlungseinheiten 28 werden dazu durch das integrierte
Steuerungselement 30 entsprechend gesteuert. Das Steuerungselement 30 ist
wiederum mit der elektronischen Steuerungseinheit 32 über eine
Leitung 31 verbunden. Hierüber kann das Steuerungselement 30 entsprechend
den lokal vorliegenden Mengen an Fixierhilfsmittel 18 gesteuert
werden.
Das Verfahren, die Tonerschicht 3 auf
dem Bogen 1 zu fixieren kann erfindungsgemäß auf unterschiedliche
Arten durchgeführt
werden.
In einer ersten Verfahrensweise wird
zunächst
die Tonerschicht 3 von Tonwerken 21 auf die Oberfläche des
Bogen 1 übertragen.
Hierbei kann die Tonerschicht 3 in unterschiedliche Bereiche 3a und 3b eingeteilt
werden, die im resultierenden Bild unterschiedlichen Glanz aufweisen
sollen. Diese Bereiche 3a und 3b mit den entsprechenden
Glanzwerten können
dann zentral gespeichert sein. Sie sind in den 4 und 5 zu
sehen.
Die so auf der Oberfläche des
Bogens 1 vorliegende Tonerschicht 3 wird dann
mittels des Transportbands 2 in Richtung des Pfeils 4 transportiert. Siehe
hierzu auch 1.
Um die Tonerschicht 3 an
der Oberfläche
des Bogen 1 zu fixieren kann nun der Bogen 1 mit
der Tonerschicht 3 durch den Nip 24 zwischen der
Fixierrolle 6 und dem Gegendruckzylinder 12 transportiert werden.
Damit auf die Tonerschicht 3 Fixierhilfsmittel 18 aufgebracht
wird, kann dann über
die Auftrageinrichtung 5 eine Fixierhilfsmittelschicht 7 auf
die Oberfläche
der Fixierrolle 6 aufgetragen werden. Hierbei kann es vorgesehen
sein, dass die lokale Dicke dieser Fixierhilfsmittelschicht 7 von
dem Bereich abhängt,
auf den sie auf der Tonerschicht 3 aufgetragen wird, wenn
sie bei der Drehung der Fixierrolle 6 auf den Bogen 1 übertragen
wird.
Soll z.B. in einem Bereich 3a der
Tonerschicht ein hoher Glanz erzielt werden, so kann schon eine
größere Menge
an Fixierhilfsmittel 18 innerhalb der Fixierhilfsmittelschicht 7 an
dem entsprechenden Ort der Fixierrolle 6 bereitgestellt
werden.
Die Fixierrolle 6 dreht
sich in Richtung des Pfeils 8 während der Bogen 1 durch
den Nip 24 hindurchtransportiert wird. Dabei wird Fixierhilfsmittel 18 von
der Fixierhilfsmittelschicht 7 auf die Tonerschicht 3 übertragen.
Liegt eine heterogene Verteilung des Fixierhilfsmittels 18 schon
in der Fixierhilfsmittelschicht 7 vor, so wird diese heterogene
Verteilung auch auf die Tonerschicht 3 übertragen. Sie kann dabei insbesondere
den gewünschten
Glanzverhältnissen über ihre
Mengenverteilung angepasst sein.
Es wird bei diesem Prozess nicht
die gesamte Fixierhilfsmittelschicht 7 von der Fixierrolle 6 auf die
Oberfläche
des Bogen 1 übertragen.
Auf der Tonerschicht 3 wird dann eine Fixierhilfsmittelschicht 14 verbleiben.
Wenn die Verteilung der Fixierhilfsmittelschicht 7 an
den gewünschten
Glanz angepasst ist, so ist das auch bei der Fixierhilfsmittelschicht 14 der Fall.
Die Menge an Fixierhilfsmittel 18 in der Fixierhilfsmittelschicht 14 ist
dann in den unterschiedlichen Bereichen 14a und 14b verschieden.
Diese Bereiche sollen insbesondere den Bereichen der Tonerschichten 3a und 3b angepasst
sein. Dieses ist in 5 zu erkennen.
