EP1195654A2

EP1195654A2 - Übertragungselement mit einer austauschbaren Hülse und Verfahren zu Verwendung desselben

Info

Publication number: EP1195654A2
Application number: EP01122613A
Authority: EP
Inventors: Robert Charlebois; Arun Chowdry; Craig M. Cody; Steven Cormier; Earl G. Gomes; Dennis Grabb; Diane M. Herrick; Joseph A. Pavlisko; Biao Tan; Thomas N. Tombs
Original assignee: Eastman Kodak Co; NexPress Solutions LLC
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2002-04-10
Also published as: EP1195654A3; JP2002123104A

Abstract

Eine Zwischenübertragungswalze zur Verwendung in einer elektrostatografischen Maschine, in der ein tonerentwickeltes Bild von einem Bildträgerelement an die Zwischenübertragungswalze und von dort an ein Empfängermittel übertragen wird, umfassend ein Kernelement, wobei das Kernelement einen zylindrischen Walzenabschnittskern umfasst, der mit mindestens einer nachgiebigen Schicht beschichtet ist, und ein austauschbares Hülsenelement, das vom Kernelement entfernbar ist und ein endloses Band umfasst, welches das Kernelement umgibt und damit in engem Kontakt steht.

Description

Diese Erfindung betrifft die Elektrostatografie und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, die ein mit einer Hülse versehenes Übertragungselement zur elektrostatischen Übertragung von Tonerbildern an Aufnahmeelemente verwendet.

Die Verwendung einer nichtnachgiebigen Zwischenübertragungswalze in einer elektrostatografischen Maschine, um Toner von einem Bebilderungselement auf ein Aufnahmeelement (z.B. Papier) zu übertragen, ist allgemein bekannt und wird in kommerziellen elektrofotografischen Kopierern und Druckern verwendet. Ein Tonerbild, das auf einem ersten bilderzeugenden Element gebildet wird, wird in einem ersten Übertragungsvorgang auf eine Zwischenübertragungswalze übertragen und wird anschließend in einem zweiten Übertragungsvorgang von der Zwischenübertragungswalze auf ein Aufnahmeelement übertragen. Bei der zweiten Übertragung eines Tonerbildes von einer Zwischenübertragungswalze auf ein Aufnahmeelement wird gewöhnlich eine einen Papierempfänger stützende Gegendruckwalze verwendet, wobei ein Druckspalt gebildet wird, um das Aufnahmeelement an die Zwischenübertragungswalze zu drücken.

Unter Verwendung einer Gegendruckwalze für die zweite Übertragung offenbaren Rimai et al. im US-Patent Nr. 5,084,735 und Zaretsky und Gomes im US-Patent Nr. 5,370,961, dass die Verwendung einer nachgiebigen Zwischenübertragungswalze, die mit einer dicken nachgiebigen Schicht und einem verhältnismäßig dünnen starren Überzug beschichtet ist, die Qualität der elektrostatischen Tonerübertragung von einem Bebilderungselement an ein Aufnahmeelement im Vergleich zu einer nichtnachgiebigen Zwischenübertragungswalze verbessert. Zaretsky offenbart im US-Patent Nr. 5,187,526 weiter, dass die elektrostatische Übertragung verbessert werden kann, indem der elektrische Widerstand der Zwischenübertragungswalze und der Gegendruckwalze getrennt spezifiziert werden. Bucks et al. offenbaren im US-Patent Nr. 5,701,567 eine Zwischenübertragungswalze, die Elektroden aufweist, die in einem nachgiebigen Tuch eingebettet sind, um das erzeugte elektrische Übertragungsfeld räumlich zu kontrollieren. Tombs und Benwood offenbaren im US-Patent Nr. 6,075,965 die Verwendung einer nachgiebigen Zwischenübertragungswalze in Verbindung mit einem Transportbahn in einer vielfarbigen elektrofotografischen Maschine. May und Tombs offenbaren im US-Patent Nr. 5,715,505 und im US-Patent Nr. 5,828,931 ein nachgiebiges Bebilderungselement, das ein dickes nachgiebiges Tuch aufweist, das mit einem dünnen fotoleitfähigen Material beschichtet ist.

Ein Tuch nach Art eines endlosen Bandes auf einer Zwischenübertragungswalze wurde lange Zeit im Offsetdruck verwendet. Wie z.B. von Julian im US-Patent Nr. 4,144,812 offenbart wird, umfasst eine Offset-Zwischenübertragungswalze einen Abschnitt, der einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Hauptkörper der Walze aufweist, so dass ein Tuchelement entlang dieses engeren Teils geschoben werden kann, bis es einen Stelle erreicht, an der eine Reihe von Löchern in der Walze es ermöglicht, ein unter Druck stehendes Fluid, z.B. Druckluft, durch die Löcher zu leiten, wodurch das Tuchelement gedehnt wird und es ermöglicht wird, dass das gesamte Tuchelement auf den Hauptkörper der Walze geschoben wird. Nachdem das Tuch in einer geeigneten Position angebracht ist, wird die Quelle der Druckluft oder des unter Druck stehenden Fluids abgestellt, wodurch sich das Tuchelement in einen Zustand einer geringeren Dehnung entspannen kann, wobei diese Dehnung ausreichend ist, so dass das Tuchelement die Walze eng umfasst.

Ein elektrostatografisches Bebilderungselement in der Form eines entfernbaren austauschbaren endlosen Bebilderungsbandes auf einer starren Walze wird von Yu et al. im US-Patent Nr. 5,415,961 offenbart. Das elekrostatografische Bebilderungselement wird mit Mitteln auf der starren Walze angebracht und von der starren Walze entfernt, welche die Dehnung des endlosen Bildverarbeitungsbandes mit einem unter Druck stehenden Fluid umfassen.

Eine Zwischenübertragungswalze, die einen starren Kern und ein entfernbares, austauschbares Übertragungstuch umfasst, wurde von Landa et al. im US-Patent Nr. 5,335,054 und von Gazit et al. im US-Patent Nr. 5,745,829 offenbart, wobei das Übertragungstuch fest und austauschbar an den Kern befestigt und angebracht ist. Das Übertragungstuch, das zur Verwendung in Verbindung mit einem flüssigen Entwickler zur Tonung eines ersten Bildes offenbart wird, umfasst ein im Wesentlichen rechteckiges Blatt, das von Greifern mechanisch an den Kern gehalten wird. Der Kern (oder die Trommel) weist Vertiefungen auf, in denen sich die Greifer befinden. Aus US-Patent Nr. 5,335,054 und US-Patent Nr. 5,745,829 wird deutlich, dass aufgrund des Vorhandenseins der Vertiefungen nicht die gesamte Oberfläche der Übertragungstrommel zur Übertragung verwendet werden kann, ein Nachteil, der kostspielige Mittel erfordert, um eine geeignete Ausrichtung des nutzbaren Teils der Trommel aufrechtzuerhalten, wenn ein Tonerbild von einem ersten Bebilderungselement an die Zwischenübertragungswalze übertragen wird, oder wenn ein Tonerbild von der Zwischenübertragungswalze an ein Aufnahmeelement übertragen wird. Außerdem stellt die Tatsache, dass das Tuch aufgrund des TJmstandes, dass zwei ihrer Ränder von Greifern gehalten werden, keine durchgehende Abdeckung der gesamten Kernfläche bereitstellt, ebenfalls einen Nachteil dar. Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Tatsache, dass unweigerlich eine Lücke zwischen diesen Rändern vorhanden ist, so dass sich dort Verschmutzung ablagern kann, was zu Übertragungsartefakten führen kann.

Es besteht somit ein Bedürfnis, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren der elektrostatografischen Übertragung unter Verwendung einer mit einer Hülse versehenen Zwischenübertragungswalze bereitzustellen, von der ein elektrostatografisches Tuchelement leicht entfernt und ersetzt werden kann, und welche die oben angeführten Nachteile nicht aufweist. Es besteht weiter ein Bedürfnis, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entfernung und zum Ersatz eines elektrostatografischen Tuchelementes von einem starren zylindrischen Kernelement bereitzustellen, wobei das Kernelement während einer derartigen Entfernung und eines derartigen Ersatzes an das Gerät befestigt bleibt, wodurch die Kosten deutlich verringert werden und die Einfachheit der Anbringung und der Entfernung eines elektrostatografischen Tuchelementes verbessert wird.

Die vorliegende Erfindung stellt eine derartige verbesserte Vorrichtung und ein derartiges verbessertes Verfahren bereit. Weitere Vorteile werden anhand der nachfolgenden Beschreibung deutlich.

Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Zwischenübertragungswalze bereitzustellen, die in einer vielfarbigen elektrostatografischen Vorrichtung verwendet werden kann, die parallele bilderzeugende Stationen und ein Papiertransportband verwendet. Die verbesserte Zwischenübertragungswalze umfasst ein austauschbares Hülsenelement, das von einem zylindrischen Kernelement entfernbar ist, wenn und falls das Hülsenelement aufgrund von Abnutzung oder Beschädigung ersetzt werden muss oder sich am Ende einer vorbestimmten Betriebslebensdauer befindet. Ein neues Hülsenelement kann dann auf einem teueren, mit geringen Toleranzen behafteten Kernelement angebracht werden, wobei durch die Beibehaltung des teuren Kernelementes für einen langen Betriebseinsatz eine große Kostenersparnis gewährleistet wird. Außerdem ermöglicht die Erfindung die Entfernung oder die Anbringung einer Hülse auf dem Kernelement, so dass das Kernelement an das elektrostatografische Gerät, an das es angebracht ist, befestigt bleibt.

In Übereinstimmung mit der Erfindung wird eine Zwischenübertragungswalze zur Verwendung in einer elektrostatografischen Vorrichtung bereitgestellt, die folgende Elemente umfasst: ein im Wesentlichen zylindrisches Kernelement, wobei das Kernelement einen im Wesentlichen zylindrischen Walzenkern umfasst, der mit einer oder mit mehreren Schichten beschichtet werden kann, wobei eine Schicht eine nachgiebige Schicht sein kann; ein austauschbares Hülsenelement, das vom Kernelement entfernbar ist und ein endloses Band umfasst, welches das Kernelement umgibt und damit in engem Kontakt steht; worin das Hülsenelement durch ein Hülsenanbringungsmittel auf dem Kernelement angebracht werden kann und vom Kemelement durch ein Hülsenentfernungsmittel entfernt werden kann, wobei das Hülsenelement eine Form eines endlosen Bandes nicht nur während des Betriebes der Zwischenübertragungswalze beibehält, sondern auch während der Anbringung des Hülsenelementes auf dem Kernelement oder während der Entfernung des Hülsenelementes vom Kernelement.

