Drucker stellen ein wesentliches Werkzeug der Informationsge- sellschaft dar, und ihre Bedeutung ist durch den Siegeszug der elektronischen Kommunikation in keiner Weise verringert, son- dern eher hervorgehoben worden. Im privaten wie-besonders- im kommerziellen Bereich wird ein großer Teil der elektronisch erstellten bzw. übermittelten Texte zum Zwecke der Dokumentati- on, zur leichteren Handhabung bei bestimmten Bearbeitungsvor- gängen oder aus anderen Gründen mittels eines Druckers auf Pa- pier oder einen anderen Druckbildträger ausgedruckt. Zudem hat die Computerisierung des Wirtschaftslebens Verfahren der Infor- mationserstellung und-verteilung hervorgebracht, die es erlau- ben, Adressaten von Informationen, Angeboten und anderen Schriftsätzen personalisiert, aktualisiert und mit der exakt benötigten Informationsmenge zu versorgen. Diese Entwicklung hat den digitalen Druckern-zu Lasten herkömmlicher Druckma- schinen-breite neue Einsatzbereiche erschlossen.

Bei höheren Anforderungen an die Qualität des Druckbildes und die Druckgeschwindigkeit werden dabei im Office-Bereich über- wiegend Laserdrucker eingesetzt. Der professionelle Druckbe- reich wird sogar fast vollständig von Laserdruckern beherrscht.

Deren technische Weiterentwicklung zur Verringerung der Druck-

kosten und/oder zur Erhöhung der'Druckgeschwindigkeit hat daher erhebliche wirtschaftliche Bedeutung.

Bei einem Laserdrucker wird ein pulverförmiger Toner, der zuvor elektrostatisch positiv aufgeladen wurde, auf eine sich drehen- de lichtempfindliche Trommel aufgebracht, die zuvor durch einen von einem Modulator gesteuerten Laserstrahl entsprechend der Druckvorlage lokal belichtet wurde. Die von dem Laserstrahl ge- troffenen Bereiche der Trommel sind entladen, und an diesen Stellen haftet der Toner, während die nicht vom Laserstrahl ge- troffenen und daher nicht entladenen Bereiche der Trommel das Tonerpulver abstoßen. Auf der Trommel entsteht also durch den Toner das Druckbild, und dieses wird auf negativ geladenes Pa- pier übertragen, welches mit der Trommel in Kontakt gebracht wird. Das mit Tonerstaub eingefärbte Papier durchläuft ab- schließend eine Fixiereinrichtung, in der der Toner in das Pa- pier (allgemein : den Druckbildträger) eingeschmolzen wird.

Zur Fixierung des Toners sind sogenannte kalte oder warme Fi- xierverfahren bekannt. Bei ersteren werden die Tonerteilchen mittels Lösungsmitteldämpfen angelöst, erweicht und"verflüs- sigt"und so in die Papieroberfläche eingebunden. Diese Verfah- ren sind aus Umweltschutzgründen heute nicht mehr gebräuchlich.

Für die Warme-Fixierung des Toners sind verschiedene Verfahren bekannt geworden und auch-mehr oder weniger verbreitet-in die praktische Anwendung gekommen. Die größte Bedeutung hat hierbei die Warme-Druck-Fixierung erlangt, bei der eine zum Einschmelzen des Toners in die Oberfläche des Druckbildträgers (Papiers) ausreichende Wärmemenge über eine Fixierwalze und ge- gebenenfalls zusätzlich einen Heizsattel dem System Toner-Pa- pier zugeführt wird. Daneben ist eine Fixierung mittels Blitz- licht oder Infrarotstrahlung bekannt. Die letztgenannten Ver- fahren haben allerdings wegen bestimmter Qualitäts-, Sicher- heits-und Umweltschutzprobleme nur begrenzte praktische Bedeu-