Der Bogen 1 wird dann als
nächstes
mit dem Transportband 2 weitertransportiert, so dass er
durch die Polymerisationseinrichtung 15 läuft. Innerhalb
der Polymerisationseinrichtung 15 wird dann sowohl die Oberseite,
als auch die Unterseite des Bogens 1 mit UV-Strahlung 17 beaufschlagt.
Es kann dabei auch möglich
sein, dass nur die Oberseite des Bogens 1 bestrahlt wird.
Es kann ebenso auch möglich sein,
dass zunächst
nur die Oberseite des Bogens 1 bestrahlt wird, der Bogen 1 dann
gewendet wird und dann die andere Seite entsprechend mit UV-Strahlung 17 beaufschlagt
wird.
Durch die Bestrahlung mit UV-Strahlung 17 wird
das Fixierhilfsmittel 18 der Fixierhilfsmittelschicht 14 auf
der Tonerschicht 3 polymerisiert. Auf diese Weise kann
es nicht mehr von der Oberfläche des
Bogens 1 abgegeben werden. Durch die Bestrahlung der Unterseite
des Bogens 1 wird das Gleiche für eventuell hier vorliegendes
Fixierhilfsmittel 18 erreicht.
Es kann auch möglich sein, dass die Unterseite
des Bogens 1 nicht bestrahlt werden soll und das Fixierhilfsmittel 18 hier
also nicht polymerisiert wird. Dieses kann z.B. Energie einsparen,
wenn es nicht vorgesehen ist, dass der Bogen 1 erneut in
die Druckmaschine gelangen soll.
Ebenso kann es vorgesehen sein, dass
zumindest zunächst
alleine das Fixierhilfsmittel 18 auf der Unterseite des
Bogens 1 polymerisiert werden soll. Die Fixierhilfsmittelschicht 14 auf
der Oberseite des Bogens 1 kann dann beispielsweise noch
weiteren Behandlungen unterzogen werden, für die eine polymerisierte Fixierhilfsmittelschicht 14 störend wäre. Das
Fixierhilfsmittel 18 an der Oberseite des Bogens 1 kann
dann beispielsweise auch später
polymerisiert werden.
Die UV-Strahlung 17 wird
dabei von einer Strahlungsquelle 16 emittiert. Diese Strahlungsquelle 16 kann
dabei wie in 5 dargestellt
aufgebaut sein. Es ist dann möglich,
dass die Intensität
der Bestrahlung in Abhängigkeit
von der Dicke der Fixierhilfsmittelschicht 14 durchgeführt wird.
Eine lokale Variation der Strahlungsintensität ist dabei leicht möglich.
Liegt eine heterogene Verteilung
der Fixierhilfsmittelschicht 14 mit den Bereichen 14a und 14b vor,
so kann die Intensität
der UV-Strahlung 17 so gesteuert werden, dass gerade ausreichend
Energie an die Bereiche 14a und 14b abgegeben
wird um dort das Fixierhilfsmittel 18 jeweils zu polymerisieren.
Die Informationen über
die Fixierhilfsmittelverteilung kann z.B. in der elektronischen
Steuerungseinheit 32 vorliegen. Auf diese Weise wird dann
lokal nicht zu viel Energie in die Fixierhilfsmittelschicht 14 eingestrahlt,
was zu eventuellen negativen Effekten führen könnte.
Wenn schließlich das Fixierhilfsmittel 18 sowohl
auf der Oberseite, als auch auf der Unterseite des Bogen 1 polymerisiert
ist, kann z.B. der Bogen gewendet werden und für einen Duplexdruck erneut die
Farbwerke 21 durchlaufen.
Wird kein Duplexdruck gewünscht können weitere
Verfahren an dem Druckbild oder dem Bogen 1 durchgeführt werden.
Die Übertragung des Fixierhilfsmittels 18 auf die
Oberfläche
des Bogens 1 kann auf eine weitere erfindungsgemäße Art erfolgen.
Hierbei wird das Fixierhilfsmittel 18 nicht auf die Fixierrolle 6 übertragen. Das
Fixierhilfsmittel 18 wird vor dem Transport des Bogens 1 durch
den Nip 24 direkt auf die Tonerschicht 3 mittels
der Auftrageinrichtung 19 aufgetragen.