In der ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der unten dargestellten Erfindung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, wobei in einigen davon die relativen Beziehungen der verschiedenen Bestandteile dargestellt sind, wobei selbstverständlich die Ausrichtung der Vorrichtung verändert werden kann. Zur Verdeutlichung des Verständnisses der Zeichnungen können die dargestellten relativen Abmessungen der verschiedenen Elemente, welche die Zwischenübertragungswalzen ausmachen, übertrieben sein.

Fig. 1 stellt eine Aufriss-Querschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Zwischenübertragungswalze der Erfindung dar, in der ein im Wesentlichen zylindrischer Abschnitt eines Walzenkernes von einem Hülsenelement bedeckt ist, das eine nicht nachgiebige Schicht aufweist;

Fig. 2 stellt eine Aufriss-Querschnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Zwischenübertragungswalze der Erfindung dar, in der ein im Wesentlichen zylindrischer Abschnitt eines Walzenkernes von einem Hülsenelement bedeckt ist, das eine nicht nachgiebige Schicht und eine äußere Ablöseschicht aufweist;

Fig. 3 stellt eine Aufriss-Querschnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Zwischenübertragungswalze der Erfindung dar, in der ein im Wesentlichen zylindrischer Abschnitt eines Walzenkernes von einem Hülsenelement bedeckt ist, das eine dicke nachgiebige Schicht und eine äußere Ablöseschicht aufweist;

Fig. 4 stellt eine Aufriss-Querschnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer Zwischenübertragungswalze der Erfindung dar, in der ein im Wesentlichen zylindrischer Abschnitt eines Walzenkernes von einem Hülsenelement bedeckt ist, das ein inneres Verstärkungsband, eine dicke nachgiebige Schicht auf dem Verstärkungsband und eine äußere Ablöseschicht auf der nachgiebigen elastomeren Schicht aufweist;

Fig. 5 stellt eine Aufriss-Querschnittansicht eines fünften Ausführungsbeispiels einer Zwischenübertragungswalze der Erfindung dar, in der ein im Wesentlichen zylindrischer Abschnitt eines Walzenkernes von einem nachgiebigen Hülsenelement bedeckt ist, das ein inneres Verstärkungsband, eine dicke nachgiebige elastomere Schicht auf dem Verstärkungsband und eine Versteifungsschicht auf der nachgiebigen elastomeren Schicht aufweist;

Fig. 6 stellt eine Aufriss-Querschnittansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Zwischenübertragungswalze der Erfindung dar, in der ein im Wesentlichen zylindrischer Abschnitt eines Walzenkernes von einem nachgiebigen Hülsenelement bedeckt ist, das ein inneres Verstärkungsband, eine verhältnismäßig dicke innere Tuchschicht auf dem Verstärkungsband, eine Versteifungsschicht auf dem inneren Tuch, eine verhältnismäßig dünne äußere Tuchschicht auf der Versteifungsschicht und eine äußere Ablöseschicht auf der äußeren Tuchschicht aufweist;

Fig. 7 stellt eine Aufriss-Querschnittansicht eines siebenten Ausführungsbeispiels einer Zwischenübertragungswalze der Erfindung dar, in der ein Kernelement einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt eines Walzenkernes umfasst, der mit einer verhältnismäßig dicken nachgiebigen Schicht beschichtet ist, zusätzlich zu einem Hülsenelement, welches das Kernelement bedeckt, wobei das Hülsenelement eine Versteifungsschicht, eine verhältnismäßig dünne nachgiebige Schicht auf der Versteifungsschicht und eine äußere Ablöseschicht auf der nachgiebigen Schicht umfasst;

Fig. 8 stellt eine Aufriss-Querschnittansicht eines achten Ausführungsbeispiels einer Zwischenübertragungswalze der Erfindung dar, in der ein Kernelement einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt eines Walzenkernes umfasst, der mit einer verhältnismäßig dicken nachgiebigen Schicht, die von einer Versteifungsschicht bedeckt ist, und einem Hülsenelement, welches das Kernelement bedeckt, beschichtet ist, wobei das Hülsenelement eine Versteifungsschicht umfasst, die von einer verhältnismäßig dünnen nachgiebigen Schicht bedeckt ist, wobei die verhältnismäßig dünne nachgiebige Schicht von einer äußern Ablöseschicht bedeckt ist;

Fig. 9 ist eine allgemein schematische Seitenaufrissansicht einer Bildverarbeitungsvorrichtung, die vier Module verwendet, wobei jedes Modul eine fotoleitfähige erste bilderzeugende Walze umfasst, von der ein einfarbiges Tonerbild elektrostatisch an eine mit einer Hülse versehene Zwischenübertragungswalze übertragen wird, die ein zylindrisches Kernelement und ein entfembares austauschbares Hülsenelement umfasst, wobei das Hülsenelement ein endloses Band in nicht haftendem engem Kontakt mit dem Kernelement umfasst, mit einem endlosen Band und einem Bandantriebsmechanismus zur Erleichterung der elektrostatischen Übertragung des einfarbigen Tonerbildes von der Zwischenübertragungswalze an ein Aufnahmeelement, das am endlosen Band haftet und von diesem durch jedes der vier Module befördert wird, wobei aus Gründen der Deutlichkeit der Darstellung nur grundlegende Bestandteile gezeigt werden;

Fig. 10 ist eine Skizze, die eine seitliche weggeschnittene Ansicht entlang eines Abschnittes eines zusammengebauten, mit Hülsen versehenen Übertragungselementes der Erfindung zeigt, umfassend einen Walzenkern, der ein Ende mit einem konischen Abschnitt aufweist, wobei das Hülsenelement über den konischen Abschnitt geschoben werden und durch ein unter Druck stehendes Fluid, das aus einer Reihe von Öffnungen austritt, gedehnt werden kann, wobei die gedehnte Hülse dadurch entlang der Länge des Walzenkernes beweglich ist, bis sich die Hülse auf dem Walzenkern in einer Betriebsposition befindet;

Fig. 11 ist eine Skizze, die eine seitliche weggeschnittene Ansicht entlang eines Abschnittes eines zusammengebauten, mit Hülsen versehenen Übertragungselementes der Erfindung zeigt, umfassend einen Walzenkern, der ein Ende in der Form eines entfernbaren konischen Abschnittes aufweist, wobei das Hülsenelement über den konischen Abschnitt geschoben und durch ein unter Druck stehendes Fluid, das aus einer Reihe von Öffnungen im Walzenkern austritt, gedehnt werden kann, wobei die gedehnte Hülse dadurch entlang der Länge des Walzenkernes beweglich ist, bis sich die Hülse auf dem Walzenkern in Betriebsposition befindet;

Fig. 12 ist eine Skizze, die eine seitliche weggeschnittene Ansicht entlang eines Abschnittes eines zusammengebauten, mit Hülsen versehenen Übertragungselementes der Erfindung zeigt, umfassend ein Kernelement, das einen Walzenkern und eine dicke nachgiebige Schicht umfasst, die auf dem Walzenkern beschichtet ist, wobei ein Ende des Kernelementes einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der eine Reihe von Öffnungen umfasst, wobei der zylindrische Abschnitt im Wesentlichen denselben äußeren Durchmesser wie derjenige Abschnitt des Kernelementes aufweist, der die nachgiebige Schicht umfasst und einen entfernbaren konischen Abschnitt des Kernelementes, wobei das Hülsenelement über den konischen Abschnitt geschoben und durch ein unter Druck stehendes Fluid, das aus einer Reihe von Öffnungen austritt, gedehnt werden kann, wobei die gedehnte Hülse dadurch entlang der Länge des Walzenkernes beweglich ist, bis sich die Hülse auf dem Walzenkem in Betriebsposition befindet;

Fig. 13 ist eine Skizze der Außenseite einer zusammengebauten Übertragungselement-Walze der Erfindung, wobei auf dem Hülsenelement beschreibende Spezifikationsmarkierungen markiert sind, die sich an der Außenfläche des Hülsenelementes in einem kleinen Bereich befinden, der nahe eines Endes des Hülsenelementes angeordnet ist; und

Fig. 14 ist ein Diagramm der strichcodeartigen Spezifikationsmarkierungen, die auf dem Hülsenelement von Fig. 13 verwendet werden.

Da die Vorrichtungen der Art, die hier beschrieben werden, allgemein bekannt sind, richtet sich die vorliegende Beschreibung insbesondere auf die Gegenstände, die Teil der vorliegenden Erfindung sind oder damit in Verbindung stehen.

Die Erfindung kann vorzugsweise für die elektrofotografische vollfarbige Bildverarbeitung verwendet werden, die mehrfarbige Tonerbilder verwendet, wobei jedes farbige Tonerbild auf einem ersten bilderzeugenden Element gebildet wird, in einem ersten Übertragungsschritt auf ein Übertragungselement übertragen wird und anschließend in einem zweiten Übertragungsschritt auf eine Aufnahmemittel, z.B. Papier, übertragen wird. Als eine Alternative zur elektrofotografischen Aufzeichnung kann die elektrografische Aufzeichnung jedes ersten Farbbildes unter Verwendung von Nadelschreibern oder anderen bekannten Aufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung eines Tonerbildes auf einem ersten bilderzeugenden Element verwendet werden, das ein dielektrisches Element aufweisen kann, wobei das Tonerbild elektrostatisch übertragen wird, wie hier beschrieben wird. Allgemein wird das erste Bild gebildet, indem Elektrostatografie und ein erstes bilderzeugendes Element verwendet werden, das ein Band oder eine Trommel umfassen kann. Die Erfindung kann auch in einfarbigen elektrostatografischen oder mehrfarbigen Geräten verwendet werden.

