DE60317127T2

DE60317127T2 - Apparat und Methode zur Formung eines Bildes unter Verwendung eines Flüssigentwicklers

Info

Publication number: DE60317127T2
Application number: DE60317127T
Authority: DE
Inventors: Mitsunaga Minato-ku Saito; Koichi Minato-ku Ishii; Yasushi Minato-ku Shinjo; Haruhi Minato-ku Oooka
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2023-03-21
Also published as: JP3708889B2; US6986977B2; EP1347348B1; EP1347348A1; US20030211412A1; JP2003280408A; KR20030076360A; KR100466562B1; DE60317127D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine ein Bild formende Vorrichtung und ein ein Bild formendes Verfahren, bei dem ein Flüssigentwickler zum Herstellen eines Tonerbildes auf einem Übertragungsmedium verwendet wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine elektrophotographische, ein Druckbild formende Vorrichtung, die ein entwickeltes Bild durch Verwendung eines Flüssigentwicklers herstellt, weist folgende Vorteile auf: Extrem feine Tonerpartikel mit Submikron-Durchmesser können verwendet werden, so dass ein hoch qualitatives Bild, vergleichbar mit denen des Offsetdrucks, erzielt wird, Kopierkosten werden reduziert, da eine ausreichende Bilddichte mit einer geringen Menge an Toner erhalten werden kann, und Energieeinsparung wird erreicht, weil der Toner auf einen Kopienbogen bei relativ niedriger Temperatur fixiert werden kann. Alle diese Vorteile werden mit einer elektrophotographischen Aufnahmevorrichtung, die einen trockenen Entwickler verwendet, nicht erreicht.
Als ein Verfahren zum Übertragen des auf einem lichtempfindlichen Element geformten Tonerbildes auf ein Übertragungsmedium bei einer ein Bild formenden Vorrichtung, die einen Flüssigentwickler verwendet, gibt es ein Druckübertragungsverfahren, das Tonerpartikel auf eine Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements mit Hilfe des Anhaftens der Tonerpartikel durch Andrücken des lichtempfindlichen Elements an das Transfermedium überträgt. Beim Druckübertragungsverfahren werden die Tonerpartikel von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements auf das Transfermedium entsprechend ihrer Oberflächenenergie und einer Schubspannung übertragen. Die Übertragbarkeit der Tonerpartikel von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements auf das Übertragungsmedium hängt von der Korrelation der Oberflächenenergie zwischen den Tonerpartikeln und der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements und der Schubspannung zwischen der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements und dem Übertragungsmedium ab.
Das Druckübertragungsverfahren hat den Vorteil, dass ein hoch qualitatives Bild erhalten werden kann, da eine elektrische Störung der Tonerpartikel nicht auftritt, wenn das Übertragen ausgeführt wird, anders als bei einem Übertragungsverfahren, welches ein elektrisches Feld verwendet. Insbesondere weist das Druckübertragungsverfahren Vorteile beim Übertragen des Tonerbildes auf das Aufnahmemedium, so wie Kopierpapier unter Druck über ein Zwischenübertragungsmedium, wegen einer geringeren Übertragungslast und einer breiten Anwendbarkeit des Aufnahmemediums auf.
Jedoch erfordert das Zwischenübertragungsmedium beim Druckübertragungsverfahren zwei gegensätzliche Eigenschaften, dass das Tonerbild einfach vom lichtempfindlichen Element abgetrennt werden kann, während das Tonerbild leicht auf das Aufnahmemedium übertragen werden kann. Daher gibt es wenige Möglichkeiten, ein Material für das Zwischenübertragungsmedium auszuwählen und die zulässige Zone für das Übertragen wird begrenzt.
Darüber hinaus, sogar wenn das Material für das Zwischenübertragungsmedium so geeignet wie möglich ausgewählt wird, war das Auftreten einer schlechten Übertragung möglich, insbesondere am oberen Kantenabschnitt der Bildregion, an der das Tonerbild dick wird, da eine Schädigung der Anhaftung zwischen dem Tonerbild und der Oberfläche des Zwischenübertragungsmediums stattfindet, die durch unterschiedliche Höhen zwischen der Bildregion und der Nicht-Bildregion verursacht wird.
Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, offenbart die Japanische Patentveröffentlichung (Kokai) No. 08-44216 ein Verfahren, bei dem eine Übertragungsschicht eines durchsichtigen Toners vollständig auf einem lichtempfindlichen Element vorgeformt wird, um das Tonerbild einfach vom lichtempfindlichen Element abzutrennen, der durchsichtige Toner wird dann in eine Bildschicht verwandelt, danach wird das Tonerbild auf der filmähnlichen Übertragungsschicht geformt und das Tonerbild wird zusammen mit der filmähnlichen Übertragungsschicht auf ein Übertragungsmaterial übertragen. Bei diesem Übertragungsverfahren wird ein thermoplastisches Harz als durchsichtiger Toner verwendet und die Übertragungsschicht wird durch vorheriges Entwickeln des durchsichtigen Toners auf der lichtempfindlichen Schicht in eine Filmschicht verwandelt, und dann wird die Übertragungsschicht durch Erhitzen und Schmelzen des durchsichtigen Toners in eine Filmschicht verwandelt. Nachdem das Tonerbild auf der Übertragungsschicht durch einen herkömmlichen elektrophotographischen Vorgang gebildet wurde, wird das Tonerbild zusammen mit der Übertragungsschicht durch erneutes Erhitzen der Übertragungsschicht beim Übertragungsschritt übertragen.
Das genannte Verfahren weist jedoch Nachteile auf, weil die Eigenschaften des lichtempfindlichen Elements beeinflusst werden und die Auswahl des lichtempfindlichen Materials eingeschränkt ist und darüber hinaus wird eine Verlängerung der Lebensdauer des lichtempfindlichen Elements verhindert, da das Übertragungsverfahren einen Erhitzungsvorgang auf den durchsichtigen Tonerfilm herstellenden Vorgang nach der Entwicklung des durchsichtigen Toners auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements erforderlich macht. Darüber hinaus weist der durchsichtige Toner und das lichtempfindliche Material hinsichtlich der Übertragung von Energie ein Problem auf, da die folgenden Eigenschaften erfüllt werden müssen: Das Tonerbild und die Übertragungsschicht haften eng aneinander an, während sich die Übertragungsschicht und das lichtempfindliche Element leicht von einander trennen.
Infolgedessen war es wünschenswert, eine ein Bild formende Vorrichtung zu verwirklichen, die eine hohe Übertragungseffizienz und eine lange Lebensdauer des lichtempfindlichen Elements aufweist, jedoch ein hoch qualitatives Bild effektiv erhalten werden kann, trotz der Materialien des Zwischenübertragungsmediums und des lichtempfindlichen Elements, wenn das Druckübertragungsverfahren angewendet wird, um hoch qualitative Übertragungsbilder zu erhalten.
FR 2 256 451 betrifft ein Fotokopiersystem, bei dem eine dielektrische Schicht vorgesehen ist, um die Übertragung des Toners vom Bildaufnahmeelement auf das Papier zu ermöglichen.
EP 1 079 281 betrifft eine ein Bild formende Vorrichtung, die einen Flüssigentwickler verwendet, bei der die Oberflächentemperatur des Trägerkörpers und des Übertragungsmediums in Übereinstimmung mit der Glasübergangstemperatur der Partikel im Toner gesteuert wird.
US 6 144 816 betrifft ein Verfahren, das einen flüssigen Toner verwendet, bei dem die Menge des verwendeten Tonerentwicklers in Übereinstimmung mit der Größe des zu erstellenden Bildes gesteuert wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine ein Bild formende Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die eine hohe Übertragungseffizienz durch Verwendung einer Druckübertragungsmethode aufweisen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es außerdem, eine ein Bild formende Vorrichtung und ein Verfahren, die eine breite Auswahl von Materialien für ein Zwischenübertragungsmedium und ein lichtempfindliches Element ermöglichen und eine lange Lebensdauer des lichtempfindlichen Elements zu erreichen, während ein hoch qualitatives Übertragungsbild erhalten wird.
In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine ein Bild formende Vorrichtung bereit, die ein Bildaufnahmeelement aufweist, auf dessen Oberfläche eine Tonerschicht mit einem Flüssigentwickler, der Tonerpartikel und flüssiges Trägermaterial enthält, gebildet wird, die Tonerschicht, die auf dem Bildaufnahmeelement gebildet wurde, auf das Übertragungsmedium übertragen wird, wobei die Vorrichtung Mittel zum Formen einer übertragenden Partikelschicht auf einem Teil des Bildaufnahmeelements, Bild formende Mittel zum Formen der Tonerschicht in einer Weise, dass ein Teil der Tonerschicht auf die übertragende Partikelschicht überlagert wird, und Übertragungsmittel zum Übertragen der Tonerschicht auf das Übertragungsmedium zusammen mit einem Teil der übertragenden Partikelschicht; und dass die Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln in der übertragenden Partikelschicht kleiner ist als die Anhaftkraft der übertragenden Partikelschicht am Bildaufnahmeelement, die Vorrichtung umfasst darüber hinaus einen Muster erzeugenden Abschnitt, der ein örtliches Muster zum Formen der übertragenden Partikelschicht festlegt.
In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit, das Schritte des Formens einer Tonerschicht mit einem Flüssigentwickler, der Tonerpartikel und ein Trägerflüssigmaterial auf einer Oberfläche eines Bildaufnahmeelements und Übertragen der Tonerschicht auf ein Übertragungsmedium beinhaltet,
wobei das ein Bild formende Verfahren darüber hinaus das Formen einer übertragenden Partikelschicht mit übertragenden Partikel auf einem Teil des Bildaufnahmeelements, wobei die Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikel in der übertragenden Partikelschicht kleiner ist als die Anhaftkraft der übertragenden Partikelschicht am Bildaufnahmeelement, das Formen der Tonerschicht in Übereinstimmung mit der Bildinformation in einer Weise, dass ein Teil der Tonerschicht auf die übertragende Partikelschicht überlagert wird, und das Übertragen der Tonerschicht auf das Übertragungsmedium zusammen mit einem teil der übertragenden Partikelschicht, umfasst,
wobei das Formen der übertragenden Partikelschicht das Formen von örtlichen Mustern für diese übertragende Partikelschicht umfasst.
