WO2001098840A2

WO2001098840A2 - Vorrichtung und verfahren für eine druck- und/oder kopiereinrichtung mit reduzierter wärmebeanspruchung des trägermaterials

Info

Publication number: WO2001098840A2
Application number: PCT/EP2001/007106
Authority: WO
Inventors: Georg Fröhlich
Original assignee: OCé PRINTING SYSTEMS GMBH
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2001-12-27
Also published as: US20070206980A1; EP1295183A2; EP1295183B1; US20040005178A1; DE50115709D1; WO2001098840A3; US7245866B2; DE10030739A1

Abstract

Eine Druck- und/oder Kopiereinrichtung (10) enthält eine Fixiereinheit (14, 18), mit der das umgedruckte Tonerbild auf dem Trägermaterial (28) in einen ersten Fixierzustand fixiert wird. Mit Hilfe einer zweiten Fixiereinheit (50, 52) wird dann abhängig von den gewünschten Fixiereigenschaften das durch die erste Fixiereinheit (14, 18) bereits fixierte Bild in einen weiteren zweiten Fixierzustand fixiert. Die zweite Fixiereinheit (50, 52) kann als mechanisch und/oder elektrisch koppelbare Burn-In-Station ausgebildet sein.

Description

Beschreibung

Vorrichtung und Verfahren für eine Druck- und/oder Kopiereinrichtung mit reduzierter Wärmebeanspruchung des Trägermaterials

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Druck- und/oder Kopiereinrichtung, wobei die Vorrichtung als eine mit der Druck- und/oder Kopiereinrichtung koppelbare Burn- In-Station ausgebildet ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Druck- und/oder Kopiervorrichtung mit einem Druckwerk, das ein latentes Bild erzeugt, mit Toner entwickelt und das entwickelte Tonerbild auf ein Trägermaterial umdruckt. In der Druck- und/oder Kopiervorrichtung ist eine Fixiereinheit angeordnet, die das umgedruckte Tonerbild auf dem Trägermaterial fixiert. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bedrucken eines Trägermaterials.

Von modernen elektrografischen Druck- und/oder Kopiersystemen wird in stark zunehmenden Maße eine qualitativ hochwertige und dauerhafte Fixierung des Tonerbildes auf dem Trägermaterial erwartet. Die in der Elektrofotografie verwendeten Trockentoner enthalten vorwiegend schmelzbare Kunststoffharze, die bei Wärmezufuhr schmelzen. Je nach Fixierverfahren wird die Wärmeenergie dabei entweder durch Strahlung, z.B. bei der Blitzlichtoder Infrarotstrahlungsfixierung, oder durch Wärmekontakt, z.B. Heißwalzen oder Trans-Fix, auf den Toner und das Papier übertragen.

In der Europäischen Patentanmeldung EP 0 789 860 Bl ist eine multifunktionale elektrografische Druckeinrichtung zum ein- oder beidseitigen Bedrucken von AufZeichnungsträgern im Start-Stop-Betrieb beschrieben. Diese Patentanmeldung sowie die dazu parallele US-Anmeldung 5 713 071 werden hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.

Die in diesen Patentanmeldungen beschriebenen elektrografischen 'Druckeinrichtungen haben zwei

Fixierstationen. Die erste Fixierstation fixiert das auf die Vorderseite des Trägermaterials umgedruckte Tonerbild, und die zweite Fixierstation fixiert das auf die Rückseite des Trägermaterials umgedruckte Tonerbild. Das Fixieren erfolgt dabei mit einer Thermodruckfixierstation mit einer beheizten Fixierwalze und zugehöriger Andruckwalze. Weiterhin wird die Möglichkeit beschrieben, die Thermodruckfixierstation mit einem beheizten oder unbeheizten Zulaufsattel auszubilden. Auch die Möglichkeit des Fixierens mit Hilfe einer Blitzlichtfixiereinrichtung sowie mit Hilfe einer Kaltfixiereinrichtung wird in diesen Patentanmeldungen beschrieben.