Fig. 9 zeigt eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die Bildverarbeitungsvorrichtung, die durch die Ziffer 500 bezeichnet wird, weist die Form einer elektrofotografischen Bildverarbeitungsvorrichtung und insbesondere einer Farbbildverarbeitungsvorrichtung auf, worin die Farbauszugsbilder in jeder der vier Farbmodule gebildet und im Register an ein Aufnahmeelement übertragen werden, wenn ein Aufnahmeelement durch die Vorrichtung bewegt wird, während es von einem Papiertransportband 516 getragen wird. Ein Beispiel eines Papiertransportbandes ist in der US 6,016,415 und in der oben angeführten US Nr. 6,075,965 beschrieben und. Die Vorrichtung weist vier Farbmodule auf, obwohl diese Erfindung auch auf eines oder auf zwei derartiger Module anwendbar ist.

Jedes der Module 591 B, C, M und Y ist von ähnlichem Bau, mit Ausnahme der Tatsache dass, wie gezeigt, ein Papiertransportband 516, das die Form eines endlosen Bandes aufweisen kann, mit allen Modulen arbeitet und das Aufnahmeelement vom Papiertransportband 516 von einem Modul zum andern transportiert wird. Die Elemente in Fig. 9, die von Modul zu Modul ähnlich sind, weisen ähnliche Bezugsziffern mit einem Zusatz von B, C, M und Y auf, die sich auf das Farbmodul beziehen, mit dem es in Verbindung steht, d.h. Schwarz, Zyan, Magenta beziehungsweise Gelb. Drei Aufnahmeelemente oder -blätter 512a, b, c werden gezeigt, die gleichzeitig Bilder von den verschiedenen Modulen empfangen. Ein viertes Aufnahmeelement 512d wird gezeigt, wie es vom Papiertransportband 516 transportiert wird, nachdem es Farbtonerbilder darauf empfangen hat. Es wird, wie oben angemerkt, davon ausgegangen, dass jedes Aufnahmeelement ein Farbbild von jedem Modul empfangen kann, und dass in diesem Beispiel bis zu vier Farbbilder von jedem Aufnahmeelement empfangen werden können. Die Bewegung des Aufnahmeelementes mit dem Papiertransportband 516 ist derart, dass es sich bei jedem Farbbild, das am Übertragungsdruckspalt jedes Moduls an das Aufnahmeelement übertragen wird, um eine Übertragung handelt, die mit der vorhergehenden Farbübertragung registergenau übereinstimmt, so dass ein Vierfarbbild, das auf dem Aufnahmeelement gebildet wird, die Farben in einer registergenauen übereinandergelegten Beziehung auf dem Aufnahmeelement aufweist. Die Aufnahmeelemente werden dann seriell vom Papiertransportband abgelöst und an eine Fuserstation (nicht gezeigt) geschickt, um die aus trockenem Toner gebildeten Bilder an das Aufnahmeelement zu fusen oder zu festigen. Das Papiertransportband 516 wird für die erneute Verwendung durch die Zufuhr von Ladung an beide Oberflächen wieder präpariert, z.B. unter Verwendung von gegenüberliegenden Korona-Ladestationen 522, 523, welche die Ladung auf den zwei Flächen des Papiertransportbandes 516 neutralisieren.

Jedes Farbmodul umfasst ein erstes Bilderzeugungselement, z.B. eine Trommel oder eine erste bilderzeugende Walze, die mit 503 B, C, M beziehungsweise Y bezeichnet wird. Jede der ersten bilderzeugenden Elemente 503 B, C, M und Y weist eine fotoleitfähige Oberfläche auf, auf der ein pigmentiertes Bild aus Markierungspartikeln oder eine Reihe von verschiedenfarbigen Bildern aus Markierungspartikeln gebildet wird. Um Bilder zu bilden, wird die Außenfläche der ersten bilderzeugenden Elemente gleichförmig von einer ersten Ladestation wie z.B. einer Korona-Ladevorrichtung 505B, C, M beziehungsweise Y oder anderen geeigneten Ladestationen, wie z.B. Walzenladestationen, Bürstenladestationen usw. geladen. Die gleichförmig geladene Oberfläche wird durch geeignete Belichtungsmittel belichtet, wie z.B. einen Laser 506 für jedes der Module 591B, C, M, beziehungsweise Y, oder insbesondere durch eine LED oder durch eine andere elektrooptische Belichtungsvorrichtung oder sogar durch eine optische Belichtungsvorrichtung, um die Ladung auf der Oberfläche des PIFR selektiv zu verändern, um ein elektrostatisches Bild zu erzeugen, das einem wiederzugebenden Bild entspricht. Das elektrostatische Bild wird durch das Aufbringen von pigmentierten Markierungspartikeln auf die das latente Bild tragende fotoleitfähige Trommel durch eine Entwicklungsstation 581B, C, M beziehungsweise Y entwickelt. Die Entwicklungsstationen 581B, C, M und Y enthalten pigmentierte Tonermarkierungspartikel der entsprechenden zugeordneten Farbe. Somit erzeugt jedes Modul eine Reihe von Bildern unterschiedlicher Farbe aus Markierungspartikeln auf der entsprechenden fotoleitfähigen Trommel. Anstatt einer fotoleitfähigen Trommel, die bevorzugt wird, kann ein fotoleitfähiges Band verwendet werden.

Es ist allgemein nachgewiesen, dass für eine elektrostatografische Farbbilderverarbeitung von hoher Qualität kleine Tonerpartikel erforderlich sind. Es wird bevorzugt, kleine Tonerpartikel zu verwenden, die einen durchschnittlichen volumengewichteten Durchmesser von zwischen 2 und 9 Mikrometern aufweisen, wie von einer geeigneten kommerziellen Partikeldimensionierungsvorrichtung wie z.B. einem Coulter Multisizer bestimmt wird. Insbesondere wird in der vorliegenden Erfindung ein Tonerpartikeldurchmesser von zwischen 6 und 8 Mikrometern verwendet. Ein allgemein angewandtes Verfahren zur Verbesserung der Tonerübertragung ist die Verwendung von Tonerpartikeln mit Zusatzstoffen, darin eingeschlossen submikroskopische Partikel aus Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid und ähnlichem, die an die Oberflächen von Tonerpartikeln (sogenannte Oberflächenzusätze) befestigt oder angehaftet werden. In der Praxis der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, einen Oberflächenzusatz zu verwenden, der submikroskopische wasserabweisende pyrogene Kieselsäure umfasst, aber andere Formeln, die submikroskopische Partikelflächenzusätze verwenden, können ebenfalls nützlich sein.

Jedes Bild aus Markierungspartikeln, das auf einer entsprechenden PIFR gebildet wird, wird in einem Übertragungsdruckspalt an eine Außenfläche eines entsprechenden zweiten oder Zwischenbildübertragungselementes übertragen, z.B. einer Zwischenübertragungswalze, bezeichnet mit 508 B, C, M beziehungsweise Y. Nach der Übertragung wird das Tonerbild durch eine geeignete Reinigungsvorrichtung 504 B, C, M beziehungsweise Y von der Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel entfernt, um die Oberfläche für die erneute Verwendung zur Bildung von nachfolgenden Bildern vorzubereiten. Die Längen der PIFRs und Zwischenübertragungswalzen, die hier beschrieben werden, sind im allgemeinen größer als das breiteste Aufnahmeblatt, um ein Bild zu empfangen.

Die Zwischenübertragungswalze umfasst ein Kernelement 541 B, C, M beziehungsweise Y und ein austauschbares entfernbares Hülsenelement 542 B, C, M beziehungsweise Y. Ein Kemelement bleibt vorzugsweise mit dem Rahmen der Vorrichtung 500 verbunden, wenn ein Hülsenelement vom Kernelement entfernt wird oder wenn ein Hülsenelement auf einem Kernelement angebracht wird. Das Kernelement 541 B, C, M beziehungsweise Y umfasst einen starren Walzenkern (nicht getrennt bezeichnet), der einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt aufweist. Der zylindrische Abschnitt eines Walzenkernes umfasst eine Außenfläche, die ein im Wesentlichen zylindrisches Aussehen aufweist. Ein zylindrischer Abschnitt eines Walzenkernes ist jedoch im allgemeinen nicht durchgehend massiv, sondern kann ein hohles Rohr oder innere Strukturen aufweisen, z. B. Kammern, Rohrleitungen, Verstärkungsstreben und ähnliches. Ein Walzenkern ist vorzugsweise aus Metall (wie z.B. Aluminium). Das Kernelement 541 B, C, M und Y kann auch eine oder mehrere Schichten umfassen (nicht getrennt bezeichnet), die den Walzenkern umgeben, wobei eine der Schichten eine nachgiebige Schicht sein kann. Der im Wesentlichen zylindrische Abschnitt des Walzenkernes ist mit niedrigen Toleranzen behaftet und mit Präzision hergestellt, wobei die Ungleichmäßigkeit vorzugsweise weniger als 80 Mikrometer und insbesondere weniger als 20 Mikrometer beträgt. Die Ungleichmäßigkeit wird hier definiert als der maximale Radius gemessen von der Drehachse des Walzenkernes abzüglich des minimalen Radius von der Drehachse des Walzenkernes gemessen, so wie er über die gesamte betriebsbereite Länge des im Wesentlichen zylindrischen Abschnittes des Walzenkernes hinweg gemessen wird. Das Hülsenelement 542 B, C, M beziehungsweise Y umfasst eine oder mehrere nachgiebige elastomere Schichten (nicht getrennt bezeichnet) oder umfasst eine nicht nachgiebige Schicht. Eine nachgiebige Schicht weist nach der hier verwendeten Definition einen Elastizitätsmodul auf, der geringer ist als ungefähr 50 MPa (50 x 10⁶ Newton/m²), und eine nicht nachgiebige Schicht weist nach der hier verwendeten Definition einen Elastizitätsmodul, der größer als ungefähr 50 MPa ist. Eine nachgiebige Tuchschicht, die entweder in einem Kernelement oder in einem Hülsenelement enthalten sein kann, wird vorzugsweise aus einem polymeren Material gebildet, z.B. einem Elastomer wie z.B. Polyurethan oder anderen Materialien, die in der veröffentlichten Literatur allgemein bekannt sind. Eine elastomere Tuchschicht kann mit ausreichend leitfähigem Material versehen werden (wie z.B. antistatischen Verbindungen, bekannt als Antistatikmittel, ionischen leitenden Materialien oder elektrisch leitenden Dotiermitteln), um über einen ausreichend geringen spezifischen elektrischen Widerstand zu verfügen. Eine nachgiebige elastomere Schicht eines Kernelementes oder eines Hülsenelementes kann auch die Form eines geschäumten oder nicht geschäumten Materials aufweisen, das eine Querdehnzahl aufweist, die vorzugsweise im Bereich von 0,2 - 0,5 liegt. Die Querdehnzahl eines Schaums kann in einem Stück von makroskopischer Größe leicht gemessen werden, indem in einer Richtung einer stabformigen Probe des Materials, z.B. der Z-Achse in einem kartesischen Koordinatensystem, eine Druckspannung angewandt wird, wobei eine entsprechende Querspannung parallel zur X-Achse (oder Y-Achse) gemessen wird und die Spannung der X-Achse durch die Spannung der Z-Achse geteilt wird. Vorzugsweise ist eine nachgiebige Schicht oder sind nachgiebige Schichten der Hülse vorgesehen, die ein nachgiebiges Elastomer mit einer Querdehnzahl im Bereich von 0,45 - 0,5 aufweisen. Eine nicht nachgiebige Schicht, die in einem Hülsenelement enthalten ist, umfasst vorzugsweise ein polymeres Material wie z.B. Polyurethan oder andere Materialien, die in der veröffentlichten Literatur allgemein bekannt sind.