1 ist eine schematische strukturelle Ansicht, die den ein Bild formenden Abschnitt der elektrophotographischen Vorrichtung gemäß eines zum Verständnis der vorliegende Erfindung hilfreichen Beispiels zeigt;
2A ist eine schematische Querschnittsansicht der übertragenden Partikelschicht und der Tonerschicht zwischen der lichtempfindlichen Trommel und der Zwischenübertragungswalze gemäß dem zum Verständnis der vorliegenden Erfindung hilfreichen Beispiel,
2B ist eine schematische Querschnittsansicht des inneren Zusammenbrechens der übertragenden Partikelschicht gemäß dem zum Verständnis der vorliegenden Erfindung hilfreichen Beispiel,
3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Muster erzeugende Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
4A ist ein erklärendes Diagramm, das ein Muster der Tonerschicht aus Cyan (C) gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
4B ist ein erklärendes Diagramm, das ein Muster der Tonerschicht aus Magenta (M) gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
4C ist ein erklärendes Diagramm, das ein Muster der Tonerschicht aus Gelb (Y) gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
4D ist ein erklärendes Diagramm, das ein Muster der übertragenden Partikelschicht gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
5 ist ein erklärendes Diagramm, das die Ausdehnungsverarbeitung eines Bildpunkts gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
6A ist ein erklärendes Diagramm, das ein Muster der Tonerschicht aus Cyan (C) gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
6B ist ein erklärendes Diagramm, das ein Muster der übertragenden Partikelschicht nach der Ausdehnungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
7A ist eine schematische Querschnittsansicht der übertragenden Partikelschicht und der Tonerschicht zwischen der lichtempfindlichen Trommel und der Zwischenübertragungswalze gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung,
7B ist eine schematische Querschnittsansicht des inneren Zusammenbrechens der übertragenden Partikelschicht gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung,
8 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Muster erzeugende Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
9 ist ein erklärendes Diagramm, das die Vorderkantenerkennung für einen Bildpunkt gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
10A ist ein erklärendes Diagramm, das ein Muster der Tonerschicht aus Cyan (C) gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
10B ist ein erklärendes Diagramm, das ein Muster der Vorderkante der Cyan (C) Tonerschicht gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
10C ist ein erklärendes Diagramm, das ein Muster der übertragenden Partikelschicht und der Cyan (C) Tonerschicht, nachdem die Vorderkante der Ausdehnungsverarbeitung unterzogen wurde, gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
11A ist eine schematische Querschnittsansicht der übertragenden Partikelschicht und der Tonerschicht zwischen der lichtempfindlichen Trommel und der Zwischenübertragungswalze gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung,
11B ist eine schematische Querschnittsansicht des inneren Zusammenbrechens der übertragenden Partikelschicht gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung,
12 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Muster erzeugende Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
13A ist eine schematische Querschnittsansicht der übertragenden Partikelschicht und der Tonerschicht zwischen der lichtempfindlichen Trommel und der Zwischenübertragungswalze gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung,
13B ist eine schematische Querschnittsansicht des inneren Zusammenbrechens der übertragenden Partikelschicht gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung,
14 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Muster erzeugende Vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt, und
15 ist eine schematische strukturelle Ansicht, die eine eine übertragende Partikelschicht formende Vorrichtung einer anderen Abwandlung zeigt.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben. Als erstes wird ein Beispiel, das zum Verständnis der Erfindung hilfreich ist, beschrieben werden. 1 zeigt einen ein Bild formenden Abschnitt einer elektrophotographischen Vorrichtung 10 als eine ein Bild formende Vorrichtung. Eine lichtempfindliche Trommel 12, die das Bildaufnahmeelement darstellt, weist eine lichtempfindliche Schicht auf, die aus organischem oder amorphem Silikonharz von 10 bis 40 μm Dicke auf einer leitfähigen Metalltrommel, so wie aus Aluminium, gebildet wird. Die lichtempfindliche Trommel 12 ist bevorzugterweise mit einer Schutzschicht ausgestattet, die eine Dicke von 5 μm oder weniger aufweist, und die beispielsweise aus Fluorharz, Silikonharz auf der lichtempfindlichen Schicht hergestellt wurde.
Am Umfang der lichtempfindlichen Trommel 12 ist eine Ladevorrichtung 13, die eine bekannte Scoroton-Ladevorrichtung umfasst, eine Belichtungsvorrichtung 17 zum Bestrahlen eines Lichts auf die geladene lichtempfindliche Trommel 12 gemäß der Bildinformation, um ein elektrostatisch latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 12 zu bilden und eine Entwicklungseinheit 18 zum Bereitstellen von Flüssigentwickler 18Y~18C, der unterschiedliche Farben Gelb (Y), Magenta (M) beziehungsweise Cyan (C) aufweist, um das elektrostatisch latente Bild zu entwickeln, ist entlang der Drehrichtung der lichtempfindlichen Trommel 12 angeordnet. Die Ladevorrichtung 13, die Beleuchtungsvorrichtung 17 und die Entwicklungseinheit 18 bilden die ein Bild formende Vorrichtung.
Am Umfang der lichtempfindlichen Trommel 12 befinden sich eine eine übertragende Partikelschicht formende Vorrichtung 21 zum Formen einer übertragenden Partikelschicht 40, eine quetschende Vorrichtung 22 zum gleichzeitigen Löschen eines Nebels des auf der lichtempfindlichen Trommel 12 gebildeten flüssigen Entwicklerbildes und Entfernen des überschüssigen flüssigen Entwicklers und eine Trocknungsvorrichtung 23 zum wiederholten Entfernen des flüssigen Trägers vom flüssigem Entwicklerbild. Darüber hinaus sind eine Übertragungsvorrichtung 27 zum Übertragen des Tonerbildes, von dem so der flüssige Träger entfernt wurde, auf ein Druckpapier P oder ein Übertragungsmedium, eine Reinigungsvorrichtung 28 zum Reinigen von zurückbleibendem Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 12 durch Kontaktieren der lichtempfindlichen Trommel 12 und eine Löschungslampe 30 zum Löschen der restlichen Aufladung auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 an der stromabwärts gelegenen Seite der Trocknungsvorrichtung 23 am Umfang der lichtempfindlichen Trommel 12 angeordnet.
Die Beleuchtungsvorrichtung 17 strahlt selektiv einen Laserstrahl 14, welcher korrespondierend ist zu dem Lichtsignal von Gelb (Y), Magenta (M) oder Cyan (C), das entsprechend dem von der Bildinformation erhaltenen Aufnahmesignal moduliert wird, auf einen belichtenden Abschnitt 16 der lichtempfindlichen Trommel 12. Die Belichtungsvorrichtung 17 formt durch Entladen des Abschnitts der lichtempfindlichen Trommel 12, auf den der Laserstrahl 14 exponiert wird, ein elektrostatisch latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 12.
Die Entwicklungseinheit 18 passt drei Entwicklungsvorrichtungen 32Y~32C an, die Flüssigentwickler 18Y~18C der unterschiedlichen Farben Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) enthalten, die in Entwicklerbehältern 31Y~31C beziehungsweise auf einem Entwicklungseinheitsgestell 18a gelagert werden. Entwicklungswalzen 33Y~33C, die die Flüssigentwickler 18Y~18C der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 zu Verfügung stellen, werden in entsprechenden Entwicklungsvorrichtungen 32Y~32C bereitgestellt. Eine Entwicklungsspannung von beispielsweise +600 V wird an die Entwicklungswalzen 33Y~33C angelegt. Die Entwicklungswalzen 33Y~33C sind so angeordnet, dass sie der lichtempfindlichen Trommel 12 zugewandt sind und einen Spalt von ungefähr 100 μm mittels einer Spaltwalze (nicht gezeigt) aufweisen, welche an deren Rand angeordnete ist. Das Entwicklungseinheitsgestell gleitet in wechselseitiger Weise entlang der durch den Pfeil t gezeigten Richtung mit einem Zuführmechanismus, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist.
Die Flüssigentwickler 18Y bis 18C weisen Tonerpartikel mit einem ungefähren Durchmesser von 1 μm oder weniger auf, die zumindest eine Harzkomponente und eine farbgebende Komponente, die in einem isolierenden flüssigen Träger, der ein Dispergierungslösungsmittel ist, dispergierte sind, enthalten. Die Tonerpartikel werden im flüssigen Träger aufgeladen. Für die Harzkomponente der Tonerpartikel gibt es keine Einschränkung, so lange das Harz im flüssigen Träger unlöslich ist. Zum Beispiel sind Acrylharz, Polyesterharz, Olefinharz, Silikonharz etc. verfügbar.
Bezüglich der farbgebenden Komponenten Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) können zahlreiche Farbstoffe oder Pigmente verwendet werden. Für die farbgebende Komponente Gelb (Y) kann beispielsweise Acetoessigsäureallylamidmonoazo- Gelbpigment, wie Gelbpigment 1, dto. 3, dto. 74, dto. 97 und dto. 98, Imidazolonmonoazo-Gelb, wie Pigment Gelb 181, Acetoessigsäureallylamiddisazo-Gelbpigment, wie C. I. Pigment Gelb 12, dto. 13, dto. 14 und dto. 17 und gelber Farbstoff, wie C. I. Lösungsgelb 19, dto. 77, dto. 79 und C. I. Dispergiergelb 164 eingesetzt werden.
Für die farbgebende Komponente Magenta (M) kann beispielsweise Rot- oder Ponceaupigment, wie C. I. Pigment Rot 48, dto. 49:1, dto. 53:1, dto. 57, dto. 57:1, dto. 81, dto. 122, dto. 5 und dto. 146 und roter Farbstoff, wie C. I. Lösungsrot 49, dto. 52, dto. 58 und dto. 8 verwendet werden. Für die farbgebende Komponente Cyan (C) können beispielsweise blaue Farbstoffe oder Pigmente aus Kupferphthalocyanin, wie C. I. Pigment Blau 15:3 und dto. 15:4 und Derivate davon verwendet werden. Zusätzlich zu diesen oben genannten können, falls erforderlich, einige Additive, wie Aufladungssteuerungsagenzien und Wachs zugemischt werden.
Für das oben genannte Beispiel wurden Isoper L (hergestellt von Exxon Chemical Inc.) als flüssiger Träger, positiv geladene Acrylharze, deren Glasübergangstemperatur (im Folgenden mit Tg abgekürzt) 45°C beträgt als Harzkomponente und Pigment Gelb 1, C. I. Pigment Rot 48 und C. I. Pigment Blau 15:3 als farbgebende Komponenten Gelb (Y), Magenta (M) beziehungsweise Cyan (C) verwendet.
Die eine übertragende Partikelschicht formende Vorrichtung 21 befindet sich benachbart zur Gelb (Y)-Entwicklungsvorrichtung 32Y auf dem Entwicklungsgestell 18a der Entwicklungseinheit 18. Die eine übertragende Partikelschicht formende Vorrichtung 21 passt flüssiges übertragendes Material 37a an, das übertragende Partikel 37 enthält, die in isolierendem Dispergierungslösungsmittel in einem Behälter 36 dispergiert sind, und stellt eine Walzenelektrode 38 bereit, an die beispielsweise +400 V Spannung angelegt wird, um das flüssige übertragende Material 37a auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 bereitzustellen. Die Walzenelektrode 38 ist der lichtempfindlichen Trommel 12 zugewandt mit einem Spalt von ungefähr 100 μm mittels einer an jeder deren Kanten vorgesehenen Spaltwalze (nicht gezeigt).
Die übertragenden Partikel 37 werden aus einer Harzkomponente hergestellt, deren Durchmesser gleich oder kleiner ist als 1 μm und werden im Dispergierungslösungsmittel aufgeladen. Die Harzkomponente der übertragenden Partikel 37 ist als gleich zur Harzkomponente der Tonerpartikel festgelegt. Dadurch wird jede Harzausführung der übertragenden Partikel 37 und der Tonerpartikel vergleichbar zu einander und die Formgebung ist leicht auszuführen. Obwohl die übertragenden Partikel 37 grundsätzlich keine farbgebenden Agenzien erfordern und klar und farblos sein können, können ihnen einige farbgebende Agenzien als Additiv zugefügt werden, um ihnen, wenn nötig, Freisetzbarkeit etc. zu verleihen. Als Additiv kann Glimmer, Magnesiumoxid, Tonerde, Zinkstearat, Calciumstearat, Kieselsäure, Al-Mg-Zn-hydrostearat, Silikat, Silikonharz, Silikonkautschuk, Silikonkautschuk-Harz-Verbundstoff, Zinkoxid, N-Lauroyl-N-lysin, Titanoxid etc. verwendet werden.