tung erlangt. Nachteilig ist insbesondere die Gefahr einer Ver- färbung und sogar Entzündung des Papiers bei Anwendung von Wär- mestrahlung und die Ozonbildung und Tonerzersetzung bei der Blitzlichtfixierung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbesser- tes Verfahren und eine Vorrichtung zur thermischen Fixierung von Laserdrucken bereitzustellen, die die Erreichung einer ho- hen Druckqualität bei angemessener Druckgeschwindigkeit und Einhaltung der relevanten Sicherheits-und Umweltschutzbestim- mungen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des An- spruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung schließt den grundlegenden Gedanken ein, im Hin- blick auf die Absorptions-bzw. Reflexionseigenschaften der für Laserdruckverfahren üblicherweise eingesetzten Toner einerseits und der weit überwiegend als Druckbildträger verwendeten Papie- re andererseits elektromagnetische Strahlung im Bereich des na- hen Infrarot, speziell im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 und 1, 5 N, m, zur Trocknung von Laserdrucken einzusetzen. Sie schließt weiter den Gedanken ein, hierbei eine in ihrer Positi- on und/oder Form steuerbare Bestrahlungszone zu erzeugen, durch die der Druckbildträger hindurchgefördert wird. Schließlich ge- hört zur Erfindung der Gedanke, im wesentlichen nur das Druck- bild dieser Strahlung auszusetzen, nicht aber außerhalb der Au- ßenkontur des Druckbildes liegende Makrobereiche des Druckbild- trägers.

Die letztere Aussage ist im Kontext der Erfindung so zu verste- hen, daß größere zusammenhängende Bereiche des Druckbildes

(z. B. ein Briefkopf, ein Adreßfeld und Textabschnitte eines Geschäftsbriefes oder die bestimmte Teile darstellenden Berei- che einer Konstruktionszeichnung) insbesondere innerhalb ihrer jeweiligen Außenkontur vollflächig oder zumindest zeilenweise der NIR-Strahlung ausgesetzt werden. Eine feine Fokussierung der Strahlung allein auf die tonerbedeckten Bereiche (die im Sinne der obigen Festlegung von"Makrobereichen"auch als"Mi- krobereich"des Druckbildes bezeichnet werden könnten) ist aber grundsätzlich ebenfalls möglich. Eine ganzflächige Bestrahlung des Druckbildträgers ohne Rücksicht auf das tatsächliche Vor- handensein eines Druckbildes soll aber nicht stattfinden. Die erfindungsgemäße Art der Bestrahlung wird in vorteilhafter Wei- se durch Steuerung der Form der Bestrahlungszone und/oder des Betriebes der Strahlungsquelle selbst in Abhängigkeit von der Außenkontur des Druckbildes erreicht.

In einer derzeit bevorzugten Ausführung wird die Strahlung im Bereich des nahen Infrarot (nachfolgend auch als NIR-Strahlung bezeichnet) durch eine langgestreckte, mit erhöhter Betriebs- temperatur betriebene Halogenlampe mit einem in Anpassung an die Form der Halogenlampe ebenfalls langgestreckten Reflektor- insbesondere mit im wesentlichen (teil-) elliptischem Quer- schnitt, erzeugt.

In einer weiteren, perspektivisch bedeutsamen Ausführungsform wird eine Reihe von im wesentlichen punktförmigen NIR-Strah- lern, insbesondere NIR-Leuchtdioden, ebenfalls in Kombination mit einem langgestreckten Reflektor mit bevorzugt teilellipti- schem Querschnitt eingesetzt.

Die konkrete Reflektorgestalt wird bei beiden Ausführungen in Abhängigkeit von der konkreten Gestaltung der eigentlichen NIR- Strahlungsquelle und dem bevorzugten Einsatzgebiet des Tinten- strahldruckers gewählt. Eine für viele praktische Anwendungen geeignete Ausführung liefert eine streifenförmige Bestrahlungs-

zone, deren maximale Länge der maximalen Breite des einsetzba- ren Druckbildträgers und deren Höhe der Höhe von üblicherweise im privaten oder geschäftlichen Schriftverkehr benutzten Zei- lenhöhe eines Textes entspricht. Für bestimmte Anwendungen- etwa für Laserdrucker, die speziell für den Zeichnungs-Druck eingesetzt werden-können auch eher parabolisch geformte Re- flektoren vorteilhaft eingesetzt werden, die eine breitere Strahlungszone erzeugen können. Für universell einsetzbare La- serdrucker gehobener Leistungsklassen ist gegebenenfalls auch eine verstellbare Reflektorgeometrie (beispielsweise realisiert durch verstellbare Reflektorlamellen) einsetzbar.

