DE69723761T2

DE69723761T2 - Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69723761T2
Application number: DE69723761T
Authority: DE
Inventors: Yuichi Ashigarakami-gun Fukuda; Tsukasa Ashigarakami-gun Matsuda; Tatsuo Ashigarakami-gun Okuno; Takayuki Ashigarakami-gun Yamashita; Kazuhiko Ashigarakami-gun Arai
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2017-05-08
Also published as: EP0806709A3; JPH09305033A; DE69723761D1; EP0806709A2; JP3021352B2; EP0806709B1; US5835830A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung wie einen Drucker oder einen Kopierer, die ein simultanes Transfer-Fixiersystem verwenden, so dass ein Tonerbild, das die Abstufung der Bilddichte durch Bereichsmodulation anzeigt, erzeugt wird und auf ein Aufnahmemedium übertragen und gleichzeitig auf dem Aufnahmemedium zur Zeit der Übertragung fixiert wird.
Weltverbreitete Bilderzeugungsvorrichtungen verwendeten vordem eine Bilderzeugungstechnik, die die Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem Fotoleiter, die Entwicklung des Bildes als Tonerbild mit einem Trockentoner, das elektrostatische Übertragen und Fixieren des Tonerbildes auf ein Aufnahmemedium umfasst. Jedoch gibt es noch Probleme, die mit solch einer Bilderzeugungstechnik auftreten, einschließlich Nichteinheitlichkeit der Bilddichte, das Streuen von Tonerpartikeln im Übertragungsvorgang und schlechte Auflösung und Punktreproduzierbarkeit.
Die Gründe dafür sind hauptsächlich dem Vorgang des elektrischen Bewegens des Tonerbildes auf dem Fotoleiter zu dem Aufnahmemedium zuzuordnen; mit anderen Worten, es ist nicht möglich, das Tonerbild, das auf dem Fotoleiter erzeugt wird, einheitlich und effizient zu übertragen. Obwohl die Tonerübertragungseffizienz proportional zum elektrischen Feld (im Folgenden wird darauf als Et bezogen), das an der Tonerschicht anliegt, wächst, wird eine sogenannte Paschen-Entladung durch ein bestimmtes Maß an elektrischen Feld verursacht, so dass die Transfereffizienz entsprechend des Et-Abfalls sinkt; das bedeutet, dass die Übertragungseffizienz eine Spitze an einem bestimmten Et-Wert aufweist. Der Spitzenwert der Übertragungseffizienz ist nicht 100%, aber man sagt, dass sie höchstens ungefähr 95% ist (siehe Electrostatic Transfer of Toner Image, Electrophotography Society Journal, Bd. 19, Nr. 1 S. 25–32 (1981)). Da die Übertragungseffizienzschicht abhängig von Et ist, tendiert die Übertragungseffizienz dazu, mit der Dicke der Tonerschicht oder der Übertragungsposition auf dem Aufnahmemedium zu variieren, außer Et ist konstant und unabhängig von der Dicke der Tonerschicht, der Unebenheit des Aufnahmemediums, das von dem Papier repräsentiert wird, oder den Unregelmäßigkeiten der elektrisch physikalischen Eigenschaften des Papiers. Wenn das Tonerbild, das auf dem Fotoleiter erzeugt wird, monochromatisch ist und eine geringe Dicke aufweist, verursachen die Unebenheit des Aufnahmemediums und die Unregelmäßigkeit der elektrisch physikalischen Eigenschaften Bildunregelmäßigkeiten. Dies ist auch der Fall, wo unabhängige monochromatische Tonerbilder, die auf dem Fotoleiter erzeugt werden, auf dem Aufnahmemedium überlagert und übertragen werden und die Bildunregelmäßigkeit durch die Ungleichmäßigkeit des Aufnahmemediums oder der Unregelmäßigkeit der elektrisch physikalischen Eigenschaften verursacht werden. Mit anderen Worten, obwohl der Unterschied zwischen einem Abschnitt der einer mehrfachen Übertragung unterworfen war, und einem Abschnitt, der nicht einer mehrfachen Übertragung sondern einer monochromatischen Übertragung unterworfen war, elektrostatisch unterdrückt werden kann, ist es schwierig, die Ungleichmäßigkeit des Aufnahmemediums und die Unregelmäßigkeiten der elektrisch physikalischen Eigenschaften zu kompensieren. Im Fall einer sogenannten Zwischenübertragung, in der monochromatische Tonerbilder, die unabhängig auf dem Fotoleiter erzeugt werden, der mehrfachen Übertragung auf ein Zwischenmedium ohne Unebenheiten aber mit kontrollierten physikalischen Eigenschaften unterworfen wird, wird auf der anderen Seite ein einheitliches Bild frei von Unregelmäßigkeiten auf dem Zwischenmedium erzeugt. Das Tonerbild auf dem Zwischenmedium ist mehrfarbig und reicht von einem Bereich, bei dem drei Schichten mit Einzelfarbtoner überlagert sind, bis zu einem anderen Bereich, wo eine Schicht oder weniger überlagert ist. Selbst wenn der Versuch gemacht wird, diese Schichten gemeinsam und einheitlich auf das Aufnahmemedium, das durch das Papier dargestellt wird, zu übertragen, ist es schwierig, ein konstantes elektrisches Feld über den gesamten Bereich des Tonerbildes anzulegen und wird folglich in verschiedenen Bereichen des Tonerbildes uneinheitlich. Folglich wird ein Farbbild, das sich aus den überlagerten Farben des Zwischenmediums ergibt, nicht insgesamt auf das Aufnahmemedium in dem elektrostatischen Übertragungssystem übertragen und Teile des Bildes bleiben auf dem Zwischenmedium zurück. Darüber hinaus variiert die übrigbleibende Menge mit der Dicke der Tonerschicht, die auf dem Zwischenmedium erzeugt wird. Deshalb wird das Farbgleichgewicht des Farbbildes, das man auf dem Aufnahmemedium erhält, verschoben und ein gewünschtes Farbbild ist nicht erreichbar. Aufgrund der Unebenheit der Papieroberfläche wie dem Aufnahmemedium kann das Papier nicht vollständig an das Zwischenmedium anhaften und erzeugt so eine nicht einheitliche Lücke. Entsprechend wird das elektrische Übertragungsfeld nicht einheitlich und eine Coulombsche Toner-zu-Toner-Abstoßungskraft veranlasst eine Zerstreuung des Toners, was die Bildqualität stört.
Angesicht des vorhergehenden Problems offenbart die geprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer Sho 46-41679 ein Verfahren zum thermischen Tonerschmelzübertragen von einem Zwischenmedium zu einem Aufnahmemedium nachdem ein Tonerbild, das auf einem Fotoleiter erzeugt wird, auf ein Zwischenmedium haftübertragen wurde. Da das Tonerbild nicht elektrostatisch auf das Aufnahmemedium in diesem Verfahren übertagen wird, wird die Bildqualität in dem vorher erwähnten Übertragungsvorgang kaum beeinträchtigt.
Darüber hinaus offenbart die nicht geprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer Hei 2-108072 z. B. eine Technik, mit der man ein Farbbild durch elektrostatische Überlagerung von Tonerbildern mit verschiedenen Farben erhält und die Bilder zu einem Zwischenmedium überträgt, das Vielfarben- und Multiplextonerbild auf einem Zwischenmedium schmilzt, das geschmolzene gemultiplexte Tonerbild auf ein Aufnahmemedium überträgt und fixiert. Die Bildqualität wird gemäß dieses Verfahrens ebenso kaum beeinträchtigt, da das Tonerbild nicht elektrostatisch auf das Aufnahmemedium übertragen wird. Dieses Verfahren wird ein Simultanübertragungs-Fixiersystem genannt.
Hinsichtlich einer bilderzeugenden Vorrichtung, die das gleichzeitige Übertragungs-Fixiersystem verwendet, offenbaren auch US-Patent Nr. 2,990,278 und die nichtgeprüften japanischen Patentanmeldungen mit den Veröffentlichungsnummern Hei 5-19642, Hei 5-107950 und Hei 5-249798 auch eine Technik, um ein Tonerbild von einem Zwischenmedium auf ein Aufnahmemedium zu übertragen, in der der Klebstoff aufgeheizt und das Zwischenmedium mit dem Aufnahmemedium zusammengepresst wird, beide Medien gekühlt werden bis die Toner-zu-Toner-Haftkraft größer wird als die Haftkraft zwischen dem Toner und dem Zwischenmedium, und in der dann das Aufnahmemedium von dem Zwischenmedium abgeschält wird. Die obige Anordnung macht es möglich, ein Bild mit exzellenter Qualität bei der Tonerübertragungseffizienz, dem Farbgleichgewicht, dem Glanz und der Tonertransparenz zu erreichen.
Die gegenwärtigen Erfinder verwendeten das simultane Übertragungs-Fixier System für eine Bilderzeugungsvorrichtung, die Licht verwendet, das einer Intensitätsmodulation gemäß der Bildinformation unterworfen wurde, als Belichtungslicht um Dichteabstufungen mit einer kontinuierlichen Variation der Menge von zusammengeklebten Toner anzeigt, und führten Studien betreffend der Bilderzeugung durch. Als Ergebnis fanden die vorliegenden Erfinder heraus, dass das Übertragungs-Fixierverhältnis niedrig war und die Körnung in einem hellen Bereich schlecht war, obwohl man vermeiden konnte, dass die Bildqualität aufgrund einer Tonerbildturbulenz und der abstoßenden Toner-zu-Toner-Coulombkraft im Medium und in Bereichen hoher Dichte beeinträchtigt wird; das bedeutet, dass der Toner kaum ausreichend zu dem Aufnahmemedium bewegt wird und die Bildbeeinträchtigung bleibt unbehandelt im Vergleich zu dem elektrostatischen Übertragungssystem, das normalerweise verwendet wird, oder verstärkt sich.
Wenn die Energie, die zur Zeit der Übertragungs-Fixierung zugegeben wird, erhöht wird um das Übertragungs-Fixierverhältnis und die Bildqualität in dem hervorgehobenen Bereich zu verbessern, hat man gesehen, dass das Übertragungs-Fixierverhältnis sich selbst in dem hellen Bereich verbessert, jedoch Hintergrundsbereichverunreinigung, die hohe Hintergrunddichte genannt wird, über das ganze Bild entsteht. Darüber hinaus tritt eine ungleiche Fixierung und uneinheitlicher Glanz auf, aufgrund von exzessiver Tonerfixierung in dem Bereich hoher Dichte, wo die Tonermenge groß ist.
Die weitere Verfolgung von Gründen, warum das vorher genannte Problem der Reproduzierbarkeit der hellsten Stelle auftritt, zeigte, dass der Toner kaum ausreichend zu dem Aufnahmemedium bewegt wird, weil die Energie zur Übertragungsfixierzeit kaum auf den Toner übertragen wird, der spärlich in dem hellen Bereich verteilt ist, aufgrund der ungleichmäßigen Oberfläche des Papiers und weil kaum Toner-zu-Toner-Haftung auftritt.
Die vorliegenden Erfinder bestätigten die Tatsache, dass es wichtig ist, die einzelnen Toner in Form von Puder zu haben, der sogar in dem helfen Bereich vorhanden ist um Pixel zu bilden, so dass das Simultanübertragungs-Fixiersystem verwendet wird, um ein Bild mit hellen Bereichen von guter Qualität zu erhalten. Mit dem Toner auf diese Weise verteilt, wird die Energie zur Übertragungsfixierzeit leicht auf den Toner übertragen ohne durch eine unebene Oberfläche des Papiers beeinträchtigt zu werden und auf diese Weise die Toner-zu-Toner-Verschmelzung und die Anziehungskräfte effektiv zu erreichen.
Die Erzeugung von Pixeln, die sich aus dem Sammeln von Toner in den hellsten Bereichen ergibt, ist wie folgt erreichbar:
Wenn ein Lichtstrahl zum optischen Abtasten des Fotoleiters verwendet wird, wird pulsweiten Modulationsbelichtung, die einen Schirmgenerator verwendet, ausgeführt, um die Dichteabstufung eines Bildes wiederzugeben, so dass ein elektrostatisch latentes Bild, das einem Bildsignal entspricht, auf dem Fotoleiter erzeugt wird. Das pulsweiten Modulationsmittel bestimmt die An-Aus-Zeit des Lichtstrahls als Reaktion auf das Bildsignal, wobei das latente Bild, das dem Bildsignal entspricht, auf dem Fotoleiter erzeugt wird. Das elektrostatische latente Bild wird später durch Toner in ein Bild umgewandelt und auf diese Weise wird die Bilderzeugung durchgeführt. Hinsichtlich der Anzahl von Bildzeilen sagt man, dass mindestens 150 Zeilen/Zoll (Ipi) oder mehr erforderlich sind, so dass sie visuell nicht mehr erkennbar sind hinsichtlich der visuellen Faktoren (VTF) von 1. Während die Zahl der Zeilen in diesem Fall beibehalten wird, wird eine Bilderzeugung angestrebt, um mindestens eine Abstufung von 50 oder mehr zu reproduzieren und ein Bild, das dieser Bedingung genügt, wird ein Bild mit mittlerem Kontrast genannt.
Obwohl man ein binäres An-Aus-Bild, das auf eine Dichteabstufung durch Bereichsmodulation hinweist, als Tonerbild möchte, wird der Kontrast eines Beleuchtungsprofils in den hellsten Bereichen abgesenkt und analog gemacht. Da die Belichtungsquantität selbst klein ist, tendiert die Reproduzierbarkeit von Punkten und Zeilen/Zoll im Zustand des entwickelten Bildes vor dem Übertragungsprozess dazu, beeinträchtigt zu werden. In dem hellsten Bereich, auf den sich die Aufmerksamkeit in diesem Fall richtet, kann ein entwickeltes Bild als Pixel mit angesammelten Toner kaum erzeugt werden und ist dicht an einem Zustand, an dem Tonerpulver zerstreut und räumlich verteilt ist. Dies ist gleich einem Zustand, wo die Dichteabstufung durch kontinuierliche Variation der haftenden Tonermenge entsprechend der Bildinformation aufgrund des intensitätsmodulierten Lichtes angezeigt wird, und das Bild in dem hellsten Bereich, auf den das simultane Übertragungs-Fixiersystem angewendet wird, ist so, dass nicht nur die Übertragungs-Fixiereffizienz sondern auch die Körnung schlechter wird.
Die 2 bis 4 zeigen Belichtungsenergieprofile auf Fotoleitern, wenn die Fotoleiter unter Verwendung eines pulsweiten Modulationsmittels belichtet werden. Die 2, 3, 4 zeigen das Ergebnis, das man erhält, wenn der Wert von D = dB/dp von 1/1 zu 1/2 und 1/3 reicht, wenn vorgegeben ist, dass das Verhältnis dB/dp der benachbarten Pixel-zu-Pixel-Abstände dp (mm) in der Hauptabtastrichtung zu dem Lichtstrahlspotdurchmesser dB gleich D ist. Der Lichtstrahlspotdurchmesser dB (mm) in jedem der obigen Fälle bleibt konstant.
Um zu verhindern, dass der Toner an dem Hintergrundbereich kleben bleibt, wird zur Zeit der Entwicklung in der Elektrofotografie eine Vorspannung angelegt. Die 2 bis 4 zeigen auch eine Grenzlinie, die äquivalent zu einer Vorspannung in einem invertierten Phänomen ist, in dem der Belichtungsbereich entwickelt wird.
Wie aus 2 ersichtlich ist, wird der Kontrast des Belichtungsenergieprofils abgesenkt und analog gemacht, wenn die Pulsweite (%) reduziert wird. Die Menge, die die Grenzlinie, die äquivalent zu dem Vorspannungspotential ist, überschreitet, wird reduziert, wodurch die Punkte und Linien/Zoll kaum wiederzugeben sind.