Jedoch werden hierbei verwendete Materialien durch die folgenden Bedingungen zufrieden gestellt. Dies meint, dass die Koagulationskraft der übertragenden Partikelschicht 40, die durch die übertragenden Partikel 37 gebildet werden, welche im Folgenden als Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln 37 beschrieben wird, kleiner sein sollte als die Anhaftkraft zwischen der übertragenden Partikelschicht 40 und der lichtempfindlichen Trommel 12 während des Druckübertragungsvorgangs. Um die Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln 37 zu verkleinern, kann ein Material mit hoher Tg, wie eine Harzkomponente der übertragenden Partikel 37 verwendet werden, oder sie kann auch erzielt werden, wenn eine angemessene Menge an Dispergierungslösungsmittel zurückbleibt, wenn das flüssige übertragende Material 37a getrocknet wird.
Es wird zwar, um einen inneres Zusammenbrechen in der übertragenden Partikelschicht 40, die eine geringere Koagulationskraft aufweist, wenn die Oberflächenenergiedifferenz oder die Schubspannung beim Übertragungsvorgang ausgeübt wird, bevorzugt, übertragende Partikel 37 zu verwenden, die eine höher Tg der Harzkomponente aufweisen. In der Praxis ist die Tg der für die übertragenden Partikel 37 verwendeten Harzkomponente nicht niedriger als 25°C, vorzugsweise 45°C oder mehr. Zusätzlich kann die für die Tonerpartikel des Flüssigentwicklers verwendete Harzkomponente eine Tg aufweisen, die niedriger ist als diejenige der für die übertragenden Partikel 37 verwendeten Harzkomponente, solange ein inneres Zusammenbrechen in der übertragenden Partikelschicht 40 erzeugt werden muss.
Andererseits, wenn eine angemessene Menge des Dispergierungslösungsmittels des flüssigen übertragenden Materials 37a während des Übertragungsvorgangs zurückbleibt, ist es für die übertragende Partikelschicht 40 leicht, ein inneres Zusammenbrechen zu erzeugen, wenn die Oberflächenenergiedifferenz oder die Schubspannung in der übertragenden Partikelschicht 40 wirkt.
In diesem Beispiel wurden Isoper L (hergestellt von Exxon Chemical Inc.) als Dispergierungslösungsmittel des flüssigen übertragenden Materials 37a, positiv geladenes Acrylharz, dessen Tg 45°C beträgt, als Harzkomponente und Kieselsäure als Additiv verwendet. Eine quetschende Vorrichtung 22 auf der stromabwärts gelegenen Seite der eine übertragende Partikelschicht formenden Vorrichtung 21 am Umfang der lichtempfindlichen Trommel 12 ist mit einer Metallwalze 22a ausgestattet, die von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 mit ungefähr 50 μm beabstandet ist. Eine Spannung von ungefähr +600 V wird an die Metallwalze 22a angelegt, die sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit drehte, die etwa drei mal schneller ist als die Oberflächengeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 12 in die durch Pfeil s angezeigten Richtung, die die gleiche Drehrichtung ist, wie die durch Pfeil r bezeichnete der lichtempfindlichen Trommel 12.
Mit Bezug auf das der lichtempfindlichen Trommel 12 bereitgestellte flüssige, übertragende Material 37a, nachdem es die quetschende Vorrichtung 22 passiert hat, werden die an der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 angehafteten übertragenden Partikel 37 durch eine Kraft eines elektrischen Feldes gezwungen, sich auf die lichtempfindliche Trommel 12 zu pressen. Darüber hinaus wird überschüssiges Dispergierungslösungsmittel auf der lichtempfindlichen Trommel 12 durch Drehen der Metallwalze 22a entfernt. Auf gleiche Art und Weise werden, in Hinblick auf die flüssigen Entwickler 18Y~18C, die der lichtempfindlichen Trommel 12 bereitzustellen sind, nachdem sie durch die quetschende Vorrichtung 22 hindurch gelaufen ist, am elektrostatisch latenten Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 angehafteten Tonerpartikel durch die Kraft eines elektrischen Feldes gezwungen, sich an die lichtempfindliche Trommel 12 zu drücken und Tonerpartikel, die im Hintergrund existieren, werden zur Seite der Metallwalze gezogen und gleichzeitig entfernt. Ferner werden überschüssige flüssige Entwickler 18Y~18C auf der lichtempfindlichen Trommel 12 durch Drehen der Metallwalze 22a entfernt. Außerdem trocknet die Trocknungsvorrichtung 23 den überschüssigen flüssigen Träger auf der lichtempfindlichen Trommel 12 durch Blasen eines Luftstrahls auf die lichtempfindliche Trommel 12.
Wie in 1 gezeigt, weist eine übertragende Vorrichtung 27 eine Zwischenübertragungswalze 27a als ein Zwischenübertragungsmedium auf und Druckwalzen 27b, von denen jede Heizvorrichtungen 43, 43 entsprechend darin aufweist. Die übertragende Vorrichtung 27 überträgt zuerst die Tonerschicht der lichtempfindlichen Trommel 12 auf die Zwischenübertragungswalze 27a mit Hilfe eines durch eine Schubspannung erreichten Übertragungsdrucks und überträgt danach die Tonerschicht mit Hilfe des Übertragungsdrucks auf das Druckpapier P. Die Zwischenübertragungswalze 27a weist eine Metallwalze auf, deren Oberfläche mit einer Gummischicht umhüllt ist und von der lichtempfindlichen Trommel 12 abgetrennt werden kann. Zusätzlich ist die Oberflächengeschwindigkeit V2 der Zwischenübertragungswalze 27a ausgelegt eine Geschwindigkeit zu sein, die langsamer ist als die Oberflächengeschwindigkeit V1 der lichtempfindlichen Trommel 12, beispielsweise 0,9V1~0,98V1, um auf die übertragende Partikelschicht 40 und die Tonerschicht 41 eine Schubspannung auszuüben, wobei die Übertragungseffizienz während des ersten Übertragens verbessert wird.
Als nächstes wird der Betrieb des Beispiels beschrieben werden. Nach dem der ein Bild formende Vorgang begonnen hat, werden die Zwischenübertragungswalze 27a und die Reinigungsvorrichtung 28 der übertragenden Vorrichtung 27 von der lichtempfindlichen Trommel 12 getrennt, während ein vollfarbig entwickeltes Bild durch Überlagern der übertragenden Partikelschicht 40 und der Tonerschichten 41 von Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) auf der lichtempfindlichen Trommel 12 erhalten wurde. Auf diese Art und Weise beginnt die lichtempfindliche Trommel 12 ihre Drehung in Richtung des Pfeils r, während die Zwischenübertragungswalzen 27a und die Reinigungsvorrichtung 28 von der lichtempfindlichen Trommel 12 getrennt gehalten werden. Die übertragende Partikelschicht 40 wird zuerst auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 bei der ersten Drehung der lichtempfindlichen Trommel 12 geformt. Danach dreht sich die lichtempfindliche Trommel 12 um drei Drehungen, um dreifarbige Tonerschichten 41 aus Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) durch Überlagern der Tonerschicht jeder Farbe auf die übertragende Partikelschicht 40 mit jeder Drehung zu bilden. Als Ergebnis wird ein vollfarbig entwickeltes Bild erhalten.
Genauer gesagt, wird bei der ersten Drehung der lichtempfindlichen Trommel 12 das Entwicklungseinheitsgestell 18 so verschoben, dass die Walzenelektrode 38 der eine übertragende Partikelschicht formenden Vorrichtung 21 der lichtempfindlichen Trommel 12 gegenüber liegen kann. Zu dieser Zeit wird die Entwicklungseinheit 18 in einer Bereitschaftsstellung gehalten. Ein Spalt von ungefähr 100 μm wird zwischen der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 und der Walzenelektrode 38 vorgesehen. Der Spalt wird mit dem flüssigen Übertragenden Material 37a als Ergebnis der Drehung der Walzenelektrode 28 in die Richtung, die zum Beispiel durch den Pfeil u angezeigt wird, gefüllt, und dann wird ein Wulstrand zwischen der lichtempfindlichen Trommel 12 und der Walzenelektrode 38 gebildet. Ein elektrisches Feld wird im Wulstrand durch die Potentialdifferenz von 400 V gebildet, da eine Spannung von ungefähr +400 V an die Walzenelektrode 38 angelegt wird, während das Potential der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 im Wesentlichen 0 Volt beträgt. Aufgrund des elektrischen Felds werden die positiv geladenen übertragenden Partikel 37 durch Elektrophorese in Richtung der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 bewegt. Als Ergebnis wird eine Beschichtung aus dem flüssigen übertragenden Material 37a, das die übertragenden Partikel 37 enthält, auf der gesamten Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 geformt.
Sobald ein Abschnitt der lichtempfindlichen Trommel 12 an der quetschenden Vorrichtung 22 angelangt und die Metallwalze 22a sich in Richtung des Pfeils s dreht, wird überschüssiges Dispergierungslösungsmittel an diesem Abschnitt abgeschabt. Ein von der Metallwalze 22a auf die Oberfläche lichtempfindlichen Trommel 12 gerichtetes elektrisches Feld wird erzeugt, wenn die Schicht des flüssigen übertragenden Materials 37a, das die übertragenden Partikel 37 enthält, auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 nahe der Metallwalze 22a kommt. In der quetschenden Vorrichtung 22 wird eine Spannung von ungefähr +600 V an die Metallwalze 22a angelegt, die von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 mit einem Spalt von ungefähr 50 μm entfernt ist. Die übertragenden Partikel 37 werden dann auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 gepresst.
Ferner, da die Metallwalze 28 sich in Richtung des Pfeils s mit einer Geschwindigkeit, die ungefähr drei mal schneller ist als die Drehgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 12, dreht, wird überschüssiges Dispergierungslösungsmittel, das hauptsächlich auf dem Oberflächenabschnitt der Schicht des flüssigen übertragenden Materials 37a vorliegt, mit Hilfe eines Flüssigkeit ausquetschenden Effekts entfernt. Als nächstes beginnt der Bild formende Vorgang für Gelb (Y). Zunächst wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 gleichmäßig mit bis zu +800 V durch die Ladungsvorrichtung 13 über die übertragende Partikelschicht 40, die auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 geformt ist, aufgeladen. Dann bestrahlt ein mit der gelben Bildinformation als erste farbige Bildinformation der Bildinformation modulierter Laserstrahl 14 der Beleuchtungsvorrichtung 17 die lichtempfindliche Trommel 12 selektiv, um das Potential des Bildabschnitts auf ungefähr +200 V abzusenken, so dass ein elektrostatisch latentes Bild entsprechend dem gelben Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 12 geformt wird.
Die Entwicklungseinheit 18 wird aus der Bereitschaftsstellung durch Verschieben des Entwicklungseinheitsgestells 18a in Richtung des Pfeils t bewegt und die Entwicklungswalze 33Y des Gelbs (Y) wird in die Entwicklungsstellung bewegt. Die Entwicklungswalze 33Y wird mit einem Spalt von ungefähr 100 μm zur lichtempfindlichen Trommel 12 in der Entwicklungsstellung gehalten. Der Spalt wird mit dem flüssigen Entwickler 18Y des Gelbs (Y) gefüllt, der durch die Entwicklungswalze 33Y bereitgestellt wird und ein Wulstrand wird gebildet.