In einer hierzu alternativen Ausführung umfaßt die Bestrah- lungseinrichtung mindestens einen annähernd punktförmigen NIR- Strahler mit einem zugeordneten (zweckmäßigerweise im wesentli- chen konzentrischen) Reflektor, der den Querschnitt eines El- lipsen-oder Parabelabschnittes hat. Der Bestrahlungseinrich- tung ist in diesem Fall eine Strahlablenkungseinrichtung zur Nachführung der-hier als Strahlfleck zu bezeichnenden-Be- strahlungszonen gegenüber dem Druckbild zugeordnet. Bei Einsatz mehrerer derartiger Bestrahlungseinrichtungen kann die Breite des Druckbildes gewissermaßen zwischen den einzelnen Bestrah- lungseinrichtungen aufgeteilt werden, so daß sich die Strahl- nachführung auf einen kleineren Winkelbereich beschränken kann.

Die oben erwähnte Einstellung der Position und/oder Form der Bestrahlungszone in Abhängigkeit von der Außenkontur des Druck- bildes erfolgt über eine vorzugsweise vorgesehene Bestrahlungs- steuereinrichtung, die über eine Druckbild-Erfassungseinrich- tung zur Erfassung der Außenkontur des Druckbildes angesteuert wird. Die Bestrahlungs-Steuereinrichtung umfaßt insbesondere eine steuerbare Blenden-und/oder Verschlußeinrichtung, mit de- ren Hilfe die NIR-Strahlung nur auf die ein Druckbild tragenden Bereiche des Druckbildträgers durchgelassen wird, die übrigen Bereiche aber gegenüber der Strahlung abgeschirmt werden.

Eine solche Blenden-bzw. Verschlußeinrichtung kann einen an sich bekannten mechanischen Aufbau mit einem verschieblichen Strahlunterbrecher ("Vorhang") haben, der insbesondere vorbe- stimmte Abschnitte der maximalen Längserstreckung der Strah- lungszone abdeckt. Gegenüber einem solchen mechanischen Aufbau ist aufgrund ihrer schnellen Ansteuerbarkeit und geringen Störanfälligkeit jedoch eine elektrooptische Blenden-bzw. Ver- schlußeinrichtung bevorzugt. Eine solche wird beispielsweise durch eine LCD-Anordnung mit einer der maximalen Längserstrek- kung der Bestrahlungszone entsprechenden Länge verwirklicht, die in eine Mehrzahl von einzeln ansteuerbaren Bereichen unter- teilt ist.

Zur Realisierung von unterschiedlich langen Bestrahlungszonen in Abhängigkeit vom konkreten Druckbild hat eine solche LCD- Anordnung insbesondere eine hinreichende Anzahl von in einer Verschluß-Zeile aneinandergereihten Ansteuerbereichen. Die Aus- blendung von Abschnitten der Länge (Höhe) des Druckbildträgers erfolgt dann durch vollständiges Schließen (Dunkel-Steuerung aller Ansteuerbereiche) der Blenden-bzw. Verschlußeinrichtung für vorbestimmte Zeitabschnitte während der Förderung des Druckbildträgers. Auf gleiche Weise kann auch bei einer mecha- nischen Blenden-bzw. Verschlußeinrichtung eine flächige Ab- schirmung von bestimmten Längen-bzw. Höhenbereichen des Druck- bildträgers vor der NIR-Strahlung realisiert werden.

In Kombination mit einer Blenden-bzw. Verschlußeinrichtung der vorgenannten Art oder gegebenenfalls auch unabhängig von einer solchen wird die Erfindung zweckmäßigerweise mit einer steuer- baren NIR-Strahlungsquelle ausgeführt. Die Steuerbarkeit umfaßt insbesondere eine Ein-/Aus-Steuerung mit kurzen Reaktionszeiten zur Realisierung einer gepulsten Betriebsführung und/oder eine schnelle Veränderbarkeit der Strahlungsleistung.