Um beim Duplexdruck eine hohe Übereinstimmung der Lage der Druckbilder auf Vorder- und Rückseite zu erzielen, muß sichergestellt sein, daß beim Fixieren der ersten umgedruckten Seite, z.B. der Vorderseite, die Größenänderung des Trägermaterials, z.B. des Papiers, gering ist. Durch die Wärmeeinwirkung beim Fixieren wird dem Papier Feuchtigkeit entzogen, so daß das Papier schrumpft. Wird anschließend das zweite Tonerbild auf die andere Seite des Papiers, z.B. auf die Rückseite, übertragen, ist eine Größendifferenz der Druckbilder um den temperaturabhängigen geschrumpften Betrag zu verzeichnen. Durch die Wärmeeinwirkung beim Fixieren wird das Papier gestreßt. Um den Streß für das Papier gering zu halten, d.h. um die Schrumpfung des Papiers zu reduzieren, muß die Wärmezufuhr reduziert werden. Jedoch muß soviel Wärme zugeführt werden, daß der Toner des umgedruckten Tonerbildes schmilzt und somit fixiert wird. Bei Neuentwicklungen von Tonern strebt man niedrige Schmelztemperaturen an, um die Wärmezufuhr beim Fixieren des Toners auf dem Trägermaterial verringern zu können.

Insbesondere beim ^'Erzeugen von Druckerzeugnissen mit erhöhten Anforderungen an die Fälschungssicherheit, beim sogenannten Security-Druck, ist es erforderlich, die Temperatureinwirkung auf das Trägermaterial zu begrenzen und gleichzeitig eine qualitativ hochwertige Fixierung zu erzielen. Um eine dauerhafte Haltbarkeit des fixierten Toners auf dem Trägermaterial zu gewährleisten, ist es notwendig, daß dem Toner soviel Energie zugeführt wird, daß er dünnflüssig ist, um in das Trägermaterial einzudringen.

Auch beim Bedrucken von selbstklebenden Etiketten und von Trägermaterial, das integrierte Schaltkreise enthält, ist es erforderlich, die auf das Trägermaterial übertragene Wärmemenge gering zu halten.

Als weiterer Stand der Technik^' wird auf die folgenden

Dokumente verwiesen: US 5 983 064; US 5 392 096; DE 35 01 303 AI; DE 32 21 059 AI; US 4 634 257; Xerox Disclosure Journal, 17, Nr. 4, S. 223-224; WO 98/27466; DE 40 36 975 AI; EP 0 107 722 Bl; GB 2 110 597 A; EP 0 034 817 A2; DE 21 30 891 AI; WO 98/39691 und DE 197 09 504 AI.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, durch die bzw. das es möglich ist, ein auf ein Trägermaterial aufgebrachtes Tonerbild dauerhaft zu fixieren, so daß das fixierte Tonerbild auch bei mechanischer Beanspruchung sicher und dauerhaft mit dem •Trägermaterial verbunden ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 für ein Verfahren durch die Merkmale des

Patentanspruchs 24 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die zweite Fixiereinheit enthaltende Burn-In-Station mit der Druck- und/oder Kopiereinrichtung koppelbar. Beispielsweise kann sie an die Druck- 'und/oder Kopiereinrichtung andockbar sein. Alternativ kann die Burn-In-Station in die Druck- und/oder Kopiereinrichtung integriert sein und vorzugsweise austauschbar lösbar eingesetzt sein.

Die erste und /oder zweite Fixierheit sind hinsichtlich ihrer Fixiereigenschaften ansteuerbar bzw. regelbar ausgestaltet. Hierzu ist z.B. die Fixiertemperatur in Abhängigkeit von dem Trägermaterial einstellbar. Weiterhin kann im Fall einer Wärmestrahlfixiereung die Durchlaufstrecke bzw. die Durchlaufzeit eingestellt werden oder aber im Falle der Blitzfixierung deren Intensität. Es ist weiterhin möglich das fixierte Tonerbild zu Walzen um so einen Glanz zu erzeugen. Wichtig ist bei der mehrstufigen Fixierung auch die Abstimmung der Fixierstufen untereinander um so ein exzellentes Gesamtfixierergebnis zu erzielen und so z.B. die Fixiereigenschaft „Abriebfestigkeit* zu erhöhen. Hierzu kann eine der - Fixierstufen auch eine Befeuchtungseinrichtung enthalten. Dies gleicht den Papierstress aus und das Papier wird elastisch. Weiter wird damit ein Bügeleffekt verhindert bzw. seine Wirkung vermindert.

