Inkjet & Digitaldruck

Blitzlichtgewitter im Druckergehäuse

Mittwoch 27. Februar 2008 - Neue Xerox-Technologie ermöglicht berührungslose Fixierung mittels Licht

Xerox hat eine neue Technologie entwickelt, die eine berührungslose Fixierung von Toner auf Bedruckstoffen ermöglicht. Traditionell wird der Tonerauftrag in einem Laserdrucker durch eine Kombination aus Druck und Hitze mit dem Bedruckstoff „verbacken“. Die neue Xerox-Technologie nutzt stattdessen Licht, um diese Fixierung zu erreichen. Der Vorteil: Die „Blitzfixierung“ schont den Bedruckstoff und erlaubt es, neue Druckmedien zu verarbeiten. Die berührungslose Technologie kommt bereits in den neuen Endlosdrucksystemen von Xerox zum Einsatz, die damit Geschwindigkeiten von nahezu 500 Seiten A4 pro Minute in Vollfarbe erreichen.

2.000 Blitze pro Sekunde
Die neuen Xerox-Endlosdrucksysteme sind mit extrem leistungsfähigen Xenonlampen ausgerüstet, die in jeder Sekunde mehr als 2.000 Mal aufblitzen und so den jeweiligen Farbtoner auf einer Vielzahl von Papierarten und sonstigen zu bedruckenden Trägern aufschmelzen und fixieren. Dies geschieht, ohne dass das Substrat von einer Komponente des Drucksystems überhaupt berührt wird. Auf diese Weise ermöglicht die neue Technologie den schnellen Ausdruck von Farbseiten im Endlosbetrieb, wobei gleichzeitig eine Bebilderungsqualität mit hoher Detailschärfe erzielt wird.

Herkömmliche, tonerbasierte Drucker heizen das gesamte Papier auf, um den Tonerauftrag darauf zu fixieren. Damit lassen sich allerdings nur begrenzte Druckgeschwindigkeiten bis etwa 110 Seiten A4 pro Minute in Vollfarbe erreichen. Darüber hinaus ist, durch die Einwirkung von Hitze ein Ausdruck auf Oberflächen, die Klebstoffe enthalten, nur in beschränktem Umfang möglich. Das neue Verfahren dagegen erlaubt es nun auch Kunststoffausweise, abziehbare Etiketten, Preisaufkleber sowie Inlays für RFID-Transponder mit enorm hohen Geschwindigkeiten zu bedrucken.

„In dem Maße, wie wir unsere Produktpalette von Endlosdrucksystemen erweitern, liefern wir den Anbietern von Druckdiensten neue Möglichkeiten, ihre Gewinne im Digitaldruck zu steigern“, sagt Daniel McCue, Vice President und Chief Technology Officer der Xerox Production Systems Group. „Die Fixierungstechnologie ist ein hervorragendes Beispiel für unsere Investitionen in Forschung und Entwicklung. Sie bilden das zukünftige Potenzial unseres Unternehmens und festigen das kontinuierliche Wachstum von Xerox. Zugleich unterstützen wir mit diesem technologischen Engagement unsere Kunden dabei, neue Geschäftschancen zu nutzen.“

Automobiltechnologie einmal anders gesehen
Für die berührungslose Fixierung des Toners werden Xenonlampen eingesetzt, die denjenigen ähneln, welche in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen. In vielen Wagen der Oberklasse werden hell strahlende Scheinwerfer auf Xenon-Basis verbaut. Innerhalb eines Endlosdrucksystems sind acht spezielle Xenon-Blitzlampen in einem besonderen Muster angeordnet.

„Denken Sie an den kurzzeitigen Hitzestoß, den Sie empfinden, wenn Sie Ihre Hand vor eine Fotokamera halten und den Blitz auslösen“, sagte Peter Crean, der als Wissenschaftler im Xerox Research Center tätig ist. „Stellen Sie sich nun vor, dass Tausende solcher Blitzlichter in ganz kurzen Zeitabständen ausgelöst werden.“ Tatsächlich leuchten die Lampen, die in den Drucksystemen entlang des Papierweges angeordnet sind, nacheinander 120.000 Mal pro Minute auf, belichten sozusagen den Toner und schmelzen ihn auf das Papier auf. Dabei bewegt sich das Papier der Vollfarbmaschine mit einer Geschwindigkeit von 69 Meter (226 Fuß) pro Minute.

Neue Toner zur Lampe
Damit eine berührungslose Fixierung des Toners überhaupt möglich wurde, mussten die Xerox-Wissenschaftler die Aufnahme der Energie aus dem Licht bei verschiedenen Tonern (cyan, gelb und magenta) grundlegend ändern. Um dieses Problem zu lösen, entwickelte Xerox neue Farbtoner, die ein spezielles, Infrarotenergie absorbierendes Material enthalten. Damit können die einzelnen Farbtoner genügend Energie aufnehmen und – ebenso schnell wie schwarzer Toner, der das gesamte Licht absorbiert – aufgeschmolzen und fixiert werden. Die Toner sind in der Reihenfolge ihrer Absorptionsrate angeordnet, wobei schwarzer Toner ganz unten ist. Da jeder Toner von den vorherigen Tonern überlagert wird, liefert die Energie, die mit jedem Blitz freigesetzt wird, genau die richtige Lichtmenge, um jede Farbe vollkommen zu fixieren.

Registerhaltigkeit inklusive
Die neue Technologie der kontaktlosen Fixierung liefert außerdem signifikante Verbesserungen in punkto Zuverlässigkeit und Qualität. Da nur noch der Toner – und nicht mehr das Papier – erwärmt wird, bleibt die in dem Papier enthaltene Feuchtigkeit enthalten, so dass Schrumpfungen, Verformungen und statische Aufladungen minimiert werden. Weiterhin wird damit die Registerhaltigkeit erhöht. Dies ist vor allem dann eine Herausforderung, wenn Papier beidseitig mit hoher Geschwindigkeit bedruckt werden soll. Nicht zuletzt führt dies auch zu einer höheren Produktivität und Zuverlässigkeit der Systeme, weil das Papier während der Druck- und Endverarbeitungsprozesse in zuverlässiger Weise zugeführt wird.

Die berührungslose Fixierung ist der technologische Eckstein des Vollfarb-Endlosdrucksystems Xerox 490/980 Colour CF sowie des Schwarzweißsystems Xerox 495 CF und des für die drupa 2008 angekündigten Endlosdrucksystems Xerox 650/1300 CF.