Je kleiner der Wert D von 1/1 zu 1/2 und 1/3 gemacht wird, desto mehr Reduktion im Kontrast wird unterdrückt, wie in 2 bis 4 gezeigt ist, und wenn der Lichtstrahlspotdurchmesser dB als konstant angenommen wird, wird die Wiedergabe von Punkten und Linien/Zoll in den Bereichen niedriger Dichte verbessert, indem nicht nur die Anzahl der Linien N sondern auch die Linien/Zoll abnehmen. Obwohl 10% des hellsten Bereichs wiedergebbar gemacht wird, indem der Wert D auf ungefähr 1/2 reduziert wird, ist das Oberflächenpotentialprofil des Fotoleiters analog und der entwickelte Toner tendiert dazu, verstreut zu werden. Um die beabsichtigte Bildstruktur in dem hellsten Bereich beizubehalten und Pixel mit gesammelten Toner zu erzeugen, ist es deshalb wichtig, den Wert D geringer als 1/2 zu machen, vorzugsweise ungefähr 1/3.
Durch die Verwendung eines Fotoleiters, der kaum eine Potentialabschwächung hinsichtlich schwacher Lichteingabe erzeugt und Fotopotentialabschwächungscharakteristiken aufweist um eine größere Potentialabschwächung zu erzeugen. Als Reaktion darauf werden Punkte und Linien/Zoll mit 10% der Eingangsbildsignale stabiler wiedergegeben, wenn ein bestimmter Lichtintensitätseingang überschritten wird, wenn der Wert D ungefähr 1/2 und das Oberflächenpotential des Fotoleiters digital wird. Folglich wird die Zerstreuung des entwickelten Toners vermindert, wobei Pixel mit gesammeltem Toner erzeugt werden.
Die 5 bis 6 zeigen die Ergebnisse einer Simulation eines elektrostatischen latenten Bildes, das auf Fotoleitern erzeugt wird, wenn die Fotoleiter mit Fotopotentialabschwächungscharakteristiken, die in 7 und 8 gezeigt sind, verwendet werden, um eine Abtastbelichtung zu bewirken, die Lichtstrahlen verwendet, die auf Bildsignalen beruhen, die den hellsten Bereichen entsprechen. Der Wert von D wird in jedem Fall auf 1/2 gesetzt.
Wie es aus den 5 bis 8 ersichtlich ist, verursacht die Verwendung des Fotoleiters mit den Fotopotentialabschwächungscharakteristiken, die in 7 gezeigt sind, dass das Oberflächenpotentialprofil des Fotoleiters digitalisierter ist und folglich wird die Zerstreuung des entwickelten Toners reduziert.
Man sieht das Oberflächenpotentialprofil in dem hellsten Bereich auch in jedem Pixel des Randbereichs des Tonerbildes im Bereich mittlerer Dichte. Mit anderen Worten, bei den Bedingungen unter denen das analoge Oberflächenpotentialprofil in dem hellsten Bereich erzeugt wird, wird der Endbereich jeden Pixels in dem Bereich mittlerer Dichte dunkler und der Toner wird auch zerstreut. Mit den Bedingungen, unter denen das digitale Oberflächenpotentialprofil in dem hellsten Bereich erzeugt wird, wird im Gegensatz dazu der Toner kaum zerstreut und der Endbereich jeden Pixels in dem Bereich mittlerer Dichte wird unterschiedlich.
Der Toner, der so auf dem Fotoleiter erzeugt wird, wird direkt gegen ein Aufnahmemedium gepresst, darauf übertragen und fixiert. Da der Toner gesammelt wird um Pixel zu bilden, wird der Toner kaum gestreut, selbst in dem elektrofotografischen Verfahren, das Pulvertoner verwendet, und das Tonerbild in den hellsten Bereichen wird mit ausgezeichneter Übertragungseffizienz übertragen. Insbesondere wird das Tonerbild mit dem gesammelten Toner unter geeigneten Bilderzeugungsbedingungen erzeugt, wobei die Bilderzeugungsvorrichtung für das simultane Übertragen-Fixieren bereit gestellt wird. Deshalb wird eine Bildstruktur bereit gestellt, die eine exzellente Übertragungs- Fixiereffizienz bietet, durch die Linien visuell nicht erkennbar sind, und macht nebenbei ein klares Bild mit guter Qualität verfügbar.
Die vorliegenden Erfinder führten weiter Studien durch über die Bereitstellung einer bilderzeugenden Vorrichtung, die in der Lage ist, Dichteabstufungen durch das Bereichsmodulationsverfahren anzuzeigen, und über die Bereitstellung einer Bilderzeugung durch Verwendung des gleichzeitigen Übertragungs-Fixiersystems mit den Bedingungen unter denen, wie oben beschrieben, Pixel mit gesammeltem Toner erzeugt werden selbst in einem hellsten Bereich.
Die geeignete Bedingung zur Erzeugung von Pixeln mit gesammeltem Toner bedeutet in diesem Fall, dass der Kontrast zwischen der Reflektivität des Tonerabschnittes und des Nicht-Tonerabschnittes bei einem Bildbereichsfaktor, der 50% ist, nicht kleiner als 0,5 ist, wenn der Kontrast zwischen der Reflektivität eines Tonerabschnittes (z. B. einem Abschnitt, wo das Oberflächenpotential ǀVǀ des Fotoleiters größer ist als das Entwicklungsvorspannungspotential (DC) in 5) und einem Nicht-Tonerbereich (z. B. einem Bereich, wo das Oberflächenpotential ǀVǀ des Fotoleiters kleiner ist als das Entwicklungsvorspannungspotential (DC) in 5) bei einem Bildbereichsfaktor, der 100% ist, als 1 angenommen wird, im Fall eines Tonerbildes auf einem Fotoleiter oder dem Zwischenmedium. Mit dieser Bedingung wird der hellste Bereich mit Pixel mit gesammeltem Toner reproduziert und der Endbereich jeden Pixels in diesem Bereich mittlerer Dichte wird schart. Der Kontrast zwischen der Reflektivität des Tonerbereiches und dem des Nicht-Tonerbereiches wird mittels eines Feindichtemessinstruments gemessen, das eine Auflösung von ungefähr einigen Mikrometern erfordert, um Tonerbilder zu entsprechen, die 150 Bildzeilen/Zoll oder mehr übersteigt. Zum Beispiel wird das Tonerbild unter einer geeigneten Vergrößerung mit einer CCD mit genügend Auflösung aufgenommen und man erhält den vorher genannten Reflexionskontrast mit einem Bildanalysator.
Bei den vorgenannten Bilderzeugungsbedingungen zusammen mit der Anwendung eines simultanen Übertragungs-Fixiersystems ergaben weitere Untersuchungen, dass die Punkte und Linien/Zoll-Struktur eines sogenannten an-aus-binären digitalisierten Tonerbildes dazu tendieren, in dem Bereich mittlerer Dichte uneinheitlich zu werden, obwohl man ein Bild mit hoher Qualität erhalten kann, indem Bildstörungen unterdrückt werden, die entstehen aufgrund von Tonerbildturbulenz, defekte Übertragungs-Fixierung und Coulombsche Toner-zu-Toner-Abstoßungskräfte in den Bereichen hoher Dichte und der hellsten Stellen; in anderen Worten, die Bildstörung wurde noch nicht beseitigt oder wurden andernfalls schlimmer im Vergleich zu dem normalerweise verwendeten elektrostatischen Übertragungssystem. Dies wurde nicht ausdrücklich bestätigt bei den Bilderzeugungsbedingungen unter denen kaum Pixel mit gesammeltem Toner in dem hellsten Bereich erzeugt werden konnten.
Beim Suchen nach dem Bildstörungsphänomen in dem Bereich mittlerer Dichte hat das Tonerbild auf dem Aufnahmemedium die erwartete digitalisierte Bildstruktur und die erzeugten Pixel mit gesammeltem Toner im hellsten Bereich, scheint aber beträchtlich von der Bildstruktur in einigen Bereichen mit mittlerer Dichte abzuweichen. Dieser Abstand reicht grob von 0,3 mm bis zu 2 mm und wird als Bildunregelmäßigkeit erkannt. Jedoch werden beinahe keine Unregelmäßigkeiten in dem Bereich hoher Dichte entdeckt und man erhält darin eine hohe Bildqualität mit ausgezeichneter Farbausgewogenheit und Glanz.
Als der Grund für den Zusammenbruch des Tonerbildes in dem Bereich mittlerer Dichte gesucht wurde, wurde auch herausgefunden, dass man im Fall einer bilderzeugenden Vorrichtung mit dem simultanen Übertragungs-Fixiersystem nicht sieht, dass das vorher genannte Tonerbild kollabiert, wenn das Aufnahmemedium mit dem Zwischenmedium abgeschält wurde, sofort nach dem das Zwischenmedium und das Aufnahmemedium zusammengebracht und aufgeheizt wurden. Auf der anderen Seite, wie in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer Hei 5-19642, Hei 5-107950 und Hei 5-249789 offenbart wird, fand man heraus, dass die Tonerbilder uneinheitlich werden, wenn ein Aufnahmemedium von dem Zwischenmedium abgeschält wird nachdem das Zwischen- und das Aufnahmemedium zusammengebracht, geheizt und dann abgekühlt wurden. Es wird angenommen, dass der Grund dafür der Tatsache zuzuordnen ist, dass während des Verfahrens des Zusammenfügens des Zwi schenmediums und des Aufnahmemediums, des Heizens und anschließenden Abkühlens, die original Tonerbildstruktur, d. h. die Tonerbildstruktur auf dem Zwischenmedium, kollabiert und ungleichmäßig durch eine sehr kleinen Lücke zwischen dem Zwischen- und dem Aufnahmemedium fließt bis der geschmolzene Toner abgekühlt ist und sich abgesetzt hat, und folglich ein uneinheitliches Tonerbild verursacht (siehe 9A und 9B).
Wenn das Aufnahmemedium von dem Zwischenmedium abgeschält wird unmittelbar nachdem das Zwischen- und das Aufnahmemedium zusammengebracht und aufgeheizt wurden, sind keine Unregelmäßigkeiten in dem Bereich mittlerer Dichte sichtbar. Jedoch sah man ein sogenanntes Offsetphänomen, durch das die Effizienz der Übertragung und Fixierung des Toners auf das Aufnahmemedium schlechter wird, und lokale Irregularitäten im Bildglanz wurden gesehen; d. h., das Farbbild ist nicht ausreichend.
Um ein Bild mit mittlerem Kontrast in hoher Qualität zu erhalten unter Verwendung des simultanen Übertragungs-/Fixiersystems für die bilderzeugende Vorrichtung, bei dem ein Bild als ein digitales Signal behandelt und das Bild durch das Bereichsmodulationsverfahren unter Verwendung der Punkt- und Linien/Zoll-Anordnung erzeugt wird, ist es notwendig, dass das Tonerbild die Punkt- und Linien/Zoll-Struktur hält, selbst in dem Bereich mit mittlerer Dichte. Während des Vorgangs des Zusammenbringens des Zwischenmediums mit dem Aufnahmemedium, des Heizen und Kühlens, sollte der geschmolzene Toner daran gehindert werden, unregelmäßig zu fließen bis der hitzgeschmolzene Toner abgekühlt ist und sich gesetzt hat.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der vorangegangenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Bilderzeugungsvorrichtung in einem simultanen Übertragungs-Fixiersystem zum simultanen Übertragen und Fixieren eines Tonerbildes auf ein Aufnahmemedium bereit zu stellen, während ein Bild als ein digitales Signal behandelt wird, das Tonerbild, das auf einer Tonerbildhalteeinheit erzeugt wird, eine Punkt- und Zeilen/Zoll-Struktur aufweist und insbesondere um die Turbulenz der Bildstruktur in einem Bereich mittlerer Dichte zu verhindern.
Um die obige Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine bilderzeugende Vorrichtung als eine erste Ausführungsform der Erfindung die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen der ersten Ausführungsform werden in den abhängigen Ansprüchen 2 und 3 offenbart.
Um die obige Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine bilderzeugende Vorrichtung als eine zweite Ausführungsform der Erfindung eine Tonerbildhalteeinheit zum Halten eines Tonerbildes und zum Befördern des Tonerbildes von einer bestimmten Tonerbilderzeugungsposition zu einer bestimmten Tonerbildübertragungsposition, Tonerbilderzeugungsmittel zum Erzeugen des Tonerbildes, das mit einer bestimmten Anzahl von Linien pro Länge auf der Tonerbildhalteeinheit in der Tonerbilderzeugungsposition ausgestattet ist, und Übertragungs-Fixiermittel zum Übertragen und Fixieren des Tonerbildes auf ein bestimmtes Aufnahmemedium, wobei das Tonerbild von der Tonerbildhalteeinheit zu der Tonerbildübertragungsposition befördert wird, während ein zu heizendes Objekt mit einer Hitzequelle geheizt wird, die in Kontakt mit der Tonerbildhalteeinheit oder dem Aufnahmemedium als solch einem Objekt ist, und dadurch charakterisiert ist, dass ein Kühlmittel bereit gestellt wird, um das Tonerbild zu kühlen, das durch das Transfer-Fixiermittel auf das Aufnahmemedium übertragen wird, innerhalb von 50 ms, nachdem das zu heizende Objekt von der Wärmequelle abgetrennt worden ist, bis zu einem Zustand, der n > 0,040 d2 (1) erfüllt, wobei vorgegeben ist, dass die bestimmte Anzahl von Linien pro Länge, die dem Tonerbild entspricht, das von dem Tonerbild erzeugenden Mittel erzeugt wird, durch d (Linien/Zoll = Linien/25,4 mm) definiert ist, und dass die Viskosität des geschmolzenen Toners durch η(Pa·s) definiert wird.
Die bilderzeugende Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung enthält vorzugsweise ein Kühlmittel anstelle des vorher genannten Kühlmittels zum Kühlen des Tonerbildes, das durch das Transfer-Fixiermittel auf das Aufnahmemedium übertragen wird, innerhalb von höchstens 50 ms, nachdem das zu heizende Objekt von der Wärmequelle abgetrennt worden ist bis zu einem Zustand, der η ≥ 0,055 d2 (2) erfüllt.
Das Kühlmittel in der bilderzeugenden Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann mit einem Kühlelement ausgestattet sein, mit einem Kühlabschnitt, der in Kontakt gebracht wird mit und verwendet wird zum Kühlen eines zu kühlenden Objektes, das die tonerbildhaltende Einheit oder das Aufnahmemedium ist, in eine Position, die das zu heizende Objekt innerhalb von 50 ms durchläuft, nach einem Zeitpunkt, an dem das zu heizende Objekt von der Wärmequelle getrennt wird, und einen Abstrahlungsabschnitt, von dem die Hitze, die von dem zu kühlenden Objekt genommen wird, abgestrahlt wird. Das Kühlelement wird so angeordnet, dass der Abstrahlungsabschnitt in Kontakt mit der tonerbildhaltenden Einheit gebracht wird, die von der tonerbilderzeugenden Position zu der Tonerbildübertragungsposition bewegt wird.