Durch Fixieren eines auf ein Trägermaterial umgedruckten Tonerbildes in einer ersten Fixierstufe in einen ersten Fixierzustand und das Fixieren dieses Tonerbildes in einer zweiten Fixierstufe in einen zweiten Fixierzustand wird erreicht, daß die Erwärmung des Trägermaterials und somit die Temperaturbelastung und die mechanische Belastung des Trägermaterials bei gleichem Fixierergebnis geringer ist als bei einer einstufigen Fixierung. Das Trägermaterial wird nicht so gestreßt, wie bei einer einstufigen Fixierung, was inbesondere beim Duplexdruck vorteilhaft ω cυ ^{) ■} [SJ F¹ F¹ cn o n 0 Cn O cn

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Fig. 2 eine schematische Übersicht der Prozeßschritte zum Erzeugen eines beidseitig bedruckten Trägermaterials mit einer Anordnung nach Figur 1,

Fig. 3 den schemä^'tisehen Aufbau der Burn-In-Station aus Figur 1,

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Druck- und/oder Kopiereinrichtung zum einseitigen Bedrucken von

Trägermaterial, wobei die im Trägermaterial enthaltenen integrierten Schaltkreise in einer weiteren Baueinheit programmiert werden,

Fig. 5 eine Druckseite, die verschiedene Trägermaterialien enthält,

Fig. 6a bis Fig. 6d -

eine schematische Darstellung des Tonerbildes und des Trägermaterials während des Fixiervorgangs,

Fig. 7 eine Tabelle mit Ergebnissen eines Testprotokolls der PIRA-Prüfanstalt von auf Papier fixierten Tonerbildern gemäß APACS-Prüfungsrichtlinien

(Klasse 1-2) für Druckerzeugnisse mit erhöhten Anforderungen an die Fälschungssicherheit und an die Haltbarkeit, die mit der zweiten Fixiereinheit einer elektrografischen Druckeinrichtung fixiert worden sind, und

Fig. 8 ein Blockschaltbild, in dem das Zusammenwirken der Steuer- und Regeleinheiten des Druckers und der Burn-In-Station dargestellt ist.

In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Druck- und/oder Kopiereinrichtung 10 dargestellt, die zwei Drucker, eine sogenannte Twin-Station, und eine separate Baueinheit 20 hat, in der eine zweite und vierte Fixiereinheit angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel wird als Trägermaterial Papier eingesetzt. Das Trägermaterial kann jedoch auch Folien, Kunststoffe, z.B. Chipkarten, selbstklebende

Etiketten sowie integrierte Schaltkreise enthalten oder aus diesen bestehen. Das Papier befindet sich in einem Papiervorrat 12. In diesem Ausführungsbeispiel enthält der Papiervorrat 12 einen Papierstapel von Endlospapier mit Transportlöchern und Perforationen, der selbstklebende

Etiketten enthält. Dieses Endlospapier wird dem Drucker 1 zugeführt. Es kann als Trägermaterial aber auch Papier als Einzelseiten oder in Rollenform mit und ohne Perforation sowie mit und ohne Transportlöcher eingesetzt werden. Weiterhin ist der Drucker 1 mit einer nicht dargestellten Recheneinheit verbunden, die dem Drucker 1 Druckdaten zum Bedrucken der Vorderseite des Papiers übermittelt. Der Drucker 1 erzeugt ein latentes Bild der Vorderseite, entwickelt dieses Bild durch Einfärben mit Toner, druckt dieses Tonerbild auf das Papier um und fixiert es mit Hilfe einer ersten Fixiereinheit 14, einer

Blitzlichtfixiereinheit in- einen ersten Fixierzustand. Das Papier mit der fixierten Vorderseite wird einer Wendeeinrichtung 16 zugeführt, die das Papier um 180° dreht und einem Drucker 2 zuführt.

