DE19857229A1 - Bandfixierzubehör zum Erzeugen von wählbarem Bildglanz - Google Patents
Bandfixierzubehör zum Erzeugen von wählbarem BildglanzInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Fixiervorrichtung für eine Reproduk
tionseinrichtung und insbesondere auf ein Bandfixierzubehör für eine Reproduktions
einrichtung, das in der Lage ist, von der Reproduktionseinrichtung auf dem Emp
fangsmedium erzeugten Farbbildern beim Fixieren einen wählbaren Glanzgrad zu
verleihen.
Übliche Reproduktionseinrichtungen umfassen normalerweise elektrostatografische
Kopierer/Vervielfältigungsgeräte oder Drucker, Tintenstrahldrucker und Thermo
drucker. Bei Reproduktionseinrichtungen dieser Art wird ein Farbstoff, zum Beispiel
pigmentierte Partikel, Tinte oder ein Farbmaterial (im folgenden zusammenfassend
"Farbpartikel" genannt) dazu verwendet, ein Bild der zu reproduzierenden Information
auf einem Trägerelement zur Übertragung auf ein Empfangsmedium oder direkt auf
einem Empfangsmedium zu entwickeln. Das Empfangsmedium mit dem darauf befind
lichen Farbpartikelbild wird dann durch eine Fixiereinrichtung transportiert, wo das Bild
beispielsweise mittels Wärme und Druck fixiert wird, um auf dem Empfangsmedium
eine dauerhafte Wiedergabe des Bildes zu erzeugen. Die Fixiereinrichtung ist norma
lerweise Bestandteil der Reproduktionseinrichtung, kann aber auch als eigenständiges
Gerät ausgebildet sein und wird dann allgemein als Offline-Fixierer bezeichnet. Da
Offline-Fixierer nur einer Aufgabe dienen, ist es möglich, ihre Betriebsparameter für die
Fixierfunktion zu optimieren.
Bestimmte Reproduktionseinrichtungen wurden speziell für die Herstellung mehrfar
biger Kopien entwickelt. Bei diesen Reproduktionseinrichtungen werden jeweils meh
rere Farbauszugsbilder mit den entsprechenden Farbpartikeln entwickelt und auf
einem Empfangsmedium einander überlagert. Es hat sich gezeigt, daß für das Fixieren
mehrfarbiger Farbpartikelbilder auf einem Empfangsmedium im wesentlichen andere
Betriebsparameter erforderlich sind als für das Fixieren normaler schwarzer Partikelbil
der auf einem Empfangsmedium. Außerdem können sich die jeweiligen Betriebspara
meter sogar entgegenstehen. Denn für eine satte, tiefe Farbwiedergabe benötigen
mehrfarbige Bilder einen hohen Glanzgrad, während andererseits ein starker Glanz bei
schwarzen Bildern die Lesbarkeit wesentlich beeinträchtigen kann, so daß hier eine
matte Oberfläche vorzuziehen ist.
Es ist bekannt, daß der Glanzgrad eines Farbpartikelbildes zumindest teilweise von
den Schmelzeigenschaften der Farbpartikel beim Fixierverfahren abhängt. Grundsätz
lich werden in der Fixiervorrichtung die Farbpartikel erweicht oder zumindest teilweise
geschmolzen, wodurch sie in die Fasern des Empfangsmediums eindringen und auf
dem Empfangsmedium zu einer Bildwiedergabe mit glänzender Oberfläche fixiert wer
den. Zum Beispiel kann die Fixiervorrichtung eine beheizte Walze aufweisen, die mit
den Farbpartikeln und dem Empfangsmedium in Anlage kommt. Bei mehrfarbigen
Farbpartikelbildern werden die verschiedenen Farbpartikelbilder von der beheizten
Walze jeweils geschmolzen und fixiert. Werden die Farbpartikelbilder nicht ausrei
chend geschmolzen, können in der Kopie lichtstreuende Hohlräume bzw. Lichtstreu
höfe auftreten, die die Qualität des erzeugten Farbbildes mindern. Wenn die auf dem
Empfangsmedium vorhandenen Farbpartikel keine spiegelglatte Oberfläche aufwei
sen, wird darüber hinaus einfallendes Licht von der Farbpartikeloberfläche diffus
reflektiert und kann nicht in die Farbpartikelschichten eindringen, so daß die Farben
auf dem Empfangsmedium dunkel und wolkig erscheinen. Deshalb verwendet man
Farbpartikel mit niedrigem Schmelzpunkt. Diese erzeugen weniger Hohlräume und
eine harte, ebene Oberfläche, die der Reproduktion Glanz und lebhafte Farben ver
mitteln.
