DE19720609A1 - Elektrostatografisches Verfahren und Vorrichtung zum verbesserten Übertragen kleiner Tonerpartikel - Google Patents
Elektrostatografisches Verfahren und Vorrichtung zum verbesserten Übertragen kleiner TonerpartikelInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrostatografisches Verfahren und eine
Vorrichtung zum verbesserten Übertragen kleiner Tonerpartikel.
Durch die Erfindung können Bilder mit hoher Qualität unter Verwendung eines
Trocken-Elektrostatografieverfahrens erzeugt werden. Das Verfahren ist be
sonders für die Herstellung von Farbbildern geeignet. Ebenso kann es für die
Herstellung von Schwarzweißbildern oder Bildern mit einer sogenannten
"Akzentfarbe" verwendet werden.
Die Technologie der Trocken-Elektrofotografie (auch als Xerografie bekannt
und im folgenden kurz Elektrostatografie genannt, für die die Elektrofotografie
als Beispiel zu nennen ist) wird seit Jahren in Kopierern eingesetzt. In jüngster
Zeit wurde die Technologie auch für andere Zwecke, zum Beispiel zum Aus
drucken elektronischer Dateien, für den Farbdruck und das Proofing sowie das
Entwickeln fotografischer Bilder angewandt. Allerdings erfordern diese und
andere sich neu entwickelnde Technologien eine bessere Bildqualität und
damit die Verwendung kleinerer Tonerpartikel als dies bisher bei den her
kömmlichen Kopieranwendungen erforderlich war.
Bei typischen elektrofotografischen Geräten wird ein fotoleitfähiges Element
zunächst mittels einer Vorrichtung, zum Beispiel einer Korona- oder Walzen
ladeeinrichtung, gleichmäßig geladen. Hierfür geeignete fotoleitfähige Ele
mente bestehen aus Materialien wie Selen oder α-Silizium; allerdings wird im
allgemeinen mit organischen fotoleitfähigen Elementen eine bessere Bildquali
tät erzielt. Anschließend wird auf dem fotoleitfähigen Element in der Weise
ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt, daß man das Element bildweise
optisch oder mittels einer elektronischen Abtastvorrichtung mit einer LED-An
ordnung, einem Laser, einem Lichtstab oder anderen geeigneten, adressier
baren Mitteln abtastet. Das latente elektrostatische Bild wird dann mit einem
elektrofotografischen Entwickler entwickelt. Normalerweise geschieht dies in
der Weise, daß man das fotoleitfähige Element mit dem darauf befindlichen
latenten Bild in Wirkbeziehung zu einer den elektrofotografischen Entwickler
enthaltenden Entwicklungsstation bringt. Zwar gibt es verschiedene Arten
von Entwicklern und Entwicklungsstationen, normalerweise besteht aber der
Entwickler aus magnetischen Trägerpartikeln, an die pigmentierte Farb- oder
Tonerpartikel durch reibungselektrische Aufladung angezogen werden. Der
Entwickler befindet sich in einer Entwicklungsstation, bestehend aus in einem
Zylinder enthaltenen Magneten derart, daß der Magnetkern, der ihn enthal
tende Zylinder oder beide rotieren können. Durch diese Drehbewegung ge
langt der reibungselektrisch geladene Toner mit dem das latente Bild tragen
den fotoleitfähigen Element in Berührung und bleibt an ihm in den dem laten
ten elektrostatischen Bild entsprechenden Bereichen haften, womit das
latente elektrostatische Bild zu einem sichtbaren Bild entwickelt wird.
Das entwickelte Bild muß jetzt von dem fotoleitfähigen Element auf ein geeig
netes Bildempfangsblatt, zum Beispiel aus Papier, Transparentfolie, einem mit
Kaolin oder einem Polymer beschichteten Papier, übertragen werden. Hierzu
sind verschiedene Übertragungsverfahren bekannt, unter anderem Wärme,
Druck oder eine Kombination von Wärme und Druck, abziehbaren Adhäsions
schichten, usw. Das bevorzugte Übertragungsverfahren besteht jedoch darin,
daß die reibungselektrisch geladenen Tonerpartikel durch ein elektrostatisches
Feld vom fotoleitfähigen Element auf das Empfangsmedium übertragen wer
den. Das elektrostatische Feld wird entweder mittels einer elektrisch vorge
spannten Walze oder einer Koronaladeeinrichtung erzeugt. Nach dem Übertra
gen des getonerten Bildes auf das Empfangsmedium wird das Bild mittels
einer geeigneten Technologie, zum Beispiel durch thermisches Fixieren des
Toners, dauerhaft fixiert. Das fotoleitfähige Element wird dann gereinigt und
steht zur Herstellung eines weiteren Bildes zur Verfügung.
Im Sinne dieser Beschreibung ist unter "Tonergröße" der volumengewichtete
mittlere Durchmesser kugelförmiger Partikel gleicher Massendichte zu verste
hen. Messungen dieser Art können mit Hilfe im Handel erhältlicher Geräte,
wie dem Coulter-Zähler, durchgeführt werden. Unter "Übertragung" ist die
Übertragung der Tonerpartikel von einem Element (zum Beispiel dem fotoleit
fähigen Element) auf ein anderes Element (zum Beispiel das Empfangs
medium) durch Anlegen eines geeigneten elektrischen Feldes zu verstehen.
Mit "klein" in bezug auf die Tonergröße ist ein volumengewichteter mittlerer
Durchmesser der Tonerpartikel zwischen etwa 2 µm und unter etwa 8 µm zu
verstehen.
Es ist bekannt, daß die Bildqualität elektrofografisch erzeugter Bilder durch die
Größe der Tonerpartikel begrenzt ist. Insbesondere bestimmte Aspekte der
Bildqualität, wie Körnigkeit und Sprenkel, nehmen mit steigender Tonergröße
zu, während die Auflösung abnimmt. Demnach wäre es vorteilhaft, möglichst
kleine Tonerpartikel zu verwenden. Wie jedoch in US-A-4,737,433 bereits
erläutert, ist es schwierig, kleine Tonerpartikel elektrostatisch von einem foto
leitfähigen Element auf ein Empfangsmedium zu übertragen. Denn mit ab
nehmender Größe der Tonerpartikel steigt die Tendenz, daß Oberflächenkräfte
die angelegten elektrostatischen Übertragungskräfte überwiegen. In der Praxis
verhindern die Oberflächenkräfte in jedem Fall die wirksame Übertragung von
Tonerpartikeln, wenn diese kleiner als etwa 12 µm sind.