Das Kühlmittel in der bilderzeugenden Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann mit einem zyklischen Bewegungselement ausgestattet sein, das sich in einer Position befindet, die das zu heizende Objekt innerhalb von 50 ms durchläuft nach dem Zeitpunkt, an dem das zu heizende Objekt von der Heizquelle getrennt wird, und wobei das zyklische Bewegungselement über eine Kühlposition, die in Kontakt mit dem zu kühlenden Objekt ist, das die Tonerbildhalteeinheit oder das Aufnahmemedium ist, und über eine Abstrahlungsposition bewegt wird, von der die Hitze, die van dem zu kühlenden Objekt genommen wird, abgestrahlt wird. Selbst in diesem Fall kann das zyklische Bewegungselement wiederholt über die Kühlposition bewegt werden, die in Kontakt mit dem zu kühlenden Objekt ist, wobei das zu heizende Objekt die Kühlposition innerhalb von 50 ms durchläuft, nachdem das zu heizende Objekt von der Wärmequelle getrennt wird und worin das zyklische Bewegungselement über die Bestrahlungsposition bewegt wird, die in Kontakt mit der tonerbildhaltenden Einheit steht, die von der tonerbilderzeugenden Position zu der Tonerbildübertragungsposition bewegt wird.
Das Kühlmittel in der bilderzeugenden Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann mit einer Luftkühleinheit ausgestattet sein, um Luft zu dem zu kühlenden Objekt zu schicken, dass entweder die Tonerbildhalteeinheit oder das Aufnahmemedium in der Position ist, die das zu heizende Objekt innerhalb von 50 ms durchläuft, nach dem Zeitpunkt, an dem das zu heizende Objekt von der Heizquelle getrennt wird.
Die bilderzeugende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise so angeordnet, dass sie folgende Anforderungen erfüllt; und zwar hinsichtlich des Toners hat das Tonerpulver zusätzlich zur Erfüllung der vorher genannten Gleichungen (1) oder (2) vorzugsweise eine Viskosität von 1 × 10⁴ Pa·s oder weniger bei einer Schmelztemperatur von Tm. Hinsichtlich der Bilderzeugungsbedingungen wird darüber hinaus bevorzugt, ein Tonerbild mit gesammelten Pixel-zu-Pixel-Toner zu erzeugen, so dass der Reflexionskontrast zwischen dem Tonerabschnitt und dem Nicht-Tonerabschnitt auf der Tonerbildhalteeinheit 0,5 oder mehr ist, in einem Bereich, wo ein Eingabebildbereichfaktor 50% ist, wenn der Reflexionskontrast zwischen dem Tonerklebebereich (Tonerbereich) und dem Tonernichtklebebereich (Nicht-Tonerbereich) des Tonerbildes zu 1 gesetzt wird in einem Bereich, wo ein Eingangsbildbereichfaktor 100% ist.
Im Fall eines Druckers oder Kopierers z. B. wurde digitale Elektrofotografie weithin als etwas verwendet, das in der Lage ist, Bilder mit guter Qualität bei hoher Geschwindigkeit zu bieten. Bei dieser Elektrofotografie wird ein Lichtstrahl, der durch ein fokussierendes optisches System reguliert wird um einen Spotdurchmesser von vorgegebener Größe bereitzustellen, zur Fotoabtastung der Oberfläche eines Fotoleiters verwendet, so dass ein elektrostatisch latentes Bild, das durch ein Mittel zur pulsweiten Modulation bestimmt wird, entsprechend einem Bildsignal auf dem Fotoleiter erzeugt, indem der Lichtstrahl ein- und ausgeschaltet wird. Das elektrostatische latente Bild wird in ein Bild durch die Verwendung von Toner umgewandelt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zur Erzeugung solch eines Tonerbildes nicht auf Elektrofotografie beschränkt, sondern kann so sein, dass ein Tonerbild auf einer Tonerbildhalteeinheit erzeugt wird, indem man Toner direkt darauf springen lässt, entsprechend digital verarbeiteten Bilddaten, oder ein magnetisch latentes Bild wird auf einer bestimmten tonerbildhaltenden Einheit gemäß der digital verarbeiteten Bilddaten erzeugt, worauf der Schritt der Erzeugung eines Tonerbildes auf der Tonerbildhalteeinheit auf der Basis des latenten Magnetbildes oder anderweitig geladenen Bildes folgt, oder ein geladenes Bild wird auf andere Weise direkt auf einer bestimmten Tonerbildhalteeinheit gemäß digital verarbeiteter Bilddaten erzeugt und dann wird ein Tonerbild auf der Tonerbildhalteeinheit auf der Basis des elektrostatischen latenten Bildes erzeugt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Tonerbild auf der Tonerbildhalteeinheit vorzugsweise mit den Bilderzeugungsbedingungen erzeugt, unter denen der Reflexionskontrast zwischen dem Tonerbereich und dem Nicht-Tonerbereich 0,5 oder mehr ist in einem Bereich, wo ein Bildbereichsfaktor 50% ist, wenn der Reflexionskontrast zwi schen dem Tonerbereich und dem Nicht-Tonerbereich zu 1,0 gesetzt wird in einem Bereich, wo ein Bildbereichsfaktor 100% ist. In diesem Fall werden Pixel mit gesammeltem Toner selbst in dem hellsten Bereich erzeugt und der Toner von jedem Pixel wird nicht zerstreut, selbst in dem Bereich mittlerer Dichte, wobei ein klares Bild erzeugt wird.
Das klare Tonerbild, das auf diese Weise erzeugt wird, kann in erster Linie einmal auf die Zwischenübertragungseinheit übertragen werden, dann auf das Aufnahmemedium übertragen und fixiert werden. In diesem Fall ist die Zwischenübertragungseinheit äquivalent zu der Tonerbildhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine Beschreibung eines Systems zum Übertragen und Fixieren eines Tonerbildes auf ein Aufnahmemedium wird nachfolgend gegeben nachdem das Tonerbild elektrostatisch auf eine solche Zwischenübertragungseinheit in der Elektrofotografie übertragen wurde.
Anders als Papier wird die Zwischenübertragungseinheit kaum von der Umwelt beeinflusst (Temperatur und Feuchtigkeit) und kann hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften und Widerstandsfähigkeit aus physikalisch stabilem Material erzeugt werden. Deshalb kann der Fotoleiter und die Zwischenübertragungseinheit zum elektrostatischen Übertragen eng zusammengebracht werden und folglich ist das Tonerbild beinahe frei von Verwirbelungen oder Unregelmäßigkeiten aufgrund von Wirbeln des elektrischen Übertragungsfeldes, das oben beschrieben wurde, unter Bedingungen, die geeignete physikalische Werte ergeben. Wichtige Faktoren, die die Zwischenübertragungseinheit zur Zeit der elektrostatischen Übertragung benötigt sind Oberflächenwiderstand Rs (Ω?) und Volumenwiderstand Rv (Ω·cm); das Rs ist vorzugsweise im Bereich von 10⁸ < Rs < 10¹⁶ und Rv ist vorzugsweise im Bereich von 10⁷ < Rv < 10¹⁵. Wenn Rs, Rv kleiner ist als der Bereich, wird sich die Ladung ausbreiten und wenn sie größer ist, wird zuviel Ladung gespeichert.
Das Tonerbild, das elektrostatisch auf die Zwischenübertragungseinheit übertragen wird, wird aus Punkten und Linien/Zoll als Pixel mit gesammeltem Toner erzeugt und die Schaffung der Bilddichte basiert auf ihrem Bereichsfaktor. Dieses Tonerbild wird auf das Aufnahmemedium in einer Übertragungs-Fixiereinheit übertragen und fixiert.
In der Übertragungs-Fixiereinheit werden die Zwischenübertragungseinheit, das Tonerbild und das Papier als das Aufnahmemedium eng zusammengebracht und erwärmt. Dann wird Pulvertoner geschmolzen und in einer Filmschicht fusioniert. Zu diesem Zeitpunkt ist es notwendig, die Zwischenübertragungseinheit und das Papier eng zusammen zu bringen, um die Hitze effizient auf das Tonerbild zu übertragen und wenn Luft während dieses Prozesses zugeführt wird, wird das Tonerbild nicht einheitlich geschmolzen, weil die Wärmekapazität schwankt, abhängig von der Anwesenheit oder Abwesenheit von Luft. Folglich wird die Bildqualität gestört, da Übertragungs-Fixierunregelmäßigkeiten und ein sogenanntes Offsetphänomen verursacht werden. Um die Zwischenübertragungseinheit und das Papier mit dem Tonerbild, das dazwischen gehalten wird, eng zusammen zu bringen, wird gewöhnlich eine elastische Schicht auf der Oberfläche der Zwischenübertragungseinheit bereit gestellt und weist vorzugsweise eine Gummihärte von 10–70 und eine Dicke von 30 μm bis 300 μm auf. Die Übertragungs-Fixiereinheit enthält normalerweise eine Heizerrolle, die eine Heizquelle wie eine Halogenlampe enthält, und eine Andruckrolle, die gegenüber der Heizrolle liegt und verwendet wird um die Zwischenübertragungseinheit, das Tonerbild und das Papier unter einem Druck, der vorzugsweise von 1 × 10⁵ Pa–1 × 10⁶ Pa reicht, zu pressen und zu halten. Wenn der Druck niedriger ist als der Bereich, wird die Zwischenübertragungseinheit, das Tonerbild und das Papier nicht ausreichend zusammengebracht und die vorher erwähnte mangelnde Übereinstimmung wird verursacht. Und wenn der Druck höher ist als der Bereich, wird eine zu große Belastung auf die Zwischenübertragungseinheit und das Papier ausgeübt, das Störungen verursacht einschließlich Falten, was einen Mechanismus und eine Anordnung zur Unterstützung von hohem Druck kompliziert macht. Anstatt einer Heizrolle kann ein elektroleitfähiger Heizer, der auf einer hitzebeständigen Unterlage installiert ist und ein fixiertes Heizelement verwendet werden, dessen Oberfläche mit einer hitze- und abnützungsresistenten Schicht bedeckt ist.
Ein Bereich, wo die Tonerbildhalteeinheit (die Zwischenübertragungseinheit in diesem Fall) oder das Aufnahmemedium (das Papier in diesem Fall) in Kontakt mit der Heizrolle oder dem fixierten Heizelement ist, wird ein Tonerbildheizbereich genannt.
In der Zwischenübertragungseinheit der konventionellen Bilderzeugungsvorrichtung der simultanen Übertragungs-Fixiersystem wie es in der vorher genannten nichtgeprüften japanischen Patentanmeldung mit den Veröffentlichungsnummern Hei 5-19642, Hei 5-107950 und Hei 5-249798 offenbart ist, sind die Zwischenübertragungseinheit und das Papier eng zusammengebracht und geheizt (siehe 10) und beide werden gekühlt. Wenn das Papier dann von der Zwischenübertragungseinheit abgeschält wird, entsteht die Turbulenz des Tonerbildes und Unregelmäßigkeiten des Bildes aufgrund des Zusammenbruches der Bildstrukturen (siehe 11). Wenn das Papier von der Zwischenübertragungseinheit sofort nach der Zwischenübertragungseinheit abgeschält wird und das Papier eng zusammengebracht und geheizt wird, wird das Tonerbild von jedem Kollaps befreit (siehe 12). Das Heizen des Tonerbildes beginnt am Eingang des Heizbereiches und seine Temperatur wird erhöht und dann wird das Tonerbild aufgeheizt bis zu mindestens einer Schmelzbedingung zur Zeit, wenn sie durch den Heizbereich hindurchgeht. Wenn das Papier von der Zwischenübertragungseinheit sofort nachdem sie zusammengebracht wurde und nach dem Heizen abgeschält wird, liegt der Toner in geschmolzenem Zustand zwischen der Zwischenübertragungseinheit und dem Papier für nur kurze Zeit und er fließt kaum durch eine sehr kleine Lücke zwischen der Zwischenübertragungseinheit und dem Papier, wodurch die Entstehung von Tonerbildturbulenzen schwierig gemacht wird, wie es scheint. Ein transparenter Film anstatt von Papier und eine transparente Andrucksrolle werden verwendet, um den Zustand zu beobachten, unter dem das Papier und die Zwischenübertragungseinheit unter Druck eng zusammengebracht werden. Dann wurde bestätigt, dass, während das Papier und die Zwischenübertragungseinheit unter Druck einheitlich zusammengehalten wurden, das Papier und die Zwischenübertragungseinheit dazu tendierten, lose zusammen zu bleiben, wenn der Druck nachlässt, und man fand, dass das Papier an Stellen schwamm. Als Ergebnis dieser Beobachtung dieses Phänomens mit einer Videokamera wurde auch bestätigt, dass lokale Lücken zwischen dem Papier und der Zwischenübertragungseinheit erschienen innerhalb von 50 ms, nachdem der Druck nachgelassen hat. Mit anderen Worten tendiert ein kleiner Spalt dazu, zwischen der Zwischenübertragungseinheit und dem Papier zu entstehen und man nimmt an, dass die Turbulenz des Tonerbildes der Punkt- und Linien/Zoll-Struktur dem Fluss des geschmolzenen Toners durch die Lücke mit Kapillarkräften zuzurechnen ist.
Die Turbulenz des Tonerbildes mit der Punkt- und Linien/Zoll-Struktur, bei der man annimmt, dass sie den Fluss des geschmolzenen Toners durch die Lücke zwischen der Zwischenübertragungseinheit und dem Papier durch Kapillarkräfte zuzuordnen ist, variiert mit der Tonermenge, die sich durch die sehr kleine Lücke bewegt. Die Menge des geschmolzenen Toners, der durch die sehr kleine Lücke bewegt, wird im Allgemeinen durch die Größe r der Lücke, der Viskosität n des Toners in der Lücke, der Oberflächenspannung einer Zwischenübertragungseinheit als einer Bildhalteeinheit, die in Kontakt mit dem Toner ist, der Oberflächenspannung von Papier als Aufnahmemedium und der Oberflächenspannung des Toners bestimmt. Unter diesen Faktoren variiert die Viskosität n des Toners um eine Stelle im Schmelz-(Tm)-Temperaturbereich Tm –10°C, was in dem Heizbereich als vorhanden angenommen wird. Auf der anderen Seite reicht die Oberflächenspannung einer Zwischenübertragungseinheit als eine Bildhalteeinheit von 25 –35 dyn/cm, selbst wenn sie aus einem guten Trennmaterial gemacht sind; die Obertlächenspannung von Papier als Aufnahmemedium reicht von 35–40 dyn/cm; und die Oberflächenspannung des Toners reicht näherungsweise von 30–35 dyn/cm im geschmolzenen (Tm) Temperaturbereich von Tm – 10°C. Jeder dieser Faktoren variiert wenig.
Mit anderen Worten, die Menge h des geschmolzenen Toners, der sich in der sehr schmalen Lücke bewegt, hängt weitgehend von der Viskosität n des Toners ab und dies kann allgemein ausgedrückt werden durch Gleichung (3) aus der Formel von Lucas Washbum, die die Tatsache erklärt, dass eine Bewegung in einer Flüssigkapillare umgekehrt proportional zur Quadratwurzel der Flüssigkeitsviskosität ist. h ∞ k√η (3) wobei k ein Wert ist, der durch die Größe r einer Lücke, der Oberflächenspannung einer Bildhalteeinheit, der Oberflächenspannung eines Aufnahmemediums, der Oberflächenspannung eines Toners und einem Kontaktwinkel bestimmt wird.
Im Allgemeinen ist die Viskosität von hitzfixiertem Toner an der Schmelztemperatur Tm 1 × 104 Pa·s oder kleiner. Die Schmelztemperatur Tm eines Toners mit höherer Viskosität ist ungefähr 200°C oder höher und dies macht es notwendig, die Gerätetemperatur eines Heizers zu erhöhen, was unpraktisch ist, weil die Heizquelle oder der Heizer sich schnell verschlechtert.