Wenn das elektrostatisch latente Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 12 durch den Wulstrandbereich, der mit dem flüssigen Entwickler 18Y des Gelbs (Y) zwischen der lichtempfindlichen Trommel 12 und der Entwicklungswalze 33Y gebildet wird, durchläuft, wird ein von der Entwicklungswalze 33Y auf die lichtempfindliche Trommel 12 gerichtetes elektrisches Feld im Bildabschnitt gebildet, wobei ein von der lichtempfindlichen Trommel 12 auf die Entwicklungswalze 33Y gerichtetes elektrisches Feld im Nicht-Bildabschnitt gebildet wird, da eine Spannung von ungefähr +600 V an die Entwicklungswalze 33Y angelegt wird. Deshalb kleben die Tonerpartikel aufgrund der oben erwähnten elektrischen Felder nur am Bildabschnitt. Als Folge hieraus wir ein Bild des flüssigen Entwicklers 18Y des Gelbs (Y), welches die erste Farbe ist, auf der lichtempfindlichen Trommel 12 nach dem Durchlaufen durch die Entwicklungsvorrichtung 32Y gebildet.
In der quetschenden Vorrichtung 22 wird eine Spannung von ungefähr +600 V an die Metallwalze 22a angelegt. Dadurch wird ein von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 auf die Metallwalze 22a gerichtetes elektrisches Feld im Nicht-Bildabschnitt geformt, wobei ein elektrisches Feld in Richtung der Weiterleitung von der Metallwalze 22a zu der lichtempfindlichen Trommel 12 im Bildabschnitt gebildet wird, wenn das Bild des flüssigen Entwicklers 18Y nahe an die quetschende Vorrichtung 22 gelangt. Als Folge werden schwimmende Tonerpartikel durch die Metallwalze 22a im Nicht-Bildabschnitt gesammelt, wobei die Tonerpartikel, die das Bild bilden, gezwungen werden, sich auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 im Bildabschnitt zu pressen.
Ein Flüssigkeit quetschender Effekt, der beim Formen der übertragenden Partikelschicht 40 wirkt, tritt vergleichbar durch die Metallwalze 22a auf, der flüssige Träger, der hauptsächlich auf dem Oberflächenabschnitt des flüssigen Entwicklers 18Y des Gelbs (Y) vorliegt, wird abgeschabt. Eine dünne Tonerschicht 40, die aus Tonerpartikeln des Gelbs (Y) zusammengesetzt ist, wird auf der übertragenden Partikelschicht 40 auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 gebildet.
Als nächstes wird das Formen des Magentas (M) der zweiten Farbe auf der Tonerschicht 40 des Gelbs (Y) in gleicher Weise wie Gelb (Y) ausgeführt. Und zwar wird bei der nächsten Drehung die lichtempfindliche Trommel 12 aufgeladen und belichtet und dann wird die Entwicklungsvorrichtung 32M des Magentas (M) in der Entwicklungsposition durch weiteres Verschieben des Entwicklungsvorrichtungsgestells 18a in der Entwicklungsstellung angeordnet, um die Entwicklung mit dem Flüssigentwickler des Magentas (M) auszuführen. Danach wird der flüssige Träger getrocknet und durch die quetschende Vorrichtung 22a in einem Ausmaß entfernt, dass eine ausreichende Menge an flüssigem Träger zurückbleibt und dann wird die Tonerschicht 41 aus Magenta (M) auf die Tonerschicht 41 aus Gelb (Y) auf der übertragenden Partikelschicht 40 der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 überlagert.
Für Cyan (C) der dritten Farbe wird die Tonerschicht 41 auch in der gleichen Weise wie oben geformt. Schließlich wird die dreifarbige Tonerschicht 41 aus Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) auf die übertragende Partikelschicht 40 auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 überlagert und ein vollfarbiges entwickeltes Bild wird erhalten. Das vollfarbig entwickelte Bild wird durch die Trocknungsvorrichtung 23 getrocknet und in dem Ausmaß entfernt, dass eine ausreichende Menge an flüssigem Träger zurückbleibt, bevor der Übertragungsvorgang ausgeführt wird. Aufgestapelt auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 trockneten die übertragende Partikelschicht 40 und die Tonerschicht und formen die Tonerschichten 41 durch Trocknen der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12.
Daher verbleibt der flüssige Träger mehr als in den Tonerschichten 41, so dass sich die Koagulationskraft in der übertragenden Partikelschicht 40 erniedrigt, so dass ein inneres Zusammenbrechen darin leicht verursacht wird. Zusätzlich kann die Trocknungsvorrichtung 23 betrieben werden, um den flüssigen Träger weiterhin zu entfernen, nach dem der Betrieb der quetschenden Vorrichtung für die drei Farben beendet wurde.
Im Übertragungsvorgang werden die übertragende Vorrichtung 27 und die Reinigungsvorrichtung 28 mit der lichtempfindlichen Trommel 12 in Kontakt gebracht. Die Zwischenübertragungswalze 27a wird so in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 12 gebracht, dass die Übertragungsvorrichtung 27 einen Walzenspalt bildet. Die Zwischenübertragungswalze 27a wird in Übereinstimmung mit der Drehung der lichtempfindlichen Trommel 12 angetrieben, so dass sie sich in die durch Pfeil v angezeigte Richtung mit einer Oberflächengeschwindigkeit V2 von ungefähr 0,9V1~0,98V1 dreht, wenn die Oberflächengeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 12 V1 beträgt. Wenn das auf der übertragenden Partikelschicht 40 geformte Tonerbild am Übertragungswalzenspalt zwischen der Zwischenübertragungswalze 27a und der lichtempfindlichen Trommel 12 ankommt, sind die übertragende Partikelschicht 40 und die Tonerschichten 41 dem Empfang einer Schubspannung unterworfen, die durch die Oberflächengeschwindigkeitsunterschiede zwischen der Zwischenübertragungswalze 27a und der lichtempfindlichen Trommel 12 verursacht wird, wie in 2A, B gezeigt.
2A zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Tonerschicht 41, wenn die Zwischenübertragungswalze 27a in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 12 kommt. Im Walzenspalt zwischen der Zwischenübertragungswalze 27a und der lichtempfindlichen Trommel 12, wenn die Schubspannung Fs, die durch die Unterschiede zwischen der Oberflächengeschwindigkeit V1 der lichtempfindlichen Trommel 12 und der Oberflächengeschwindigkeit V2 der Zwischenübertragungswalze 27a hervorgerufen wird, wirkt auf Abschnitte zwischen der Zwischenübertragungswalze 27a und der lichtempfindlichen Trommel 12 und in Antwort auf die Schubspannung Fs werden Abstoßungen Fb und Fa in der Tonerschicht 41 beziehungsweise der übertragenden Partikelschicht 40 erzeugt. Hierdurch, da die Koagulationskraft der übertragenden Partikel 37 in der übertragenden Partikelschicht 40 kleiner ist als die Anhaftkraft zwischen der übertragenden Partikelschicht 40 und der lichtempfindlichen Trommel 12, wird die übertragende Partikelschicht 40 durch die Schubspannung überwunden und ein inneres Zusammenbrechen in der Mitte des Teils der übertragenden Partikelschicht 40 tritt auf, wie in 2B gezeigt.
Dann wird die vollfarbige Tonerschicht 41, die durch Druck die Zwischenübertragungswalze 27a kontaktiert wird, zuerst mit hoher Übertragungseffizienz zusammen mit der übertragenden Partikelschicht 40 auf die Oberfläche der Zwischenübertragungswalze 27a übertragen. Die somit zuerst auf die Zwischenübertragungswalze 27a übertragene vollfarbige Tonerschicht 41 wird als nächstes auf das mit der Zwischenübertragungsrolle 27a und die Druckwalze 27b gehaltene und hindurchbeförderte Druckpapier P übertragen. Die Druckwalze dreht sich in die durch Pfeil w (1) angezeigte Richtung in Synchronisation mit der Drehung der Zwischenübertragungswalze 27a. Ein vollfarbig entwickeltes Bild auf dem Druckpapier P wird erhalten. Der Mechanismus der zweiten Übertragung der vollfarbigen Tonerschicht 41 von der Zwischenübertragungswalze 27a auf das Druckpapier P beruht prinzipiell auf den Unterschieden der Oberflächenenergie zwischen der Zwischenübertragungswalze 27a und dem Druckpapier P.
Nachdem die vollfarbige Tonerschicht 41 auf die Zwischenübertragungswalze 27a übertragen wurde, wird die auf der lichtempfindlichen Trommel 12 zurückbleibende übertragende Partikelschicht 40 durch eine Reinigungsvorrichtung 28 gereinigt und die zurückbleibende Aufladung darauf wird mit der Löschungslampe 30 gelöscht. Eine Serie von ein Bild formenden Vorgängen endet. Bald nach dem ersten Übertragen der vollfarbigen Tonerschicht 41 werden die übertragenden Partikelschichten 40 auf der Tonerschicht 41 und der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 über deren gesamte Fläche (100% Fläche) beobachtet und das günstige Zusammenbrechen wurde bestätigt.
Wie im obigen zum Verständnis der Erfindung hilfreichen Beispiel beschrieben, wird die übertragende Partikelschicht 40 vor der Formung der Tonerschicht 41 auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 gebildet, deren Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln 37 kleiner ist als die Anhaftkraft an die lichtempfindliche Trommel 12, wenn die Druckübertragung der Tonerschicht 41 von der lichtempfindlichen Trommel 12 auf die Zwischenübertragungswalze 27a ausgeführt wird, während eine Schubspannung auf die Tonerschicht 41 und die übertragende Partikelschicht 40 bereitgestellt wird, wird ein inneres Zusammenbrechen in der übertragenden Partikelschicht 40 erzeugt. Als Folge wird die Tonerschicht 41 auf der übertragenden Partikelschicht 40 mit hoher Übertragungseffizienz sicher auf die Zwischenübertragungswalze 27a übertragen, ohne einen Defekt in der Tonerschicht zu ergeben, was es ermöglicht, ein hoch qualitativ entwickeltes Bild auf dem Druckpapier P zu erhalten.
Weiterhin wird im Beispiel keine Hitze auf die lichtempfindliche Trommel 12 angelegt, um die übertragende Partikelschicht 40 darauf zu bilden. Entsprechend wird die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel 12 verlängert und es wird ermöglicht, organische lichtempfindliche Materialien zu verwenden, die leicht durch Hitze beeinflusst werden, so dass die Möglichkeit zur Auswahl von lichtempfindlichem Material erweitert wird.
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun in Bezug auf die 3 bis 7B erklärt werden. In der ersten Ausführungsform ist die in einem vorbestimmten Bereich auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 geformte übertragende Partikelschicht gemäß dem Muster einer Tonerschicht 71, anstelle des Formens der gesamten Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel 12, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben. Andere Merkmale der ersten Ausführungsform sind die gleichen wie die im zuvor genannten, zum Verständnis der vorliegenden Erfindung hilfreichen Beispiels, so dass Konstruktionen, die den im obigen Beispiel erklärten entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und genaue Erklärungen nicht gegeben werden.
Die elektrophotographische Vorrichtung dieser Ausführungsform weist eine ein Muster erzeugende Vorrichtung 50 zum Erzeugen einer Bildinformation zu einer Belichtungsvorrichtung 17 auf, die den Bereich, auf dem die übertragende Partikelschicht 70 gebildet werden soll, festlegt und ein örtliches Signal erzeugt. Die übertragende Partikelschicht 70 wird auf einem vorgegebenen Bereich geformt, basierend auf der örtlichen Information von der ein Muster erzeugenden Vorrichtung 50.