Bei Farbpartikeln mit niedrigem Schmelzpunkt überträgt sich das Bild jedoch leichter
auf die beheizte Walze. Dies kann unerwünschte Fehler in der Reproduktion und den
nachfolgenden Reproduktionen zur Folge haben. Zwar kann die Bildübertragung durch
das Aufbringen eines Fixieröls auf die beheizte Walze vermindert werden, die Verwen
dung eines derartigen Öls kompliziert das Fixiersystem jedoch weiter, d. h. das Öl muß
gehandhabt werden und es muß in einer gleichmäßigen Schicht auf die Walze aufge
bracht werden, damit eine gleichmäßige Wärmeübertragung erfolgt. Alternativ hat man
eine mechanische Anordnung gefunden, mit der die Bildübertragung auch ohne die
Verwendung eines Fixieröls vermindert werden kann. Diese mechanische Anordnung,
wie sie zum Beispiel in US-A-5,256,507 beschrieben ist, sieht ein langgestrecktes
Band vor, das zunächst erwärmt wird, um die Farbpartikel zu schmelzen, und dann
abgekühlt wird, um die Farbpartikel abzukühlen und das Ablösen des Empfangsme
diums mit dem darauf fixierten Farbpartikelbild vom Band zu erleichtern. Die beson
dere Arbeitsweise der Bandanordnung dient auch dazu, den Glanzgrad des fixierten
Farbpartikelbildes zu erhöhen. Infolgedessen eignet sich eine solche Anordnung
besonders zum Fixieren mehrfarbiger Bilder. Allerdings sind die Steuerungsmöglich
keiten für die Auswahl des Glanzgrades des reproduzierten Bildes immer noch
begrenzt.
In Anbetracht dessen richtet sich die Erfindung auf ein Bandfixierzubehör für eine
Reproduktionseinrichtung, mit der ein wählbarer Glanzgrad erzeugt werden kann. Das
beschriebene Bandfixierzubehör weist eine beheizte Fixierwalze und eine mit der
Fixierwalze einen Walzenspalt bildende Andruckwalze auf. Nach dem durch die
Fixierwalze und die Andruckwalze gebildeten Walzenspalt ist eine Führungswalze
angeordnet. Um die Fixierwalze und die Führungswalze ist ein Fixierband geführt. Die
der Fixierwalze zugeführte Wärme wird in Abhängigkeit von dem gewünschten Glanz
zustand für das auf dem Empfangsmedium erzeugte Farbbild gesteuert.
Die Erfindung, ihre Aufgaben und Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschrei
bung einer bevorzugten Ausführungsform besser ersichtlich.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh
rungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer elektrostatografischen Reproduktionseinrichtung
mit dem erfindungsgemäßen Bandfixierzubehör zum Erzeugen von wähl
barem Bildglanz;
Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Bandfixierzubehörs in vergrö
ßertem Maßstab; und
Fig. 3 ein Diagramm der Veränderung des Glanzzustandes in Abhängigkeit von
der Fixiertemperatur.
In den beiliegenden Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine allgemein mit 10 bezeichnete elek
trostatografische Reproduktionseinrichtung. Dargestellt ist eine elektrostatografische
Reproduktionseinrichtung 10, es versteht sich jedoch, daß das erfindungsgemäße
Bandfixierzubehör auch für den Einsatz in anderen Arten von Reproduktionseinrich
tungen geeignet ist, die mit unterschiedlichen Bildfarbstoffen arbeiten, wie zum Bei
spiel Tintenstrahldrucker oder Thermodrucker.