Der Aufbau des Druckers 2 ist mit dem des Druckers 1 identisch. Der Drucker 2 ist ebenfalls mit der nicht dargestellten Recheneinheit verbunden und erhält von dieser Druckdaten, aus denen er ein latentes Bild der Rückseite erzeugt, mit Toner einfärbt, auf die Rückseite des Papiers umdruckt und in einer dritten Fixiereinheit 18 in einen ersten Fixierzustand fixiert. Das so beidseitig bedruckte Papier wird einer separaten Baueinheit 20, der sogenannten Burn-In-Station, zugeführt. In der Burn-In-Station 20 sind eine zweite und eine vierte Fixiereinheit angeordnet, wobei die zweite Fixiereinheit zum Fixieren der Vorderseite des

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zweite Fixiereinheit 50 fixiert das auf dem Papier befindliche und von der ersten Fixiereinheit 14 fixierte Tonerbild 32 in den zweiten Fixierzustand 44. Eine vierte Fixiereinheit 52. fixiert das in den ersten Fixierzustand mit der dritten Fixiereinheit 18 (Flg. 1) fixierte

Tonerbild 42 der Rückseite in den zweiten Fixierzustand.

Die Fixiereinrichtungen 50, 52 sind Wäremstrahlungsfixiereinheiten und enthalten auf jeder Seite sechs auswechselbar ausgestaltete und einzeln in

Gruppen ansteuerbare Quarzheizstäbe, von denen einer mit 54 bezeichnet ist. Die Quarzheizstäbe 54 sind mit einer Spannungsversorgungseinheit (nicht dargestellt) verbunden. Entsprechend einem Signal einer nicht dargestellten Steuerung wird anhand der Transportgeschwindigkeit des Papiers 28 und von der voreingestellten Art und Temperaturempfindlickeit des Papiers 28 die Heizleistung der Quarzheizstäbe 54.geregelt. Die von den Quarzheizstäben 54 abgegebene Wärmestrahlung wird teilweise von Reflektoren, von denen einer mit 56 bezeichnet ist, so reflektiert, daß sie dem Papier 28 zugeführt wird. Insbesondere bei dunklem Toner wird die Wärmestrahlung von diesem absorbiert.

Die weißen Flächen des Papiers 28 reflektieren teilweise die auftreffende Wärmestrahlung der Quarzheizstäbe 54. Somit wird die Fixierenergie vor allem dem Toner des Tonerbildes 32, 42 zugeführt. Der Toner wird so aufgeheizt, daß er dünnflüssig ist und in die Papierfäsern des Papiers 28 eindringt. Dieses Eindringen wird durch die

Kapillarwirkung des Papiers 28 unterstützt. Bei Toner, die Partikel enthalten, die beim Fixiere nicht schmelzen, z.B. bei MICRA-Toner, dringt ein Teil des Toners in das Papier 28 ein. Die nicht schmelzbaren Partikel werden in den geschmolzenen Teil des Toners auf der Papieroberfläche eingebettet. Der Toner ist somit auch bei hoher mechanischer Beanspruchung fest mit dem Papier 28 CO co to t F> F»

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so fixierte Trägermaterial 28 wird einer weiteren Baueinheit 78 zugeführt. In der Baueinheit 78 ist eine Chipkarten-Programmiereinrichtung 80 angeordnet. Mit Hilfe der Chipkarten-Programmiereinrichtung 80 werden die im Trägermaterial 28' enthaltenen integrierten Schaltkreise, die zur drahtlosen Datenkommunikation mit Datenverarbeitungsanlagen und/oder Steuerungen geeignet sind, beim Vorbeiführen an der Chipkarten- Programmiereinrichtung 80 programmiert.

Das bedruckte Trägermaterial wird nach der Programmierung der integrierten Schaltkreise an vorbestimmte Empfänger verschickt, wobei es in einer Versandeinrichtung 82 versandfertig verpackt wird. Das bedruckte Trägermaterial 28 kann jedoch auch weiteren Baueinheiten, z.B. einer Schneidvorrichtung, zur Weiterverarbeitung zugeführt werden.

In Figur 5 ist eine Druckseite 90 dargestellt, die von der erfindungsgemäßen Druck- und/oder Kopiereinrichtung 10 nach Figur 4 bedruckt und die darin enthaltenen integrierten Schaltkreise programmiert worden sind. In dem Trägermaterialvorrat 70 (Figur 4) befindet sich ein Papierstapel von Endlospapier mit Tranportlöchern und Perforationen, von denen eine Druckseite 90 in Figur 5 dargestellt ist. Diese Druckseite 90 enthält wie auch die weiteren Druckseiten des Trägermaterialvorrats 70 Chipkarten 92, 94 die aus einem Plastikwerkstoff hergestellt sind, integrierte Schaltkreise enthalten und auf das Papier der Druckseite 90 mit Hilfe von Klebstoff befestigt sind. Die in den Chipkarten 92, 94 enthaltenen integrierten Schaltkreise können mit