Wie in 3 gezeigt, weist die ein Muster erzeugende Vorrichtung 50 eine Originalbildeingabeeinheit 60, die geeignet ist, eine Originalbildinformation von einer Eingabevorrichtung, wie einem Scanner oder einem Personalcomputerterminal, zu empfangen, eine Vorverarbeitungseinheit 61, die γ-Korrektur, Farbeinstellung und Farbumwandlung ausführt und andere Verarbeitung für jedes, von der der Originalbildeingabeeinheit 60 bereitgestellte 8-Bit Farbtrennungssignal für rote (R), grüne (G) und blaue (B) Farben und eine binär verarbeitende Verarbeitungseinheit 62, die von der Vorverarbeitungseinheit 61 abgeleitete 8-Bit Bildsignale von Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) in 1-Bit Bildsignale umwandelt, nachdem das Verarbeiten ausgeführt wurde, so wie Zitterverarbeitung (engl. dither processing) oder Fehlerstreuungsverarbeitung, auf.
Die ein Muster erzeugende Vorrichtung 50 weist eine übertragende Partikelschichtmuster erzeugende Einheit 63A auf, die eine einen Bereich festlegende Vorrichtung ist, die den Bereich für die Information der übertragenden Partikelschicht 70 festlegt. Die übertragende Partikelschichtmuster erzeugende Einheit 63A umfasst einen ODER-Schaltkreis 66A, in den die Bildsignale von binär verarbeitetem Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C), abgeleitet von der binär verarbeitenden Verarbeitungseinheit 62 zugeführt werden und eine Ausdehnungsverarbeitungseinheit 67A, die die Signale des ODER-Schaltkreises 66A ausdehnt. Ein Ausdehnungsparametersignal 68A zeigt an, wie auszudehnen ist, wird der Ausdehnungsverarbeitungseinheit 67A zugeführt. Zusätzlich weist die ein Muster erzeugende Vorrichtung 50 eine Steuerungseinheit 64 für aufgenommene Signale auf, in die die Bildsignale von der binär verarbeitenden Verarbeitungseinheit 62 und übertragenden Partikelschicht-Bild-T Signal von der übertragenden Partikelschicht erzeugenden Einheit 63A zugeführt werden.
Dann wird jede Information von Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) von der Steuerungseinheit 64 für aufgenommene Signale der ein Muster erzeugenden Vorrichtung 50 und der örtlichen Information für die Formung der übertragenden Partikelschicht 70, wie Modulierung der Daten des auf der lichtempfindlichen Trommel 12 geformten Bildes an eine Beleuchtungsvorrichtung 17 gesendet, wodurch ein Laserstrahl 14 EIN/AUS gesteuert wird. Die Bildmodulationsdaten von der ein Muster erzeugenden Vorrichtung 50 ermöglichen die Formung der übertragenden Partikelschicht 70 auf dem vorgegebenen Bereich, ebenso wie die Information der Tonerschicht 71. Mit anderen Worten, bezogen auf die von der ein Muster erzeugenden Vorrichtung 50 abgeleiteten Bildmodulationsdaten, ist die übertragende Partikelschicht 70 auf dem Bereich zu formenen, der der Tonerschicht 71 der Farbtrennbilder auf der lichtempfindlichen Trommel 12 entspricht (im Fall von Binärität, wird ein Abschnitt, der die Tonerschicht 71 aufweist, durch beispielsweise „1" gekennzeichnet) und auf einem gesamten, am Rande befindlichen Ausdehnungsbereich von der Tonerschicht 71, die durch den Ausdehnungsvorgang erhalten wurde. In der Praxis, wenn die Farbtrennungsbilder zum Beispiel Cyan (C) Tonerschicht 71c, Magenta (M) Tonerschicht 71m und Gelb (Y) Tonerschicht 71y sind, werden in 4A, 4B beziehungsweise 4C gezeigt, weist der Bereich für die Information der übertragenden Partikelschicht 70 ein Muster auf, das den gesamten Bereich, auf dem die Tonerschichten 71c bis 71y von Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) geformt werden, wie in 4D gezeigt.
Im Allgemeinen tritt, wenn ein vollfarbiges Bild mit Farbtrennbildern geformt wird, eine Falschausrichtung zwischen den Farbtrennungssignalen auf. Diese Falschausrichtung zwischen dem Bereich für die übertragende Partikelschicht 70 und die Tonerschicht 71 kann selbstverständlich auftreten. Um die Falschausrichtung in dieser Ausführungsform zu ergänzen, wird ein Vorgang zum Ausdehnen des Bereichmusters für die Information der übertragenden Partikelschicht 70 zu Verfügung gestellt. Die in 3 gezeigt Ausdehnungsverarbeitungseinheit 67A weist einen Pufferspeicher für 3 Zeilen auf (nicht gezeigt), die die Bereichsmuster für die übertragende Partikelschicht 70 bis zu den Bildpunkten 72a bis 72d ausdehnt, die sich an vier benachbarten Punkten befinden, deren Koordinaten (i, j – 1), (i – 1, j), (i, j + 1) und (i + 1, j) sind, beziehungsweise um den „1" Bildpunkt 72 (i, j), der die Tonerschicht 71 bildet, wie durch ein schwarzes Quadrat in 5 bezeichnet (4-Umgebungsverarbeitung).
Folglich wird im Bereich der Cyan (C) Tonerschicht 71c, gezeigt in 4A, wenn das Ausdehnungsverarbeiten auf das schwarze Quadrat der Cyan (C) Tonerschicht 71c, gezeigt in 5, angewandt wird, der Bereich für die Formung der übertragenden Partikelschicht 70 der Bereich wie in 6B gezeigt. In 6B sind weiße Quadrate 70a der Bereich, wo nur die übertragende Partikelschicht 70 geformt wird und kreuzschraffierte Abschnitte 70b bezeichnen den Bereich, wo die übertragende Partikelschicht 70 und die Cyan (C) Tonerschicht 71c überlappen. Durch das Ausdehnungsverarbeiten wird der Bereich für die übertragende Partikelschicht 70 ausgedehnt bis zu den weißen Abschnitten 70a, zusätzlich zum Bereich der Cyan (C) Tonerschicht 71c.
Zudem wird der Ausdehnungsgrad der Tonerschicht 71 durch das Ausdehnungsparametersignal, das der Ausdehnungsverarbeitungseinheit 67A zugeführt wird, eingestellt. Zum Beispiel ist eine 8-Umgebungsverarbeitung, die bis zu den gesamten Bildpunkten im 3 × 3 Fenster mit Bezug auf „1" Bildpunkt (die Koordinate ist (i, j)), der die Tonerschicht 72, dargestellt durch ein schwarzes Quadrat in 5, bildet, ausdehnt, möglich, oder das Ausdehnungsmaß innerhalb des N × N Fensters kann möglich sein durch Ausdehnen einer Matrix des Randbereichs des „1" Bildpunkts (die Koordinate ist (i, j)), der die Tonerschicht 72 bildet, dargestellt durch das schwarze Quadrat.
Der Betrieb dieser Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. In dieser Ausführungsform wird die übertragende Partikelschicht 70 auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 geformt, bevor das vollfarbige Bild im ein Bild formenden Vorgang geformt wird, wie es der Fall in der ersten Ausführungsform ist. Der Formungsschritt der übertragenden Partikelschicht wird im Folgenden beschrieben. In Übereinstimmung mit der Drehung der lichtempfindlichen Trommel 12 in die durch den Pfeil r angezeigte Richtung in Antwort auf den Beginn des ein Bild formenden Vorgangs, wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 gleichförmig bis zu ungefähr +800 V durch die Ladungsvorrichtung 13 aufgeladen.
Dann wird die lichtempfindliche Trommel 12 mit Licht von der Beleuchtungsvorrichtung 17 in Übereinstimmung mit dem Bereichsmuster der übertragenden Partikelschicht 70 belichtet. Das heißt, dass die Beleuchtungsvorrichtung 17 den EIN/AUS gesteuerten Laserstrahl 14, basiert auf den von der Steuerungseinheit 64 für aufgenommene Bildsignale in der ein Muster erzeugenden Vorrichtung 50 übermittelten Bildmodulationsdaten, belichtet. Die Bildmodulationsdaten sind hier Informationen des Bereichs für die Informationen der übertragenden Partikelschicht 70.
Als Ergebnis sinkt das Potential des belichteten Bereichs der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 auf ungefähr +200 V ab und das elektrostatisch latente Bild, das das Bereichsmuster der übertragenden Partikelschicht 70 aufweist, wird auf der lichtempfindlichen Trommel 12 geformt. Danach kommt der belichtete Teil der lichtempfindlichen Trommel 12 an der eine übertragende Partikelschicht formenden Vorrichtung 21 an und die Walzenelektrode 38 stellt hierzu das flüssige übertragende Material 37a bereit. Eine Spannung von ungefähr +600 V wird an die Walzenelektrode 38 angelegt. Wenn das elektrostatisch latente Bild durch den Wulstrandbereich zwischen der lichtempfindlichen Trommel 12 und der Walzenelektrode 38 hindurch läuft, wird ein von der Walzenelektrode 38 auf die lichtempfindliche Trommel 12 gerichtetes elektrisches Feld im Bereich der übertragenden Partikelschicht 70 geformt, während ein elektrisches Feld von der lichtempfindlichen Trommel 12 auf die Walzenelektrode 38 gebildet wird am außerhalb liegenden Bereich oder im nicht geformten Bereich für die übertragende Partikelschicht 70. Deshalb kleben die übertragenden Partikel 37 im flüssigen übertragenden Material 37a nur im Bereich der übertragenden Partikelschicht 70.
Dann erreicht die übertragende Partikelschicht 70 auf der lichtempfindlichen Trommel 12 die quetschende Vorrichtung 22, und die übertragenden Partikel 37, die im nicht geformten Bereich der übertragenden Partikelschicht 70 schwimmen, werden gesammelt, während die übertragenden Partikel 37 weiter auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 im Bereich der übertragenden Partikelschicht 70 gepresst werden. Zur gleichen Zeit wird überschüssiges Dispergierungslösungsmittel auf der Oberfläche des flüssigen übertragenden Materials 37a mit der Metallwalze 22a abgeschabt. Dadurch wird die übertragende Partikelschicht 70 mit vorbestimmtem Muster gemäß der Bildmodulationsdaten von der ein Muster erzeugenden Vorrichtung 50 auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 gebildet.
Nachdem das Muster der übertragenden Partikelschicht 70 auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 bei der ersten Drehung der lichtempfindlichen Trommel 12 in dieser Weise geformt wurde, wird jeder der Formungsvorgänge für die Tonerschichten Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) abschnittsweise wiederholt, wie es bei der ersten Ausführungsform der Fall ist, um ein vollfarbiges Bild zu erhalten, bei dem die dreifarbigen Tonerschichten 71 von Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) übereinander gelagert werden. Dann trocknet und entfernt die Trocknungsvorrichtung 23 den flüssigen Träger, um ihn moderat zu belassen und dann beginnt der Übertragungsvorgang.