Die als Beispiel gewählte Reproduktionseinrichtung 10 umfaßt ein dielektrisches Bild
element zum Erzeugen eines Primärbildes, zum Beispiel eine Trommel 12 mit einer
fotoleitfähigen Oberfläche, auf der ein Farbpartikelbild oder eine Reihe verschiedenfar
biger Farbpartikelbilder ausgebildet werden. Wird die fotoleitfähige Trommel 12 zur
Ausbildung von Bildern in Richtung des ihr zugeordneten Pfeils gedreht, wird die foto
leitfähige Oberfläche der Trommel mittels einer geeigneten Ladeeinrichtung 14
gleichmäßig geladen. Anschließend wird die Trommeloberfläche bildweise belichtet,
zum Beispiel mittels eines Lasers 15 oder einer LED-Anordnung, um auf der Trommel
ein entsprechendes latentes elektrostatisches Bild zu erzeugen. Zum Entwickeln des
latenten elektrostatischen Bildes werden in einer Entwicklungsstation 16 Farbpartikel
auf die das Bild tragende Trommel 12 aufgebracht. Bei der dargestellten Ausfüh
rungsform der Reproduktionseinrichtung 10 gibt es fünf Entwicklungseinheiten, von
denen jeder Farbpartikel einer anderen Farbe zugeordnet sind. Insbesondere enthält
die Entwicklungseinheit 16y Partikel der Farbe Gelb, die Entwicklungseinheit 16m Par
tikel der Farbe Magenta, die Entwicklungseinheit 16c Partikel der Farbe Cyan und die
Entwicklungseinheit 16b schwarze Partikel. Selbstverständlich können je nach der
Gesamtanordnung der Entwicklungsstation 16 und der Arbeitsweise des Farbentwick
lungsverfahrens der Reproduktionseinrichtung 10 in den einzelnen Entwicklungsein
heiten auch Partikel anderer Farben (zum Beispiel rote, grüne, blaue Partikel, usw.)
verwendet werden. Außerdem ist eine Entwicklungseinheit 16cl vorgesehen, die farb
lose Partikel enthält, die der Verbesserung der Qualität und des Glanzes der reprodu
zierten Bilder dienen.
Die Entwicklungseinheiten werden jeweils einzeln aktiviert und in eine eigene Arbeits
beziehung zur Trommel 12 gebracht, um auf eine Reihe von auf der Trommel 12 vor
handenen Bildern jeweils Partikel unterschiedlicher Farben aufzubringen und so eine
Reihe verschiedenfarbiger Partikelbilder zu erzeugen. Das entwickelte Partikelbild wird
dann auf die Außenfläche eines Hilfs- oder Zwischen-Bildübertragungselements über
tragen (bzw. die mehreren Partikelbilder werden nacheinander paßgenau übertragen),
zum Beispiel auf eine Zwischenübertragungstrommel 20. Dann wird das einzelne Par
tikelbild oder das mehrfarbige, aus mehreren Partikelbildern bestehende Bild von der
Oberfläche der Zwischenbildübertragungstrommel 20 in einem einzigen Schritt auf ein
Empfangsmedium übertragen.
Für die Bereitstellung der benötigten Steuersignale für die Reproduktionseinrichtung
10 sind entsprechende (nicht dargestellte) Sensoren bekannter Art, zum Beispiel
mechanische, elektrische oder optische Sensoren, in der Reproduktionseinrichtung
vorgesehen. Diese Sensoren sind entlang der Bewegungsbahn des Empfangsme
diums angeordnet und der Primärbilderzeugungstrommel 12, der Zwischenbildübertra
gungstrommel 20 und den verschiedenen anderen Bildverarbeitungsstationen der
Reproduktionseinrichtung zugeordnet. Die Sensoren erkennen die jeweilige Position
des Empfangsmediums entlang seiner Bewegungsbahn und die Position der Primär
bilderzeugungstrommel 12 bezüglich der Bildverarbeitungsstationen und erzeugen
entsprechende, diese Positionen anzeigende Signale. Die Signale werden zum Bei
spiel einer mit einem Mikroprozessor arbeitenden Steuerlogik L als Eingabe zugeführt.