Obwohl die Tonermenge, die sich in die sehr kleine Lücke bewegt, grob von der Tonerviskosität bestimmt wird, variiert das Verhältnis zwischen dieser Menge und der Bildturbulenz mit dem Pixel-zu-Pixel-Abstand des Tonerbildes. Mit anderen Worten, wenn der Pixel-zu-Pixel-Abstand groß ist, wobei die Tonermenge, die sich in die sehr kleine Lücke bewegt, die gleiche ist, ist die Bewegung des Toners hinsichtlich des Pixels relativ klein und es wird nicht als Bildturbulenz erkannt. Wenn jedoch der Pixel-zu-Pixel-Abstand klein ist, ist die Bewegung des Toners hinsichtlich des Pixels relativ groß und wird leicht als Bildturbulenz erkannt. In anderen Worten, wenn die Zahl der Linien, die das Bild auf dem Schirm erzeugen, größer wird, muss die Bewegung des Toners klein gehalten werden und zu diesem Zweck muss die Tonerviskosität in der sehr kleinen Lücke wachsen.
13 zeigt die Tonerviskositäten hinsichtlich Temperaturen, worin Toner A, Toner B und Toner C Polyestertoner sind. Toner A hat ein mittleres Molekulargewicht (Mw) von 13000, eine Schmelztemperatur (Tm) bei 110°C und eine Viskosität (η) von 1500 Pa·s bei der Schmelztemperatur; Toner B hat ein mittleres Molekulargewicht (Mw) von 54000, eine Schmelztemperatur (Tm) bei 120°C und eine Viskosität (η) von 4000 Pa·s bei der Schmelztemperatur; und Toner C hat ein mittleres Molekulargewicht (Ms) von 78600, eine Schmelztemperatur (Tm) bei 140°C und eine Viskosität (η) von 10000 Pa·s bei der Schmelztemperatur. Die Tonerviskosität, die in 13 gezeigt ist, zeigt die Werte an, die unter Verwendung eines Fließtesters CFT5000 der Shimazu Corporation unter folgenden Bedingungen gemessen wurde: Starttemperaturen bei 80°C – höchste Temperatur bei 170°C; Heizrate bei 3°C/min; Vorheizzeit bei 300 Sekunden; Zylinderdruck bei 10 kgf/cm²; und die Düsenabmessungen 1,0 mm × 1,0 mm.
Die Tonerschmelztemperatur (Tm) ist folgendermaßen definiert: die "Kolben-Tropfmenge-Temperaturkurve" des Toners erhält man, wenn sie aufgenommen wird, wenn Toner bei einer gleichen Rate aufgeheizt wird unter Verwendung des Fließtesters mit den obigen Bedingungen. Genau abgewogene 1–3 g von Feinpulver wird als Probentoner verwendet, wobei die Querschnittsfläche des Kolbens 10 cm² beträgt. Fig. 14 zeigt die Kolben-Tropfmenge-Temperaturkurve. Da der Toner bei der gleichen Rate aufgeheizt wird, wird er nach und nach erhitzt und beginnt herauszufließen. Wenn der Toner weiter aufgeheizt wird und schmilzt, fließt er beträchtlich heraus und der Kolbentropfen hört dann auf und schließt ab. Die Menge D des fertigen Kolbentropfens in 14 rep räsentiert die gesamte Ausflussmenge des Toners und die Temperatur Tm entsprechend D/2 wird definiert als der Schmelzpunkt des Toners.
In dem Heizabschnitt der Zwischenübertragungseinheit und des Papiers, die zusammengebracht wurden, wird Toner auf eine Temperatur erhitzt, die höher ist als die Schmelztemperatur und der entsprechende Toner wird zu einer Filmschicht verschmolzen. In diesem Fall wurden Toner A, Toner B und Toner C bei Heiztemperaturen von 110°C, 120°C bzw. 140°C übertragen und fixiert. Mit Heiztemperaturen sind diejenigen gemeint, die als Tonertemperatur durch Einführen eines Thermoelements zwischen die Zwischenübertragungseinheit und dem Papier überwacht wird. Deshalb ist die Tonerviskosität der dicht zueinandergebrachten Abschnitte 1,5 × 10³ Pa·s für Toner A, 4 × 10⁴ Pa·s für Toner B und 1 × 10⁴ Pa·s für Toner C. Der Toner zusammen mit der Zwischenübertragungseinheit und dem Papier, das aus dem Heizbereich herausbewegt wird, kommt außerhalb in Kontakt mit Luft und folglicherweise erniedrigt sich die Temperatur. Hinsichtlich der vorher genannten Tonerheiztemperatur bleibt die Temperatur durch natürliche Strahlungskühlung für 50 ms beinahe unverändert; nämlich um ungefähr 5°C Abfall. Diese Hitze und Temperaturvariationen für eine kurze Zeit nach dem Druckabschalten ergeben sich nicht aus der Messung, sondern werden aus dem Hitzeaustauschverhältnis zwischen einem Körper hoher Temperatur einschließlich der Zwischenübertragungseinheit und der Luft berechnet gemäß der folgenden Formel (4). T(t) = Tf + (T0 – Tf)·Exp{–h·t/(c·ρ·b/2)} (4) wobei Tf = Lufttemperatur (30°C), T0 = Anfangstemperatur der Körper mit hoher Temperatur (Toner A: 110°C, Toner B: 120°C und Toner C: 140°C), h = Wärmeübertragungskoeffizient (15 J/m²·s·°C im Fall von natürlicher Strahlungskühlung), t = Zeit, c = spezifische Wärme (1,3·10⁹), ρ = Dichte (1,5 × 10³ und b = Dicke (125 × 10^–6 m) ist. In Klammern sind die Werte angegeben, die sich aus den Materialien ergeben, die für den Test oben für Berechnungen verwendet werden. Obwohl Hochgeschwindigkeitsreaktionsmessungen von einer s oder weniger schwieriger sind bei Temperaturveränderungen, ist grob jede Sekunde eine Messung möglich und der Wärmeübertragungskoeffizient h erhielt man aus den Messergebnissen der Temperaturvariation.
Wie oben ausgeführt, kann die Temperatur der Kombination der Zwischenübertragungseinheit, des Tonerbildes und des Papiers, das aus dem Heizbereichausgang herauskommt, um 4°C–8°C abgesenkt werden, wenn sie kühlender Luft ausgesetzt werden, obwohl die Tonertemperatur für 50 ms unter natürlicher Strahlungskühlung nach dem Heizbereich beinahe unverändert bleibt, was sich aus den Temperaturberechnungen 50 ms nach dem Durchgang durch den Heizbereich ergibt unter Verwendung von Gleichung (4) zur Bestimmung des Wärmeübertragungskoeffizienten h durch Testen, wann Kühlbedingungen variiert werden. Die Tonerviskosität wächst, wenn sich die Tonertemperatur erniedrigt.
15 zeigt die Ergebnisse der Auswertung von Bildunregelmäßigkeiten, die man erhält, wenn die Tonertemperatur bis zur Tonerschmelztemperatur im Heizbereich erhöht wird, wenn die Tonerviskosität η auf (Pa·s) sofort nach dem Durchgang durch den Heizbereich (50 ms danach) variiert wird, während die Kühlbedingungen am Ausgang des Heizbereichs variiert wird, unter Verwendung von drei Tonerarten, und wobei die Bildausgabe auf eine Papieroberfläche bewirkt wird (beschichtetes Papier J: der mit einem dreidimensionalen Kontaktoberflächenrauhigkeitsmesser aus zehn Punkten gemessene Wert der mittleren Rauhigkeit SRz ist 5 μm). Übrigens wurden Zeilen/Zoll (vertikale Zeilen/Zoll in diesem Fall) bei dem selben Winkel mit Toner von allen Farben für den Schirm verwendet und fünf Arten von Zeilenzahl d wurden verwendet; und zwar 150 Zeilen/Zoll, 200 Zeilen/Zoll, 300 Zeilen/Zoll, 400 Zeilen/Zoll und 600 Zeilen/Zoll. Die Bildunregelmäßigkeiten wurden visuell über den gesamten Bildbereich ausgewertet mit Bereichsfaktoren 5% bis 100%: X repräsentiert einen Fall, wo die Bildunregelmäßigkeiten offensichtlich erkannt wurden; o repräsentiert einen Fall, wo die Bildunregelmäßigkeiten leicht wahrgenommen werden, obwohl sie im Ausgabebild nicht so auffällig sind; und © repräsentiert einen Fall, wo keine Bildunregelmäßigkeiten wahrnehmbar sind.
Wegen der obigen Ergebnisse wird es als notwendig angesehen, die Viskosität höher zu setzen als sie durch Linien/Zoll d bestimmt wurde um Bildunregelmäßigkeiten zu erhalten, die auf einem erlaubten Niveau hinsichtlich der Zeilen/Zoll d sind.
16 zeigt eine Grafik, die sich ergibt, wenn die Quadratwurzeln der minimalen Viskosität aufgetragen wird, um Bildunregelmäßigkeiten bei einem solchen erlaubten Niveau hinsichtlich der Zeilen/Zoll d zu erhalten. Wie in 16 gezeigt, gibt es eine lineare Beziehung zwischen den Quadratwurzeln, der minimalen Viskosität, bei der man die Bildunregelmäßigkeiten auf dem erlaubten Niveau hinsichtlich der Linien/Zoll d erhält, und dem o-Level, der die Anwesenheit von leichten Bildunregelmäßigkeiten anzeigt, die nicht als Bild ausgeprägt sind, wenn die Methode der kleinsten Quadrate verwendet wird, um eine wiederkehrende Gleichung zu erhalten, wobei die Beziehung gegeben ist durch √η = 0,201 × d und wenn das Quadratwurzelzeichen aufgelöst wird, erhält man als Ergebnis η = 0,040·d2 .
Auf dem Niveau des ©, das anzeigt, dass keine Bildunregelmäßigkeiten erkannt werden, √η = 0,235 × d und wenn das Wurzelzeichen aufgelöst wird, erhält man als Ergebnis η = 0,055·d2 .
Aus der obigen Beschreibung ist die Beziehung zwischen den Zeilen/Zoll d und der Viskosität zum Erreichen eines guten Bildes, ohne dass Bildunregelmäßigkeiten entstehen, gegeben durch η = 0,040·d2 (1)
Weiterhin ist die Beziehung zwischen den Zeilen/Zoll d und der Viskosität zum Erreichen eines guten Bildes ohne Bildunregelmäßigkeiten, die man wahrnehmen kann, gegeben durch η = 0,055·d2. (2)
Wenn ein Bild mit einer bestimmten Anzahl von Zeilen/Zoll d erzeugt wird, kann unmittelbar nach dem Durchgang durch den Heizbereich gekühlt werden, indem ein Toner verwendet wird, dessen Viskosität bei der Schmelztemperatur gleich 0,040 d² oder höher ist und vorzugsweise 0,055 d² ist. Ein Verfahren zur Erhöhung der Tonerviskosität bei der Schmelztemperatur schließt eine Erhöhung des mittleren Molekulargewichts (Mw) und der Molekulargewichtsverteilung ein (Mw/Mn: Mn = mittlere Molekulargewichtszahl), z. B. Verwendung von Harz mit einer Vielzahl von Peaks auf der hoch und niedrigen Molekulargewichtsseite und teilweise quervernetzte Harze.
Das Verfahren zur Erniedrigung der Temperatur am Ausgang der Druckausübung nach dem Heizen ist nicht auf Luftkühlung durch Luftkühlmittel beschränkt, sondern schließt das Kontaktieren der Zwischenübertragungseinheit oder des Papiers mit einem Element niedriger Temperatur und das Bewegen der Wärme von dem Hochtemperaturabschnitt zu dem Niedrigtemperaturabschnitt mit dem selben Effekt ein, den man, wie oben beschrieben, erhält. In diesem Fall erhält man den Effekt ständig durch die Schritte des zyklischen Bewegens eines bandähnlichen Kontaktelements, wodurch ein Teil des Randes des Bandes mit einer Zwischenübertragungseinheit oder einem Papier am Ausgang der Druckerzeugung nach dem Heizen kontaktiert und das Band an einem anderen Platz kühlt. In diesem Fall kann ein Wärmeaustausch mit einem anderen Niedrigtemperaturelement an einer Stelle, die unterschiedlich zum Kontaktbereich mit der Zwischenübertragungseinheit oder dem Papier am Ausgang der Duckausübung nach dem Heizen ist, verwendet werden; z. B. kann das Band das Niedrigtemperaturzwischenübertragungsmedium vor dem Heizbereich kontaktieren.
Darüber hinaus kann ein Wärmetauscher wie eine heat pipe als Kühlmittel am Heizbereichausgang verwendet werden und thermisch bewegt werden.
Das vorher genannte Kühlmittel am Ausgang der Druckausübung nach dem Heizen kann effektiv sein, selbst wenn es auf einer Seite des Heizers oder des Druckmittels oder auf beiden Seiten bereit gestellt wird. Jedoch die Bereitstellung eines solchen Kühlmittels auf der Seite des Druckmittels mit relativ niedriger Temperatur beugt der Erhöhung der Temperatur des Kühlmittels vor und kann außerdem die Übertragungs- Fixierung thermisch effizient ausführen, weil der Wärmeverlust des Heizers minimiert wird.
Weil die untere Oberfläche der tonerbildtragenden Seite der Zwischenübertragungseinheit in Kontakt mit dem Heizer gebracht wird, vor der Druckausübung nach dem Heizen, kann das Tonerbild zu dem Druckausübbereich gebracht werden, wobei die Zwischenübertragungseinheit und der Toner einheitlicher heizbar sind ohne Temperaturunterschiede zwischen der oberen und unteren Oberfläche. Entsprechend kann die Tonerheiztemperatur innerhalb der Presse niedriger gesetzt werden und das Fliessen des Toners wird vermieden, da die Tonerviskosität am Ausgang der Druckausübung steigt, so dass Bildturbulenzen unterdrückt werden.
Wie in einer allgemeinen Fixiereinheit bewirkt Heizen und schnelles Heizen nur in dem druckerzeugenden Abschnitt ein Ansteigen der Temperatur des Abschnittes nach beim Heizer in Dickenrichtung der Tonerschicht und hält einen Abschnitt, der getrennt vom Heizer ist, bei einer relativ niedrigen Temperaturverteilung. Wenn die Temperaturdifferenz in Dickenrichtung der Tonerschicht wächst, muss der Niedrigtemperaturbereich mindestens bei der Tonerschmelztemperatur gehalten werden zum Zweck des Übertragens und Fixierens. Folglich wird die Temperatur des Hochtemperaturbereiches durch die Temperaturdifferenz höher als die Tonerschmelztemperatur, wobei die Tonerviskosität erniedrigt wird. Mit anderen Worten, einige Bereiche der Tonerschicht tendieren dazu, niedrigviskoser zu werden und erlauben dem Toner in radialer Richtung zu fließen, so dass Bildturbulenzen verursacht werden. Die Bildturbulenz entsteht leicht in der simultanen Übertragungs-Fixiervorrichtung zum Heizen, Übertragen und Fixieren des Tonerbildes und des Papiers, während sie zwischen dem Fixierheizelement, das mit der abnützungsresistenten Schicht bedeckt ist, und der Andruckrolle. Da ein linearer elektroleitfähiger Heizer sofort Wärme erzeugt, nachdem er mit Energie versorgt wird und in der Lage ist, die Zwischenübertragungseinheit, das Tonerbild und das Papier zu heizen, ist die Wartezeit zur Zeit des Anstiegs kürzer als es bei dem Heizrollensystem und dem sogenannten Sofort-AN möglich ist. Obwohl Heizen in kurzer Zeit möglich ist, tendiert ein Temperaturunterschied zwischen der Zwischenübertragungseinheit, dem Tonerbild und dem Papier in Dickenrichtung in dem Ausmaß aufzutreten, dass die Wartezeit beim Kurzzeitheizen kürzer ist. Mit anderen Worten, die Temperatur von Toner, der dichter am Heizer ist, ist beträchtlich höher als seine Schmelztemperatur, während die Tempe ratur entfernt vom Heizer ungefähr gleich der Schmelztemperatur als der niedrigsten Temperatur, bei der der Toner übertragen und fixiert werden kann, ist. Auf diese Weise tendiert der Toner, der in der Nähe des Heizers liegt, dazu leicht zu fließen, da er niedrige Viskosität aufweist, und verursacht so leicht Bildturbulenz.