Datenverarbeitungsanlagen und/oder Steuerungen drahtlos kommunizieren, so daß keine Kontakte an diesen Chipkarten herausgeführt sind. co co to to -* cn o cπ o Cπ o cπ α P H P 0 Fl H er tr¹ CΛ tr< cn Cd er α -J V£> Φ X ö φ cn P- Φ φ σ ö N er P vn S! φ 0 0 0 F- P P 0 Φ φ F- Φ O P Φ F- co to F- P- P P Φ F- F- P P P o « Φ 0 cn φ

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erfolgt mit Hilfe einer Blitzlichtfixiereinheit. Es können aber auch andere Fixiereinheiten, z.B. Warmestrahlungsfixiereinheiten oder

Wärmepreßfixiereinheiten als erste Fixiereinheit eingesetzt werden. Dem Tonerpulver 132 wird durch die erste Fixiereinheit Wärmeenergie zugeführt. Durch diese Wärmezufuhr wird ein Teil des Tonerpulvers 132, der der Fixiereinheit zugewandt ist, geschmolzen. Dadurch entstehen oberflächliche geschlossene Bereiche 138, 140 aus geschmolzenem Toner.

In Figur 6c ist ein in den ersten Fixierzustand fixiertes Tonerbild 150 dargestellt. Das Tonerpulver 132 ist vollständig miteinander zu zusammenhängenden Tonerbereichen 152, 154 verschmolzen, die eine unebene Oberfläche mit sogenannten Kratern 156 bilden. Der geschmolzene Toner 152, 154 hat Berührungsflächen 158, 160 mit dem Papier 134 die für eine der standardmäßigen Druckqualität genügende Haftung des Toners 152, 154 nach dem Fixieren in den ersten Fixierzustand an dem Papier 134 sorgen. Bei hoher mechanischer Beanspruchung des Papiers 134 kann sich jedoch der Toner ggf. vom Papier lösen.

In Figur 6d ist ein fixiertes Tonerbild 162 dargestellt, daß mit Hilfe der Burn-In-Station 20, 72 in den zweiten Fixierzustand fixiert worden ist. Mit Hilfe der in den Burn-In-Stations 20, 74 angeordneten zweiten Fixiereinheiten 50, 52, 76 wurde das in den ersten Fixierzustand fixierte Tonerbild 150 in einen zweiten Fixierzustand fixiert. Die zweite Fixiereinheit 50, 52, 76 ist vorzugsweise ist eine Wärmestrahlungsfixiereinheit. Der Einsatz von anderen Fixiereinheiten ist denkbar. Der in den ersten Fixierzustand fixierte Toner 152, 154 wird mit Hilfe der zweiten Fixiereinheit 50, 52, 76 nochmals geschmolzen, wobei ihm von der zweiten Fixiereinheit 50, 52, 76 soviel Wärmeenergie zugeführt wird, daß er dünnflüssig ist und in das Papier 134 eindringen kann. Der in den zweiten Fixierzustand fixierte Toner bildet Bereiche 164, 166, die sich auf dem Papier 134 befinden und Bereiche 168, 170, die in das Papier 134 eingedrungen sind und den fixierten- Toner 164, 166 fest mit dem Papier 134 verbinden. Der so fixierte Toner ist auch bei harter mechanischer Beanspruchung des Papiers 134 und/oder des fixierten Toners 164, 166 fest mit dem Papier 134 verbunden. Bei Druckseiten, die mit der erfindungsgemäßen Druck- und/oder Kopiereinrichtung in zwei Stufen fixiert worden sind, wurde eine Haltbarkeit und eine Beständigkeit des Druckbildes nachgewiesen, wie sie beim Stand der Technik nur mit Impact-Printern erreicht wurde.