Im Allgemeinen kann die Nachgiebigkeit einer Schicht nach den Gesichtspunkten der Makronachgiebigkeit und der Mikronachgiebigkeit betrachtet werden. Bei der Makronachgiebigkeit ist die Schicht dazu in der Lage, sich an verhältnismäßig große Objekte anzupassen, z.B. die Ränder eines großen, vollständig getonten Bereichs, der eine dicke Tonerbedeckung aufweist. Die Mikronachgiebigkeit kommt andererseits z.B. im Maßstab von individuellen Tonerpartikeln ins Spiel.

Die äußere Oberfläche eines Walzenkernes kann einen extrem dünnen äußeren Oberflächenbereich aufweisen, der über eine niedrige Haftfähigkeit verfügt (in Fig. 9 nicht bezeichnet), wie z.B. eine Oberfläche, die mit submikroskopischen Partikeln aus Siliziumdioxid, Titandioxid und ähnlichem behandelt ist, oder einen Oberflächenbereich, der eine Dicke im Bereich von molekularen Abmessungen aufweist und auf chemische Weise ausgewählt oder verändert ist, so dass der Bereich chemische Molekulargruppen aufweist, die eine geringe Oberflächenenergie aufweisen (in Fig. 9 nicht bezeichnet).

Die innerste Fläche eines Hülsenelementes 543 für jedes der Module 591 B, C, M beziehungsweise Y kann einen extrem dünnen Oberflächenbereich aufweisen, der über eine niedrige Haftfähigkeit verfügt (in Fig. 9 nicht bezeichnet), wie z.B. eine Oberfläche, die mit submikroskopischen Partikeln aus Siliziumdioxid, Titandioxid und ähnlichem behandelt ist, oder einen Oberflächenbereich, der eine Dicke im Bereich von molekularen Abmessungen aufweist und chemisch ausgewählt oder verändert ist, um chemische Molekulargruppen aufzuweisen, die eine geringe Oberflächenenergie bereitstellen (in Fig. 9 nicht angegeben).

Eine elektrische Vorspannung wird an eine Zwischenübertragungswalze 508 B, C, M beziehungsweise Y angelegt, um die elektrostatische Übertragung eines Tonerbildes von einem ersten bilderzeugenden Element 503 B, C, M beziehungsweise Y durchzuführen. Eine elektrische Vorspannung kann über einen leitfähigen Walzenkern oder über eine leitfähige Beschichtung, z.B. einen metallischen Film, der auf die Oberfläche eines nicht leitfähigen Walzenkernes aufgetragen wird, direkt an ein Kernelement angelegt werden. Wenn das Kernelement eine nachgiebige elastomere Tuchschicht umfasst, mit der der Walzenkern beschichtet ist, weist das nachgiebige Tuch einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm auf. Andererseits ist der spezifische elektrische Widerstand eines Kernelementes oder seiner Komponenten bedeutungslos, wenn die elektrische Vorspannung über eine Komponente des Hülsenelementes angelegt wird. Wenn die elektrische Vorspannung an ein Hülsenelement angelegt wird, kann sie an ein Verstärkungsband oder eine Versteifungsschicht des Hülsenelementes angelegt werden. Die Versteifungsschicht kann sich über die Seitenkanten der Hülse hinaus erstrecken, um den Eingriff durch elektrische Buchsen zu ermöglichen, die in die Verlängerung der Versteifungsschicht eingreifen, um bei einer Drehung der Hülse eine elektrische Vorspannung an die Versteifungsschicht abzugeben, wenn die Hülse vom Kernelement getragen wird.

Unter Verwendung eines Übertragungselementes gemäß der Erfindung, das eine verhältnismäßig leitfähige Struktur aufweist, kann die Übertragung eines einfarbigen Bildes aus Markierungspartikeln auf die Oberfläche des Übertragungselementes mit einer verhältnismäßig schmalen Kontaktfläche (vorzugsweise 2 - 15 mm und insbesondere 3 - 8 mm) und einer verhältnismäßig geringen Spannung von z.B. 600 V einer geeigneten Polung, die durch Verbindung einer Spannungsquelle (nicht gezeigt) an das Kernelement 541 B, C, M beziehungsweise Y angelegt wird, erzielt werden. Die Kontaktfläche wird in Richtung der Bewegung des Aufnahmeblattes gemessen.

Ein einfarbiges Bild aus Markierungspartikeln, das jeweils auf der Oberfläche 542B (andere werden nicht gekennzeichnet) jedes Bildübertragungselements gebildet wird, wird auf ein Aufnahmeelement übertragen, das in einen Druckspalt zwischen dem Bildübertragungselement und einer Gegendruckwalze 521 für jedes der Module 591 B, C, M beziehungsweise Y eingespeist wird, das durch die Stromversorgung 552 geeignet elektrisch vorgespannt ist, um das geladene Tonerpartikelbild zur Übertragung auf ein Aufnahmeblatt zu veranlassen. Das Aufnahmeelement wird von einer geeigneten Aufnahmeelementvorrat (nicht gezeigt) zugeführt und bewegt sich seriell in jeden der Druckspalte 510 B, C, M und Y, wo es das entsprechende Bild aus Markierungspartikeln in einer geeignet registergenauen Anordnung empfängt, um ein zusammengesetztes mehrfarbiges Bild zu bilden. Wie allgemein bekannt ist, können die farbigen Pigmente übereinanderliegen, um Bereiche von Farben zu bilden, die von denen der Pigmente verschieden sind. Das Aufnahmeelement verlässt den letzten Druckspalt und wird von einem geeigneten Übertragungsmechanismus (nicht gezeigt) zu einem Fuser überführt, wo das Bild aus Markierungspartikeln unter Anwendung von Hitze und/oder Druck, vorzugsweise beidem, an das Aufnahmeelement fixiert wird. Eine Ladungsstation 524 kann bereitgestellt werden, um an das Aufnahmeelement eine Neutralisierungsladung abzugeben, um die Trennung des Aufnahmeelementes vom Band 516 zu erleichtern. Das Aufnahmeelement mit dem fixierten Bild aus Markierungspartikeln wird dann zur Entnahme durch den Bediener an einen entfernten Standort transportiert oder umgedreht und erneut durch die Maschine bewegt, um auf der anderen Seite ein zweites Bild zu empfangen. Die entsprechenden Übertragungselemente werden jeweils von ihrer entsprechenden Reinigungsvorrichtung 511 B, C, M und Y gereinigt, um sie für ihre erneute Verwendung vorzubereiten. Bildübertragungen, sowohl erste als auch zweite, werden in jedem Modul vorzugsweise ohne die Anwendung von Hitze durchgeführt, so dass es zu keiner Verschmelzung oder Sinterung der Tonerbilder kommt, die auf das Aufnahmeblatt übertragen werden, bis das Blatt in den Fuser eintritt. Die verwendeten Toner sind vorzugsweise diejenigen, die eine Glasübergangstemperatur aufweisen, die höher als die Temperatur ist, bei der die Übertragung sowohl im ersten als auch im zweiten Übertragungsdruckspalt stattfindet.

Die Aufnahmeelemente, die mit der Widergabevorrichtung 500 verwendet werden, können wesentlich variieren. Zum Beispiel kann es sich dabei um dickes oder dünnes Papier oder um Transparente handeln.

Geeignete Sensoren (nicht gezeigt) jeder allgemein bekannten Art, wie z.B. mechanische, elektrische oder optische Sensoren, werden in der Bildverarbeitungsvorrichtung 500 verwendet, um Kontrollsignale für die Vorrichtung bereitzustellen. Derartige Sensoren befinden sich entlang des Fahrweges des Aufnahmeelementes zwischen der Aufnahmeelementversorgung, durch die verschiedenen Druckspalte bis zum Fuser. Weitere Sensoren können mit der fotoleitfähigen Trommel des ersten Bilderzeugungselementes, der Übertragungselementtrommel des Zwischenbildes, dem Gegendruckelemente und verschiedenen Bildverarbeitungsstationen verbunden werden. Dabei stellen die Sensoren den Standort des Aufnahmeelementes auf seinem Fahrweg fest, sowie die Position der fotoleitfähigen Trommel des ersten Bilderzeugungselementes in Beziehung zu den Bilderzeugungsverarbeitungsstationen, und erzeugen jeweils entsprechende Signale. Derartige Signale werden als Eingabeinformation in eine Logik- und Kontrolleinheit eingegeben, z.B. in einen Mikroprozessor. Auf der Grundlage von derartigen Signalen und eines geeigneten Programms für den Mikroprozessor erzeugt die Kontrolleinheit Signale, um die Zeitfunktion der verschiedenen elektrostatografischen Verfahrensstationen zur Ausführung des Bildverarbeitungsverfahrens und den Steuerantrieb der verschiedenen Trommel und Bänder durch den Motor M durchzuführen. Die Erzeugung eines Programms für eine Anzahl von kommerziell verfügbaren Mikroprozessoren, die für die Verwendung mit der Erfindung geeignet sind, ist eine herkömmliche Fähigkeit, die nach dem Stand der Technik gut beherrscht wird. Die besonderen Einzelheiten jedes derartigen Programms hängen natürlich von der Architektur des bestimmten Mikroprozessors ab.