In den letzten Jahren wurden verschiedene Verfahren angegeben, die dazu
beitragen, die die Tonerpartikel an den fotoleitfähigen Elementen festhalten
den Oberflächenkräfte zu verringern. Nach einem dieser Verfahren verwendet
man Tonerpartikel, die auf ihrer Oberfläche Partikel im Submikrometerbereich,
wie Siliziumoxid, Latex, Bariumtitanat, usw., tragen. Diese Partikel im Sub
mikrometerbereich stehen etwas über die Oberfläche der Tonerpartikel vor;
sie verhindern, daß die Tonerpartikel mit dem fotoleitfähigen Element in Kon
takt gelangen und verringern so die Oberflächenkräfte. Durch Anwendung
dieser Technologie ist es möglich, die Größe der übertragbaren Tonerpartikel
auf etwa 8-9 µm zu reduzieren. Aber obwohl die mit diesen Tonerpartikeln
erzielte Bildqualität besser ist als die mit größeren Partikeln erzielbare Qualität,
sind die oberflächenbehandelten Partikel immer noch zu groß, als daß mit
ihnen die für die weiter oben besprochenen Anwendungen erforderlichen Bil
der hoher Qualität erzeugt werden könnten.
Bei einer alternativen Technologie verwendet man Fotoleiter, die mit besonde
ren abhäsiven oder Partikeltrennschichten, wie Teflon oder anderen Fluor
kohlenwasserstoffen, Silikonen, Fettsäuresalzen, zum Beispiel Zinkstearat,
beschichtet wurden. Diese Technik erlaubt die Übertragung kleinerer Toner
partikel. Allerdings besteht die Gefahr, daß diese Beschichtungen die Entwick
ler instabil machen, und es entstehen oft Bildartefakte, zum Beispiel Sprenkel.
Außerdem sind diese Beschichtungen nicht dauerhaft und müssen immer
wieder neu aufgebracht werden, was recht kompliziert ist.
Die vorstehend genannte US-A-4,737,433 beschreibt, daß die mit kleinen
Tonerpartikeln erzeugten elektrofotografischen Bilder bei Verwendung
monodisperser Tonerpartikel und glatter Empfangsmedien und Fotoleiter sehr
wirksam übertragen werden können. Man geht davon aus, daß dies auf die
Fähigkeit zurückzuführen ist, die die Tonerpartikel an dem fotoleitfähigen Ele
ment festhaltenden Oberflächenkräfte gegen die die Partikel an das Emp
fangsmedium anziehenden Kräfte aufzuheben. Allerdings wird der Einsatz die
ser Technik häufig durch Oberflächenungleichmäßigkeiten ausgeschlossen,
die durch polydisperse Tonergrößen, Rauhigkeiten des Empfangsmediums und
durch Staub, Träger, usw. bedingte Spitzen verursacht werden, da diese ver
hindern, daß die Tonerpartikel mit dem Empfangsmedium oder mit anderen
Tonerpartikeln in Kontakt gelangen, so daß die angelegten elektrostatischen
Übertragungskräfte ausreichend groß sein müssen, um die Oberflächenkräfte
zu überwinden. Wie bereits erwähnt, ist dies jedoch bei kleinen Tonerpartikeln
häufig nicht möglich.
Nach US-A-5,084,735 und 5,187,626 kann eine gute Übertragung erzielt
werden mit einer aus einem relativ dicken Mantel mit niedrigem Elastizitäts
modul und einem relativ dünnen Überzug mit höherem Elastizitätsmodul be
stehenden halbleitenden, nachgiebigen Walze. Außerdem beschreibt US-A-
5,370,961, daß bei Kombination dieses Zwischenbildträgers mit Tonerparti
keln, an deren Oberflächen kleine Zusatzstoff-Partikel anhaften, eine gute
elektrostatische Übertragung von mit kleinen Tonerpartikeln hergestellten
Tonerbildern erreicht werden kann. US-A-5,084,735 beschreibt ferner die
Verwendung eines fotoleitfähigen Elements, das mit einem Trennmittel zur
besseren Übertragung auf das nachgiebige Zwischenträgerelement beschich
tet wurde. Wie bereits erwähnt, haben derartige Trennmittel jedoch auch ihre
Nachteile.
Häufig werden bei elektrofotografischen Geräten organische fotoleitfähige
Elemente gegenüber den herkömmlicheren anorganischen fotoleitfähigen Ele
menten, wie Selen und α-Silizium, bevorzugt. Organische Fotoleiter bestehen
aus einem fotoleitfähigen Element mit einem organischen polymeren Binde
mittel. Normalerweise ist das Bindemittel ein Polyester, aber es können auch
andere Polymere verwendet werden. Organische Fotoleiter weisen jedoch ge
ringere Elastizitätsmodule auf als anorganische Fotoleiter (normalerweise 3
GPa gegenüber 100 GPa, wobei GPa ein Gigapascal oder 10⁹ Newton pro m²
ist) und werden im Gebrauch leichter beschädigt als anorganische fotoleit
fähige Elemente. Die in dieser Beschreibung angegebenen Elastizitätsmodul-
Werte wurden der Literatur entnommen. Entsprechend hat man darauf zu
rückgegriffen, organische fotoleitfähige Elemente mit einer dünnen
(normalerweise weniger als 10 µm dicken) Schicht eines Materials mit höhe
rem Elastizitätsmodul, z. B. eines diamantartigen Kohlenstoffs (DLC), Silizium
carbids (SiC) oder eines Sol-Gels, zu überziehen. Diese Materialien besitzen
alle Elastizitätsmodule über 10 GPa, im allgemeinen näher bei 100 GPa.
Allerdings handelt es sich bei diesen Materialien nicht um abhäsive Mittel oder
Trennmittel, wie zum Beispiel Fluorkohlenwasserstoffe, Siloxane oder Fett
säuresalze.
Wie bereits erwähnt, besteht bei der Übertragung feiner Partikel die Tendenz,
daß die die Partikel festhaltenden Oberflächenkräfte die angelegten elektro
statischen Übertragungskräfte überwiegen. Bei der Entwicklung eines Über
tragungssystems für kleine Partikel werden daher bevorzugt Materialien mit
geringer Oberflächenenergie verwendet, so daß man intuitiv den Einsatz eines
organischen Fotoleiters mit einem Überzug aus harten Überzugsmaterialien,
die nicht als Materialien geringer Oberflächenenergie, gelten, ausschließen
würde. Aus diesem Grunde hat sich - wie auch in Fig. 10 zu erkennen ist, in
der die Übertragungswirksamkeit bei direkter Übertragung (d. h. ohne Zwi
schenschaltung eines Zwischenträgers) von Fotoleitern mit und ohne Überzug
aus einem harten Überzugsmaterial, gemessen für eine Vielzahl unterschied
licher Tonerpartikel, dargestellt ist - unter Fachleuten die Ansicht herausgebil
det, daß der Wirkungsgrad der Übertragung wahrscheinlich leidet, wenn mit
einem harten Überzug versehene Fotoleiter in Systemen zum Übertragen klei
ner Tonerpartikel verwendet werden.