In dem Simultanübertragungs-Fixiersystem zum Heizen und der Zwischenübertragungseinheit, des Tonerbildes und des Papiers mit dem linearen elektrofähigen Heizer, sind eine Vielzahl von linearen elektroleitfähigen Heizelementen installiert und die Unterseite der tonertragenden Oberfläche der Zwischenübertragungseinheit wird mit dem fest installierten Heizer in Kontakt gebracht und darüber hinweggeschoben, vor dem Zusammenpressen zwischen dem Heizelement und der Andruckrolle. Weiterhin wird die Vielzahl von linearen elektroleitfähigen Heizern, die in einem Bereich vor dem Zusammendrücken angeordnet sind, verwendet, um die Zwischenübertragungseinheit und das Tonerbild vorzuheizen, um den Temperaturunterschied in Dickenrichtung zu vermeiden und das Tonerbild wird zur Presswalze geführt. So wird der Temperaturunterschied in zumindest der Tonerschichtdicke vermindert und die Tonerheiztemperatur kann heruntergesetzt werden, wobei die Tonerviskosität ansteigt und wodurch der Toner kaum fließt, was Bildturbulenz vermeidet. In diesem Fall kann das Mittel zum Heizen der Zwischenübertragungseinheit und des Tonerbildes vor der Anpressrolle eine Heizlampe oder eine Heizrolle sein, die eine Heizquelle enthält, die getrennt bereit gestellt wird, anders als das fest installierte Heizelement.
Wie oben detailliert beschrieben ist der simultane Übertragungs-Fixierbetrieb ohne Tonerbildturbulenz und den Kollaps der Punkt- und Zeilen/Zoll-Bildstruktur durchführbar, indem die Tonerviskosität als Anzeichen des Tonerflusses nach dem Durchgang durch den Heizbereich gesteuert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das die visuellen Faktoren zeigt, die den Grad der Erkennung der menschlichen visuellen Empfindung hinsichtlich der Raumfrequenz anzeigt.
2 ist ein Diagramm, das eine Belichtungsenergie zeigt, die im Schnitt auf einem Fotoleiter dargestellt ist, wenn ein Mittel zur pulsweiten Modulation zur Belichtung des Fotoleiters verwendet wird.
3 ist ein Diagramm, das eine Belichtungsenergie zeigt, die im Schnitt eines Fotoleiters dargestellt wird, wenn ein Mittel zur pulsweiten Modulation zur Belichtung des Fotoleiters verwendet wird.
4 ist ein Diagramm, das eine Belichtungsenergie zeigt, wobei ein Schnitt eines Fotoleiters gezeigt wird, wenn ein Mittel zur pulsweiten Modulation zur Belichtung des Fotoleiters verwendet wird.
5 ist ein Diagramm, das simulierte Resultate eines elektrostatischen latenten Bildes in einem hellsten Bereich zeigt, das auf einem Fotoleiter erzeugt wurde, wenn der Fotoleiter die Fotopotentialabschwächungscharakteristik von 7 aufweist.
6 ist ein Diagramm, das simulierte Resultate eines elektrostatischen latenten Bildes in einem hellsten Bereich zeigt, das auf einem Fotoleiter erzeugt wird, wenn der Fotoleiter die Fotopotentialabschwächungscharakteristik von 8 aufweist.
7 ist eine Kurve, die ein Beispiel der Fotopotentialabschwächungscharakteristik des Fotoleiters zeigt.
8 ist eine Kurve, die ein Beispiel der Fotopotentialabschwächungscharakteristik des Fotoleiters zeigt.
9A und 9B sind Diagramme, die Unterschiede der Bildturbulenzen zeigen aufgrund des Unterschiedes des Zeitpunktes, an dem das Papier abgeschält wird, nachdem ein Tonerbild übertragen und fixiert wurde.
10 ist ein beispielhaftes Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem eine Zwischenübertragungseinheit und Papier eng zusammengebracht und geheizt wurden.
11 ist ein beispielhaftes Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem eine Zwischenübertragungseinheit und Papier miteinander in Kontakt gehalten wird, nachdem die Zwischenübertragungseinheit und das Papier eng zusammengebracht und geheizt wurden.
12 ist ein beispielhaftes Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem eine Zwischenübertragungseinheit und Papier sofort voneinander getrennt wurden, nachdem die Zwischenübertragungseinheit und das Papier eng zusammengebracht und geheizt wurden.
13 ist ein Diagramm, das die Tonerviskosität hinsichtlich der Tonertemperatur zeigt.
14 ist eine Kurve, die eine Kolbentropfmenge hinsichtlich der Tonertemperatur zeigt.
15 ist eine Kurve, die Bildunregelmäßigkeiten mit einem erlaubten Niveau hinsichtlich der Zeilen/Zoll eines Bildes und der Tonerviskosität zeigt.
16 ist eine Kurve, die die Quadratwurzel der niedrigsten Viskosität zeigt, welche das erlaubte Niveau von Bildunregelmäßigkeiten hinsichtlich der Zeilen/Zoll des Bildes anzeigt.
17 ist ein Blockdiagramm, das eine bilderzeugende Vorrichtung als eine erste Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
18 ist ein Blockdiagramm, das eine bilderzeugende Vorrichtung als eine zweite Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
19 ist ein Blockdiagramm, das eine bilderzeugende Vorrichtung als eine dritte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
20 ist ein Diagramm, das einen Teil zeigt, der eine bilderzeugende Vorrichtung einer vierten Ausführungsform der Erfindung unterschiedlich zu der in der ersten Ausführungsform gezeigten macht.
21 ist ein Diagramm, das einen Abschnitt zeigt, der eine bilderzeugende Vorrichtung einer fünften Ausführungsform der Erfindung unterschiedlich zu einer in der ersten Ausführungsform gezeigten macht.
22 ist eine entsprechende Ansicht einer Kühleinheit eines Heizbereichausgangs in der fünften Ausführungsform der Erfindung, die in 21 gezeigt wird.
23 ist ein Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel der fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
24 ist ein Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel der fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
25 ist ein Blockdiagramm, das eine bilderzeugende Vorrichtung als eine sechste Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
26 ist ein schematisches Blockdiagramm einer tonerbilderzeugenden Vorrichtung in der sechsten Ausführungsform der Erfindung, die in 25 gezeigt ist.
27 ist ein Blockdiagramm, das eine bilderzeugende Vorrichtung als eine siebte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
28 ist ein Blockdiagramm, das eine bilderzeugende Vorrichtung als eine achte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Ausführungsform 1)
17 ist ein Blockdiagramm, das eine bilderzeugende Vorrichtung als eine erste Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
In 17 hat eine Zwischenübertragungseinheit 50 die Form eines Endlosbandes und wird von Rollen 5-1, 5-2 und einer Heizrolle 2 unterstützt, wobei es rotierend in Richtung eines Pfeiles bewegt wird. Eine Andruckrolle 3 wird gegenüber der Heizrolle 2 angeordnet. Die Positionen der Heizrolle 2 und der Andruckrolle 3 können umgekehrt werden und die Andruckrolle 3 kann auch eine Heizrolle sein mit einer Heizquelle darin. Vier Fotoleiter 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 sind am äußeren Rand der Zwischenübertragungseinheit 50 angeordnet und einheitlich durch entsprechende Ladevorrichtungen 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 aufgeladen bevor sie abgetastet und durch eine Belichtungseinheit 20 mit einem Lichtstrahl belichtet werden, der an- oder ausgeschaltet wird als Reaktion auf ein Bildsignal, so dass ein elektrostatisch latentes Bild erzeugt wird. Die elektrostatisch latenten Bilder, die auf den Fotoleitern 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 erzeugt werden und die jeweils schwarzen, gelben, magenta und cyan Farbtoner enthalten, werden entsprechend durch ein Entwicklergerät 11, 12, 13, 14 in ein Tonerbild mit den obigen Farben als digitale Bilder entwickelt, wobei die Dichte durch Bereichsmodulation angezeigt wird, und wobei diese Bilder jeweils auf den Fotoleitern 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 erzeugt werden. Diese Tonerbilder mit den entsprechenden obigen Farben werden nacheinander durch Übertragungsvorrichtungen 50-1, 50-2, 50-3, 50-4 auf die Zwischenübertragungseinheiten übertragen, so dass ein Tonerbild mit einer Vielzahl von Farben, die nacheinander überlagert werden, auf der Zwischenübertragungseinheit 50 erzeugt wird.
Die Andruckrolle 3 wird so angeordnet, dass sie von der Heizrolle 2 abnehmbar ist und in Kontakt mit der Heizrolle 2 gebracht wird synchron zum Laden von Aufnahmepapier P aus dem Versorgungsschacht 6. Dann wird die Zwischenübertragungseinheit 50, die das Tonerbild mit verschiedenen Farben hält, und das Aufnahmepapier P zwischen den Heizrolle 2 und die Andruckrolle 3 unter einem geeigneten Zeitablauf bewegt und unter Druck aufgeheizt. Der Toner, der unter einer Temperatur höher als seine Schmelztemperatur aufgeheizt wird, wird weich, schmilzt und tritt in das Aufnahmepapier P ein bevor es angelegt wird, wobei das Übertragen-Fixieren ausgeführt wird. Eine Kühleinheit 4 wird zum Kühlen der Kombination der Zwischenübertragungseinheit 50 und des Auf nahmepapiers P, die zusammen von dem Heizbereich befördert werden, verwendet, so dass ein starker Zusammenhalt mit dem Aufnahmepapier P erzeugt wird, da der Toner kohäsiv aufgetragen wird. Die Zwischenübertragungseinheit 50 und das Aufnahmepapier P, die so über die Kühleinheit 4 gekühlt werden, werden weiterbefördert und das Aufnahmepapier P wird von der Zwischenübertragungseinheit 50 an der Rolle 5-2 mit einem kleinen Krümmungsradius wegen der Stärke (Steifigkeit) des Aufnahmepapiers P selbst getrennt. Auf diese Weise wird ein Farbbild auf dem Aufnahmepapier P erzeugt. Die Oberfläche des Tonerbildes, das auf das Aufnahmepapier P übertragen und fixiert wird, folgt der Oberfläche der Zwischenübertragungseinheit 50 und wird glatt und glänzend.
Für die Fotoleiter 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 können verschiedene anorganische fotosensitive Materialien (Se, a-Si, a-SiC, CdS, etc) und auch verschiedene organische fotosensitive Materialien verwendet werden.
Der Toner wird aus thermoplastischen Bindemitteln hergestellt, die Farbzusätze aus Gelb, Magenta, Cyan und Ähnliches enthalten. Wenn experimentelle Auswertungen in diesem Fall durchgeführt wurden, wurden drei Arten von Polyestertönen mit Temperatur-Viskositätseigenschaften, die in 13 gezeigt werden, verwendet. Toner A hat ein überlagertes mittleres Molekulargewicht (Mw) von 13000, eine Schmelztemperatur (Tm) von 110°C und eine Schmelzviskosität (η) von 1500 Pa·s, Toner B hat ein überlagertes mittleres Molekulargewicht (Mw) von 54000, eine Schmelztemperatur (Tm) van 120°C und eine Schmelzviskosität (η) von 4000 Pa·s und Toner C hat ein überlagertes mittleres Molekulargewicht (Mw) von 78600, eine Schmelztemperatur (Tm) von 140°C und eine Schmelzviskosität (η) von 10000 Pa·s. Der verwendete Toner hat eine mittlere Partikelgröße von 7 μm und die Tonermenge jeder Farbe auf dem Aufnahmepapier wird so eingestellt, dass die Belichtungs- und Entwicklungsbedingungen gesetzt werden um 0,4 mg/cm²–0,7 mg/cm² gerechtfertigt sind, abhängig vom Inhalt des farbgebenden Materials. In diesem Fall wurde die obige Menge für jede Farbe zu 0,65 mg/cm² festgesetzt.
Mit Bezug auf Tabelle 1 werden Verfahren der Herstellung des vorher genannten Toners A, B, C beschrieben. Tabelle 1

BPA-EO: Polyoxyethylen (2,2)-2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan
BPA-PO: Polyoxypropylen (2,2)-2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan

Mehrwertiger Alkohol und mehrwertige Carboxylsäure, die in Tabelle 1 gezeigt sind, werden in ein Edelstahlrührwerk gegeben; und zwar wird ein runder 1-Liter 4-Port-Kolben mit einer Stickstoffgaseinführröhre aus Glas und ein Sulfidierkondensator in einen ummantelten Heizer gegeben. Nacheinander wird Stickstoffgas durch die Gaszuführröhre hinzugegeben und während das Innere des Kolbens in einer inaktiven Gasatmosphäre gehalten wird, wird die Temperatur darin erhöht. Dann wird Dibutylzinnoxid von 0,05 zugegeben und während die Temperatur des Reaktionsprodukts bei 200°C gehalten wird um eine Reaktion mit einer bestimmten Reaktionszeit zu erlauben, erhält man Polyesterharz für die Toner A, B, C. Weiterhin werden sechs Gewichtsteile aus gelbem Pigment für 100 Gewichtsteile des so erhaltenen Polyesterharzes A, 4,5 Gewichtsteile des Magentapigments auf 100 Gewichtsteile des so erhaltenen Polyesterharzes A, 4,5 Gewichtsteile des Cyanpigments mit 100 Gewichtsteilen des so erhaltenen Polyesterharzes A und 4 Gewichtsteile von Kohlenstoffschwarz mit 100 Gewichtsteilen des so erhaltenen Polyesterharzes A zusammengemischt und in einem Extruder geschmolzen, gekühlt und in einer Mühle zerkleinert. Dann wird das zerkleinerte Material klassifiziert um einen Tonersatz A (im Folgenden der "Toner A" genannt) zu erhalten, des gelben, magenta, cyan und schwärzen Toner enthält, wobei jeder einen mittleren Volumendurchmesser von 7 μm aufweist. Ähnlich erhält man einen Tonersatz B (im Folgenden der "Toner B" genannt), der das Polyesterharz B verwendet, und einen Tonersatz C (im Folgenden der "Toner C" genannt), der das Polyesterharz C verwendet.
Die Beschreibung fährt wieder mit Bezug auf. 17 fort.
Für jede Farbe auf dem Schirm werden vertikale Zeilen/Zoll in derselben Richtung verwendet und hinsichtlich der Anzahl der Zeilen werden fünf Arten einschließlich 150 Zeilen/Zoll, 200 Zeilen/Zoll, 300 Zeilen/Zoll, 400 Zeilen/Zoll und 600 Zeilen/Zoll eingesetzt.
Der Durchmesser des Lichtstrahls, der in der Belichtungseinheit 20 verwendet wird, wurde auf 20 μm gesetzt, so dass man ein Bild mit ausgezeichnetem Kontrast erhält. Durchmesser bedeutet in diesem Fall ein Durchmesser, bei dem die Lichtstrahlenergie äquivalent ist zur Maximalenergie des Lichtstrahls bei 1/e². In Bezug auf die vorher genannten fünf Arten von Zeilenzahlen; nämlich 150 Zeilen/Zoll, 200 Zeilen/Zoll, 300 Zeilen/Zoll, 400 Zeilen/Zoll und 600 Zeilen/Zoll ist der Reflexionskontrast in einem Bereich, wo der Eingabebildbereichsfaktor 50% ist, in einem Bereich über 0,95, 0,90, 0,82, 0,72 und 0,58, unter der Voraussetzung, dass der Reflexionskontrast eines Bildes zu 1,0 gesetzt in einem Bereich, wo ein Eingabebildfaktor 100% ist.