Auf der Grundlage dieser Signale und eines geeigneten Mikroprozessor-Programms
erzeugt die Steuerlogik L Signale, die den zeitlichen Ablauf der verschiedenen elektro
grafischen Verarbeitungsstationen für das Reproduktionsverfahren steuern. Das
Schreiben eines Programms für verschiedene, für den erfindungsgemäßen Einsatz
geeignete, handelsübliche Mikroprozessoren ist dem Fachmann auf diesem Gebiet
bekannt. Die Details eines derartigen Programms sind natürlich abhängig von der
Architektur des jeweiligen Mikroprozessors.
Das Empfangsmedium wird entlang einer (in Fig. 1 strichpunktiert dargestellten)
Bewegungsbahn in einen Walzenspalt 30 zwischen der Zwischenbildübertra
gungstrommel 20 und einem Stützelement, zum Beispiel einer Walze 32, transportiert.
Das Empfangsmedium wird von einem geeigneten Vorrat (Schacht S1 oder S2) aus in
den Walzenspalt 30 transportiert und nimmt dort das Partikelbild auf. Anschließend tritt
das Empfangsmedium wieder aus dem Spalt 30 aus und wird mittels des Transport
mechanismus 40 einer Fixiereinrichtung 60 zugeführt, wo das Partikelbild mittels
Wärme und/oder Druck auf dem Empfangsmedium fixiert wird. Nach dem Fixieren des
Bildes auf dem Empfangsmedium kann das Empfangsmedium wahlweise wieder in
den Übertragungsspalt 30 zurücktransportiert werden, um ein weiteres Bild auf einer
zweiten Seite (doppelseitiges Bild) aufzunehmen; anschließend wird es in ein entfern
tes Ausgabefach 34 zur Entnahme durch den Benutzer transportiert oder einem Aus
gabezubehör, zum Beispiel dem allgemein mit 70 bezeichneten erfindungsgemäßen
Bandfixierzubehör, zugeführt.
Erfindungsgemäß ist das der Reproduktionseinrichtung 10 zugeordnete Bandfixierzu
behör 70 als separates Gerät ausgebildet, das bei entsprechender Positionierung die
Ausgabe der Reproduktionseinrichtung direkt in Empfang nehmen kann (siehe Fig. 1).
Daher kann das Bandfixierzubehör 70 sowohl als Offline-Gerät oder auch als inte
griertes Zubehör für eine elektrografische Reproduktionseinrichtung, Tintenstrahl- oder
Thermodrucker oder für beliebige andere Hardcopy-Druckgeräte verwendet werden,
die mit Bildfarbstoffen arbeiten, bei denen die Steuerung des Glanzgrades des endgül
tigen Bildes oder die Abstimmung des Bildglanzes des endgültigen Bildes mit dem
Glanz eines bestimmten Empfangsmediums erwünscht ist. Das Bandfixierzubehör 70
kann einen sehr hohen Glanzgrad (G20<90) erzeugen, wobei der Bildglanz durch
Variieren der Fixiertemperatur gesteuert wird, wie dies im folgenden noch erläutert
wird. Selbstverständlich könnte das Bandfixierzubehör 70 auch von der Reproduk
tionseinrichtung entfernt aufgestellt werden; in diesem Fall würden die reproduzierten
Exemplare von Hand (oder mittels eines bekannten Zuführmechanismus) zugeführt
und eingelegt.
Das Bandfixierzubehör 70 umfaßt eine Eingabe-Transporteinheit zum Zuführen der
Empfangselemente mit den darauf befindlichen Bildern zu einer allgemein mit 72
bezeichneten Fixiereinheit. Die Fixiereinheit 72 umfaßt ein Fixierband 74, das um eine
beheizte Fixierwalze 76 und eine Führungswalze 78 geführt ist. Das Fixierband 74
besteht zum Beispiel aus einem dünnen Metall- oder hitzebeständigen Kunststoffband.