Fig. 13 zeigt eine Skizze eines Hülsenelementes einer Übertragungselement-Walze der Erfindung, die mit 90 bezeichnet wird, auf der die Außenfläche 91 des Hülsenelementes mit einer Reihe beschreibender Markierungen oder Spezifikationsmarkierungen markiert ist, die auf der Hülse bereitgestellt sind, um einen Parameter bezüglich der Hülse anzugeben. Die Spezifikationsmarkierungen sind in einem kleinen Bereich 92" angeordnet, der sich nahe an einem Ende des Hülsenelementes und außerhalb des Bereiches befindet, der für die Übertragung verwendet wird. Insbesondere sind die Spezifikationsmarkierungen in einem kleinen Bereich 92' enthalten, der sich an einer Endkante von Hülse 90 befindet (die einzelnen Schichten, welche die Hülse 90 umfassen, werden nicht gezeigt). Eine vergrößerte Ansicht 92 jedes der kleinen Bereiche 92' oder 92" wird in Fig. 14 gezeigt und stellt dar, dass die beschreibenden Spezifikationsmarkierungen die Form eines Strichcodes haben können, so wie von der Ziffer 93 angegeben wird, der z.B. von einem Scanner gelesen werden kann. Der Scanner kann in einer elektrofotografischen Maschine befestigt werden, um eine Übertragungselement-Walze zu überwachen, z.B. während des Betriebs der Maschine oder während einer Zeit, in der die Maschine stillsteht, oder der Scanner kann während der Installation oder der Wartung einer Walze gemäß der Erfindung extern bereitgestellt werden. Im allgemeinen können die Spezifikationsmarkierungen von einem Spezifikationsmarkierungsdetektor 95 gelesen, abgetastet oder festgestellt werden. Wie in Fig. 14 vom gestrichelten Pfeil mit der Markierung B angegeben wird, kann die analoge oder digitale Ausgabe des Spezifikationsmarkierungsdetektors an eine Logik- und Kontrolleinheit geschickt werden, die in eine elektrostatografische Maschine eingebaut ist, die ein Übertragungselement gemäß der Erfindung verwendet, oder sie kann extern bearbeitet werden, z.B. in einem tragbaren Computer während der Installation oder der Wartung eines Übertragungselements gemäß der Erfindung, oder sie kann in jeder anderen geeigneten Datenverarbeitungsanlage verarbeitet werden. Die Spezifikationsmarkierungen können optisch, magnetisch, elektrisch, mechanisch oder mit Hilfe von Radiofrequenz gelesen werden. Zusätzlich zu einem Strichcode 93 können die Spezifikationsmarkierungen alle geeigneten Markierungen umfassen, z. B. Symbole und gewöhnliche Wörter, und sie können farbkodiert sein. Die Spezifikationsmarkierungen können auch visuell gelesen oder durch Augenschein interpretiert werden. Geeignete Materialien für die Spezifikationsmarkierungen sind z.B. Tinten, Farben, magnetische Materialien, reflektierende Materialien und ähnliches, die direkt auf die Oberfläche des Hülsenelementes aufgebracht werden können. Die Spezifikationsmarkierungen können eine Speichervorrichtung sein, die einen Code speichert und mit dem Detektor elektrisch oder elektrooptisch in Kontakt steht. Alternativ können die Spezifikationsmarkierungen auf einem Etikett angebracht werden, das an der Außenfläche des Hülsenelementes haftet. Die Spezifikationsmarkierungen können auch erhöhte Flächen aufweisen oder durch Prägung mit einem Stempel oder durch anderweitige Verformung eines kleinen lokalen Bereiches auf der äußeren Fläche des Hülsenelementes erzeugt werden, und die Verformungen können mechanisch abgetastet oder auf andere Weise festgestellt oder unter Verwendung eines Spezifikationsmarkierungsdetektors 95 in der Form einer Berührungssonde oder durch andere mechanische Mittel gelesen werden. Für einige Anwendungen kann es auch wünschenswert sein, Spezifikationsmarkierungen auf eine innere Fläche eines Hülsenelementes oder auf der äußeren Fläche des Kernelementes anzubringen.

In den Spezifikationsmarkierungen können verschiedene Arten von Information codiert und aufgezeichnet werden. Zum Beispiel kann der äußere Durchmesser einer Walze aufgezeichnet werden, so dass die Kontaktfläche oder die Registergenauigkeitsparameter entsprechend eingestellt werden können. Der spezifische elektrische Widerstand eines Übertragungselements in einer radialen Richtung kann in den Spezifikationsmarkierungen aufgezeichnet werden, so dass die elektrische Vorspannung, die an die Walze angelegt wird, für eine optimale Leistung geeignet angepasst werden kann. Die effektive Härte und der effektive Elastizitätsmodul einer Walze können in den Spezifikationsmarkierungen aufgezeichnet werden, so dass die Kontaktflächen geeignet eingestellt werden können. Das Herstellungsdatum der Walze kann in den Spezifikationsmarkierungen zu Diagnosezwecken aufgezeichnet werden, so dass das Ende der Lebensdauer der Walze für einen rechtzeitigen Ersatz eingeschätzt werden kann. Spezifische Informationen für jede gegebene Walze, z.B. bezüglich der Walzenungleichmäßigkeit, die nach der Herstellung gemessen wird, können auch in den Spezifikationsmarkierungen aufgezeichnet werden, und diese Informationen könnten zur Optimierung der Registergenauigkeit z.B. zwischen den Modulen verwendet werden. Außerdem kann die Ausrichtung einer Walze gemäß der Erfindung, wie z.B. eine Schräge zwischen einer Walze gemäß der Erfindung und einer ersten Bildverarbeitungswalze, von den Spezifikationsmarkierungen beschrieben werden.

Wenn der äußere Durchmesser des Hülsen-Übertragungselements in den Spezifikationsmarkierungen aufgezeichnet wird, kann die Information dazu verwendet werden, um die Kalibrierungszeit eines Registergenauigkeitssystems zu beschleunigen, wie unten erklärt wird. Zum Beispiel kann das Registergenauigkeitssystem einen Softwarealgorithmus verwenden, der die Geschwindigkeit des Zeilenanfangstaktes kontrolliert, der in einen LED-Schreibkopf gespeist wird. Ein getrennter Zeilenanfangstakt wird für jedes Farbmodul verwendet, wobei jeder davon die Länge des Farbtonerbildes des entsprechenden Farbauszugsbildes kontrolliert, das von jedem Modul erzeugt wird, wobei sichergestellt wird, dass die Länge des Farbtonerbildes im gesamten Bild korrekt und gleichförmig ist. Es ist bekannt, dass im allgemeinen ein Wechsel des Eingriffs zwischen einer ersten Bildverarbeitungswalze und einer Übertragungswalze das Übersetzungsverhältnis verändert, wobei die Länge des Bildes verändert wird, indem es z.B. gedehnt oder komprimiert wird, wenn der Eingriff erhöht oder verringert wird. Hülsen-Übertragungselemente können praktisch nicht mit identischen Außendurchmessern hergestellt werden, wobei eine typische Abweichung ± 50 Mikrometer beträgt. Ein kleiner Unterschied im Durchmesser eines neu installierten Hülsen-Übertragungselements kann deshalb den Eingriff zwischen der ersten Bildverarbeitungswalze und der Übertragungswalze effektiv verändern. Durch die Verwendung der Durchmesserinformation einer neu installierten Hülse kann die Registergenauigkeitseinheit den Zeilenanfangstakt unmittelbar korrigieren, so dass die Länge und die Gleichförmigkeit des Bildes korrekt erhalten bleiben. Diese Einstellung der Parameter im Algorithmus, der den Zeilenanfangstakt kontrolliert, ist einer von mehreren Parametern, die kontrolliert werden müssen, um eine exakte Registergenauigkeit jedes digitalen Bildes, das vom Schreibkopf geschrieben wird, sicherzustellen. Eine vorherige Kenntnis des Außendurchmessers, die im Strichcode zur Verfügung gestellt wird, verkürzt die Kalibrierungszeit des Registergenauigkeitssystems.

Die Spezifikationsmarkierungen können auch die Ungleichmäßigkeitsinformationen bezüglich der Hülse bereitstellen. Der Hülsenradius kann an verschiedenen Punkten entlang des Umfangs verschieden sein, was gewöhnlich auch der Fall ist. Ähnlich weist auch das erste bilderzeugende Element Radiusveränderungen auf, die beide als Ungleichmäßigkeit bekannt sind, wir oben beschrieben ist. Es ist wünschenswert, das Übertragungselement mit der Hülse zu befestigen, so dass das Übertragungselement, wenn es mit dem ersten bilderzeugenden Element eingreift, keine entsprechenden maximalen radialen Spitzen aufweist, die periodisch eingreifen. Die Spezifikationsmarkierungen oder die Position der Spezifikationsmarkierungen auf der Hülse können eine verhältnismäßige Anbringung der Hülse um ihre Drehachse bezüglich des ersten bilderzeugenden Elements, mit der sie eingreifen soll, darstellen.