In Fig. 10 sind die Ergebnisse eines Experiments dargestellt, bei dem der
durchschnittliche Wirkungsgrad der Übertragung zwischen zwei Fotoleitern
für drei Entwicklertypen verglichen wird. Bei diesem Versuch wies ein han
delsübliches organisches Fotoleiterband PC-A ohne harten Überzug Dichte
bereiche auf, die zum Beispiel durch ein Bilderzeugungs- und Entwicklungsver
fahren erzeugt wurden, und dieses auf dem Fotoleiter vorhandene entwickelte
Material wurde auf ein Papierblatt übertragen, das auf einer Polyurethan-
Übertragungswalze mit hohem spezifischen Widerstand (8,6 × 10⁹ ohm/cm)
auflag. Der auf das Papierblatt übertragene Toner wird mit dem auf dem Band
verbleibenden Toner verglichen. Es wurden mehrere getrennte Versuche mit
relativ kleinen Tonerpartikeln (5 µm) gefahren. Bei jedem Versuch wurden
verschiedene Arten von Tonerpartikeln verwendet, d. h. gemahlene Tonerpar
tikel, Tonerpartikel in Kugelform und Tonerpartikel mit unregelmäßiger Ge
stalt. In jedem Fall lag der durchschnittliche Wirkungsgrad der Übertragung
bei den jeweiligen Tonerpartikel-Versuchen im Durchschnitt bei 90% oder
darüber. Dasselbe Experiment wurde anschließend mit einem ähnlichen orga
nischen Fotoleiter mit der Bezeichnung "PC-A + HOC" mit einem Überzug aus
einem harten Überzugsmaterial durchgeführt. Es ist zu erkennen, daß wie er
wartet bei Verwendung des Fotoleiters mit dem harten Überzug in Verbindung
mit dieser Übertragungswalze in jedem Fall der Wirkungsgrad der Übertragung
verringert war.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, verbesserte Verfahren und Vorrichtungen
zur elektrostatischen Übertragung sehr kleiner Tonerpartikel, d. h. Tonerparti
kel mit einem mittleren Durchmesser zwischen etwa 2 bis etwa unter 8 µm,
von einem primären Bildträger auf ein Empfangsblatt anzugeben.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß ein latentes elektrostatisches
Bild auf einem Primärbildträger ausgebildet wird, wobei der Primärbildträger
eine äußere Schicht mit einer Dicke unter etwa 10 µm und einem Elastizi
tätsmodul über etwa 10 GPa aufweist, das latente Bild mit einem Trocken
toner zur Ausbildung eines Tonerbildes auf der Außenschicht getonert wird,
wobei der Ton er einen mittleren volumengewichteten Durchmesser zwischen
etwa 2 µm und unter etwa 8 µm aufweist, das Tonerbild von dem Primär
bildträger dadurch auf einen Zwischenbildträger übertragen wird, daß man ein
elektrisches Feld anlegt, das die Tonerpartikel von dem Primärbildträger auf
den Zwischenbildträger überträgt, wobei der Zwischenbildträger ein relativ
nachgiebiges Grundmaterial und eine dünne, harte, die Außenfläche des Zwi
schenbildträgers bildende Haut aufweist, die ein Elastizitätsmodul über etwa
100 MPa aufweist, und das Tonerbild von dem Zwischenbildträger dadurch
auf ein Empfangsblatt übertragen wird, daß man ein elektrisches Feld anlegt,
das die Tonerpartikel von dem Zwischenbildelement auf das Empfangsblatt
überträgt.
Wir haben festgestellt, daß elektrofotografisch erzeugte Bilder unter Verwen
dung kleiner Tonerpartikel unerwartet gut übertragen werden, wenn das Bild
auf einem elektrostatografischen Aufzeichnungselement entwickelt wird, vor
zugsweise einem organischen fotoleitfähigen Element, das mit einer (10 nm
bis 10 µm) dünnen Schicht eines Materials überzogen ist, das ein Elastizi
tätsmodul von mehr als 10 GPa und vorzugsweise mehr als 100 GPa auf
weist. Das Bild wird dann auf einen Zwischenbildträger übertragen, der aus
einer etwa 0,1 cm bis etwa 3 cm dicken elastomeren Deckschicht besteht,
die ein Elastizitätsmodul von etwa 0,5 MPa bis etwa 50 MPa (MPa steht für
Megapascal oder 10⁶ Newton pro m²), vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 10
MPa, aufweist und einen elektrischen spezifischen Widerstand zwischen etwa
10⁶ ohm/cm und etwa 10¹² ohm/cm besitzt, indem ein entsprechendes elek
trostatisches Potential zwischen dem Zwischenbildträger und dem fotoleit
fähigen Element angelegt wird, so daß die Tonerpartikel auf den Zwischen
bildträger übertragen werden, wenn das fotoleitfähige Element an den Zwi
schenbildträger angedrückt wird. Anschließend wird das getonerte Bild von
dem Zwischenbildträger auf das Empfangselement übertragen, indem ein
elektrostatisches Feld zwischen dem Empfangselement und dem Zwischen
bildträger angelegt wird, so daß die Tonerpartikel auf das Empfangselement
übertragen werden, wenn das Empfangselement gegen den Zwischenbild
träger gedrückt wird. Die den Zwischenbildträger aufweisende Deckschicht
sollte mit einer (zwischen etwa 0,1 µm und etwa 25 µm dünnen) Schicht
eines Materials überzogen sein, das ein Elastizitätsmodul von mehr als etwa
100 MPa und vorzugsweise mehr als etwa 1 GPa aufweist. Der Deckschicht-
Überzug besteht aus einer durchgehenden, einheitlichen Schicht oder einer
Haut eines Materials wie einen Thermoplast, Sol-Gel oder Ceramer. Alternativ
kann die Schicht auch aus feinen Partikeln bestehen, die so dicht angeordnet
sind, daß sie im wesentlichen die Oberfläche der Deckschicht bedecken.
Alternativ kann die Schicht eine getrennte Schicht, zum Beispiel aus Polyäthy
lenterephthalat, z. B. Kapton-H von Dupon oder Estar der Eastman Kodak
Company, umfassen, die eng um die Deckschicht herumgelegt oder in anderer
Weise daran angebracht ist.
Erfindungsgemäß kann das Zwischenbildträgerelement in der Praxis in vielerlei
Formen verwendet werden, z. B. als Band oder flaches Blatt. Vorzugsweise
weist der Zwischenbildträgerdie Form einer Walze oder eines Zylinders auf.