Metallbänder können nach dem Elektroformverfahren aus Nickel, Edelstahl, Alumi
nium, Kupfer oder anderen ähnlichen Metallen hergestellt sein, wobei die Banddicke
etwa 2 bis 5 Mil (0,0508 bis 0,127 mm) beträgt. Nahtlose Kunststoffbänder können aus
Materialien wie Polyimid, Polypropylen oder dergleichen hergestellt sein, wobei die
Banddicke ebenfalls etwa 2 bis 5 Mil (0,0508 bis 0,127 mm) beträgt. Üblicherweise
sind diese Fixierbänder mit dünnen harten Schichten eines Trennmaterials, wie Sili
konharzen, Fluorpolymeren oder dergleichen, beschichtet. Die Beschichtungen sind
normalerweise dünn (1 bis 10 µm), sehr glatt und glänzend. Die Fixierbänder könnten
aber auch eine etwas texturierte Oberfläche aufweisen, um Bilder mit geringerem
Glanzgrad oder einer stärkeren Textur herzustellen.
Eine Andruckwalze 80 bildet mit der beheizten Fixierwalze 76 einen Walzenspalt.
Durch entsprechende Auswahl des zwischen der Andruckwalze 80 und der Fixierwalze
76 gebildeten Walzenspalts erhält man einen Bereich, in dem das Fixierband 74 einen
größeren Umfangsbereich der Andruckwalze (zwischen etwa 10 und 30%) umschlingt
und so einen Umschlingungsbereich 80a erzeugt. Angrenzend an die Fixierwalze 76
ist ein Wärmeschild 82 vorgesehen, das die Wärmemenge begrenzt, die in den von
der Fixierwalze entfernten Bereich des Fixierbandes 74 abgestrahlt wird. Ein auf den
Umschlingungsbereich 80a gerichteter Luftstrom kühlt diesen Bereich ab. Die Kühlung
sorgt für entsprechende Abkühlung eines ein Partikelbild tragenden Empfangsme
diums während dessen Anwesenheit zwischen dem Fixierband 74 und der Andruck
walze 80. Durch das Abkühlen des Empfangsmediums werden Übertragungen des
Partikelbildes auf die Andruckwalze im wesentlichen verhindert.
Bei dem offline eingesetzten erfindungsgemäßen Bandfixierzubehör 70 wird das Parti
kelbild zumindest teilweise in einer internen Fixiereinrichtung der Reproduktionsein
richtung (z. B. dem Fixierer 60 der Reproduktionseinrichtung 10) fixiert, und das Band
fixierzubehör dient dazu, den Bildglanz zu verbessern oder zu verändern. Vorzugs
weise sollte der integrierte Fixierer der Reproduktionseinrichtung ohne Trennflüssigkeit
arbeiten, denn es hat sich gezeigt, daß beim anschließenden Hochglanzfixieren auf
den Bildern vorhandene Trennflüssigkeit (z. B. Silikonöl) einen Artefakt in Form eines
Flecks erzeugt. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, ist das Bandfixierzubehör auch zur
Herstellung eines kontrollierten Glanzgrades bei Tintenstrahl- oder Thermodrucker-
Ausgaben einsetzbar. Außerdem können mittels des Bandfixierzubehörs 70 Emp
fangsmedien, die mit Farbstoffen entwickelte fotografische Bilder, grafische Darstel
lungen und Text enthalten, eine Oberflächenbearbeitung, einen kontrollierten Glanz
grad und einen Schutzüberzug erhalten. Ferner könnte das Zubehör auch in Verbin
dung mit der Ausgabe anderer Reproduktionsgeräte (wie Thermo- oder Silberhaloge
nid-Drucker) dazu eingesetzt werden, ihren Glanzgrad und ihre Haltbarkeit durch das
Aufbringen einer Deckschicht aus klarem Toner zu steuern und zu verändern.