Die Zwischenübertragungseinheit 50 hat eine Doppelschichtstruktur einschließlich einer Basisschicht und einer Oberflächenschicht.
Ein 70 μm dicker Polyimidfilm, dem Kohlenstoffschwarz zugegeben wurde, wurde als Basisschicht verwendet. Um das Tonerbild von dem Fotoleiter auf die Zwischenübertragungseinheit elektrostatisch ohne Bildturbulenz zu übertragen, wurde der Volumenwiderstand der Basisschicht auf 10¹⁰ Ω·cm eingestellt, in dem die Carbonschwarzbeladung variiert wurde. Für die Basisschicht kann jedoch eine dünne Lage, die 10–300 μm dick und in hohem Maße hitzeresistent ist, verwendet werden. Zum Beispiel; insbesondere ist eine Polymerlage aus Polyester, Polyethylenterephthalat, Polyethersulfon, Polyetherketon, Polysulfon, Polyimid, Polyimidamid, Polyamid oder Ähnliches verwendbar.
Um das Tonerbild von dem Fotoleiter auf die Zwischenübertragungseinheit elektrostatisch ohne Bildturbulenz zu übertragen, wurde der Volumenwiderstand der Oberflächenschicht auf 10¹⁰ Ω·cm eingestellt und, wenn das Tonerbild simultan von der Zwischen übertragungseinheit auf das Papier übertragen und fixiert wurde, wurde ein Siliziumcopolymer mit einer Gummihärte von 40 und einer Dicke von 50 μm verwendet. Das Siliziumcopolymer ist elastisch und weist eine Oberflächenhaftung für Toner bei normalen Temperaturen auf, und, damit der Toner auf das Aufnahmemedium effizient übertragen wird, hat es auch die Eigenschaft, den geschmolzenen verflüssigten Toner leicht abzulösen. Deshalb ist die Verwendung eines solchen Siliziumcopolymers als Oberflächenschicht am geeignetsten. Darüber hinaus kann für die Oberflächenschicht eine Harzschicht, die 1–100 μm dick ist und ausgezeichnete Freisetzungseigenschaften hat, z. B. verwendet werden; und zwar ein Tetrafluorethylenperfluoralkylvinylether-Copolymer, Polytetrafluorethylen oder Ähnliches.
Für die Heizrolle und die Pressrolle kann eine Metallrolle oder etwas, was mit einer hitzebeständigen elastischen Schicht aus einem Siliziumgummi oder ähnlichem Überzug ausgestattet ist, verwendet werden. Die Heizrolle weist auch im Inneren eine Wärmequelle auf, und die Heiztemperatur wird so gesteuert, dass die Temperatur des Toners im Heizbereich auf die Tonerschmelztemperatur (Tm) oder höher gesetzt wird. Weiterhin ist der Heizbereich so ausgestattet, dass er die Zwischenübertragungseinheit, das Tonerbild und das Aufnahmepapier P ausreichen miteinander verbindet und nicht nur deren Kombination davon abhält, lokal verwischt zu werden, sondern verhindert auch einen Faltigwerden und Verschieben des Aufnahmepapiers P. Ein geeigneter Anpressdruck kann von 1 × 10⁵ Pa bis 1 × 10⁶ Pa reichen. Dann wurden hohle Aluminiumrollen verwendet, jede davon war mit einer Schicht aus Siliziumgummi mit einer Härte von 55 und einer Dicke von 3 mm bedeckt, um die Andruckrollen aufzuheizen. Eine Halogenlampe wurde auch als Heizquelle innerhalb der Heizrolle verwendet und der Anpressdruck wurde auf 5,5 × 10⁵ Pa gesetzt.
Es wurde auch eine Kühleinheit 7 am Heizbereichausgang bereit gestellt, der in Kontakt mit der Aufnahmepapier P sofort nach dem Durchgang durch den Heizbereich kommt. Die Kühleinheit 7 am Heizbereichausgang soll die Temperatur des Toners sofort nach dem Durchgang durch den Heizbereich erniedrigen und derselbe Effekt ist ebenso erreichbar selbst wenn der Toner nicht von der Papierseite gekühlt wird, sondern von der Zwischenübertragungseinheitsseite sofort nach dem Durchgang durch den Heizbereich. Dies ist auch der Fall mit dem Toner, der von beiden Seiten gekühlt wird, sofort nach dem Durchgang durch den Heizbereich. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wurde eine Luftkühlungseinheit verwendet um Luft zum Kühlen auszustoßen, und die Kühlbedingung wurde durch Steuerung des Luftflusses variiert.
Einfaches Papier J, hergestellt von Fuji Xerox Co., Ltd. wurde als Aufnahmepapier P verwendet und beschichtetes Papier J, das dabei hergestellt wird, wurde auch als Papier mit glatter Oberfläche verwendet. Der gemessene Wert von 10 Punkten mittlerer Rauhigkeit SRz des Papiers J mittels eines dreidimensionalen Oberflächenkontaktrauhigkeitsmessers ist näherungsweise 10 μm, während die der 10 Punkte mittlere Rauhigkeit SRz des beschichteten Papiers J wie vorher erwähnt, 5 μm ist.
Mit der obigen Anordnung wurde der Toner auf die Tonerschmelztemperatur im Heizbereich bei einer Transportgeschwindigkeit von 80 mm/s auf dem Teil der Zwischenübertragungseinheit 50 aufgeheizt, und die Viskosität η (Pa·s) der vorher erwähnten drei Arten von Toner sofort nach dem Durchgang durch den Heizbereich wurde variiert, indem der Luftfluss von der Kühleinheit 7 des Heizbereichausgangs variiert wurde, um so die Bildunregelmäßigkeiten durch Ausgabe jedes Bildes mit der vorher genannten Zahl von Zeilen auf der Oberfläche des Papiers (beschichtetes Papier J) auszuwerten. 15 zeigt die Ergebnisse der Auswertung. Die Viskosität des Toners sofort nach dem Durchgang durch den Heizbereich erhielt indem man einen Wärmeübertragungskoeffizient h unter jeder Luftkühlungsbedingung erhält, die Temperatur 50 ms nach dem Durchgang durch den Heizbereich berechnet und auf den Graphen von 13 bezieht.
Wie mit Bezug auf 16 beschrieben, wurde die Beziehung zwischen der Anzahl der Linien d und der Viskosität n, bei der man ein gutes Bild erhält ohne von Bildunregelmäßigkeiten gestört zu werden, gefunden, wenn sie folgendes erfüllt: η ≥ 0,040·d2 (1) Insbesondere fand man, dass die Beziehung zwischen der Anzahl der Linien d und der Viskosität η, durch die man ein gutes Bild erhält ohne dass eine Bildunregelmäßigkeit nachweisbar ist, das Folgende erfüllt: η ≥ 0,055·d2 (2)
Die vorher erwähnten drei Arten von Toner wurden verwendet und durch Variieren des Luftflusses von der Kühleinheit 7 am Heizbereichausgang, wurde die Viskosität η des Toners sofort nach dem Durchgang durch den. Heizbereich so gesteuert, dass jedes Bild mit der vorher genannten Anzahl von Zeilen auf dem reinen Papier (Papier J) auf eine Weise ausgegeben wird, die Gleichung (1) von oben erfüllt. Dann erhielt man ein gutes Bild im Wesentlichen ohne auffällige Bildunregelmäßigkeiten in allen Fällen wo alle Zeilen verwendet werden. Wenn die Viskosität η auf eine Weise gesteuert wurde, die obige Gleichung (2) erfüllt, wurden keine Bildunregelmäßigkeiten entdeckt, selbst, obwohl das ausgegebene Bild sorgfältig untersucht wurde.
Ohne der Voraussetzung der Kühleinheit 7 am Heizbereichausgang entstanden auf der anderen Seite Bildunregelmäßigkeiten bei 200 Zeilen/Zoll, 300 Zeilen/Zoll, 400 Zeilen/Zoll und 600 Zeilen/Zoll, obwohl man eine gute Bildqualität frei von Bildunregelmäßigkeiten mit 150 Zeilen/Zoll Bildqualität erhielt, wenn Toner A verwendet wurde. Wenn der Toner B verwendet wurde, entstanden Bildunregelmäßigkeiten bei 400 Zeilen/Zoll und 600 Zeilen/Zoll, obwohl man gute Bildqualität frei von Bildunregelmäßigkeiten bei 150 Zeilen/Zoll, 200 Zeilen/Zoll und 300 Zeilen/Zoll Bildqualität erhielt. Weiterhin, wenn der Toner C verwendet wurde, erhielt man Bildunregelmäßigkeiten bei 600 Zeilen/Zoll, obwohl man eine gute Bildqualität frei von Bildunregelmäßigkeiten bei 150 Zeilen/Zoll, 200 Zeilen/Zoll, 300 Zeilen/Zoll und 400 Zeilen/Zoll Bildqualität erhielt.
(Ausführungsform 2)
18 ist ein Blockdiagramm, das eine bilderzeugende Vorrichtung als eine zweite Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist ein bandähnlicher Fotoleiter 1 installiert und mit Rollen 5-1, 5-2, 5-3 und einer Heizrolle 2 unterstützt, wobei es drehbar in Richtung eines Pfeiles bewegt wird. Eine Andruckrolle 3 ist gegenüber der Heizrolle 2 mit einem Abstand dazwischen angeordnet. Die Positionen der Heizrolle 2 und der Andruckrolle 3 können invertiert sein und die Andruckrolle 3 kann auch eine Heizrolle sein mit innerhalb einer Heizquelle. Der Fotoleiter 1 ist einheitlich durch eine Ladevorrichtung 10 aufgeladen bevor sie abgetastet und mit einer Belichtungseinheit 20 mit einem Lichtstrahl belichtet wird, der als Antwort auf ein Bildsignal an- und ausgeschaltet wird, so dass ein elektrostatisch latentes Bild erzeugt wird. Das elektrostatisch latente Bild wird mit den Entwicklervorrichtungen 11, 12, 13, 14 zu Tonerbildern entwickelt als digitale Bilder in denen die Dichte durch Bereichsmodulation angezeigt wird. Diese Entwicklervorrichtungen 11, 12, 13 bzw. 14 enthalten Schwarz-, Gelb-, Magenta- und Cyan-Farbtoner und durch wiederholtes Laden, Belichten und Entwickeln wird ein Tonerbild auf dem Fotoleiter 1 mit einer Vielzahl von Farben erzeugt.
Wie in Ausführungsform 1 der Erfindung, werden vertikale Zeilentoll auf dem Schirm erzeugt und hinsichtlich der Anzahl der Zeilen werden fünf Arten einschließlich 150 Zeilen/Zoll, 200 Zeilen/Zoll, 300 Zeilen/Zoll, 400 Zeilen/Zoll und 600 Zeilen/Zoll verwendet.
Der Durchmesser des Lichtstrahls, der in der Belichtungseinheit 20 verwendet wird, wurde auf 20 μm gesetzt, so dass man ein Bild mit ausgezeichnetem Kontrast erhält. Mit Bezug auf die vorher genannten fünf Arten von Zeilenanzahlen; und zwar 150 Zeilen/Zoll, 200 Zeilen/Zoll, 300 Zeilen/Zoll, 400 Zeilen/Zoll und 600 Zeilen/Zoll reicht der Reflexionskontrast in einem Bereich, wo der Eingabebildbereichsfaktor 50% war, über 0,95, 0,90, 082, 0,72 und 0,58, wenn der Reflexionskontrast eines Bildes auf 1,0 gesetzt wurde, in einem Bereich, wo ein Bildbereichsfaktor 100% war.
Die Andruckrolle 3 wird mit dem Heizroller 3 synchron zur Versorgung mit Aufnahmepapier P aus dem Versorgungsschacht 6 in Kontakt gebracht. Dann wird der Fotoleiter 1, der das Tonerbild mit der Vielzahl von Farben und das Aufnahmepapier P hält, zwischen der Heizrolle 2 und der Andruckrolle 3 in geeignetem Zeitablauf bewegt, gepresst und geheizt. Der Toner, der sich auf die Schmelztemperatur oder höher erhitzt, wird weich, schmilzt und dringt in das Aufnahmepapier ein und wird außerdem vorher übertragen und fixiert. Da eine Anordnung der Kühleinheit 4 und einer Kühleinheit 7 am Heizbereichausgang ähnlich zu dem Fall der Ausführungsform 1 der Erfindung ist, wird die Beschreibung desselben weggelassen. Der Fotoleiter 1 und das Aufnahmepapier P, die so durch die Kühleinheit 4 gekühlt werden, werden weitertransportiert und das Aufnahmepapier P wird von dem Fotoleiter 1 an der Rolle 5-3 mit einem kleinen Krümmungsradius getrennt, wegen der Stärke (Steifheit) des Aufnahmepapiers P selbst. So wird ein Farbbild auf dem Aufnahmepapier P erzeugt. Die Oberfläche des Tonerbildes, die auf das Aufnahmepapier P übertragen und fixiert wurden, folgen der Oberfläche des Fotoleiters 1 und werden glatt und glänzend.
Für den Fotoleiter 1 können verschiedene hitzeresistente Fotomaterialien verwendet werden (Se, a-Si, a-SiC, CdS, etc.).
Derselbe Toner wie in Ausführungsform 1 der Erfindung wurde verwendet und die Tonermenge von jeder Farbe auf dem Aufnahmepapier wurden auch auf 0,65 mg/cm² wie in der Ausführungsform 1 der Erfindung gesetzt.
Die verwendeten Heiz- und Andruckrollen waren ähnliche, die in Ausführungsform 1 der Erfindung verwendet wurde, und die Heizquelle als auch der Druck im Heizbereich wurden unter denselben Bedingungen wie die in Ausführungsform 1 der Erfindung gesetzt.
Beschichtetes Papier J, hergestellt von Fuji Xerox Co., Ltd. wurde als Aufnahmepapier P verwendet.
Mit der obigen Anordnung wurde der Toner in dem Heizbereich bei einer Fördergeschwindigkeit von 80 mm/s auf einem Teil des Fotoleiters bis zur Tonerschmelztemperatur aufgeheizt, und die Viskosität η (Pa·s) der vorher genannten drei Tonerarten wurde nach dem Durchgang durch den Heizbereich gesteuert, indem der Luftfluss von der Kühleinheit 7 am Heizbereichausgang reguliert, um so Bildunregelmäßigkeiten durch Ausgabe jeweils eines Bildes mit den vorher genannten Anzahl von Zeilen auf die Oberfläche des Papiers (beschichtetes Papier J) auszuwerten, so dass die vorher genannte Gleichung (1) erfüllt ist.
Folglich erhielt man ein gutes Bild, das beinahe frei von Bildunregelmäßigkeiten bei beliebigen Zeilen/Zoll war. Man erhielt ein besseres Bild, wenn die Zeilen/Zoll gesteuert wurden, so dass sie die vorher erwähnte Gleichung (2) erfüllt.
(Ausführungsform 3)
18 ist ein Blockdiagramm, das eine bilderzeugende Vorrichtung als eine dritte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. In 19 sind Fotoleiter, Ladevorrichtung, Lichtstrahlabtastvorrichtung, Entwicklervorrichtung und Übertragungsvorrichtung, die verwendet werden, um ein Bild auf eine Zwischenübertragungseinheit 50 zu erzeugen, ähnlich zu denen, die in Ausführungsform 1 der Erfindung (siehe 17) verwendet wurden und die Beschreibung davon wird weggelassen. Weiterhin sind auch eine Heizrolle, eine Andruckrolle zum Übertragen und Fixieren eines Tonerbildes auf ein Aufnahmepapier von der Zwischenübertragungseinheit 50 sowie deren Betrieb ähnlich zu denen, die in Ausführungsform 1 der Erfindung verwendet werden.