Bei der weiter oben erwähnten Ausführung der Strahlungsquelle als Zeile von im wesentlichen punktförmigen NIR-Strahlern sind diese bevorzugt einzeln ansteuerbar, so daß beim Hindurchför- dern des Druckbildträgers durch die Bestrahlungszone deren Län- ge in Abhängigkeit vom konkreten Druckbild durch die Ansteue- rung einer mehr oder weniger großen Anzahl der einzelnen NIR- Strahler veränderlich ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird vor und/oder wäh- rend der Bestrahlung (d. h. insbesondere in einem der eigentli- chen Bestrahlungszone vorgelagerten oder innerhalb dieser ange- ordneten Meßbereich) eine physikalische Größe des Tintenstrahl- druckes oder des Druckbildträgers oder-bevorzugt-beider ge- messen und das Meßergebnis zur Steuerung der Bestrahlung ge- nutzt. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Messung der Hellig- keit bzw. des Absorptionsgrades in den bedruckten Bereichen ei- nerseits und des unbedruckten Trägers andererseits und/oder ei- ne Temperaturmessung. Insbesondere auch eine Erfassung der Far- be des aufgebrachten Toners ist zur Steuerung der spezifisch einzustellenden Bestrahlungsleistung und/oder zu einer etwaigen Variation des Wellenlängenbereiches der eingesetzten NIR- Strahlung sinnvoll.

Die erwähnte Einstellung eines druckbildspezifischen Wellenlän- genbereiches der zur Trocknung eingesetzten NIR-Strahlung (die insbesondere für hochwertige Drucker oder Drucker für Spezial- anwendungen sinnvoll sein kann) kann insbesondere durch Ein- schwenken von an sich bekannten optischen Band-oder Kantenfil- tern in den Strahlengang zwischen Strahlungsquelle und Oberflä- che des Druckbildträgers erfolgen. Daneben sind elektrooptisch steuerbare Filter grundsätzlich einsetzbar.

Eine Vorrichtung, die die vorgenannten Steuerungsmöglichkeiten bietet, umfaßt natürlich mindestens einen Meßfühler zur Erfas- sung der relevanten physikalischen Größe (n), also insbesondere

einen oder mehrere photoelektrische Sensoren zur Erfassung der Helligkeit bzw. Farbe des Druckbildträgers bzw. Druckbildes bzw. einen berührungslos arbeitenden (insbesondere pyrometri- schen) T-Fühler.

Zur Realisierung einer automatischen Einstellung der Bestrah- lungsparameter ist dieser Sensor bzw. sind diese Sensoren über ihre Auswertungsschaltung insbesondere mit einem Steuereingang bzw. Steuereingängen der Bestrahlungs-Steuereinrichtung verbun- den. Ein geeigneter Steueralgorithmus sichert die adäquate Ein- stellung der Bestrahlungsparameter in Abhängigkeit von den Meß- ergebnissen des Meßfühlers bzw. der Meßfühler. Durch das Vorse- hen einer geschlossenen Regelschleife ist hierbei auch eine ge- regelte Betriebsführung realisierbar, die insbesondere zur Handhabung der Trocknungsvorgänge bei Druckprozessen mit stark schwankenden Druckparametern-etwa stark schwankender Druck- bilddichte, ungleichmäßig eingefärbtem Druckbildträger etc.- sinnvoll sein kann.

Eine Erhöhung des Effektes der thermischen Behandlung ergibt sich gegebenenfalls, wenn die Wirkung der NIR-Strahlung durch die Wirkung eines die Vorder-und/oder Rückseite des Druck- bildträgers überstreichenden Luftstromes unterstützt wird. Die- ser führt überschüssige Wärme aus dem Toner-Einschmelzbereich beschleunigt ab und kühlt die Oberfläche des Druckbildträgers und unterstützt hierdurch (zur Verhinderung von Verfärbungen oder einer Entzündung des Druckbildträgers) die spezifische Wirkung der NIR-Strahlung.

Im einfachsten Fall läßt sich ein derartiger Luftstrom als Kon- vektions-Luftstrom durch der Transporteinrichtung für den Druckbildträger benachbarte Luftleiteinrichtungen, insbesondere Kunststoff-Leitplatten oder-Folien, realisieren. Mit etwas hö- herem Aufwand, aber auch mit wesentlich größeren erzielbaren Effekten ist das Vorsehen einer Gebläseeinrichtung verbunden,

die einen über die maximale Breite des Druckbildträgers rei- chenden Luftstrom erzeugt.

Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die hier beschriebe- nen Aspekte und bevorzugten Ausführungsvarianten beschränkt, sondern im Rahmen der anhängenden Ansprüche ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.