In der praktischen Ausführung der Erfindung werden bevorzugt alle Farbaus
züge paßgenau von dem fotoleitfähigen Element auf den Zwischenbildträger
übertragen, und anschließend wird das Bild in einem Schritt auf das
Empfangselement übertragen. Auf Wunsch können jedoch die Farbauszüge
auch einzeln paßgenau auf das Empfangselement übertragen werden.
Erfindungsgemäß ist in der Praxis jede Art kleiner Tonerpartikel verwendbar,
wie dies aus der Literatur allgemein bekannt ist. Bevorzugt ist jedoch die
Verwendung kleiner Tonerpartikel, die auf ihrer Oberfläche Zusatzpartikel im
Submikrometerbereich tragen. Als geeignete Zusatzstoffe seien hier unter
anderem Siliziumoxyd, Bariumtitanat, Strontiumtitanat und Latex genannt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielsnäher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Farbdruckvorrichtung zur
Durchführung der Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil einer in der Vorrichtung nach
Fig. 1 verwendeten Zwischenbild-Übertragungswalze oder -Über
tragungstrommel;
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Teil eines in der Vorrichtung ge
mäß Fig. 1 eingesetzten Fotoleiters; und
Fig. 4-10 Graphiken der Ergebnisse der in der Beschreibung beschriebenen
Versuche.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer bevorzugten Vorrichtung zur Durchführung der
Erfindung. Ein Primärbildträger, zum Beispiel ein fotoleitfähiges Band 1, wird
um Walzen 17, 18 und 19 bewegt, von denen eine angetrieben wird, um das
Bildelement 1 an einer Reihe von auf dem Gebiet der Elektrofotografie be
kannten Stationen vorbeizubewegen.
Unter Bezugnahme auch auf Fig. 3 wird durch die Verwendung eines harten
Überzuges 70 auf einem herkömmlichen organischen Fotoleiter 60 des
Bildträgerelements 1 ein unerwartet verbesserter Übertragungswirkungsgrad
bei kleinen Tonerpartikeln erzielt. Ein bevorzugter harter Überzug ist ein Sol-
Gel der Firma Optical Technologies, Inc.; allerdings sind, wie bereits erwähnt,
auch andere harte Überzugsmaterialien verwendbar, wie DLC, SiC oder mög
licherweise ein Ceramer. Die äußere Schicht des Fotoleiters umfaßt daher eine
dünne (etwa 10 nm bis etwa 10 µm dicke) Schicht eines Materials, das ein
Elastizitätsmodul über etwa 10 GPa, vorzugsweise über etwa 100 GPa auf
weist. Der Primärbildträger 1 wird an einer ersten elektrostatischen Lade
station, zum Beispiel einer Koronaladestation 3, gleichmäßig elektrostatisch
geladen und an einer Belichtungsstation 4 zum Beispiel mittels eines LED-
Druckkopfs oder einer elektronischen Laser-Belichtungsstation zur Ausbildung
eines latenten elektrostatischen Bildes bildweise belichtet. Das Bild wird an
einer der Tonerstationen 5, 6, 7 und 8 getonert, um ein der in der betreffen
den Tonerstation vorhandenen Tonerfarbe entsprechendes Tonerbild zu er
zeugen. Das Tonerbild wird an einer zwischen der Walze 18, dem Primär
bildträger 1 und der Zwischenbildübertragungswalze 2 ausgebildeten Übertra
gungsstation vom Primärbildträger 1 auf ein Zwischenbildträgerelement, zum
Beispiel eine Zwischenbildübertragungswalze oder Übertragungstrommel 2,
übertragen. Der Primärbildträger 1 wird dann in einer Reinigungsstation 14
gereinigt und steht zur Herstellung weiterer Tonerbilder in anderer Farbe an
den Tonerstationen 5, 6, 7 und 8 wieder zur Verfügung. Anschließend wird
durch Übertragung eines oder mehrerer weiterer Bilder auf die Trommel paß
genau zum ersten Bild auf der Oberfläche der Zwischenbildübertragungswalze
2 ein mehrfarbiges Tonerbild erzeugt. Wenn auch die Verwendung einer
Trommel oder Walze als Zwischenbildträger mit einigen mechanischen Vortei
len verbunden ist, kann die Erfindung auch mit einem endlosen Band, einem
Blatt oder einer Platte als Zwischenbildträger ausgeführt werden. Desgleichen
kann der Primärbildträger als Walze, Blatt oder Platte oder auch als Band aus
gebildet sein. Ein in Form einer Walze ausgebildeter Primärbildträger kann die
Paßgenauigkeit verbessern und in Fällen bevorzugt sein, in denen die Paß
genauigkeit der Farben kritisch ist.
Das mehrfarbige Bild wird dann auf ein Empfangsblatt übertragen, das von
einem Vorrat 10 aus an einer Übertragungsstation 25 in Übertragungsbezie
hung zur Zwischenbildübertragungswalze 2 gebracht wurde. Von der Über
tragungsstation 25 aus wird das Empfangsblatt durch einen Transport
mechanismus 13 einer Fixierstation 11 zugeführt, wo das Tonerbild in her
kömmlicher Weise, zum Beispiel mittels Wärme oder Strahlung, fixiert wird.
Das Empfangsblatt wird dann von der Fixierstation 11 einem Ausgabefach 12
zugeführt. Bei dem Empfangsblatt kann es sich, wie dargestellt, um ein Ein
zelblatt oder um ein von einer Rolle zugeführtes endloses Blatt handeln. Die
Zwischenübertragung erleichtert die Verwendung von Rollenmaterial zur
Farbbilderzeugung, weil das Empfangsblatt dabei zum Übereinanderlegen der
Farbbilder nicht zurückgeführt zu werden braucht. Die Erfindung ist mit Nut
zen in Verbindung mit den unterschiedlichsten Empfangsblättern einsetzbar,
z. B. Schreibpapier mit einem Gewicht von 16 lbs. oder darüber, Kunstdruck
papieren, auch mit Kaolinbeschichtung oder Polymerbeschichtung, sowie
Nichtpapier-Empfangsmedien, wie Klarsichtfolien und Metallfolien.