In Figur 7 ist eine Tabelle mit Ergebnissen eines

Testprotokolls der PIRA-Prüfanstalt dargestellt. Auf Papier 28, 134 fixerte Tonerbilder wurden gemäß der Prüfungsrichtlinien für Druckerzeugnisse mit erhöhten Anforderungen an die Fälschungssicherheit und and die Haltbarkeit untersucht, die mit der erfindungsgemäßen Druck- und/oder Kopiereinrichtung 10 hergestellt worden sind. Die Bezeichnungen der durchgeführten Tests sind in der Tabelle der Figur 7 in der ersten Spalte aufgeführt. Weiterhin sind die Ergebnisse einer untersuchten Druckseite in der Spalte „Normalfixierung* aufgeführt, die mit Hilfe einer bekannten Druck- und/oder Kopiereinrichtung hergestellt worden ist. Weiterhin wurde eine Druckseite untersucht, die mit einer bekannten Druck- und/oder Kopiereinrichtung hergestellt worden ist und die nach dem Bedrucken mit einer Sicherheitsfolie beschichtet wurde. Die Ergebnisse des Tests dieser Druckseite sind in der Tabellenspalte „umhüllt mit Sicherheitsfolie aufgeführt. Die Testergebnisse der Druckseite, die mit der erfindungsgemäßen Druck- und/oder Kopiereinrichtung hergestellt worden ist, sind in der Tabellenspalte „Stufenfixierung* aufgelistet. co o to ro P> F¹ cπ o Cn o Cπ o Cπ

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Das Fixieren des Toners in den zweiten Fixierzustand führt durch das Eindringen des Toners in das Trägermaterial 28 weiterhin zu einer besseren Haftung und erhöhten Alterungsbeständigkeit des Toners auf dem Trägermaterial 28 und zu einer gleichmäßigen Oberfläche des verschmolzenen Toners, wodurch ein gleichmäßiger Schwärzungsgrad erzielt wird. Die Tonerkonzentration in der Entwicklereinheit und somit die Tonermenge auf den mit Toner eingefärbten Bereichen des Trägermaterials 28 kann reduziert werden, da durch das Einschmelzen des Toners in das Trägermaterial 28 ein gleichmäßiger Schwärzungsgrad dieser Bereiche gewährleistet ist.

In Figur 8 ein Blockschaltbild dargestellt, daß das Zusammenwirken der Steuer- und Regeleinheiten des Druckers 72 und der Burn-In-Station 74 aus Figur 4 zeigt. Der Drucker 72 hat eine Steuer- und Regeleinheit 176, die mit einer Eingabe- und Anzeigeeinheit 178 sowie mit dem Druckerwerk 174 des Druckers 72 verbunden ist. Die Burn-In- Station 74 hat eine Steuer- und Regeleinheit 180 zum Steuern und Regeln der zweiten Fixiereinheit 182. Die Steuer- und Regeleinheiten^' 176, 180 sind über eine - Busverbindung miteinander verbunden. Mit Hilfe dieser Busverbindung findet ein Datenaustausch zwischen der ^• Steuer- und Regeleinheit 176 des Druckers 72 und der

Steuer- und Regeleinheit 180 der Burn-In-Station 74 statt. Die Eingabe und Anzeigeeinheit 178 dient als Mensch- Maschine-Schnittstelle, die es Bedienpersonen ermöglicht Druck- und Fixierparameter voreinzustellen. Die Eingabe- und Anzeigeeinheit 178 ist in diesem Anwendungsbeispiel ein Touchscreen, der in das Gehäuse des Druckers 72 fest eingebaut ist.

Die Bedienperson stellt vor dem Start des Druckauftrages an der Eingabe- und Anzeigeeinheit 178 des Druckers 72 die Temperaturempfindlichkeit und die Art des Trägermaterials 28 ein. Entsprechend dieser Voreinstellung wählt die co ro ro F¹ F¹ o cπ o cπ o Cπ

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Bezugszeichenliste

10 Druck- und/oder Kopiervorrichtung 12 Papiervorrat 14 Fixiereinheit 16 Wendeeinrichtung 18 Fixiereinheit 20 Burn-In-Station 22 Stapelvorrichtung 24 latentes Bild Vorderseite 26 Tonerbild Vorderseite 28 Trägermaterial (Papier) 30 umgedrucktes Tonerbild Vordereite 32 erster Fixierzustand Vorderseite 34 latentes Bild Rückseite 36 Tonerbild Rückseite 40 umgedrucktes Tonerbild Rückseite 42 erster Fixierzustand Rückseite 44 zweiter Fixierzustand Vorder- und Rückseite