Im Diagramm gemäß Fig. 1 ist der Bildglanz eines Farbbildes in Abhängigkeit von der
Fixiertemperatur für das erfindungsgemäße Bandfixierzubehör 70 dargestellt. Wie
ohne weiteres erkennbar ist, kann ein spezifischer Bildglanz (G20) zwischen etwa 5
und 112 dadurch erreicht werden, daß man die Fixiertemperatur im Bereich zwischen
99°G (210°F) und 171°C (340°F) steuert. Vergleichbare Kurven könnten auch für
Hardcopy-Farbbilder erstellt werden, die in einem der anderen vorstehend genannten
Reproduktionsgeräte oder mit verschiedenen Arten von Empfangsmedien hergestellt
wurden. Diese Kurven könnten dann als Steueralgorithmus in eine Steuerlogik C des
Bandfixierzubehörs 70 eingegeben werden, um eine bestimmte Fixiertemperatur ein
zustellen, mit der ein gewünschter Glanzgrad erzielt wird. Die Steuerlogik C umfaßt
zum Beispiel einen Mikroprozessor. Auf der Grundlage des Steuerungsalgorithmus
und eines geeigneten Programms für den Mikroprozessor erzeugt die Steuerung C
entsprechende Signale zur Steuerung des Betriebes des Bandfixierzubehörs 70. Das
Schreiben eines Programms für verschiedene, für den erfindungsgemäßen Einsatz
geeignete, handelsübliche Mikroprozessoren ist dem Fachmann auf diesem Gebiet
bekannt. Die Details eines derartigen Programms sind natürlich abhängig von der
Architektur des jeweiligen Mikroprozessors. Selbstverständlich könnte gegebenenfalls
auch die Steuerlogik L der Reproduktionseinrichtung 10 zur Steuerung des Betriebes
des Bandfixierzubehörs verwendet werden.
Alternativ könnten Fixiertemperatur-Vorgaben entsprechend dem gewünschten Glanz
grad in den Steuerungsalgorithmus des Bandfixierzubehörs einprogrammiert werden.
Entsprechend dem gewünschten Glanzgrad oder den jeweiligen Glanzeigenschaften
des verwendeten Empfangsmediums könnte die Fixiertemperatur anhand von Such
tabellen innerhalb des Steuerungsalgorithmus für die Steuerlogik C des Bandfixierzu
behörs 70 eingestellt werden. Außerdem könnte in der Zuführeinrichtung für das
Empfangsmedium eine bekannte Glanz-Detektoreinrichtung (nicht dargestellt) instal
liert werden, von der der jeweilige Glanz des Empfangsmediums abgelesen werden
könnte. Die entsprechende Fixiertemperatur könnte dann automatisch nach dem Bild
glanz des betreffenden Empfangsmediums eingestellt werden.
Die Erfindung wurde vorstehend im einzelnen unter besonderer Bezugnahme auf
bestimmte bevorzugte Ausführungsformen beschrieben; es versteht sich jedoch, daß
Abweichungen und Modifikationen im Rahmen der Erfindung möglich sind.
Claims (1)
- Bandfixierzubehör (70) zum Erzeugen von wählbarem Bildglanz (G20) für ein durch eine Reproduktionseinrichtung (10) auf einem Empfangsmedium erzeugtes Farbbild, gekennzeichnet durch
- - eine beheizte Fixierwalze (76);
- - eine mit der Fixierwalze einen Walzenspalt bildende Andruckwalze (80);
- - eine Führungswalze (78), die nach dem durch die Fixierwalze und die Andruckwalze gebildeten Walzenspalt angeordnet ist;
- - ein um die Fixierwalze und die Führungswalze geführtes Fixierband (74); und
- - eine Logik- und Steuerungseinheit (C) zum wahlweisen Steuern der Wärme zufuhr zur Fixierwalze je nach erwünschtem Glanzzustand für das auf dem Empfangsmedium erzeugte Farbbild.
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