Gemäß dieser Ausführung der Erfindung wird eine Kühleinheit 71 am Heizbereichsausgang, die mit dem Aufnahmepapier P sofort nach dem Durchgang durch einen Heizbereich in Kontakt gebracht wird, bereit gestellt. Die Kühleinheit am Heizbereichausgang 71 wird mit einem Endlosband 72, das sich zwischen zwei Rollen ausdehnt, bereit gestellt und auch eine Kühleinheit 73 zur Absenkung der Temperatur des Endlosbandes 72. Ein Teil des Endlosbandes 72 kommt unmittelbar nach dem Durchgang durch den Heizbereich mit dem Aufnahmepapier P in Berührung und ein anderer Teil davon wird durch die Kühleinheit 73 gekühlt. Jede Art von Kühleinheit 73 kann zur Senkung der Temperatur des Bandes verwendet werden und kann auch von einem Luftkühltyp sein, der Kühlluft aussendet, oder ein Wasserkühlertyp. Die Kühleinheit 73 kann so angeordnet sein, dass sie Wärmeaustausch bewirkt, indem sie mit einem anderen Körper niederer Temperatur in Kontakt kommt, wie eine Niedertemperaturzwischenübertragungseinheit vor dem Heizbereich. Das Endlosband 72 wird mit dem Aufnahmepapier P in Kontakt gebracht um die Tonertemperatur zwischen dem Aufnahmepapier und der Zwischenübertragungseinheit 50 abzusenken, so dass sie aus einem geeigneten Material gemacht sein kann wie einem Metall einschließlich Stahl, Aluminium, Kupfer oder Ähnlichem mit ausgezeichneter thermischer Leitfähigkeit und mit einer hohen thermischen Kapazität. Ein Kupferband und eine Luftkühleinheit zum Aussenden von Kühlluft wurden verwendet als das Endlosband 73 und die Kühleinheit 73 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung.
Mit der obigen Anordnung wurde der Toner in dem Heizbereich bei einer Fördergeschwindigkeit von 80 mm/s auf der Zwischenübertragungseinheit bis zur Tonerschmelztemperatur aufgeheizt, und die Viskosität η (Pa·s) der vorher erwähnten drei Arten von Toner wurde sofort nach dem Durchgang durch den Heizbereich gesteuert, indem der Luftfluss von der Kühleinheit 83 am Heizbereichausgang reguliert wird, um die Bildunregelmäßigkeiten auszuwerten, indem jeweils ein Bild mit den vorher genannten Anzahlen von Linien auf der Papieroberfläche (beschichtetes Papier J) ausgegeben wird, so dass die vorher genannte Gleichung (1) erfüllt ist.
Erhielt man ein gutes Bild frei von Bildunregelmäßigkeiten bei jeder Anzahl von Zeilen/Zoll. Man erhielt auch ein besseres Bild, wenn die Zeilen/Zoll reguliert werden, so dass sie die vorher genannte Gleichung (2) erfüllen.
(Ausführungsform 4)
20 zeigt einen Abschnitt, der eine bilderzeugende Vorrichtung in Ausführungsform 4 der Erfindung unterschiedlich von der macht, die in Ausführungsform 1 gezeigt ist.
In 20, die Ausführungsform 4 der Erfindung zeigt, sind Fotoleiter, Ladevorrichtungen, Lichtstrahlabtastvorrichtungen, Entwicklungsvorrichtungen und Übertragungsvorrichtungen, zur Verwendung der Erzeugung eines Bildes auf einer Zwischenübertragungseinheit 50 ähnlich zu denen, die in Ausführungsform 1 der Erfindung verwendet werden, und deren Beschreibung wird weggelassen. Weiterhin sind auch eine Heizrolle und eine Andruckrolle für die Übertragung und Fixierung eines Tonerbildes auf einem Aufnahmepapier P von der Zwischenübertragungseinheit 50 und deren Betrieb ähnlich zu denen, die in Ausführungsform 1 der Erfindung verwendet werden.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein fixiertes Element, das aus einer Metallplatte erzeugt wird, in Kontakt mit der Zwischenübertragungseinheit 50 gebracht als eine Kühleinheit 74 am Heizbereichausgang um die Tonertemperatur zwischen dem Aufnahmepapier P und der Zwischenübertragungseinheit 50 sofort nach dem Durchgang des Heizbereiches zu kühlen. Ein Ende der Metallplatte ist wie in 20 gezeigt, gebogen, so dass sie die Zwischenübertragungseinheit genügend in einer Position kurz nach dem Heizbereichausgang berühren kann. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Metallplatte aus Aluminium hergestellt. Zusätzlich kann eine Metallplatte wie eine Edelstahlplatte, eine Kupferplatte oder Ähnliches verwendet werden unter der Bedingung, dass sie ausgezeichnete thermische Leitfähigkeit und eine große Wärmekapazität aufweist. Weiterhin wird ein Luftkühlventilator bereit gestellt, um Kühlluft zu dem gebogenen Bereich zu senden.
Der Luftkühlventiltor 75 wird verwendet um die Temperatur der Metallplatte zu emiedrigen und kann auch ein Wasserkühltyp sein anstatt eines Luftkühltyps um Kühlluft aus zusenden. Die Kühleinheit 75 kann so angeordnet sein, dass sie Wärmeaustausch bewirkt indem sie in Kontakt mit einem anderen Niedertemperaturkörper wie eine Niedertemperaturzwischenübertragungseinheit vor dem Heizbereich kommt.
Mit der obigen Anordnung wurde der Toner indem Heizbereich bei einer Fördergeschwindigkeit von 80 mm/s auf der Zwischenübertragungseinheit bis zu der Tonerschmelztemperatur aufgeheizt, und die Viskosität η (Pa·s) der vorher genannten drei Arten von Toner wurde sofort nach dem Durchgang durch den Heizbereich gesteuert, indem der Luftfluss von dem Kühlventilator 75 der Kühleinheit 74 am Heizbereichausgang reguliert wird, um Bildunregelmäßigkeiten auszuwerten, indem jeweils ein Bild mit der vorher genannten Anzahl von Zeilen auf der Papieroberfläche (beschichtetes Papier J) ausgegeben wird, so dass die vorher genannte Gleichung (1) erfüllt wird.
Folglich erhielt man ein gutes Bild, das beinahe frei von Bildunregelmäßigkeiten bei allen Zeilen/Zoll. Ein besseres Bild erhielt man durch Steuerung der Zeilen/Zoll, so dass die vorher genannte Gleichung (2) erfüllt ist.
Obwohl das Kühlelement auf der Seite der Zwischenübertragungseinheit bereit gestellt wird gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung, kann es auch auf der Papierseite oder auf beiden, der Zwischenübertragungseinheit und Papierseite installiert werden.
(Ausführungsform 5)
21 zeigt einen Abschnitt, der eine Bilderzeugungsvorrichtung in Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung unterschiedlich zu der die in Ausführungsform 1 gezeigt wird, macht; und 22 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kühleinheit am Heizbereichausgang in Ausführungsform 5.
In Ausführungsform 5 der Erfindung sind Fotoleiter, Ladevorrichtungen, Lichtstrahlabtastvorrichtungen, Entwicklervorrichtungen und Übertragungsvorrichtungen zur Erzeugung eines Bildes auf einer Zwischenübertragungseinheit 50 ähnlich zu denen, die in Ausführungsform 1 der Erfindung verwendet werden und die Beschreibung davon wird weggelassen. Weiterhin ist eine Heizrolle, eine Andruckrolle zum Übertragen und Fixieren eines Tonerbildes auf ein Aufnahmepapier P von der Zwischenübertragungseinheit 50 und deren Betrieb ähnlich zu denen, die in Ausführungsform 1 der Erfindung verwendet werden.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein fixiertes Element, das mit den heat pipes von 21 ausgestattet ist, in Kontakt mit der Zwischenübertragungseinheit 50 als eine Kühleinheit 76 am Heizbereichausgang gebracht, um die Tonertemperatur zwischen dem Aufnahmepapier P und der Zwischenübertragungseinheit 50 sofort nach dem Durchgang eines Heizbereichs abzusenken. Die Kühleinheit 76 am Heizbereichausgang ist so angeordnet, dass eine Vielzahl von heat pipes 101 verwendet werden, um zwei Metallplatten 100, die in Kontakt mit der Zwischenübertragungseinheit sind, zu verbinden. 20 mm dicke Aluminiumplatten werden als die Metallplatten 100 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung verwendet. Darüber hinaus wird die Kühlkapazität durch die Verwendung von vier Arten von Kupfer heat pipes, die unterschiedlich in innerer Konfiguration und Durchmesser verglichen zur heat pipe 101 sind, reguliert.
Mit der obigen Anordnung wurde der Toner in einem Heizbereich bei einer Fördergeschwindigkeit von 80 mm/s auf der Zwischenübertragungseinheit bis auf die Tonerschmelztemperatur aufgeheizt, und die Viskosität η (Pa·s) der vorher genannten drei Arten von Toner wurde sofort nach dem Durchgang durch den Heizbereich gesteuert, indem die innere Anordnung, Durchmesser und die Anzahl von heat pipes variiert werden, um so Bildunregelmäßigkeiten durch Ausgabe jeweils eines Bildes mit der vorher genannten Zahl von Zeilen auf der Papieroberfläche (beschichtetes Papier J) ausgegeben werden, so dass die vorher genannte Gleichung (1) erfüllt ist.
Folglich erhielt man ein gutes Bild, das beinahe frei von Bildunregelmäßigkeiten war, bei allen Zeilen/Zoll. Ein besseres Bild erhielt man auch, indem die Zeilen/Zoll reguliert wurden, so dass sie die vorher genannte Gleichung (2) erfüllt.
Obwohl die Metallplatte auf der Seite der Hitzabstrahlung, die unterschiedlich zu der ist, an der der Toner zwischen dem Aufnahmepapier P und der Zwischenübertragungseinheit 50 gekühlt wird, in Kontakt gebracht wird mit der Zwischenübertragungseinheit gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung, kann die hitzabstrahlende Seite durch einen Luftkühlventilator gekühlt werden oder wassergekühlt werden, anstatt diese Seite in Kontakt mit der Zwischenübertragungseinheit 50 zu bringen. Weiterhin kann die Kühl einheit 76 am Heizbereichausgang auf der Papierseite oder auf beiden Seiten, der Zwischenübertragungseinheit und der Papierseite installiert sein.
Die 23 bis 24 zeigen modifizierte Beispiele von Ausführungsform 5 der Erfindung.
Wie in den 23 bis 24 gezeigt ist, wird als Kühleinheit am Heizbereichausgang ein rollenähnliches zyklisches Bewegungselement 77 oder ein bandähnliches zyklisches Bewegungselement 78 anstatt der heat pipes verwendet.
(Ausführungsform 6)
25 ist ein Blockdiagramm einer bilderzeugenden Vorrichtung entsprechend Ausführungsform 6 der Erfindung. Diese Vorrichtung ist die Ausführungsform, die auf einem System beruht, bei dem Toner direkt springt.
Schwarz-, gelb-, magenta- und cyanfarbene Tonerbilderzeugungsvorrichtung 172-1, 172-2, 172-3, 172-4 weisen gewöhnlich Tonerpartikel auf, die auf sich drehenden Trommeln 171-1, 171-2, 171-3, 171-4 fließen, wobei sie sich in Richtung eines Pfeiles drehen, gemäß der Bildinformation und Tonerbilder mit den entsprechenden Farben werden auf den sich drehenden Trommeln 171-1, 171-2, 171-3, 171-4 erzeugt.
26 ist ein schematisches Blockdiagramm einer tonerbilderzeugenden Vorrichtung.
Eine Versorgungsrolle 1721 mit geladenen Tonerpartikeln ist in diesem Fall installiert und die geladenen Tonerpartikel werden durch die Versorgungsrolle 1721 mit den geladenen Tonerpartikeln zu einer Position gegenüber der rotierenden Trommel 171 transportiert. Eine Kontrollelektrode 1722 ist in einer Position zwischen der Versorgungsrolle 1721 mit den geladenen Tonerpartikeln und der Trommel 171 angeordnet und eine Kontrollspannung entsprechend eines Eingangsbildsignals wird angelegt. Die geladenen Tonerpartikel, die durch die Versorgungsrolle 1721 mit geladenen Tonerpartikeln transportiert werden, fließen zu der rotierenden Trommeln 171 entsprechend der Kontrollspannung, die an der Kontrollelektrode 1722 anliegt, wobei ein Tonerbild mit den Tonerpartikeln auf der rotierenden Trommel 171 erzeugt wird.
Die Tonerbilder, die auf den rotierenden Trommeln 171-1, 171-2, 171-3, 171-4 erzeugt werden, werden nacheinander durch Übertragungsvorrichtungen 50-1, 50-2, 50-3, 50-4 auf eine Zwischenübertragungseinheit 50 von Ausführungsform 1 übertragen, so dass ein Tonerbild mit einer Vielzahl von Farben auf der Zwischenübertragungseinheit 50 erzeugt wird. Da eine Heizrolle und eine Andruckrolle zum Übertragen und Fixieren des Tonerbildes auf Aufnahmepapier P von der Zwischenübertragungseinheit 50 und eine Kühleinheit 7 am Heizbereichausgang und deren Betrieb ähnlich zu denen sind, die in Ausführungsform 1 der Erfindung verwendet werden, wird die Beschreibung davon weggelassen.
Ebenso werden gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung die Größe des Basispixels und die angelegte Kontrollspannung an die Kontrollelektrode so gesteuert, dass der Reflexionskontrast in einem Bereich, oder Eingangsbildbereichfaktor 50% war, 0,5 oder größer war, vorausgesetzt, dass der Reflexionskontrast eines Bildes zu 1,0 gesetzt wurde in einem Bereich, wo ein Eingabebildbereichsfaktor 100% war.
Mit der obigen Anordnung wurde der Toner in dem Heizbereich mit einer Fördergeschwindigkeit von 80 mm/s auf de Zwischenübertragungseinheit bis zur Tonerschmelztemperatur aufgeheizt, und die Viskosität η (Pa·s) des Toners wurde unmittelbar nach dem Durchgang durch den Heizbereich gesteuert, um Bildunregelmäßigkeiten auszuwerten, indem jeweils ein Bild auf die Bildoberfläche (beschichtetes Papier J) ausgegeben wurde, so dass die vorher erwähnte Gleichung (1) erfüllt war. Folglich erhielt man ein gutes Bild, das beinahe frei von Bildunregelmäßigkeiten war. Ein besseres Bild erhielt man durch Steuerung der Zeilen/Zoll, so dass die vorher genannte Gleichung (2) erfüllt war.
(Ausführungsform 7)
27 ist ein Blockdiagramm einer bilderzeugenden Vorrichtung in Ausführungsform 7 der Erfindung. Diese Vorrichtung ist die Ausführungsform, die auf ein magnetografisches System beruht.
Diese Vorrichtung ist mit einer magnetischen Trommel 181 ausgestattet, deren Oberfläche mit einer Schicht aus magnetischem Material bedeckt ist. Die verwendbare magne tische Schicht ist im Allgemeinen ähnlich zu der eines Magnetbandes und wird durch Dispergieren von ferromagnetischem Pulver wie Magnetite oder Ferrite in einem Bindemittel, wobei das Ergebnis auf die Oberfläche auf die Basis der Trommel aufgetragen wird Alternativ wird ein Metallfilm auf die Oberfläche der Basis durch Dampfabscheidung, Sputtering oder Überziehen erzeugt.