48a bis 48d Führungs- und Antriebsrollen

50 zweite Fixiereinheit (Vorderseite)

52 vierte Dixiereinheit (Rückseite)

54 Quarzheizstab

56 Reflektor

58, 60 Befeichtungsvorrichtungen

62, 64 Abkühlvorrichtungen

66, 68 Entladevorrichtungen

70 Trägermaterialvorrat

72 Drucker

74 Burn-In-Station

76 zweite Fixiereinheit

78 weitere Baueinheit 80 Chipkarten-Programmiereinrichtung

82 Versandeinrichtung

90 Druckseite

92, 94 Chipkarten 96 selbstklebendes Etikett

98, 100 Grafik

102 bis 108 Barcodes

110, 112 Sicherheitselemente

114 bis 124 Textblöcke 130 umgedrucktes Tonerbild

132 Tonerpulver

134 Papier

136 teilfixiertes Tonerbild

138, 140 geschmolzener Toner 150 Tonerbild im ersten Fixierzustand

152, 154 verschmolzener Toner

156 Krater

158, 160 Berührungsflächen

162 Tonerbild im zweiten Fixierzustand 164, 166 Toberbereiche auf dem Papier

168, 170 Tonerbereiche in^' dem Papier

174 Druckwerk mit erster Fixiereinheit

176, 180 Steuer- und Regeleinheit

178 Eingabe- und Anzeigeeinheit 182 zweite Fixiereinheit

P Pfeil in Transportrichung des Trägermaterials^'

Claims

Patentansprüche

1. ^• Vorrichtung für eine Druck- und/oder Kopiereinrichtung;

in der ein Tonerbild auf ein Trägermaterial (28) umgedruckt und mit einer ersten Fixiereinheit (14, 18) auf dem Trägermaterial (28) fixiert wird, wobei

a, die Vorrichtung als eine mit der Druck- und/oder Kopiereinrichtung elektrisch und/oder mechanisch koppelbare Burn-In-Station (20) ausgebildet ist, die eine zweite Fixiereinheit (50, 52) aufweist, die das durch die erste Fixiereinheit (14, 18) in einen ersten Fixierzustand (32, 42) auf dem Trägermaterial (28) fixierte Bild in einen zweiten Fixierzustand (44) fixiert und

b) mindestens eine der Fixiereinheiten (14, 18, 50, 52) hinsichtlich ihrer Fixiereigenschaften steuerbar ausgestaltet ist.

2. Druck- und/oder Kopiervorrichtung

mit einem Druckwerk, das ein latentes Bild erzeugt, mit Toner entwickelt und das entwickelte Tonerbild auf ein Trägermaterial (28) umdruckt,

mit einer ersten Fixiereinheit (14, 18), die das umgedruckte Tonerbild in einen ersten Fixierzustand (32, 42) auf das Trägermaterial (28) fixiert,

mit einer zweiten Fixiereinheit (50, 52), die das durch die erste Fixiereinheit (14, 18) fixierte Bild in einen zweiten Fixierzustand (44) fixiert, wobei mindestens eine der Fixiereinheiten (14, 18, 50, 52) hinsichtlich ihrer Fixiereigenschaften steuerbar ausgestaltet ist.

3. ^• Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die zweite Fixiereinheit (50, 52) eine Strahlungsfixiereinheit ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsfixiereinheit (14, 18, 50, 52) eine

Blitzlicht-Fixiereinheit ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fixiereinheit (50, 52) in einer von der Druckeinrichtung und der ersten

Fixiereinheit (14, 18) separaten Baueinheit (20) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und/oder