Wie in 7A gezeigt, empfangen die im Übertragungsvorgang auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 geformten übertragende Partikelschicht 70 und die Tonerschicht 71 eine durch die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Zwischenübertragungswalze 27a und der lichtempfindlichen Trommel 12 verursachte Schubspannung, wenn die Tonerschicht 71 am Übertragungswalzenspalt zwischen der Zwischenübertragungswalze 27a und der lichtempfindlichen Trommel 12 ankommt. Wie in 7B gezeigt, tritt ein Zusammenbrechen in der Mitte der übertragenden Partikelschicht 70, deren Koagulationskraft schwächer ist als die Anhaftkraft an die lichtempfindlichen Trommel 12, auf, die durch die Schubspannung verursacht wird. Die vollfarbige Tonerschicht 71, die mit der Zwischenübertragungswalze 27a durch Druck kontaktiert ist, wird zuerst mit hoher Übertragungseffizienz zusammen mit der übertragenden Partikelschicht 71 auf die Oberfläche der Zwischenübertragungswalze 27a übertragen. Deshalb wird sie als nächstes auf das Druckpapier P übertragen und das vollfarbig entwickelte Bild wird auf dem Druckpapier P erhalten.
In dieser Ausführungsform wird, wie in 6B gezeigt, wenn das Ausdehnungsverarbeiten angewendet wird, um die in 6A gezeigt Tonerschicht 71c zu formen, der Verbrauch der übertragenden Partikel der übertragenden Partikelschicht 70 auf ungefähr 39% verringert, verglichen mit demjenigen der auf der gesamten Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 geformten übertragenden Partikelschicht 70. Ein Verbrauchstest der übertragenden Partikelschicht 70, die ohne die Ausdehnungsverarbeitung auf die Tonerschicht 71 der 6A geformt wird, zeigt, dass der Verbrauch der übertragenden Partikel der übertragenden Partikelschicht 70 auf ungefähr 22% verringert werden könnte, verglichen mit demjenigen der auf der gesamten Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 geformten übertragenden Partikelschicht 70. Die Verarbeitung in dieser Ausführungsform wird mit dem binären Bild ausgeführt, jedoch kann sie auch auf das Multiwertbild anwendbar sein.
Bald nach dem ersten Übertragen der vollfarbigen Schicht 71 und der übertragenden Partikelschichten 70 werden die übertragenden Partikelschichten 70 auf der Tonerschicht 71 und auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 über deren gesamten entwickelten Bereich (100% Bereich) beobachtet und das günstige Zusammenbrechen innerhalb der übertragenden Partikelschicht 70 wurde bestätigt.
In dieser Ausführungsform, wie in Fällen des oben genannten Beispiels, wird die übertragende Partikelschicht 70, die schwächere Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln 37 als die Anhaftkraft an der lichtempfindlichen Trommel 12 aufweist, vor der Formung der Tonerschicht 71 gebildet. In der ersten Übertragung der Tonerschicht 71, die auf der übertragenden Partikelschicht 70 geformt wurde, welche auf die Zwischenübertragungswalze 27a durchgeführt wird, während des Anlegens einer Schubspannung auf die Tonerschicht 71 und die übertragende Partikelschicht 70, tritt das Zusammenbrechen in Abschnitten der übertragenden Partikelschicht 70, bei denen die Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln 37 schwach ist, auf. Deshalb wird die auf der übertragenden Partikelschicht 70 geformte Tonerschicht 71 sicher auf die Zwischenübertragungswalze 27a ohne Defekte darin übertragen, jedoch mit hoher Übertragungseffizienz, welche es ermöglicht, ein hoch qualitativ entwickeltes Bild auf dem Druckpapier P zu erhalten.
Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform, wie es der Fall im obigen Beispiel ist, keine Hitze benötigt, um die übertragende Partikelschicht 70 auf der lichtempfindlichen Trommel 12 zu formen. Entsprechend wird die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel 12 verlängert und die Möglichkeit für die Auswahl des lichtempfindlichen Materials wird auch erweitert. Überdies wird der Verbrauch an übertragenden Partikeln der übertragenden Partikelschicht 70 drastisch verringert, da der Bereich der übertragenden Partikelschicht 70 auf den Bereich der Tonerschicht 71 und den ausgedehnten Bereich in deren Randbereich begrenzt wird, so dass die durch den Verbrauch der übertragenden Partikel der übertragenden Partikelschicht 70 verursachten Betriebskosten verringert werden. Zusätzlich verringert sich die Reinigungsumfang der zurückbleibenden übertragender Partikelschicht 70 durch die Reinigungsvorrichtung 28 und die Lebensdauer der Reinigungsvorrichtung 28 wird verlängert.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf die 8 bis 11B erklärt werden. Die zweite Ausführungsform begrenzt des Weiteren den Bereich der übertragenden Partikelschicht in der oben genannten ersten Ausführungsform. Andere Merkmale sind die gleichen wie in der zuvor genannten ersten Ausführungsform, so dass die zu denen in der ersten Ausführungsform erklärten gleichen Konstruktionen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und genaue Beschreibungen nicht gegeben werden.
Eine elektrophotographische Vorrichtung dieser Ausführungsform verwendet eine ein Muster erzeugende Vorrichtung 75, welche Bereichsinformation der übertragenden Partikelschicht einer Beleuchtungsvorrichtung 17 zuführt, um die übertragende Partikelschicht nur am Vorderkantenabschnitt des Tonerschicht formenden Bereichs, bei dem die Anhaftung an eine Zwischenübertragungswalze 27a klein ist, zu bilden. Und zwar verhindert die elektrophotographische Vorrichtung dieser Ausführungsform das Auftreten schlechter Übertragung, der durch die Höhenunterschiede zwischen dem Tonerschicht formenden Bereich und dem Nicht-Tonerschicht formenden Bereich am oberen Kantenabschnitt der Tonerschicht auftritt.
Wie in 8 gezeigt, weist die ein Muster erzeugende Vorrichtung 75 eine Vorderkantenerkennungseinheit 69 zwischen einem ODER-Schaltkreis 66B und einer Ausdehnungsverarbeitungseinheit 67B in einer eine übertragenden Partikelschicht erzeugenden Vorrichtung 63B auf. Ein Ausdehnungsparametersignal 68B, das anzeigt, wie auszudehnen ist, wird der Ausdehnungsverarbeitungseinheit 67B zugeführt. In einer Vorderkantenerkennungseinheit 69 der ein Muster erzeugenden Vorrichtung 75 wird eine Vorderkantenerkennung auf Bildsignale für Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) durchgeführt, welche in einer Binärverarbeitungseinheit 62 binär verarbeitet werden und in einem ODER-Schaltkreis 66B ODER-betrieben werden. In der Praxis, um die Vorderkante zu erkennen, wird zum Beispiel der „1" Bildpunkt 78 (die Koordinate ist (i, j)), der die durch ein schwarzes Quadrat in 9 gezeigte Tonerschicht 77c bildet, geprüft. Dann wird einer der benachbarten Bildpunkte 78a (i, j – 1) geprüft. Im Fall, dass der Bildpunkt 78a „0" ist (die Tonerschicht 77 existiert nicht), wird angenommen, dass der Bildpunkt 78 die Vorderkante ist.
Wenn eine solche Vorderkantenerkennungsverarbeitung auf die in 10 gezeigte Tonerschicht 77c, die die gleiche ist, wie die in 6A der zweiten Ausführungsform gezeigte, ausgeführt wird, wird ein Erkennungsergebnis, wie in 10B gezeigt, erhalten. In 10B bezeichnen kreuzschraffierte Quadratabschnitte die Vorderkantenbildpunkte 77a. Dann wird eine Ausdehnungsverarbeitung auf die Vorderkantenbildpunkte 77a ausgeführt. Der Inhalt der Ausdehnungsverarbeitung ist der gleiche, wie in der zweiten Ausführungsform, so dass das Ergebnis in 10C gezeigt wird, wenn zum Beispiel die 4-Umgebungsverarbeitung angewendet wird. Weiße Quadrate 76a und kreuzschraffierte Quadrate 76b in der Figur sind der Bereich für die übertragende Partikelschicht 76.
Im Bild formende Vorgang in dieser Ausführungsform wird die übertragende Partikelschicht 76 auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 vor dem Formen des vollfarbigen Bildes geformt, wie es in der ersten Ausführungsform der Fall ist. Die übertragenden Partikel 37 enthalten eine Harzkomponente, die eine Tg-Temperatur aufweist, die höher als Raumtemperatur ist, zum Beispiel ungefähr 45°C für die übertragenden Partikel 37, während die Tonerpartikel eine vergleichbare Harzkomponente enthalten, die eine Tg- Temperatur aufweist, die höher ist als Raumtemperatur, zum Beispiel ungefähr 45°C. Der Formungsvorgang der übertragenden Partikelschicht 76 ist der gleiche wie in der ersten Ausführungsform, außer dass das exponierenden Muster auf der lichtempfindlichen Trommel 12 mit der Beleuchtungsvorrichtung 17 auf die Vorderkante der Tonerschicht 77 und ihre Umgebung auf der lichtempfindlichen Trommel 12 begrenzt ist.
Danach wird ein vollfarbiges Bild durch Übereinanderlagern der dreifarbigen Tonerschichten 77 von Gelb (Y), Magenta M) und Cyan (C), wie es in der zweiten Ausführungsform der Fall ist, erhalten. Zu dieser Zeit wird nur der Vorderkantenbereich der Tonerschicht 77 und seine Umgebung mit der übertragenden Partikelschicht 76 überlagert.
Im Übertragungsvorgang, wenn die auf der übertragenden Partikelschicht 76 geformte Tonerschicht 77 am Übertragungswalzenspalt zwischen der Zwischenübertragungswalze 27a und der lichtempfindlichen Trommel 12 wie in 11A gezeigt ankommt, bricht die übertragende Partikelschicht 76 am Vorderkantenabschnitt der Tonerschicht 77, die eine geringe Anhaftungseigenschaft an der Zwischenübertragungswalze 27a aufweist, in deren Mitte wie in 11B gezeigt zusammen, da die Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln 37 schwächer ist als die Anhaftkraft an die lichtempfindliche Trommel 12. Deshalb wird eine schlechte Übertragung anstelle einer schlechten Anhaftung zwischen der Tonerschicht 77 und der Zwischenübertragungswalze 27a verhindert. Da der Bereich der Tonerschicht 77 anders als der Vorderkantenabschnitt eine hohe Anhaftung an die Zwischenübertragungswalze 27a aufweist, wird die Tonerschicht 77 vorzugsweise auf die Oberfläche der Zwischenübertragungswalze 27a übertragen. Dann wird die Tonerschicht 77 auf der Oberfläche der Zwischenübertragungswalze 27a nachfolgend auf das Druckpapier P übertragen, wobei das vollfarbige entwickelte Bild auf dem Druckpapier P erhalten wird.
Wenn die übertragende Partikelschicht 76 im in 10C gemäß dieser Ausführungsform gezeigten Bereich geformt wird, kann der Verbrauch der übertragenden Partikel der übertragenden Partikelschicht 76 auf ungefähr 20%, verglichen mit dem der auf der gesamten Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 geformten übertragenden Partikelschicht 76 verringert werden.
Bald nach dem ersten Übertragen einer vollfarbigen Tonerschicht 77 und der übertragenden Partikelschicht 76 wird die übertragende Partikelschicht 76 auf der Oberfläche der Tonerschicht 77 und der lichtempfindlichen Trommel 12 beobachtet, dass die zuerst oder später auf die Zwischenübertragungswalze 27a übertragene Oberfläche sichergestellt wurde, dass auf der Oberfläche der Tonerschicht 77 und der lichtempfindlichen Trommel 12 deren gesamte entwickelte Fläche (100%-Fläche) verblieb. und ein Zusammenbruch vorzugsweise an der Innenseite der übertragenden Partikelschicht 76 erzeugt wurde.