Das endlose Papierübertragungsband 516 wird um eine Vielzahl von Stützelementen mitgeführt. Zum Beispiel handelt es sich, wie in Fig. 9 gezeigt wird, bei der Vielzahl von Stützelementen um Walzen 513, 514, wobei vorzugsweise die Walze 513 wie gezeigt vom Motor M angetrieben wird (natürlich wären andere Stützelemente wie z.B. Kufen oder Stangen für die Verwendung mit dieser Erfindung geeignet). Der Antrieb der Walze, der von Motor M bereitgestellt wird, bewirkt, dass das Papiertransportband 516 angetrieben wird, das wiederum dazu verwendet werden kann, um jedes der Zwischenübertragungselemente durch Reibung anzutreiben. Die Zwischenübertragungselemente treiben ihrerseits durch Reibung ein entsprechendes erstes bilderzeugendes Element an, oder es können zusätzliche Antriebe bereitgestellt werden. Die Geschwindigkeit des Verfahrens wird von der Geschwindigkeit des Papiertransportbands 516 bestimmt, die typischerweise 300 mm sec^-1 beträgt. Ein erstes bilderzeugendes Element kann bezüglich eines Zwischenübertragungselementes geringfügig geneigt sein. Das endlose Band 516 umfasst vorzugsweise ein Material, das einen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist, der größer als 10⁵ Ohm-cm ist, und insbesondere, wenn die elektrostatische Haftung des Aufnahmeelementes nicht ausgeübt wird, vorzugsweise einen spezifischen elektrischen Widerstand von zwischen 10⁸ Ohm-cm und 10¹¹ Ohm-cm. Dort, wo die elektrostatische Haftung des Aufhahmeelementes ausgeübt wird, wird vorzugsweise ein endloses Band verwendet, das einen spezifischen elektrischen Widerstand von mehr als 1 x 10¹² Ohm-cm aufweist. Dieser spezifische elektrische Widerstand ist der spezifische elektrische Widerstand von mindestens einer Schicht, wenn das Band mehrere Schichten umfasst. Das Netzmaterial kann jedes einer Vielzahl von flexiblen Materialien sein, wie z.B. ein fluoriertes Copolymer (wie z.B. Polyvinylidenfluorid), Polykarbonat, Polyurethan, Polyethylenterephthalat, Polyimide (wie z.B. Kapton™), Polyethylennaphthoat oder Silikonkautschuk. Unabhängig davon, welches Material verwendet wird, kann ein derartiges Bandmaterial einen Zusatzstoff enthalten, wie z.B. ein Antistatikmittel (z.B. Metallsalze) oder kleine leitfähige Partikel (z.B. Kohle), um die für das Band gewünschte Leitfähigkeit bereitzustellen. Wenn Materialien mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand verwendet werden (d.h. größer als ungefähr 10¹¹ Ohm-cm), können zusätzliche Korona-Ladestationen erforderlich sein, um jede Restladung zu entladen, die auf dem Papiertransportband verbleibt, nachdem das Aufnahmeelement entfernt wurde. Das Papiertransportband kann eine zusätzliche leitfähige Schicht unter der Schicht mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand aufweisen, die elektrisch vorgespannt ist, um die Übertragung des Bildes aus Markierungspartikeln zu veranlassen, es wird jedoch bevorzugt, eine Anordnung ohne die leitfähige Schicht zu verwenden und stattdessen die Übertragungsvorspannung durch entweder eine oder mehrere der Stützwalzen oder mit einer Korona-Ladestation anzulegen. Das endlose Band ist verhältnismäßig dünn (20 Mikrometer - 1000 Mikrometer, vorzugsweise 50 Mikrometer - 200 Mikrometer) und flexibel. Es ist auch vorgesehen, dass sich die Erfindung auf eine elektrostatografische Farbmaschine bezieht, worin im Allgemeinen ein fortlaufendes bahnförmiges Aufnahmeelement verwendet wird und keine separates Papiertransportband erforderlich ist. Derartige fortlaufende bahnförmige Aufnahmeelemente werden gewöhnlich von einer Papierwalze bereitgestellt, die so angebracht ist, dass sie die Abwicklung des Papiers ermöglicht, wenn das Papier als eine fortlaufende Bahn durch die Vorrichtung läuft.

Bei der Einspeisung eines Aufnahmeelementes auf das Band 516 kann die Ladung auf dem Aufnahmeelement durch die Ladestation 526 aufgebracht werden, um das Aufnahmeelement elektrostatisch an das Band 516 anzuziehen. Eine Rakel 527, die mit der Ladestation 526 in Beziehung steht, kann verwendet werden, um das Aufnahmeelement auf das Band zu drücken und die gesamte Luft, die zwischen dem Aufnahmeelement und dem Band mitgeführt wird, zu entfernen. Ein Aufnahmeelement kann zeitweise in mehr als einem Bildübertragungsdruckspalt eingreifen und befindet sich vorzugsweise nicht gleichzeitig im Fuserdruckspalt und im Bildübertragungsdruckspalt. Der Weg des Aufnahmeelementes, um bei der Übertragung die verschiedenen unterschiedlichen Farbbilder seriell zu empfangen, ermöglicht im Allgemeinen direkt die Verwendung von Aufnahmeelementen mit verschiedenen Dicken.

Die Stützstrukturen 575a, 575b, 575c, 575d und 575e werden unmittelbar vor und nach jedem Übertragungsdruckspalt eingesetzt, um das Band 516 an der Rückseite zu kontaktieren und den geradlinigen Weg des Bandes 516 zu ändern, um das Band 516 um jedes Übertragungselement zu wickeln, so dass eine Kontaktfläche des Bandes vorhanden ist, die größer als 1 mm auf jeder Seite des Druckspalts oder mindestens auf einer Seite des Druckspalts ist und wobei vorzugsweise die gesamte Kontaktfläche weniger als 20 mm beträgt. Diese Kontaktfläche ermöglicht eine reduzierte Ionisierung vor und nach dem Druckspalt. Der Druckspalt befindet sich dort, wo die Druckwalze die Hinterseite des Bandes 516 berührt oder dort, wo an der Stelle, an der das elektrische Feld im Wesentlichen angewandt wird, keine Druckwalze verwendet wird. Der Bildübertragungsbereich des Druckspaltes ist jedoch ein kleinerer Bereich als die gesamte Kontaktfläche. Die Kontaktfläche des Bandes mit dem Zwischübertragungselement stellt auch einen Weg für die Führungskante des Aufnahmeelementes bereit, um der Krümmung des Zwischenübertragungselementes zu folgen, aber getrennt vom Eingriff mit dem Zwischenübertragungselement, während es sich entlang einer Linie bewegt, die im Wesentlichen tangential zur Oberfläche des zylindrischen Zwischenübertragungselementes ist. Die Gegendruckwalzen 521 B, C, M und Y üben auf die Rückseite des Bands 516 Druck aus und zwingen die Oberfläche des nachgiebigen Zwischenübertragungselementes dazu, sich während der Übertragung dem Umriss des Aufnahmeelementes anzupassen. Vorzugsweise beträgt der Druck jeder der Gegendruckwalzen 521 B, C, M und Y auf dem Papiertransportband 516 etwa 48 kPa (7 psi) oder mehr. Die Gegendruckwalzen 521 können durch Korona-Ladestationen, mit einer Vorspannung versehene Rakeln oder Bürsten ersetzt werden. Ein beträchtlicher Druck (vorzugsweise ohne eine erhöhte Temperatur) wird in jedem Übertragungsdruckspalt verwendet, um die Vorteile des nachgiebigen Zwischenübertragungselementes zu erhalten, die in der Anpassung des Tonerbildes an das Aufnahmeelement und die Bildinhalte sowohl im mikroskopischen als auch im makroskopischen Maßstab liegen. Der Druck kann nur vom Vorspannungsmechanismus bereitgestellt werden, oder es kann Druck von einem anderen Element wie z.B. einer Walze, einem Schuh, einer Rakel oder einer Bürste angewandt werden. Das Zwischenübertragungselement befindet sich auch im Druckeingriff mit dem ersten bilderzeugenden Element, um das Tonerbild auf dem ersten bilderzeugenden Element an das Zwischenübertragungselement zu übertragen. Die Verweise offenbaren die Verwendung von Luftzylindern, welche das erste bilderzeugende Element und die Zwischenübertragungswalze zusammen in einen Druckspalt drängen. Federn können ebenfalls verwendet werden, entweder allein oder zusammen mit Luftzylindern.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 9 und wie oben angemerkt, sind die Hülsenelemente 542 B, C, M und Y von den Kernelementen 541 B, C, M und Y entfernbar oder können auf den Kernelementen 541 B, C, M und Y angebracht werden, wobei die Kernelemente während dieser Vorgänge vorzugsweise mit dem Rahmen der Vorrichtung 500 verbunden bleiben. Ein Entfernungsmittel zur Entfernung eines Hülsenelementes von einem Kernelement und ein Anbringungsmittel zur Anbringung eines Hülsenelementes auf einem Kernelement werden zusammen mit Spezifizierungen bezüglich weiterer Besonderheiten eines Kernelementes als nächstes offenbart.

Ein Entfernungsmittel und ein Anbringungsmittel umfasst vorzugsweise die Verwendung eines unter Druck stehenden Fluids, um die Entfernung oder die Anbringung eines Hülsenelementes auf einem Kernelement zu erleichtern, wobei die Entfernung oder die Anbringung das Schieben des Hülsenelementes entlang eines Kernelementes umfasst. Das bevorzugte Fluid ist Druckluft, die einen Druck in einem Bereich von ungefähr 340-1040 kPa (50 - 150 Psi) aufweist.

Wenn ein Kernelement lediglich ein Walzenkern ist (ohne zusätzliche Schichten), kann der Walzenkern einen allmählich konischen zulaufenden Abschnitt aufweisen, der an einem Ende beginnt, wobei der allmählich konische zulaufende Abschnitt ein wesentlicher Bestandteil des Walzenkernes ist. Fig. 10 zeigt eine Walze gemäß der Erfindung, bezeichnet als 100, die ein Hülsenelement 102 aufweist, das in Betriebsposition auf dem Walzenkern 101 befestigt ist, der einen konischen Abschnitt umfasst, der sich an einem Ende der Walze befindet. Der konische Abschnitt 104 liegt koaxial zu dem im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt des Walzenkernes, wobei sich der Durchmesser des konischen Abschnittes auf einen maximalen Durchmesser vergrößert, der im Wesentlichen derselbe wie derjenige des im Wesentlichen zylindrischen Abschnittes ist, beginnend von einem Durchmesser, der geringfügig kleiner als derjenige des im Wesentlichen zylindrischen Abschnittes ist. Die Verjüngung hilft dabei zu ermöglichen, dass ein Hülsenelement während der Anbringung eines Hülsenelementes auf dem Walzenkern auf dem konischen Abschnitt gleitet, wie durch einen Pfeil, der durch den Buchstaben A gekennzeichnet ist, angegeben wird. In dem im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt befindet sich eine Vielzahl von Löchern oder Öffnungen 103, die mit einer Kammer verbunden sind, die sich innerhalb des Walzenkernes befindet, wobei die Kammer mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann und die Vielzahl von Löchern sich in dem im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt neben dem allmählich konisch zulaufenden Abschnitt befindet. Vorzugsweise befindet sich eine Reihe von Löchern 103 in gleichem Abstand voneinander um einen Umfang und einige Millimeter vom Beginn des allmählich konisch zulaufenden Abschnittes entfernt. Druckluft wird von der Kammer durch die Löcher übertragen, um ein Hülsenelement während der Anbringung des Hülsenelementes auf dem im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt elastisch zu dehnen, so dass die Druckluftquelle abgeschaltet werden kann, wenn sich das Hülsenelement in einer Betriebsposition auf dem Walzenkern befindet, wodurch sich das Hülsenelement entspannt und den Walzenkern in einer gleichmäßigen Form eng umschließt. Ähnlich wird Druckluft dazu verwendet, um das Hülsenelement während der Entfernung des Hülsenelementes zu dehnen. Ebenso kann ein Kernelement mit einer dicken nachgiebigen Schicht, mit der ein Walzenkern beschichtet ist, ein konisches Ende aufweisen (nicht dargestellt).