Kopiereinrichtung (10) weiterhin eine Befeuchtungsvorrichtung (58, 60) , und/oder eine Abkühlvorrichtung (62, 64) und/oder eine Entladevorrichtung (66, 68) enthält.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (28) Papier und/oder Kunststoff (92, 94) enthält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (28, 90, 92, 94, 96) mindestens einen aktiven und/oder passiven elektrischen Schaltkreis enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (28) selbstklebende Etiketten (96) aufweist oder aus selbstklebenden Etiketten (92) besteht.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch^' gekennzeichnet, daß die erzeugten Druckerzeugnisse (90, 92, 94, 96) ertiöhten Anforderungen an die Fälschungssicherheit und/oder an die Haftbarkeit des Tonerauftrages haben.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das fixierte Bild insbesondere bei einem Blu-Tack-Test, einem Radiertest und einem Skalpelltest einen festen Verbund mit dem Trägermaterial (28, 90, 92, 94, 96) zeigt.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonerbild seitenweise umgedruckt wird, wobei jedes umgedruckte Tonerbild von der ersten und von der zweiten Fixiereinheit (14, 18, 50-, 52^')" fixiert ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tonerbild mindestens von zwei voneinander getrennten Fixiereinrichtungen (14, 18, 50, 52) fixiert ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Duplexdruck das auf die Vorderseite des Trägermaterials (28) umgedruckte Tonerbild von der ersten Fixiereinheit (14) fixiert ist, daß ein auf die Rückseite des Trägermaterials (28) umgedruckte Tonerbild von einer dritten Fixiereinheit (18) fixiert ist, daß das von der ersten Fixiereinheit (14) fixierte Tonerbild der Vorderseite von der zweiten Fixiereinheit (50) fixiert ist, und daß das von der dritten Fixiereinheit (18) fixierte Tonerbild der Rückseite von einer vierten Fixiereinheit (52) fixiert ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das das Tonerbild der Rückseite umgedruckt und von der dritten Fixiereinheit (18) fixiert ist, nachdem das Tonerbild der Vorderseite umgedruckt und fixiert ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerbilder der Vorder- und der Rückseite von der zweiten und der vierten Fixiereinheit (50, 52 ) gleichzeitig fixiert werden .

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder die dritte Fixiereinheit (14, 18) dem Tonerbild und dem Trägermaterial (28) so viel Wärmeenergie zuführt, daß der Toner des Tonerbildes schmilzt und sich mit der Oberfläche des Trägermaterials (28) verbindet.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und/oder die vierte Fixiereinheit (50, 52) dem Tonerbild und dem

Trägermaterial (28) so viel Wärmeenergie zuführt, daß der Toner des Tonerbildes schmilzt und in das Trägermaterial (28) eindringt.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wämeübertragung von der ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Fixiereinheit

(14, 18, 50, 52) auf das Tonerbild ohne Krafteinwirkung auf das Tonerbild und auf das Trägermaterial (28) erfolgt.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und/oder die vierte Fixiereinheit (50, 52) in einem separaten Gehäuse

(20, 74) untergebracht ist.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß vor der zweiten und/oder vierten Fixiereinheit (50, 52) eine Abkühlstrecke vorgesehen ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, • dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und/oder

Kopiereinrichtung (10) eine Twin-Druckeinheit mit jeweils einer internen Fixiereinheit (14, 18) zum Fixieren der Vorder- und Rückseite sowie mindestens eine weitere separate der Twin-Druckeinheit nachgeordnete Fixiereinheit (50, 52) hat.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Eingabe- und Anzeigeeinheit (178) der Druck- und/oder Kopiereinrichtung (10) die Eigenschaften des Trägermaterials (28) einstellbar sind, insbesondere die Art und die Temperaturempfindlichkeit des Trägermaterials (28) .

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und/oder

Kopiereinrichtung (10) mindestens eine Steuer- und Regeleinheit (176, 180) hat, die abhängig von der Art und der Temperaturempfindlichkeit des Trägermaterials (28) die durch die erste und/oder die zweite Fixiereinheit dem Trägermaterial (28) zugeführte Wärmemenge regelt.

25. Verfahren zum Bedrucken eines Trägermaterials,

bei dem ein Tonerbild auf ein Trägermaterial (28) umgedruckt wird,

das umgedruckte Tonerbild in einer ersten Fixierstufe (14, 18) in einen ersten Fixierzustand auf dem Trägermaterial (28) fixiert wird, das in der ersten Fixierstufe (14, 18) fixierte Bild in einer zweiten Fixierstufe (50, 52) in einen zweiten Fixierzustand fixiert wird und

bei dem die Fixierung in mindestens einer der Fixierstufen (14, 18, 50, 52) hinsichtlich ihrer Fixiereigenschaften steuerbar ausgestaltet ist.

26. Fixiereinrichtung (50, 52) zum Fixieren von Tonerbildern auf einem Trägermaterial (28) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 25.