Die einzelnen Tonerbilde werden mittels eines zwischen dem Walzenkern 2
und einer zum Primärbildelement 1 gehörenden leitfähigen Elektrode angeleg
ten elektrischen Feldes vom Primärbildelement 1 auf die Zwischenbildübertra
gungswalze 2 übertragen. Das mehrfarbige Tonerbild wird an der Übertra
gungsstation 25 mittels eines zwischen einer Andruckwalze 26 und der
Übertragungswalze 2 erzeugten elektrischen Feldes auf das Empfangsblatt
übertragen. Somit trägt die Übertragungswalze 2 zum Aufbau beider elektri
schen Felder bei. Wie dem Fachmann bekannt ist, kann zur Erzeugung beider
Felder eine Polyurethanwalze eingesetzt werden, die antistatisches Material in
ausreichender Menge enthält, um ihr zumindest eine mittlere Leitfähigkeit zu
verleihen. Normalerweise ist das Polyurethan in einer relativ dicken, zum Bei
spiel etwa 0,635 cm (etwa ¼ Zoll) dicken Schicht auf eine Aluminiumunter
lage aufgebracht. Anschließend wird das Polyurethan mit dem dünnen Über
zug oder der Haut beschichtet. Typischerweise ist die im Primärelement 1
enthaltene Elektrode geerdet, um bei der Ausbildung der elektrostatischen und
der Tonerbilder in zweckmäßiger Weise mit anderen Stationen zusammenwir
ken zu können. Wenn der Toner positiv geladen ist, bewirkt eine an die Zwi
schenbildübertragungswalze 2 angelegte elektrische Vorspannung von norma
lerweise -400 bis -1000 Volt eine im wesentlichen vollständige Übertragung
der Tonerbilder auf die Übertragungswalze 2. Um dann das Tonerbild an der
Übertragungsstation 25 auf ein Empfangsblatt zu übertragen, wird an die An
druckwalze 26 eine Vorspannung von zum Beispiel -3000 Volt angelegt, um
den positiv geladenen Toner nochmals, diesmal auf das Empfangsblatt, zu
übertragen. Dem Fachmann sind auch Systeme zum Verändern der an die
Walze 2 angelegten Vorspannung zwischen zwei Übertragungspositionen be
kannt, so daß die Walze 26 nicht an einem so hohen Potential liegen muß. Bei
der Übertragung des Toners auf das Empfangsblatt wird der Toner vorzugs
weise nicht erwärmt, so daß die Temperatur des Toners während der Über
tragung unterhalb der Glasübergangstemperatur des Toners bleibt.
In US-A-5,084,735 wird in Verbindung mit einigen Beispielen beschrieben,
daß ein bestimmtes Zwischen-Bildübertragungselement zur verbesserten
Übertragung kleiner Tonerpartikel nützlich sein kann. In Fig. 2 weist die Zwi
schenbildübertragungswalze 2 eine elastomere Grundlage oder einen Mantel
30 und eine (nicht maßstabsgerecht dargestellte) durch Beschichtung oder in
anderer Weise darauf aufgebrachte Haut 20 auf. Der elastomere Mantel sitzt
auf einem Aluminiumkern 40. Die dünne Haut 20 bildet eine Empfangsober
fläche 52 aus, die den Toner vom Primärbildträger empfängt und ihn ihrerseits
an der Übertragungsstation 25 an das Empfangsblatt weitergibt. Der elasto
mere Mantel ist vorzugsweise zwischen etwa 0,1 cm und etwa 3,0 cm dick
und besitzt ein Elastizitätsmodul zwischen etwa 0,5 MPa und etwa 50 MPa,
vorzugsweise zwischen etwa 1,0 MPa und 10,0 MPa. Außerdem ist der
Mantel durch einen spezifischen elektrischen Widerstand von zwischen 10⁶
ohm/cm und etwa 10¹² ohm/cm gekennzeichnet. Vorzugsweise besteht der
Mantel aus Polyurethan mit einer Glasübergangstemperatur von etwa -45°C
und einem Elastizitätsmodul von 3,8 MPa, wie es von der Firma Conap,
Inc., Olean, New York, unter der Bezeichnung TU-500 vertrieben wird. Der
Mantel sollte mit einer dünnen (zwischen etwa 0,1 µm und etwa 25 µm
dicken) Schicht oder Haut eines Materials mit einem Elastizitätsmodul über
etwa 100 MPa, vorzugsweise über etwa 1,0 GPa, überzogen sein. Bei der
Haut kann es sich um ein thermoplastisches Material, ein Sol-Gel oder vor
zugsweise ein Ceramer handeln. Alternativ kann die Haut, wie bereits er
wähnt, aus feinen Partikeln oder einer eng anliegenden Schicht eines Kunst
stoffs, zum Beispiel eines Polyäthylenteraphthalats, bestehen.
Wie aus US-A-5,370,961 hervorgeht, kann die Übertragung durch Verwen
dung der in der US-Patentanmeldung Nr. 07/843.587 beschriebenen Toner
weiter verbessert werden. Diese Anmeldung beschreibt einen Toner mit sehr
kleinen Partikeln eines pigmentierten thermoplastischen Harzes, die auf ihren
Oberflächen mit extrem kleinen Partikeln beschichtet sind, die einer wäßrigen
Dispersion in gleichmäßiger Verteilung zugegeben werden und an den Toner
partikeln fest anhaften. Diese extrem kleinen Zusatzstoff-Partikel können aus
colloidalem Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Bariumtitanat, Strontiumtitanat,
Latexen oder einem Latex-Polymer oder -Copolymer, usw., mit einer Größe
von unter etwa 0,4 µm bestehen und können, wenn sie richtig an den Toner
partikeln anhaften, die Übertragung dieser Tonerpartikel unterstützen. Bevor
zugt sind Zusatzstoff-Partikelin einer Größe von etwa 0,2 µm oder darunter.
Vorzugsweise weist die Bildempfangsoberfläche 52 des Zwischenbildübertra
gungselements nicht nur auf dem weichen Grundmaterial eine sehr dünne
Haut aus einem relativen harten Material auf, sondern ist für die Verwendung
in Verbindung mit kleinen Partikeln extrem glatt ausgebildet. Insbesondere ist
für die Empfangsoberfläche 52 des Zwischenbildträgers eine Rauhigkeit be
vorzugt, die im Mittel geringer ist als der mittlere Durchmesser der Tonerpar
tikel. Für sehr hohe Wirkungsgrade wird eine Rauhigkeit bevorzugt, die im
Mittel wesentlich unter der Größe der Tonerpartikel liegt. Zum Beispiel wird
angenommen, daß eine mittlere Rauhigkeit von etwa 0,5 µm der Bildübertra
gungsoberfläche 52 des Zwischenbildträgers in Verbindung mit einem Toner
von 3,5 µm (unter 20% der mittleren Partikelgröße) hervorragende Ergeb
nisse erbringt. Wenn auch davon ausgegangen wird, daß eine glattere Ober
fläche zu den besten Ergebnissen führt, ist die Erfindung auch in Verbindung
mit etwas weniger glatten Oberflächen anwendbar.