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, kann eine Walze gemäß der Erfindung, die mit 200 bezeichnet ist, ein konisches Element 205 umfassen, das an ein Ende eines Walzenkernes 201 angrenzt und davon entfernt werden kann. Somit weist das konische Element einen maximalen äußeren Durchmesser auf, der kleiner oder gleich demjenigen des Endes des Walzenkernes ist, der an den konischen Teil angrenzt, wobei der Walzenkern eine Reihe von Öffnungen 203 umfasst, durch die Druckluft geschickt werden kann, um die Hülse 202 während ihrer Anbringung oder ihrer Entfernung auszudehnen.

Wie in Fig. 12 gezeigt wird, ist es nützlich, ein trennbares konisches Element 305 zu verwenden, das an ein Ende des Kernelementes angrenzt und damit umkehrbar koaxial verbunden werden kann, wenn eine Walze gemäß der Erfindung, die mit 300 bezeichnet wird, ein Kernelement 306 aufweist, das einen Walzenkern 301 umfasst, der zusätzliche Schichten auf sich umfasst, z.B. eine dicke nachgiebige Schicht 307. Somit weist das konische Element 305 einen maximalen äußeren Durchmesser auf, der kleiner oder gleich demjenigen des Endes des Kernelementes ist, das an den konischen Teil angrenzt. Das Ende des Kernelementes, das an das konische Element angrenzt, umfasst einen zylindrischen Abschnitt 304, der einen Durchmesser aufweist, der im Wesentlichen gleich demjenigen der Betriebslänge des Kernelementes ist, welche die dicke nachgiebige Schicht umfasst, wobei die zylindrische Länge eine Reihe von Löchern oder Öffnungen 303 aufweist, die um einen Umfang angeordnet sind, durch die Druckluft geleitet werden kann, um die Hülse 302 während ihrer Anbringung oder ihrer Entfernung auszudehnen.

Um eine einfache und zerstörungsfreie Entfernung eines Hülsenelementes von einem Kernelement oder ein Aufbringen eines Hülsenelements auf ein Kernelement zu ermöglichen, können andere Mechanismen angewandt werden, die vorübergehend den inneren Durchmesser eines Hülsenelementes größer als den äußeren Durchmesser eines Kernelementes machen können. Zum Beispiel kann die Erhitzung oder Abkühlung eines oder beider der Elemente angewandt werden, um einen Unterschied in der thermischen Ausdehnung zwischen einem Hülsenelement und einem Kernelement auszunutzen.

Eine Beschreibung einer Luftsteuerungsvorrichtung zur Ausdehnung der Hülse wird nach dem Stand der Technik offenbart.

Von einem Hülsenelement, das sich auf einem Kernelement in Betriebsposition befindet, steht die innere Oberfläche in engem nicht haftendem Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Kernelementes. Im Kontext der Erfindung bedeutet ein nicht haftender Kontakt, dass ein Hülsenelement von einem Kernelement sauber durch eine erste Kraft pro Einheitsfläche getrennt werden kann, die beträchtlich geringer ist als eine zweite Kraft pro Einheitsfläche, die von der Druckluft erzeugt wird, die dazu verwendet wird, die Hülse während ihrer Entfernung vom Kernelement zu dehnen.

Während des Betriebs einer Zwischenübertragungswalze gemäß der Erfindung wird das Hülsenelement im Wesentlichen gleichförmig elastisch um das Kernelement gedehnt, wobei es zu einer inneren radialen Kraft kommt, die das Hülsenelement nichthaftend an die äußere Oberfläche des Kernelementes drückt, so dass der innere Umfang der Hülse im Wesentlichen gleich dem äußeren Umfang des Kernelementes ist.

Eine Zwischenübertragungswalze gemäß der Erfindung umfasst ein Hülsenelement in der Form eines endlosen Bandes, das von einem Kernelement entfernbar und austauschbar ist. Ein Hülsenelement behält eine Form eines endlosen Bandes nicht nur während des Betriebes der Zwischenübertragungswalze bei, sondern auch während der Anbringung des Hülsenelementes auf dem Kernelement, wenn die Zwischenübertragungswalze nicht in Betrieb ist oder während der Entfernung des Hülsenelementes vom Kernelement, wenn die Zwischenübertragungswalze nicht in Betrieb ist. Keine zusätzlichen Mittel wie z.B. mechanische Mittel, z.B. Greifer, werden verwendet, um das Hülsenelement während des Betriebes der Zwischenübertragungswalze am Kernelement zu halten.

Ein Kernelement gemäß der Erfindung kann jede der folgenden Strukturen (a), (b) oder (c) umfassen:

(a) einen blanken Walzenkern;

(b) eine Tuchschicht, die auf einem Walzenkern beschichtet ist, wobei die Tuchschicht vorzugsweise die folgenden zusätzlichen Eigenschaften aufweist: einen Elastizitätsmodul von weniger als 10 MPa und insbesondere in einem Bereich von 1 - 5 MPa und einer Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm; oder

(c) eine Tuchschicht, die auf einem Walzenkern beschichtet ist, und eine mit einer elektrischen Vorspannung beaufschlagbare Versteifungsschicht in engem Kontakt mit der äußeren Seite der Tuchschicht, wobei die Versteifungsschicht vorzugsweise eine Dicke aufweist, die geringer als ungefähr 500 mm ist und sich insbesondere in einem Bereich von 10 - 200 Mikrometern befindet, einen spezifischen elektrischen Widerstand, der vorzugsweise weniger als ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm beträgt, und einen Elastizitätsmodul, der vorzugsweise größer als ungefähr 0,1 GPa ist und sich insbesondere in einem Bereich von 50 - 300 GPa befindet. Eine Versteifungsschicht kann aus jedem geeigneten Material bestehen, z.B. aus einem Metall, einem Elastomer oder einem Plastik. Ein bevorzugtes Material für die Versteifungsschicht ist Nickel. Als Versteifungsschicht wird ein nahtloses Band oder ein Schlauch bevorzugt, obwohl auch ein endloses Band oder ein Schlauch verwendet werden kann, das aus einem flachen Stück z.B. durch Ultraschallschweißen oder durch ein Haftmittel hergestellt wird.

Ein Hülsenelement gemäß der Erfindung kann eine der folgenden geschichteten Strukturen aufweisen, wobei die Reihenfolge der erforderlichen Schichten an der Innenseite des Hülsenelementes beginnt (am nächsten am Kernelement).

Hülsenelement (i):
mit einer Schicht aus einem nicht nachgiebigen Material;

Hülsenelement (ii):
mit einer Schicht aus einem nicht nachgiebigen Material sowie zusätzlich einer äußeren Ablöseschicht;

Hülsenelement (iii):
mit einer dicken nachgiebigen elastomeren Tuchschicht sowie zusätzlich einer äußeren Ablöseschicht;

Hülsenelement (iv):
mit einem dünnen Verstärkungsband, das mit einer dicken elastomeren Tuchschicht beschichtet ist, sowie zusätzlich einer äußeren Ablöseschicht;

Hülsenelement (v):
mit einem dünnen Verstärkungsband, das mit einer dicken elastomeren Tuchschicht beschichtet ist, sowie zusätzlich einer Versteifungsschicht auf der äußeren Seite der dicken Tuchschicht und in engem Kontakt mit derselben;

Hülsenelement (vi):
mit einem dünnen Verstärkungsband, das mit einer verhältnismäßig dicken nachgiebigen elastomeren Tuchschicht beschichtet ist, mit einer Versteifungsschicht, einer verhältnismäßig dünnen nachgiebigen elastomeren Tuchschicht, sowie zusätzlich einer äußeren Ablöseschicht;

Hülsenelement (vii):
mit einer Versteifungsschicht, die mit einer dünnen nachgiebigen elastomere Tuchschicht beschichtet ist, sowie zusätzlich einer äußeren Ablöseschicht.

In den obigen Hülsenelementen (i) und (ii) kann das nicht nachgiebige Material starr oder flexibel sein und weist einen Elastizitätsmodul auf, der größer als ungefähr 100 MPa ist, eine Dicke, die größer als ungefähr 100 mm ist, und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von ungefähr 10⁷ - 10¹³ Ohm-cm.

In den obigen Hülsenelementen (iii) bis (vii) weist eine nachgiebige elastomere Schicht einen spezifischen elektrischen Widerstand auf, der sich vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 10⁷ - 10¹¹ Ohm-cm befindet und insbesondere ungefähr 10⁹ Ohm-cm beträgt, und einen Elastizitätsmodul, der vorzugsweise weniger als ungefähr 10 MPa beträgt und sich insbesondere in einem Bereich von 1 - 5 MPa befindet.

In den obigen Hülsenelementen (iii) bis (vi) weist eine dicke nachgiebige Schicht eine Dicke auf, die sich vorzugsweise in einem Bereich von 2 - 20 mm befindet, und in den Hülsenelementen (vi) bis (vii) weist eine dünne nachgiebige Schicht eine Dicke auf, die vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 - 4 mm liegt.