Wie oben gezeigt, da die übertragende Partikelschicht 76 unter der Tonerschicht 77 innerlich am Vorderkantenabschnitt der Tonerschicht 77 zusammenbricht, wird eine schlechte Übertragung, die geeignet ist, während des Rückgangs der Anhaftung an der Zwischenübertragungswalze 27a aufzutreten, verhindert. Andererseits wird, da der Bereich der Tonerschicht 77 außerhalb des Vorderkantenabschnitts vorzugsweise an der Zwischenübertragungswalze 27a anhaftet, ein Übertragen auf die Zwischenübertragungswalze 27a vorzugsweise ausgeführt und die Bildqualität verbessert wird.
Darüber hinaus, wird in der zweiten Ausführungsform, wie es im Fall der ersten Ausführungsform ist, keine Hitze benötigt, um die übertragende Partikelschicht 76 auf der lichtempfindlichen Trommel 12 zu formen. Entsprechend wird die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel 12 verlängert und die Möglichkeit zur Auswahl des lichtempfindlichen Materials wird erweitert. Überdies kann der Verbrauch an übertragenden Partikeln der übertragenden Partikelschicht 76 drastisch vermindert werden, da der Bereich der übertragenden Partikelschicht 76 nur auf den Bereich der Tonerschichten begrenzt wird, so dass Betriebskosten gespart werden. Zusätzlich wird die Reinigungsmenge der zurückbleibenden übertragenden Partikelschicht 76 mit der Reinigungsvorrichtung 28 verringert und die Lebensdauer der Reinigungsvorrichtung 28 wird verlängert.
Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 12 und 13B erklärt werden. Die dritte Ausführungsform reguliert die Dicke der übertragenden Partikelschicht in Übereinstimmung mit der Dichte (Dicke) der Tonerschicht in der zweiten Ausführungsform. Andere Merkmale sind die gleichen wie in der zuvor genannten zweiten Ausführungsform, so dass die zu in der zweiten Ausführungsform beschriebenen gleichen Elementabschnitte durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und genaue Erklärungen nicht gegeben werden.
Die elektrophotographische Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform formt die übertragende Partikelschicht dick, wenn die Tonerschicht dick ist und eine hohe Bilddichte aufweist und formt sie dünn, wenn die Tonerschicht dünn ist und eine niedrige Bilddichte aufweist, was dann das Auftreten von durch hohe Bilddichte verursachte schlechte Übertragung verhindert.
Wie in 12 gezeigt, weist die ein Muster erzeugende Vorrichtung 80 einen ODER-Schaltkreis 66C, eine Ausdehnungsverarbeitungseinheit 67C, eine Vorderkantenerkennungseinheit 69 und eine Dichteerkennungseinheit 81 in der die übertragende Partikelschicht erzeugenden Vorrichtung 63C auf. Ein Ausdehnungsparametersignal 68C, das anzeigt, wie auszudehnen ist, wird der Ausdehnungsverarbeitungseinheit 67C zugeführt.
An der Dichteerkennungseinheit 81 werden sich überlagernde Farbinformationen in Übereinstimmung mit den binär verarbeiteten Bildsignalen von Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C), die von der binär verarbeitenden Verarbeitungseinheit 62 abgeleitet werden, erhalten. Die Dicke der durch diese drei Signale zu bestimmenden Tonerschichten (1 bis 3 Schichten) wird erkannt. Das einer Steuerungseinheit 64 für aufgenommene Signale zugeführte übertragende Partikelschicht-Bild-T-Signal enthält die aus der Dicke der zuvor genannten Tonerschichten abgeleitete Expositionsdichteinformation, sowie auch die Expositionsmusterinformation für eine Belichtungsvorrichtung 17 (T ist 2-Bit in dieser Ausführungsform). Im Bildformungsvorgang bei dieser Ausführungsform wird eine übertragende Partikelschicht 82 auf der Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel 12, bevor das vollfarbige Bild geformt wird, geformt, wie es in der dritten Ausführungsform der Fall ist. Jedoch wird die Dicke der übertragenden Partikelschicht 82 durch die Bestrahlungsintensität eines Laserstrahls 14 aus der Belichtungseinheit 17 in Übereinstimmung mit dem Erkennungsergebnis der Dichte erkennenden Einheit 81 reguliert. Als Folge wird die übertragende Partikelschicht dick gemacht, wenn die Dichte der Tonerschicht 83 auf der lichtempfindlichen Trommel 12 hoch ist (die Tonerschicht 83 ist dick), wie in 13A gezeigt und die übertragende Partikelschicht 82 wird dünn gemacht, wenn die Tonerschicht 83 auf der lichtempfindlichen Trommel 12 niedrig ist (die Tonerschicht ist dünn), wie in 13B gezeigt.
Danach wird das vollfarbig entwickelte Bild auf dem Druckpapier P über den das vollfarbige Bild formenden Vorgang und den Übertragungsvorgang erhalten, wie es in der dritten Ausführungsform der Fall ist. Da die Dicke der übertragenden Partikelschicht 82 in Übereinstimmung mit der Dickenveränderung der Tonerschicht beim Übertragungsvorgang gesteuert wird, wird eine günstige Übertragung ohne schlechte Übertragung sogar im Bereich, wo die Anhaftung an die Zwischenübertragungswalzen 27a aufgrund einer dicken Tonerschicht 83 gering ist, erreicht.
Wie oben gezeigt, wird in dieser Ausführungsform, da die Dicke der übertragenden Partikelschicht 82 im Bereich ansteigt, in dem schlechte Übertragung geneigt ist, aufgrund des Rückgangs an Anhaftung an die Zwischenübertragungswalze 27a, aufzutreten, verhindert wird. Die Bildqualität wird durch eine Verbesserung der Übertragbarkeit verbessert. Wenn die übertragende Partikelschicht 82 einen dünnen Bereich bildet, in dem die Tonerschicht 83 dünn ist, wird der Verbrauch der übertragenden Partikel der übertragenden Partikelschicht 82 verringert.
Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, keine Hitze benötigt, um die übertragende Partikelschicht 82 auf der lichtempfindlichen Trommel 12 zu bilden. Entsprechend wird die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel 12 verlängert und die Möglichkeit für die Auswahl des lichtempfindlichen Materials wird auch erweitert. Überdies wird der Verbrauch der übertragenden Partikel der übertragenden Partikelschicht 82 reduziert, da der Bereich der übertragenden Partikelschicht 82 nur auf den Vorderkantenabschnitt des Bereichs der Tonerschicht 83 begrenzt wird, so dass Betriebskosten gespart werden können. Zusätzlich wird die Reinigungsmenge der zurückbleibenden übertragenden Partikelschicht 82 mit der Reinigungsvorrichtung 28 erniedrigt und die Lebensdauer der Reinigungsvorrichtung 28 wird verlängert.
Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 14 erklärt werden. Die vierte Ausführungsform ist darüber hinaus zur Regulierung des Musterbereichs der übertragenden Partikelschicht in Übereinstimmung mit der Dicke der Tonerschicht in der dritten Ausführungsform. Andere Merkmale sind die gleichen, wie die in der zuvor genannten dritten Ausführungsform und werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und genaue Erklärungen werden nicht gegeben.
Die elektrophotographische Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform dehnt den Bereich der übertragenden Partikelschicht aus, wenn die Tonerschicht dick ist und eine hohe Bilddichte aufweist und engt ihn ein, wenn die Tonerschicht dünn ist und eine niedrige Bilddichte aufweist, was das Auftreten der schlechten Übertragung aufgrund hoher Bilddichte verhindert.
Wie in 14 gezeigt, weist die ein Muster erzeugende Vorrichtung 80 einen ODER-Schaltkreis 66D, eine Ausdehnungsverarbeitungseinheit 67D, die Vorderkante erkennende Einheit 69 und eine den Ausdehnungsparameter auswählende Einheit 600 in einer übertragenden Partikelschicht-Muster erzeugenden Einheit 63D auf. An der den Ausdehnungsparameter auswählende Einheit 600 in der ein Muster erzeugenden Vorrichtung 80 wird eine sich überlagernde Farbinformation in Übereinstimmung mit den von der binär verarbeitenden Verarbeitungseinheit 62 binär verarbeiteten Signalen von Gelb (Y), Magenta (M), und Cyan (C) erhalten. Die Dicke der durch die drei Bildsignale zu formenden Tonerschicht (1 bis 3 Schichten) wird erkannt. Der Ausdehnungsparameter wird aus solchen Dickeninformationen ausgewählt.
Zum Beispiel wird eine 4-Umgebungsverarbeitung ausgewählt, wenn die Tonerschicht dünn ist (1 Schicht) und eine 8-Umgebungsverarbeitung wird ausgewählt, wenn die Tonerschicht dick ist (2 bis 3 Schichten). Die Information für eine solche binäre Verarbeitung wird als Ausdehnungsparametersignal dem Ausdehnungsverarbeitungsabschnitt zugeleitet und die Ausdehnungsverarbeitung des Bereichs in Übereinstimmung mit dem Ausdehnungsparameter wird ausgeführt.
In dieser Ausführungsform wird die übertragende Partikelschicht (nicht gezeigt) auf die Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel 12 geformt, bevor das vollfarbige Bild beim ein Bild formenden Vorgang gebildet wird, wie es in der dritten Ausführungsform der Fall ist. Jedoch wird der Bereich für die übertragende Partikelschicht durch den Bestrahlungsbereich des Laserstrahls 14 durch eine Belichtungsvorrichtung 17 in Übereinstimmung mit der von der Ausdehnungsverarbeitungseinheit 67D abgeleiteten Information reguliert. Als Folge wird die übertragende Partikelschicht in einem erweiterten Bereich geformt, einschließend den Bildformungsbereich und 8 Umgebungsbereiche davon, wenn die Tonerschicht auf der lichtempfindlichen Trommel 12 dick ist und die übertragende Partikelschicht wird in einem eingeengten Bereich geformt, einschließend der Bildformungsbereich und 4 Umgebungsbereiche derer, wenn die Tonerschicht dünn ist.
Danach wird das vollfarbig entwickelte Bild auf einem Druckpapier P über den ein vollfarbiges Bild formenden Vorgang und den Übertragungsvorgang erhalten, wie es in der dritten Ausführungsform der Fall ist. Da die Dicke der übertragenden Partikelschicht in Übereinstimmung mit der Dickenveränderung der Tonerschicht beim Übertragungsvorgang gesteuert wird, wird eine günstige Übertragung ohne schlechte Übertragung sogar im Bereich, wo die Anhaftung an eine Zwischenübertragungswalze 27a aufgrund einer dicken Tonerschicht gering ist, erreicht.
Gemäß dieser Ausführungsform wird der Formungsbereich der übertragenden Partikelschicht so an einem Abschnitt, an dem die Tonerschicht dick ist, ausgedehnt, dass eine durch Rückgang der Anhaftung an der Zwischenübertragungswalze 27a verursachte schlechte Übertragung verhindert wird. Die Bildqualität wird aufgrund der Verbesserung der Übertragbarkeit verbessert. Andererseits, wenn der Bereich für die übertragende Partikelschicht im Bereich, wo die Tonerschicht 83 dünn ist, eingeengt geformt wird, wird der Verbrauch der übertragenden Partikel der übertragenden Partikelschicht 82 verringert.
Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, keine Hitze benötigt, um die übertragende Partikelschicht 82 auf der lichtempfindlichen Trommel 12 zu formen. Entsprechend wird die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel 12 verlängert, so dass die Möglichkeit zur Auswahl des lichtempfindlichen Materials erweitert wird. Überdies wird der Verbrauch der übertragenden Partikel der übertragenden Partikelschicht 82 erniedrigt, da der Bereich der übertragenden Partikelschicht 82 nur auf den Vorderkantenabschnitt des Bereichs der Tonerschichten beschränkt wird, so dass Betriebskosten gespart werden. Zusätzlich erniedrigt sich die Reinigungsmenge der zurückbleibenden übertragenden Partikelschicht mit einer Reinigungsvorrichtung 28 und die Lebensdauer der Reinigungsvorrichtung wird verlängert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt, aber viele Veränderungen und Abänderungen können selbstverständlich ausgeführt werden, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung, wie in den angefügten Ansprüchen offenbart, zu verlassen. Zum Beispiel sind die Struktur und das Verfahren der ein Bild formenden Vorrichtung nicht auf die zuvor genannten Merkmale begrenzt. Die Farbe der für den Entwicklungsvorgang verwendeten Entwickler ist nicht auf die drei Farben beschränkt, sondern sie ist frei wählbar. Es können eine oder zwei Farben sein. Entwicklung mit 4 Farben oder mehr ist ebenfalls möglich. Materialien für den Entwickler und die übertragenden Partikel sind nicht beschränkt, solange die Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln in der übertragenden Partikelschicht nicht die Anhaftkraft zwischen der übertragenden Partikelschicht und der lichtempfindlichen Trommel übersteigt. Die übertragenden Partikel können klar, farblos oder mittel gefärbt sein. Bezüglich des Materials für das Zwischenübertragungsmedium und das Bildaufnahmeelement kann frei gewählt werden, wenn günstige Übertragungs- oder Bildformungseigenschaften erhalten werden.
Um zu erzielen, dass die restlichen Teile der übertragenden Partikelschicht auf dem Bildaufnahmeelement und der Tonerschicht beide 100% Fläche der Fläche der übertragenden Schicht sind, nachdem die Tonerschicht auf das Medium übertragen wurde, ist die Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln der übertragenden Partikelschicht vorzugsweise ausreichend, um das Zusammenbrechen im Innern der übertragenden Partikelschicht zu verursachen. Die Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln und der übertragenden Partikelschicht ist nicht auf das obige begrenzt, aber kann von jedweder Koagulationskraft sein, die die restlichen Teile der übertragenden Partikelschicht auf dem Bildaufnahmeelement und der Tonerschicht befriedigt, die ungefähr 90% über der Fläche der übertragenden Partikelschicht beträgt, nachdem die Tonerschicht auf das Medium, auf die sie zu übertragen ist, übertragen wurde.
Darüber hinaus ist die Harzkomponente der übertragenden Partikel nicht notwendigerweise von einer Art, aber sie kann es einschließen. In diesem Fall werden die zu den oben genannten gleichen Effekten so lang erwartet, bis die Tg der mindestens einen Art von Harz nicht niedriger ist als 25°C, vorzugsweise ist sie nicht niedriger als 45°C. Darüber hinaus können die übertragenden Partikel nur aus den Materialien gebildet werden, die als in den oben erwähnten Ausführungsformen und in dem Beispiel gezeigte Additive verwendet werden.
Die übertragenden Partikel, die mit Metalloxiden, wie SiO₂, TiO₂, SnO₂ und ZnO gebildet werden, können die gleiche Leistung aufweisen.
Zusätzlich kann die Übertragungsvorrichtung natürlich jedwede Vorrichtung sein, die keine Schubspannung zufügt, solange sie ein Drückübertragungstyp ist. Da die Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln der übertragenden Partikelschicht schwach ist, tritt ein inneres Zusammenbrechen in der übertragenden Partikelschicht auf, sogar wenn der Übertragungsvorgang, der nur den Unterschied an Oberflächenenergie verwendet, angewendet wird. Die Tonerschicht wird dann am Zurückbleiben auf dem Bildaufnahmeelement gehindert, wodurch eine hohe Übertragungseffizienz erhalten wird.
Die Struktur der eine übertragende Partikelschicht formenden Vorrichtung, die die übertragende Partikelschicht auf dem Bildaufnahmeelement formt, ist ebenfalls nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel wird, wenn die übertragende Partikelschicht elektrostatisch auf der lichtempfindlichen Trommel 12 geformt wird, wie es im für das Verständnis der Erfindung hilfreichen Beispiel geschieht, anstelle der Verwendung einer Walzenelektrode, eine feste Scheibenelektrode 87, die ein Spannungspotential an eine eine übertragende Partikelschicht formende Vorrichtung 86 anlegt, als eine in 15 gezeigt Abwandlung verwendet.
Darüber hinaus ist in der zweiten Ausführungsform zum Beispiel das Erkennungsverfahren der Vorderkante der Tonerschicht 77 beliebig und jedwede allgemeine Erkennungsvorrichtung, wie ein Sobel Operator kann verfügbar sein. Die Regulation der Schichtdicke der übertragenden Partikelschicht 82 in Übereinstimmung mit der Dicke der Tonerschicht 83 in der dritten Ausführungsform kann frei auf die erste Ausführungsform oder andere Ausführungsformen angewendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie hierzu genauer beschrieben, wird die Übertragungseffizienz der Tonerschicht drastisch durch Formen einer übertragenden Partikelschicht vor dem Formen der Tonerschicht auf der Oberfläche des Bildaufnahmeelements und durch kleiner machen der Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikel in der übertragenden Partikelschicht als die Anhaftungskraft zwischen der übertragenden Partikelschicht und dem Bildaufnahmeelement, verbessert. Deshalb kann ein hoch qualitatives Bild aufgrund hoher Übertragungseffizienz erhalten werden und eine ein Bild formende Vorrichtung, die hoch qualitative Bilder erzielt, wird zu Verfügung gestellt. Darüber hinaus wird das Bildaufnahmeelement nicht durch Hitze beeinflusst, wenn die übertragende Partikelschicht geformt wird, die Lebensdauer des Bildaufnahmeelements wird verlängert und die Möglichkeit zur Auswahl des lichtempfindlichen Materials wird erweitert.

Claims

Bild formende Vorrichtung mit einem Bildaufnahmeelement (12), auf dessen Oberfläche eine Tonerschicht (71, 77, 83) gebildet wird, die mit einem flüssigen Entwickler, der Tonerpartikel enthält, und einem Trägerflüssigmaterial gebildet wird, wobei die Tonerschicht (71, 77, 83), welche auf dem Bildaufnahmeelement (12) gebildet wird, auf ein Übertragungsmedium (P) übertragen wird, wobei die Vorrichtung Mittel (21), um eine übertragende Partikelschicht (70, 76, 82) auf einem Teil des Bildaufnahmeelements (12) zu formen, Bild formende Mittel zum Formen der Tonerschicht (71, 77, 83) derart, dass ein Teil der Tonerschicht (71, 77, 83) auf der übertragenden Partikelschicht (70, 76, 82) überlagert wird, und übertragende Mittel (27) zum Übertragen der Tonerschicht (71, 77, 83) auf das Übertragungsmedium (P) zusammen mit einem Teil der übertragenden Partikelschicht (70, 76, 82) aufweist; und dass die Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln (37) in der übertragenden Partikelschicht (70, 76, 82) kleiner ist als die Haftkraft der übertragenden Partikelschicht (70, 76, 82) am Bildaufnahmeelement (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung darüber hinaus einen Muster erzeugenden Abschnitt (50, 75, 80) umfasst, der ein lokales Muster festlegt, um die übertragende Partikelschicht (70, 76, 82) zu bilden.
Bild formende Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die T_g (Glasübergangstemperatur) des übertragenden Partikels (37) nicht niedriger als 25°C ist.
Bild formende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Übertragungsmittel einen Zwischenübertragungsmediumsabschnitt (27a) einschließen, bei dem die Tonerschicht (71, 72, 83) und die übertragende Partikelschicht (70, 76, 82) zuerst auf den Zwischenübertragungsmediumsabschnitt (27a) übertragen werden und danach die zuerst übertragene Tonerschicht (71, 77, 83) auf das Übertragungsmedium (P) mit einem Teil der übertragende Partikelschicht (70, 76, 82) auf dem Zwischenübertragungsmediumsabschnitt (27a) übertragen wird.
Bild formende Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Zwischenübertragungsmediumsabschnitt (27a) eine Schubspannung auf die Tonerschicht (71, 77, 83) und die übertragende Partikelschicht (70, 76, 82), die auf dem Bildaufnahmeelement (12) geformt wurden, ausübt.
Bild formende Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Muster erzeugenden Abschnitt (50, 75, 80) einen Vorderkantenerkennungsabschnitt (69) zum Erkennen einer Vorderkante der Bildinformation einschließt, und örtliche Muster festlegt, um die übertragende Partikelschicht (70, 76, 82) in Übereinstimmung mit der erkannten Vorderkante zu formen.
Bild formende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bild formende Vorrichtung darüber hinaus einen Dichte erkennenden Abschnitt (81) zum Erkennen der Dichte der Tonerschicht (71, 77, 83) umfasst; und einen Schichtdickensteuerungsabschnitt zum Steuern der Schichtdicke der übertragenden Partikelschicht (70, 76, 82) in Übereinstimmung mit dem vom Dichte erkennenden Abschnitt (81) zugeführten Erkennungsergebnis.
Bild formendes Verfahren, das Schritte des Formens einer Tonerschicht (71, 77, 83) mit einem Flüssigentwickler, der Tonerpartikel enthält und ein Trägerflüssigmaterial auf einer Oberfläche eines Bildaufnahmeelements (12) und zum Übertragen der Tonerschicht (71, 77, 83) auf ein Übertragungsmedium (P) aufweist, bei dem das Bild formende Verfahren darüber hinaus das Formen einer übertragenden Partikelschicht (70, 76, 82) mit übertragenden Partikeln (37) auf einem Teil des Bildaufnahmeelements (12) umfasst, bei dem die Koagulationskraft zwischen den übertragenden Partikeln (37) in der übertragenden Partikelschicht (70, 76, 82) kleiner ist als die Haftkraft der übertragenden Partikelschicht (70, 76, 83) auf dem Bildaufnahmeelement (12), Formen der Tonerschicht (71, 77, 83) in Übereinstimmung mit der Bildinformation in einer Weise, dass ein Teil der Tonerschicht (71, 77, 83) auf der übertragenden Partikelschicht (70, 76, 82) überlagert wird und Übertragen der Tonerschicht (71, 77, 83) auf das Übertragungsmedium (P) zusammen mit einem Teil der übertragenden Partikelschicht (70, 76, 82), dadurch gekennzeichnet, dass das Formen der übertragenden Partikelschicht (70, 76, 82) das Formen eines örtlichen Musters für die übertragende Partikelschicht (70, 76, 82) umfasst.
Bild formendes Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das übertragende Partikel (37) ein Harz enthält, dessen T_g nicht niedriger als 25°C ist.
Bild formendes Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Übertragungsschritt einen ersten Übertragungsschritt zum Übertragen der auf der Oberfläche des Bildaufnahmeelements geformten Tonerschicht (71, 77, 83) an ein Zwischenübertragungsmedium (27a) und einen zweiten Übertragungsschritt zum Übertragen der auf dem Zwischenübertragungsmediumsabschnitt (27a) übertragenen Tonerschicht (71, 77, 83) auf das Übertragungsmedium (P) umfasst.