Die Erfindung ist nicht auf Toner beschränkt, die nach einem bestimmten
Verfahren hergestellt wurden; bevorzugt ist jedoch die Verwendung von
Tonern, die mittels eines chemischen Prozesses anstatt zum Beispiel durch
Mahlen hergestellt wurden. Geeignete chemische Herstellungsverfahren sind
zum Beispiel die Emulsionspolymerisation, die Suspensionspolymerisation, die
begrenzte Koaleszenz, die begrenzte Koaleszenz durch Verdampfen oder das
Sprühtrocknen von Lösungen. Außerdem können die Partikel dadurch herge
stellt werden, daß man die polymeren Bindemittel vor der Partikelbildung in
einem geeigneten Lösungsmittel auflöst, wie dies bei der begrenzten Koales
zenz durchs Verdampfen und bei Sprühtrocknungsprozessen der Fall ist, oder
die Partikel können direkt aus den Monomeren gebildet werden, wie im Falle
der begrenzten Koaleszenz und der Emulsionspolymerisationsprozesse. Diese
Techniken sind aus der Literatur ausreichend bekannt. Wie bereits erwähnt,
ist die Verwendung kleiner Tonerpartikel, die auf ihrer Oberfläche Zusatzstoff-
Partikel im Submikrometerbereich tragen, bevorzugt.
Wenn auch der Grund für die unerwartete Verbesserung des Wirkungsgrades
der Übertragung von chemisch hergestellten Tonern nicht vollständig klar ist,
wird angenommen, daß die Formunterschiede zwischen den chemisch herge
stellten Tonerpartikeln und den traditionell durch Mahlen hergestellten Toner
partikeln die Ursache sind. Insbesondere weisen gemahlene Tonerpartikel im
allgemeinen muschelige Bruchmuster auf, während die chemisch hergestellten
Tonerpartikel kugelförmig, rotationssymmetrisch oder traubenförmig sind.
Dies beeinträchtigt wegen des Umfangs der Adhäsion und der durch die ange
legte Last induzierten Deformationen des Materials die Adhäsion dieser Parti
kel sowohl am fotoleitfähigen Element als auch am Zwischenübertragungs
element.
Ein Beispiel eines chemisch hergestellten Toners mit kleinen Partikeln und mit
Siliziumoxyd als Zusatzstoff wird in US-A-5,370,961 beschrieben.
Bei den folgenden Beispielen bestand das fotoleitfähige Kontrollelement aus
einem handelsüblichen organischen Fotoleiter, der im Kopierer/Drucker
KODAK EKTAPRINT 1575 der Eastman Kodak Company, Rochester, New
York, eingesetzt wurde.
Mittels eines Zwei-Komponenten-Entwicklers wurden in einer Entwicklungs
station ähnlich der im Kopierer/Drucker KODAK EKTAPRINT 1575 verwende
ten neutrale Dichtestufen-Bereiche in einer typischen elektrofotografischen
Weise entwickelt. Der Toner hatte einen mittleren Durchmesser von 5 µm.
Die Übertragungswirkungsgrade wurden durch Messen der Menge des über
tragenen und nicht übertragenen Toners mittels des Transmissions-Dichte
meßverfahrens ermittelt.
Es wurde eine Zwischenbildübertragungswalze entsprechend den in dieser
Beschreibung beschriebenen Anforderungen hergestellt. Der Mantelüberzug
auf der Zwischenwalze bestand aus Siliziumoxydpartikeln mit einem Durch
messer im Submikrometerbereich, wie sie von der Firma Cabot unter der Be
zeichnung "Cab-O-Sil" vertrieben werden. Es wurden zwei Proben organischer
fotoleitfähiger Elemente verwendet. Bei der ersten handelte es sich um den
weiter oben beschriebenen, im Handel erhältlichen Fotoleiter mit der Bezeich
nung "PC-A". Der zweite bestand aus genau demselben Material, jedoch mit
einem Überzug aus einem im Handel erhältlichen, von der Firma Optical Tech
nologies, Inc., vertriebenen Sol-Gel, das unter der Bezeichnung "PC-A+HOC"
vertrieben wird und zuvor aufgebracht und ausgehärtet wurde. Die angelegte
Übertragungsspannung wurde auf optimale Übertragungswirkung eingestellt.
Fig. 4 zeigt die nach der Übertragung auf dem fotoleitfähigen Element vor
handene Restdichte als Funktion der Bildtransmissionsdichte. Wie zu erkennen
ist, ist die Restdichte auf dem mit Sol-Gel überzogenen Fotoleiter wesentlich
geringer als auf dem Kontrollmaterial. Fig. 5 zeigt den kombinierten Übertra
gungswirkungsgrad, der als Produkt der Übertragungswirkungsgrade der
Übertragung vom Fotoleiter auf den Zwischenbildträger und vom Zwischen
bildträger auf den Empfänger definiert ist. Wie zu erkennen ist, ist der zu
sammengesetzte Übertragungswirkungsgrad bei dem mit Sol-Gel überzogenen
Fotoleiter höher.
Dieses Beispiel ist dem Beispiel 1 vergleichbar mit der Ausnahme, daß der
Überzug auf dem Zwischenübertragungsmantelaus einem unter der Bezeich
nung "Permuthan" verkauften thermoplastischen Material, d. h. einem von der
Firma Stahl Finish, Inc., hergestellten Polyurethan, besteht und ein anderer
organischer Fotoleiter als im Experiment nach Beispiel 1 verwendet wurde.
Der im Beispiel 2 verwendete Fotoleiter wird als PC-B bezeichnet, und seine
Übertragungsmerkmale wurden mit einem identischen, aber mit einem harten
Überzug versehenen Fotoleiter verglichen. In diesem Fall bestand eine harte
Deckschicht auf PC-B+HOC aus einem Siliziumcarbid-Überzug, der durch
plasmaunterstütztes chemisches Aufdampfen auf den organischen Fotoleiter
aufgebracht worden war. In Fig. 6 und 7 ist zu erkennen, daß nach der Über
tragung auf dem nicht beschichteten fotoleitfähigen Element mehr Resttoner
vorhanden ist als auf dem beschichteten Element und daß der zusammenge
setzte Übertragungs-Wirkungsgrad bei dem nicht beschichteten Fotoleiter PC-
B geringer ist.