Hierbei kann die Auftrageinrichtung 19 so ausgeprägt sein,
wie es in der 4 dargestellt
ist. Die Informationen über
das gewünschte
resultierende Bild sind dabei in der Auftragstreuereinrichtung 20 gespeichert.
Dabei sind insbesondere Informationen darüber hinterlegt, wie der resultierende
Glanz auf dem Bild lokal erwünscht
ist. Diese Informationen können über die
Leitung 26 an die Steuereinheit 22 geleitet werden.
Darüber
wird dann die Menge an Fixierhilfsmittel 18 kontrolliert,
das über
die Düsen 23 auf
den Bogen 1 aufgetragen wird.
Die Informationen über den
erwünschten Glanz
sollen dabei so ausgeprägt
sein, dass die auf dem Bogen 1 befindliche Tonerschicht 3 in
unterschiedliche Bereiche unterteilt wird. Beispielsweise kann die
Tonerschicht 3 dann in zwei unterschiedliche, nicht zwingend
zusammenliegende Bereiche 3a und 3b unterteilt
sein, wie es in 4 dargestellt
ist. Diesen Bereichen 3a und 3b sind dann unterschiedliche
erwünschte
Glanzwerte zugeordnet.
Die Unterscheidung innerhalb des
Bildes in Bereiche mit unterschiedlichem erwünschten Glanz ist dabei nicht
auf zwei Bereiche beschränkt,
es können
grundsätzlich
so viele Bereiche unterschieden werden, wie Rasterpunkte im Druckbild
vorhanden sind. Diesen Bereichen können dann jeweils unterschiedliche
Glanzwerte zugeordnet werden. Diese Glanzwerte sind dann entsprechend
in der Auftragsstreuereinrichtung 20 hinterlegt und den
Bereichen zugeordnet. Über
die Auftrageinrichtung 19 kann dann an Stellen, in denen
mehr Glanz erwünscht auch
lokal mehr Fixierhilfsmittel 18 aufgetragen werden.
Z.B. kann es erwünscht sein, dass der Bereich 3a mehr
Glanz erhalten soll als der Bereich 3b. Die abgegebene
Menge an Fixierhilfsmittel 18 wird dann so gesteuert, dass
auf die Tonerschichtbereiche 3a und 3b entsprechende
Fixierhilfsmittelschichten 25a und 25b aufgetragen
werden. Der Fixierhilfsmittelbereich 25a soll dabei über dem
Tonerschichtbereich 3a liegen und mehr Fixierhilfsmittel
als der Fixierhilfsmittelbereich 25b aufweisen.
Der Bogen 1 ist also mit
einer Tonerschicht 3 beaufschlagt, die in die Bereiche 3a und 3b eingeteilt ist,
die mit den unterschiedlichen Fixierhilfsmittelschichten 25a und 25b abgedeckt
sind. Der Bogen wird dann weiter auf dem Transportband 2 transportiert
und in den Nip 24 geleitet. Dort wird die Tonerschicht 3 auf
dem Bogen 1 fixiert. Die Fixierhilfsmittelschicht 25 sorgt
dafür,
dass es zu keinem Offset der Tonerschicht 3 an der Fixierrolle 6 kommt.
Dabei kann aber ein Fixierhilfsmittelrest 9 teilweise an
der Oberfläche
der Fixierrolle 6 verbleiben, wie es in 1 dargestellt ist.
Die auf dem Bogen 1 verbleibende
Fixierhilfsmittelschicht 14 wird dann in der Polymerisationseinrichtung 15 polymerisiert.
Dieses geschieht durch die Einwirkung von UV-Strahlung 17 in
die Fixierhilfsmittelschicht 14.
Da die aufgetragene Fixierhilfsmittelschicht 25 in
die Bereiche 25a und 25b eingeteilt ist, kann auch
die hinter der Fixierrolle 6 auf der Tonerschicht 3 verbleibende
Fixierhilfsmittelschicht 14 in äquivalente unterschiedliche
Bereiche 14a und 14b unterteilt werden.
Die Strahlungsquelle 16 kann
dabei wie in 5 dargestellt
aufgebaut sein. Da die Dicke der unterschiedlichen Fixierhilfsmittelschichten 14a und 14b verschieden
sind, kann man mit einer so aufgebauten Strahlungsquelle 16 diese
Unterschiede bei der Bestrahlungsintensität berücksichtigen.