Ein magnetisches latentes Bild wird entsprechend eines Eingangsbildsignals mit einem Magnetkopf 182 auf der Magnetschicht an der Oberfläche der magnetischen Trommel 181 erzeugt. Der verwendbare magnetische Kopf 182 ist ein System bei dem Strom durch eine Spule fließt, um so einen starken magnetischen Fluss für die Schicht aus magnetischem Material der magnetischen Trommel 181, bereit zu stellen, oder um den Magnetismus einer Schicht mit magnetisiertem Material zu löschen oder zu invertieren unter Verwendung eines hitzeerzeugenden Elements oder eines Lasers. Ein System zur Magnetisierung einer entmagnetisierten Schicht aus magnetischem Material wird gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung verwendet.
Die magnetische Trommel 181 wird in Richtung eines Pfeils rotiert und ein magnetisch latentes Bild wird entwickelt, indem magnetischer hitzeschmelzender Fixiertoner aus einer magnetischen Entwicklervorrichtung 183 zugegeben wird, wobei ein Tonerbild erzeugt wird.
Die magnetische Entwicklervorrichtung besteht aus einem System zum magnetischen Halten von magnetischem Toner in Form einer Bürste auf einer rotierbaren magnetischen Hülse und um den magnetischen Toner so in Kontakt mit der magnetischen Trommel 181 zu halten, oder ihn dicht davon gegenüber zu bringen.
Das Tonerbild, das so auf der magnetischen Trommel 181 erzeugt wurde, wird durch eine magnetische Kraft auf der Oberfläche der magnetischen Trommel 181 gehalten. Das Bild wird aufgeladen durch eine Ladungsvorrichtung 184, um Es auf eine Zwischenübertragungseinheit 50 elektrostatisch zu übertragen. Das Tonerbild kann unter Druck auf die Zwischenübertragungseinheit übertragen werden, nicht durch elektrostatische Elektrizität sondern durch die Elastizität und Haftfähigkeit der Oberfläche der Zwischenübertragungseinheit.
Das Tonerbild, das auf der magnetischen Trommel 181 erzeugt wurde, wird durch eine Übertragungsvorrichtung 50-1 auf die Zwischenübertragungseinheit 50 übertragen und als Zwischenübertragungseinheit 50 wie in Ausführungsform 1 der Erfindung, erzeugt. Da eine Heizrolle und eine Andruckrolle zum Übertragen und Fixieren des Tonerbildes auf dem Aufnahmepapier von der Zwischenübertragungseinheit 50 und eine Kühleinheit 7 am Heizbereichausgang und deren Betrieb ebenso ähnlich sind wie die, die in Ausführungsform 1 der Erfindung verwendet werden, wird die Beschreibung davon ausgelassen.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird die Größe des Basispixels und die Magnetisiermenge, die von dem magnetischen Kopf erzeugt wird, so kontrolliert, dass der Reflexionskontrast in einem Bereich, wo der Eingangsbildbereichsfaktor 50% war, 0,5 oder größer war, vorausgesetzt, das der Reflexionskontrast eines Bildes zu 1,0 gesetzt wurde in einem Bereich, wo ein Eingabebildbereichsfaktor 100% war.
Mit der obigen Anordnung wurde der Toner in dem Heizbereich bei einer Fördergeschwindigkeit von 80 mm/s auf der Zwischenübertragungseinheit bis zur Tonerschmelztemperatur erwärmt und die Viskosität η (Pa·s) des Toners unmittelbar nach dem Durchgang durch den Heizbereich wurde gesteuert, um Bildunregelmäßigkeiten auszuwerten, indem jeweils ein Bild auf die Papieroberfläche (beschichtetes Papier J) ausgegeben wurde, so dass die vorher genannte Gleichung (1) erfüllt war. Folglich erhielt man ein gutes Bild, das beinahe frei von Bildunregelmäßigkeiten war. Ein besseres Bild erhielt man durch Steuerung der Zeilen/Zoll, um die vorher genannte Gleichung (2) zu erfüllen.
(Ausführungsform 8)
28 ist ein Blockdiagramm einer bilderzeugenden Vorrichtung entsprechend Ausführungsform 8 der Erfindung.
Diese Vorrichtung ist mit dielektrischen Trommeln 191-1, 1891-2, 191-3, 191-4 ausgestattet. Elektrostatische latente Bilder werden auf den Oberflächen der dielektrischen Trommeln 191-1, 191-2, 191-3, 191-4 durch ionisierende Köpfe 192-1, 192-2, 192-3, 192-4 erzeugt. Die ionisierenden Köpfe 192-1, 192-2, 192-3, 192-4 werden mit La dungserzeugungsmitteln ausgestattet, wofür z. B. Koronaentladung oder Kriechentladung und schlitzähnliches elektrisches Feldkontrollmittel verwendet werden und Erdpotential oder eine geeignete Vorspannung wird an die Basen der dielektrischen Trommeln 191-1, 191-2, 191-3, 191-4 angelegt. Die Ladung, die durch die ladungserzeugenden Mittel der ionisierenden Köpfe 192-1, 192-2, 192-3, 192-4 erzeugt werden, wird in die Oberfläche der dielektrischen Trommeln 191-1, 191-2, 191-3, 191-4 durch ein elektrisches Feld entsprechend der Bildinformation, die zwischen dem Kontrollmittel des elektrischen Feldes und den dielektrischen Trommeln 191-1, 191-2, 191-3, 191-4 erzeugt wird, injiziert und weitere elektrostatische Bilder werden auf den Oberflächen der dielektrischen Trommeln 191-1, 191-2, 191-3, 191-4 erzeugt.
Die dielektrischen Trommeln 191-1, 191-2, 191-3, 191-4 werden in Pfeilrichtung rotiert und Entwicklungsagenzien werden von den Entwicklungsvorrichtungen 193-1, 193-2, 193-3, 193-4 zur Entwicklung des schwarz-, gelb-, magenta- und cyanfarbenen Toners den elektrostatischen latenten Bildern auf den Oberflächen der dielektrischen Trommeln 191-1, 191-2, 191-3, 191-4 zugegeben, so dass Tonerbilder mit entsprechenden Farben auf den dielektrischen Trommeln 191-1, 191-2, 191-3, 191-4 erzeugt werden.
Tonerbilder, die auf den dielektrischen Trommeln 191-1, 191-2, 191-3, 191-4 erzeugt werden, werden wie in Ausführungsform 1 der Erfindung nacheinander mit den Übertragungsvorrichtungen 50-1, 50-2, 50-3, 50-4 zu einer Zwischenübertragungseinheit 50 übertragen, um ein Tonerbild mit einer Vielzahl von Farben auf der Zwischenübertragungseinheit 50 zu erzeugen. Da eine Heizrolle und eine Andruckrolle zum Übertragen und Fixieren des Tonerbildes auf dem Aufnahmepapier P von der Zwischenübertragungseinheit 50 und eine Kühleinheit 7 an einem Heizbereichausgang und deren Betrieb ebenso ähnlich zu denen sind, die in Ausführungsform 1 der Erfindung verwendet werden, wird die Beschreibung davon weggelassen.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wurden die Größe des Basispixels und der Ladungsmenge, die von dem ionisierenden Kopf erzeugt werden, so gesteuert, dass der Reflexionskontrast in einem Bereich, wo der Eingangsbildbereichsfaktor 50% war, 0,5 oder größer war, vorausgesetzt, dass der Reflexionskontrast eines Bildes zu 1,0 gesetzt wurde in einem Bereich, wo ein Eingangsbildbereichsfaktor 100% war, wobei das elektrostatische latente Bild auf jeder dielektrischen Trommel erzeugt wurde.
Mit der obigen Anordnung, eine Fördergeschwindigkeit von 80 mm/s auf der Zwischenübertragungseinheit wurde die Viskosität η (Pa·s) des Toners sofort nach dem. Durchgang durch den Heizbereich gesteuert, um Bildunregelmäßigkeiten auszuwerten, indem jeweils ein Bild auf die Papieroberfläche (beschichtetes Papier J) ausgegeben wurde, so dass die vorher erwähnte Gleichung (1) erfüllt war. Folglich erhielt man ein gutes Bild, das beinahe frei von Bildunregelmäßigkeiten war. Ein besseres Bild erhielt man durch Steuerung der Zeilen/Zoll, um die oben genannte Gleichung (2) zu erfüllen.
Wie oben ausgeführt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung, die Turbulenz der Bildstruktur in einem Bereich mittlerer Dichte aufgrund des Tonerflusses nach dem Durchgang durch den Heizbereich vermieden und man kann ein Bild erhalten, das eine hohe Bildqualität anbietet.

Claims

Eine Bild erzeugende Vorrichtung umfassend: eine Tonerbild aufnehmende Einheit zur Aufnahme eines Tonerbildes, ein Übertragungsfixiermittel um ein Aufnahmemedium in Kontakt mit dem Tonerbild auf der Tonerbildaufnahmeeinheit zu bringen und das Tonerbild aufzuheizen um das Tonerbild auf das Aufnahmemedium zu übertragen und zu fixieren, ein Tonerbildabkühlmittel um das Tonerbild, das auf das Aufnahmemedium übertragen und fixiert wurde, abzukühlen, um das Fließen des Tonerbildes zu unterdrücken, und Schälmittel, um das Aufnahmemedium von der Tonerbildaufnahmeeinheit abzuschälen.
Die Bild erzeugende Vorrichtung nach Anspruch 1, worin das Tonerbild auf der Tonerbildaufnahmeeinheit eine bestimmte Anzahl von Linien pro Länge aufweist; und das Tonerbild durch das Tonerbildabkühlmittel auf eine Weise gekühlt wird, so dass η ≥ 0, 040 d2 erfüllt ist, wenn die bestimmte Anzahl von Linien pro Länge, die dem Tanerbild entspricht, durch d (Linien/Zoll) definiert ist und wenn die Viskosität des Toners durch η (Pa·s) definiert ist, bis das Tonerbild, das durch das Übertragungs- Fixiermittel auf dem Aufnahmemedium übertragen und fixiert wurde, durch das Abschälmittel von der Bildtoneraufnahmeeinheit abgeschält wurde.
Die Bild erzeugende Vorrichtung nach Anspruch 1, worin das Tonerbild auf der Tonerbildaufnahmeeinheit eine bestimmte Anzahl von Linien pro Länge aufweist; und das Tonerbild durch das Tonerbildabkühlmittel auf eine Weise gekühlt wird, so dass η ≥ 0,055 d2 erfüllt ist, wenn die bestimmte Anzahl von Linien pro Länge, die dem Tonerbild entspricht, durch d (Linien/Zoll) definiert ist und wenn die Viskosität des Toners durch η (Pa·s) definiert ist, bis das Tonerbild, das durch das Übertragungs-Fixiermittel auf dem Aufnahmemedium übertragen und fixiert wurde, durch das Abschälmittel von der Bildtoneraufnahmeeinheit abgeschält wurde.
Eine Bild erzeugende Vorrichtung umfassend: eine Tonerbildhalteeinheit zum Halten eines Tonerbildes und zum Transportieren des Tonerbildes von einer bestimmten Tonerbild erzeugenden Position zu einer bestimmten Tonerbildübertragungsposition, ein Tonerbild Erzeugungsmittel zur Erzeugung eines Tonerbildes, das eine bestimmte Anzahl von Linien pro Länge auf der Tonerbild haltenden Einheit in der Tonerbilderzeugungsposition aufweist, und ein Übertragungs-Fixiermittel zum Übertragen und Fixieren des Tonerbildes auf ein bestimmtes Aufnahmemedium, wobei das Tonerbild durch die Tonerbildhalteeinheit zu der Tonerbildübertragungsposition transportiert wird, während ein Objekt, das mit einer Wärmequelle aufgewärmt werden soll, aufgewärmt wird, wobei die Wärmequelle in Kontakt mit der Tonerbildhalteeinheiten oder dem Aufnahmemedium als solchem Objekt ist, worin ein Kühlmittel bereitgestellt wird, um das Tonerbild zu kühlen, das durch das Transfer-Fixiermittel auf das Aufnahmemedium übertragen wird, innerhalb von höchstens 50 ms nachdem das zu heizende Objekt von der Wärmequelle abgetrennt worden ist bis zu einem Zustand, der η ≥ 0,040 d2 erfüllt, wobei vorgegeben ist, dass die vorbestimmte Anzahl von Linien pro Länge, die dem Tonerbild entspricht, das von dem Tonerbild erzeugendem Mittel erzeugt wird, durch d (Linien/Zoll) definiert ist, und dass die Viskosität des geschmolzenen Toners durch η (Pa·s) definiert wird.
Die Bild erzeugende Vorrichtung nach Anspruch 4 enthaltend: ein Kühlmittel anstelle der vorhergenannten Kühlmittel zum Kühlen des Tonerbildes, das durch das Transfer-Fixiermittel auf das Aufnahmemedium übertragen wird, innerhalb von höchstens 50 ms nachdem das zu heizende Objekt von der Wärmequelle abgetrennt worden ist bis zu einem Zustand, der η ≥ 0,055 d2 erfüllt.
Die Bild erzeugende Vorrichtung nach Anspruch 4, worin das Kühlmittel enthält: einen Kühlabschnitt, der in Kontakt gebracht wird mit und verwendet wird zum Kühlen eines zu kühlenden Objektes, das die Tonerbild haltende Einheit oder das Aufnahmemedium ist, in einer Position, die das zu heizende Objekt innerhalb von 50 ms durchläuft, nach einem Zeitpunkt, an dem das zu heizende Objekt von der Wärmequelle getrennt wird, und einen Abstrahlungsabschnitt, von dem die Hitze, die von dem zu kühlenden Objekt genommen wird, abgestrahlt wird.
Die Bild erzeugende Vorrichtung von Anspruch 6, worin das Kühlelement so angeordnet ist, dass der Abstrahlungsabschnitt in Kontakt mit der Tonerbild haltenden Einheit gebracht wird, die von der Tonerbild erzeugenden Position zu der Tonerbildübertragungsposition bewegt wird.
Die Bild erzeugende Vorrichtung nach Anspruch 4, worin das Kühlmittel umfasst: ein zyklisches Bewegungselement, das sich in einer Position befindet, die das zu heizende Objekt innerhalb von 50 ms durchläuft nach dem Zeitpunkt, an dem das zu heizende Objekt von der Heizquelle getrennt wird, und wobei das zyklische Bewegungselement über eine Kühlposition, die in Kontakt mit dem zu kühlenden Objekt ist, das die Tonerbildhalteeinheit oder das Aufnahmemedium ist, und über eine Abstrahlungsposition bewegt wird, von der die Hitze, die von dem zu kühlenden Objekt genommen wird, abgestrahlt wird.
Die Vorrichtung von Anspruch 8, worin das zyklische Bewegungselement wiederholt über die Kühlposition bewegt wird, die in Kontakt mit dem zu kühlenden Objekt ist, wobei das zu heizende Objekt die Kühlposition innerhalb von 50 ms durchläuft, nachdem das zu heizende Objekt von der Wärmequelle getrennt wird, und worin das zyklische Bewegungselement über die Bestrahlungsposition bewegt wird, die in Kontakt mit der Tonerbild haltenden Einheit steht, die von der Tonerbild erzeugenden Position zu der Tonerbildübertragungsposition bewegt wird.
Die Bild erzeugende Vorrichtung von Anspruch 4, worin das Kühlmittel umfasst: eine Luftkühleinheit um Luft zu dem zu kühlenden Objekt zu schicken, das entweder die Tonerbildhalteeinheit oder das Aufnahmemedium in der Position ist, die das zu heizende Objekt innerhalb von 50 ms durchläuft, nach dem Zeitpunkt, an dem das zu heizende Objekt von der Heizquelle getrennt wird.