Dieses Beispiel gleicht dem Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß der Zwischen
träger keinen Überzug auf dem elastomeren Mantel aufwies. Wie zuvor er
brachte (siehe Fig. 8) der mit einem Sol-Gel beschichtete Fotoleiter (PC-
A+HOC) eine bessere Übertragung als der Kontroll-Fotoleiter (PC-A ohne
harten Überzug). Und wenn auch die zusammengesetzte Zwischenübertra
gungsdichte mit Überzugsfilm größer ist (s. Fig. 9), ist der Wirkungsgrad im
mer noch zu niedrig, um eine annehmbare Bildqualität mit kleinen Tonerparti
keln zu erhalten. Dieses Beispiel liegt somit außerhalb der Beschreibung unse
rer Erfindung, weil der Zwischenbildträger kein dünnes Überzugsmaterial mit
hohem Elastizitätsmodul aufweist.
Vorstehend wurden ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrich
tung zum Übertragen von mit kleinen Tonerpartikeln getonerten Bildern von
einem Primärbildträger auf ein Empfangsblatt beschrieben und dargestellt. Die
aus dem Stand der Technik bekannte Verwendung von Trennmitteln auf dem
Primärbildträger ist zwar wirksam, aber nicht wünschenswert. Entgegen allen
Erwartungen wird nachgewiesen, daß Primärbildträger mit dünnen harten
Überzügen eine wirksame Übertragung gewährleisten, wenn sie in Verbindung
mit nachgiebigen Zwischenbildträgern und aus kleinen Partikeln bestehenden
Trockentonern mit Zusatzstoffpartikeln im Mikrometerbereich verwendet wer
den. Zwar sind die Gründe für den unerwarteten Erfolg einer solchen Übertra
gung nicht bekannt, es wird jedoch angenommen, daß der harte Überzug die
durch die Adhäsion bedingte Verformung des Primärbildträgers (Fotoleiters)
und des Zwischenbildträgers minimiert und damit die Partikelübertragung er
leichtert, denn wenn der Primärbildträger und der Zwischenbildträger zur
Übertragung in Anlage miteinander kommen, entsteht eine geringere Defor
mation, so daß der Toner übertragen werden kann.
Claims (29)
1. Verfahren zum Ausbilden eines Tonerbildes auf einem Empfangsblatt,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- - Ausbilden eines latenten elektrostatischen Bildes auf einem Pri märbildträger (1), wobei der Primärbildträger (1) eine äußere Schicht mit einer Dicke unter etwa 10 µm und einem Elastizitäts modul über etwa 10 GPa aufweist,
- - Tonern des latenten Bildes mit einem Trockentoner zur Ausbildung eines Tonerbildes auf der äußeren Schicht, wobei der Toner einen mittleren volumengewichteten Durchmesser zwischen etwa 2 µm und unter etwa 8 µm aufweist,
- - Übertragen des Tonerbildes von dem Primärbildträger (1) auf einen Zwischenbildträger (2) durch Anlegen eines elektrischen Feldes, das die Tonerpartikel von dem Primärbildträger (1) auf den Zwi schenbildträger (2) überträgt, wobei der Zwischenbildträger (2) ein relativ nachgiebiges Grundmaterial mit einer dünnen, harten, die Außenfläche des Zwischenbildträgers (2) bildenden Haut (70) auf weist, die ein Elastizitätsmodul über etwa 100 MPa besitzt, und,
- - Übertragen des Tonerbildes von dem Zwischenbildträger (2) auf ein Empfangsblatt durch Anlegen eines elektrischen Feldes, das die Tonerpartikel von dem Zwischenbildelement (2) auf das Emp fangsblatt überträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen
schicht des Primärbildträgers (1) durch ein Elastizitätsmodul über etwa
100 GPa gekennzeichnet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke
der Außenschicht über etwa 10 nm beträgt und der Primärbildträger (1)
ein organisches leitfähiges Element umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner
Zusatzstoff-Partikel im Submikrometerbereich enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
nachgiebige Grundmaterial des Zwischenbildelements (2) etwa 0,1 cm
bis etwa 3 cm dick ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das nach
giebige Grundmaterial des Zwischenbildträgers (2) durch ein Elastizi
tätsmodul zwischen etwa 0,5 MPa und etwa 50 MPa gekennzeichnet
ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das nach
giebige Grundmaterial des Zwischenbildträgers (2) durch einen spezifi
schen elektrischen Widerstand zwischen etwa 10⁶ ohm/cm und etwa
10¹² ohm/cm gekennzeichnet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das nach
giebige Grundmaterial des Zwischenbildträgers (2) durch ein Elastizi
tätsmodul zwischen etwa 1 MPa bis etwa 10 MPa gekennzeichnet ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die harte
äußere Haut (70) des Zwischenbildträgers (2) zwischen etwa 0,1 µm
und etwa 25 µm dick ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die harte
äußere Haut (70) des Zwischenbildträgers (2) zwischen etwa 0,1 µm
und etwa 25 µm dick ist und durch ein Elastizitätsmodul von minde
stens etwa 1 GPa gekennzeichnet ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das foto
leitfähige Element (60) ein polymeres Bindemittel enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Primär
bildträger (1) ein organischer Fotoleiter (60) ist, wobei die äußere
Schicht des Primärbildträgers (1) eine Dicke zwischen etwa 10 nm und
etwa 10 µm aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Primär
bildträger (1) ein organischer Fotoleiter (60) ist, daß die Außenschicht
des Primärbildträgers (1) eine Dicke von zwischen etwa 10 nm und
etwa 10 µm aufweist, daß das nachgiebige Grundmaterial des Zwi
schenbildträgers (2) zwischen etwa 0,1 cm bis etwa 3 cm dick ist und
durch ein Elastizitätsmodul von zwischen etwa 0,5 MPa und etwa 50
MPa und einen spezifischen elektrischen Widerstand von zwischen
etwa 10⁶ ohm/cm und etwa 10¹² ohm/cm gekennzeichnet ist und die
äußere Haut (70) eine Dicke von zwischen etwa 0,1 µm und etwa 25
µm aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere
Schicht des Primärbildträgers (1) aus der Gruppe bestehend aus Sol-
Gel, Siliziumcarbid und diamantartigem Kohlenstoff ausgewählt wird.