Die Daten über die unterschiedliche Verteilung
des Fixierhilfsmittels 18 in den Fixierhilfsmittelschichtbereichen 14a und 14b können dabei
in der elektronischen Steuerungseinheit 32 gespeichert sein. Über die
Leitung 31 kann dann entsprechend das Steuerungselement 30 so
gesteuert werden, dass die verschiedenen Strahlungseinheiten 28 so über die
Leitungen 29 angesteuert werden, dass die Intensität der von
diesen emittierte UV-Strahlung 17 an die Menge des bestrahlten
Fixierhilfsmittels 18 angepasst ist.
Auf diese Weise werden alle unterschiedlichen
Fixierhilfsmittelschichtbereiche 14a und 14b komplett
polymerisiert, ohne dass sie mit zu viel Energie durch die Strahlungsquelle 16 beaufschlagt werden.
Der auf diese Weise behandelte Bogen 1 kann
dann im folgenden Druckprozess, z.B. im Duplexdruck weiterbehandelt
werden, ohne dass noch spürbare
Auswirkungen durch die Fixierhilfsmittelschicht 14 zu erwarten
wären.
Dieses Verfahren ist noch weiter änderbar, indem
die Vorrichtung zur Fixierung des Toners an dem Bogen 1 entsprechend
der 3 aufgebaut ist. Hier
befindet sich die Auftrageinrichtung 19 direkt zwischen
einem Farbwerk 21 und einer Polymerisationseinrichtung 15.
Wie beschrieben kann dann zwischen
unterschiedlichen Bereichen 3a und 3b der Tonerschicht 3 unterschieden
und entsprechend unterschiedliche Fixierhilfsmittelschichten 25a und 25b aufgetragen werden.
Der Bogen 1 wir dann direkt in die Polymerisationseinrichtung 15 transportiert,
wo die Tonerschicht 3 fixiert wird, indem die Fixierhilfsmittelschicht 25 polymerisiert
wird. Dabei wird hier, insbesondere bei der Bestrahlung der Fixierhilfsmittelschicht 25, wie
oben beschrieben auf die Dicke der unterschiedlichen Bereiche 25a und 25b Rücksicht
genommen.
Es geht dann kein Fixierhilfsmittel 9 mehr durch Übertrag
auf die Fixierrolle 6 verloren. Die bei der Bestrahlung
zu berücksichtigende
Menge an Fixierhilfsmittel 18 entspricht dann direkt der
aufgebrachten Menge in den unterschiedlichen Bereichen 25a und 25b.
Auch hier kann dann der Bogen 1 nach
der Polymerisation der Fixierhilfsmittelschicht 25 einem weiteren
Druckprozess zugeführt
werden. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Auftragung
und Polymerisation von Fixierhilfsmittel 18 direkt nach
jedem Farbwerk 21 erfolgt und nach der Polymerisationseinrichtung 15 im
Transportpfad des Bogen 1 erneut ein weiteres Farbwerk 21 folgt.
Als weiteres ist es vorgesehen, dass
das Fixierhilfsmittel 18 durch Zusätze so weit modifiziert wird,
dass seine Eigenschaften bezüglich
der Polymerisation verändert
werden. Es können
Zusätze verwendet
werden, die gewährleisten,
dass weniger Energie aufgewendet werden muss, um die vollständige Polymerisation
der Fixierhilfsmittelschichten 14 und 25 zu gewährleisten.
Diese Zusätze
können
beispielsweise so ausgewählt
werden, dass sie die Polymerisation des Fixierhilfsmittels 18 beschleunigen und/oder
die notwendige Energie herabsetzen, die zum Starten und Durchführen der
Polymerisation notwendig ist. Es ist dann möglich Strahlungsquellen 16 zu
verwenden, die weniger Energie verbrauchen. An die Strahlungseinheiten 28 werden
dann auch geringere Ansprüche
gestellt. Die Wahrscheinlichkeit von Defekten kann dadurch verringert
werden. Des Weiteren wird weniger intensive UV-Strahlung 17 produziert,
die in anderen Bereichen der Druckmaschine oder des weiteren Umfeldes,
z.B. bei Plattenentwicklungen, Schäden verursachen kann.