15. Verfahren zum Ausbilden eines mehrfarbigen Tonerbildes auf einem
Empfangsblatt, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- - Ausbilden einer Reihe latenter elektrostatischer Bilder auf einem Primärbildträger (1), wobei der Primärbildträger (1) eine äußere Schicht mit einer Dicke unter etwa 10 µm und einem Elastizitäts modul über etwa 10 GPa aufweist,
- - Tonern der latenten Bilder mit unterschiedlichen Trockentonern zur Ausbildung eines Tonerbildes auf der äußeren Schicht, wobei der Toner einen mittleren volumengewichteten Durchmesser zwischen etwa 2 µm und unter etwa 8 µm aufweist,
- - Übertragen der verschiedenfarbigen Tonerbilder von dem Primär bildträger (1) dadurch auf einen Zwischenbildträger (2) durch Anle gen eines elektrischen Feldes, das die Tonerpartikel von dem Pri märbildträger (1) auf den Zwischenbildträger (2) überträgt, wobei die Tonerbilder paßgenau übertragen und zu einem mehrfarbigen Tonerbild auf dem Zwischenbildträger (2) zusammengeführt werden und der Zwischenbildträger (2) ein relativ nachgiebiges Grundmate rial mit einer dünnen, harten, die Außenfläche des Zwischenbildträ gers (2) bildenden Haut (70) aufweist, die ein Elastizitätsmodul über etwa 100 MPa aufweist, und
- - Übertragen des mehrfarbigen Tonerbildes von dem Zwischen bildträger (2) auf ein Empfangsblatt durch Anlegen eines elektri schen Feldes, das die Tonerpartikel von dem Zwischenbildelement (2) auf das Empfangsblatt überträgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Pri
märbildträger (1) ein organischer Fotoleiter (60) ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner
Zusatzstoff-Partikel im Submikrometerbereich enthält.
18. Verfahren zum Ausbilden eines Tonerbildes auf einem Empfangsblatt,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- - Ausbilden eines nicht fixierten Tonerbildes mit einem Trockentoner auf der Außenschicht auf einem Verbund-Primärbildträger (1), der eine äußere Schicht mit einer Dicke unter etwa 10 µm und einem Elastizitätsmodul über etwa 10 GPa aufweist, wobei der Toner durch einen mittleren volumengewichteten Durchmesser von zwi schen etwa 2 µm und unter etwa 8 µm gekennzeichnet ist,
- - Übertragen des Tonerbildes von dem Primärbildträger (1) dadurch auf einen Verbund-Zwischenbildträger (2) durch Anlegen eines elektrischen Feldes, das die Tonerpartikel von dem Primärbildträger (1) auf den Zwischenbildträger (2) überträgt, wobei der Zwischen bildträger (2) ein relativ nachgiebiges Grundmaterial mit einer dün nen, harten, die Außenfläche des Zwischenbildträgers (2) bildenden Haut (70) aufweist, die ein Elastizitätsmodul über etwa 100 MPa aufweist, und
- - Übertragen des Tonerbildes von dem Zwischenbildträger (2) auf ein Empfangsblatt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Pri
märbildelement (1) einen organischen Fotoleiter (60) umfaßt.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Pri
märbildträger (1) ein organischer Fotoleiter (60) ist, daß die Außen
schicht des Primärbildträgers (1) eine Dicke zwischen etwa 10 nm und
etwa 10 µm aufweist, daß das nachgiebige Grundmaterial des Zwi
schenbildträgers (2) zwischen etwa 0,1 cm bis etwa 3 cm dick ist und
durch ein Elastizitätsmodul zwischen etwa 0,5 MPa und etwa 50 MPa
und einen spezifischen elektrischen Widerstand zwischen etwa 10⁶
ohm/cm und etwa 10¹² ohm/cm gekennzeichnet ist und die äußere
Haut (70) eine Dicke zwischen etwa 0,1 µm und etwa 25 µm aufweist.
21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere
Schicht des Primärbildträgers (1) aus der Gruppe bestehend aus Sol-
Gel, Siliziumcarbid und diamantartigem Kohlenstoff ausgewählt wird.
22. Vorrichtung zum Übertragen eines Bildes mit
- - einem Primärbildträger (1) mit einer äußeren Schicht (70), deren Dicke unter etwa 10 µm beträgt und die durch ein Elastizitätsmodul über etwa 10 GPa gekennzeichnet ist, wobei der Primärbildträger (1) ferner auf der Außenschicht (70) ein Tonerbild aufweist und der Toner durch einen mittleren volumengewichteten Durchmesser von zwischen etwa 2 µm und unter etwa 8 µm gekennzeichnet ist, und
- - einem Zwischenbildträger (2) mit einem relativ nachgiebigen Grundmaterial und einer dünnen, harten äußeren Haut (70), die die äußere Oberfläche (52) des Zwischenbildträgers (2) bildet, wobei die harte äußere Haut (70) gekennzeichnet ist durch ein Elastizi tätsmodul von über etwa 100 MPa und die harte äußere Haut (70) des Zwischenelements (2) zur Übertragung des Tonerbildes auf das Zwischenbildelement (2) mit der äußeren Schicht des Primärbildträ gers (1) in Anlage ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22 mit Mitteln zum Übertragen des
Tonerbildes von dem Zwischenbildelement (2) auf ein Empfangsblatt
unter Anlegen eines elektrischen Feldes, das die Tonerpartikel von dem
Zwischenbildelement (2) auf das Empfangsblatt überträgt.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
äußere Schicht des Primärbildträgers (1) durch ein Elastizitätsmodul
von über etwa 100 GPa gekennzeichnet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke
der äußeren Schicht über etwa 10 nm beträgt und der Primärbildträger
(1) ein organisches fotoleitfähiges Element (60) umfaßt.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der
Toner Zusatzstoff-Partikel im Submikrometerbereich enthält.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das
nachgiebige Grundmaterial des Zwischenbildelements (2) etwa 0,1 cm
bis etwa 3 cm dick ist.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das nach
giebige Grundmaterial des Zwischenbildträgers (2) ein Elastizitätsmodul
zwischen etwa 0,5 MPa bis etwa 50 MPa aufweist.
29. Vorrichtungskomponenten zur Verwendung in dem Verfahren nach An
spruch 1 mit
- - einem Primärbildträger (1) mit einer äußeren Schicht, deren Dicke unter etwa 10 µm beträgt und die durch ein Elastizitätsmodul über etwa 10 GPa gekennzeichnet ist, wobei der Primärbildträger (1) auf der Außenschicht ein Tonerbild aufweist und der Toner durch einen mittleren volumengewichteten Durchmesser zwischen etwa 2 µm und unter etwa 8 µm gekennzeichnet ist, und
- - einem Zwischenbildträger (2) mit einem relativ nachgiebigen Grundmaterial und einer dünnen, harten äußeren Haut (70), die die äußere Oberfläche (52) des Zwischenbildträgers (2) bildet, wobei die harte äußere Haut (70) gekennzeichnet ist durch ein Elastizi tätsmodul von über etwa 100 MPa und die harte äußere Haut (70) des Zwischenelements (2) zur Übertragung des Tonerbildes auf das Zwischenbildelement (2) mit der äußeren Schicht des Primärbildträ gers (1) in Anlage ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: WAGNER & GEYER PARTNERSCHAFT PATENT- UND RECHTSANW |
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8141 | Disposal/no request for examination |