In den obigen Hülsenelementen (v) bis (vii) weist eine Versteifungsschicht einen spezifischen elektrischen Widerstand auf, der vorzugsweise weniger als ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm beträgt, eine Dicke, die vorzugsweise weniger als ungefähr 500 Mikrometer und insbesondere 20 - 200 Mikrometer beträgt, und einen Elastizitätsmodul, der vorzugsweise größer als ungefähr 0,1 GPa und insbesondere 50 - 300 GPa ist. Ein Versteifungsschichtenband oder ein Band kann aus jedem geeigneten Material bestehen, z.B. aus einem Metall, einem Elastomer oder einem Plastik. Ein bevorzugtes Material für die Versteifungsschicht ist Nickel. Als Versteifungsschicht wird ein nahtloses Netz oder Rohr bevorzugt, obwohl auch ein endloses Netz oder Rohr verwendet werden kann, das aus einem flachen Stück z.B. durch Ultraschallschweißen oder ein Haftmittel hergestellt wird. Die Versteifungsschicht mit ihrer hohen Schleifensteife verhindert effektiv eine bedeutende Veränderung des Umfanges des Übertragungselementes, wenn sie in einem Druckdruckspalt nachgiebig verzerrt ist. Bei einer nicht zusammendrückbaren nachgiebigen Schicht verringert die Versteifungsschicht die Ausbuchtung der Zwischenübertragungswalze in Bereichen, die dem Druckspalt benachbart sind, wobei sich die Ausbuchtungen oder anderen Verformungen aufgrund der Unkomprimierbarkeit der nachgiebigen Schicht unter der Versteifungsschicht bilden können. Die Versteifungsschicht ermöglicht es, die Zwischenübertragungswalze am Druckspalt abzuflachen, während die Größe der Ausbuchtung in der Nähe des Druckspalts verringert und somit die Laufabweichung verhindert wird.

In den obigen Hülsenelementen (iv) bis (vi) kann ein Verstärkungsband starr oder flexibel sein und weist einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 100 - 300 GPa auf, eine Dicke, die sich vorzugsweise in einem Bereich von 20 - 500 Mikrometern und insbesondere in einem Bereich von 40 - 100 Mikrometern befindet. Ein Verstärkungsband kann aus jedem geeigneten Material bestehen, z. B. aus einem Metall, einem Elastomer, einem Plastik oder einem verstärkten Material. Es kann sich z.B. um ein verstärktes Silikonband handeln. Als Versteifungsschicht wird ein nahtloses Band oder ein Schlauch bevorzugt, obwohl auch ein endloses Band oder ein Schlauch verwendet werden kann, das aus einem flachen Stück z.B. durch Ultraschallschweißen oder ein Haftmittel hergestellt wird. Bei einem Verstärkungsband mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand wird die (dem Kernelement am nächsten liegende) innere Oberfläche vorzugsweise mit einem leitfähigen Material beschichtet, um den elektrischen Kontakt mit dem Kernelement zu verbessern und auch um ein gleichförmiges elektrisches Feld an allen Punkten auf der Unterseite des Hülsenelementes (in den Figuren nicht gezeigt) sicherzustellen.

In den obigen Hülsenelementen (iii), (iv), (vi) und (vii) weist eine äußere Ablöseschicht vorzugsweise eine Dicke in einem Bereich von ungefähr 1 - 50 Mikrometern und insbesondere 4 - 15 Mikrometer auf, einen Elastizitätsmodul, der vorzugsweise größer als 100 MPa ist, und einen spezifischen elektrischen Widerstand, der sich vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 10⁷ - 10¹³ Ohm-cm befindet und insbesondere 10¹⁰ Ohm-cm beträgt. Ein bevorzugtes Material für eine äußere Ablöseschicht gemäß der Erfindung ist ein Ceramer, so wie es in US 5,968,658, beschrieben ist.

Im obigen Hülsenelement (vi) können die verhältnismäßig dünne nachgiebige elastomere Tuchschicht und die verhältnismäßig dicken nachgiebigen elastomeren Tuchschichten in ihrer Zusammensetzung verschieden sein, aber sie sind für eine kostengünstige Herstellung vorzugsweise aus demselben Material.

In jedem Kernelement oder Hülsenelement der Erfindung, das eine Schnittstelle zwischen widerstandsfähigen Schichten umfasst, kann es nützlich sein, eine dünne leitfähige Schicht bereitzustellen, um den elektrischen Kontakt und die Gleichförmigkeit des elektrischen Feldes (nicht in den Figuren gezeigt) zu verbessern.

Ein Übertragungselement gemäß der Erfindung kann in anderen Umfeldern verwendet werden, in denen ein Papiertransporband nicht eingeschlossen ist.

Fig. 1 - 8 stellen verschiedene Ausführungsbeispiele einer Zwischenübertragungswalze gemäß der Erfindung dar. Diese Ausführungsbeispiele sind Zwischenübertragungswalzen aus verschiedenen Kombinationen von Kernelementen und Hülsenelementen, und in jeder der Fig. 1 - 8 wird ein Hülsenelement gezeigt, das betriebsbereit auf einem Kernelement angebracht ist. Tabelle 1 fasst diese Kombinationen mit Bezug auf die verschiedenen Ausführungsbeispiele eines Kernelementes (a), (b) und (c), wie oben aufgelistet, und die verschiedenen Ausführungsbeispiele eines Hülsenelementes (i) bis (vii), wie oben aufgelistet, zusammen.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE VON ÜBERTRAGUNGSELEMENTEN
Figur	Ausführungsbeispiel	Kernelement plus Hülsenelement
1	1	(a) + (i)
2	2	(a) + (ii)
3	3	(a) + (iii)
4	4	(a) + (iv)
5	5	(a) + (v)
6	6	(a) + (vi)
7	7	(b) + (vii)
8	8	(c) + (vii)

Das erste Ausführungsbeispiel einer Zwischenübertragungswalze mit einem austauschbaren Hülsenelement wird in Fig. 1 gezeigt. Die Zwischenübertragungswalze ist mit der Ziffer 10 bezeichnet und umfasst ein Kernelement 11 in der Form eines blanken Walzenkernes und ein Hülsenelement, das aus einer nicht nachgiebigen Schicht 12 hergestellt ist. Während dieses Ausführungsbeispiel nur begrenzt auf die Bildverarbeitung von hoher Qualität anwendbar ist, ist es nützlich, besonders bei Übertragungsanwendungen, die große Tonerpartikel oder sehr glatte Aufnahmen aufweisen, sowie in nicht elektrostatischen Übertragungsverfahren. Das Kernelement und das austauschbare Hülsenelement weisen die Merkmale auf, die in Tabelle 1 für Fig. 1 angeführt werden.

Das zweite Ausführungsbeispiel einer Zwischenübertragungswalze mit einem austauschbaren Hülsenelement wird in Fig. 2 gezeigt. Die Zwischenübertragungswalze ist mit der Ziffer 20 bezeichnet und umfasst ein Kernelement, das ein Walzenkern 21 ist und ein Hülsenelement 25, das aus einer nicht nachgiebigen Schicht 22 und einer äußeren Ablöseschicht hergestellt ist. Die äußere Ablöseschicht kann erforderlich sein, um dabei zu helfen, die Haftung von Tonerpartikeln an die Walze zu verhindern, wenn der Toner von der Zwischenübertragungswalze an das Aufnahmeelement übertragen wird. Wiederum ist dieses Anwendungsbeispiel nur begrenzt auf die Bildverarbeitung von hoher Qualität anwendbar, obwohl etwas besser als das erste Ausführungsbeispiel. Das Kernelement und das austauschbare Hülsenelement weisen die Merkmale auf, die in Tabelle 1 für Fig. 2 angeführt werden.

Das dritte Ausführungsbeispiel einer Zwischenübertragungswalze mit einem austauschbaren Hülsenelement wird in Fig. 3 gezeigt. Die Zwischenübertragungswalze wird ist mit der Ziffer 30 bezeichnet und umfasst ein Kernelement, das ein Walzenkern 31 ist, und ein Hülsenelement 35, das aus einer nachgiebigen elastomeren Schicht 32 und einer äußeren Ablöseschicht 33 hergestellt ist, die erforderlich sein kann, um dabei zu helfen, die Haftung von Tonerpartikeln an die Walze zu verhindern, wenn der Toner von der Zwischenübertragungswalze an das Aufnahmeelement übertragen wird. Die nachgiebige Schicht verbessert die elektrostatische Übertragung (verglichen mit dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel) in großem Maße, besonders wenn Toner von der Zwischenübertragungswalze an das Aufnahmeelement übertragen wird. Es kann jedoch schwierig sein, die Hülse, die aus den Schichten 23 und 33 hergestellt ist, auf dem Walzenkern anzubringen oder die Hülse vom Walzenkern zu entfernen. Das Kernelement und das austauschbare Hülsenelement weisen die Merkmale auf, die in Tabelle 1 für Fig. 3 angerührt werden.

Das vierte Ausführungsbeispiel einer Zwischenübertragungswalze mit einem austauschbaren Hülsenelement wird in Fig. 4 gezeigt und ist mit der Ziffer 40 bezeichnet und umfasst ein Kernelement, das ein Walzenkern 41 ist, und ein Hülsenelement 45, welches ein Verstärkungsband 44, eine nachgiebige elastomere Schicht 42, die auf der SB 44 beschichtet ist, und eine äußere Ablöseschicht 43, die auf der nachgiebigen Schicht 42 beschichtet ist, umfasst. Dieses Ausführungsbeispiel ist in hohem Maße wirkungsvoll, da das Verstärkungsband 44 nicht nur eine gute Auslöseoberfläche mit dem blanken Walzenkern 41 bereitstellt, sondern auch eine strukturelle Stärke, wenn das Hülsenelement während seiner Anbringung auf oder Entfernung vom Kernelement gehandhabt wird. Das Kernelement und das austauschbare Hülsenelement weisen die Merkmale auf, die in Tabelle 1 für Fig. 4 angeführt werden. Dieses vierte Ausführungsbeispiel ist das am meisten bevorzugte der Ausführungsbeispiele, die keine Versteifungsschicht einschließen.

Das fünfte Ausführungsbeispiel einer Zwischenübertragungswalze mit einem austauschbaren Hülsenelement wird in Fig. 5 gezeigt. Das Zwischenübertragungselement ist mit der Ziffer 50 bezeichnet und umfasst ein Kernelement, das ein Walzenkern 51 ist, und ein Hülsenelement 55, umfassend ein Verstärkungsband 54, eine nachgiebige elastomere Schicht 52, die auf dem Verstärkungsband beschichtet ist, und eine Versteifungsschicht 53 außerhalb von und in engem Kontakt mit der nachgiebigen Schicht 52. Eine dünne Ablöseschicht (nicht gezeigt) kann außerhalb der Versteifungsschicht 53 beschichtet sein, falls erforderlich. Obwohl die Makronachgiebigkeit in großem Maße beibehalten werden kann, ist die Mikronachgiebigkeit der Walze damit nur begrenzt anwendbar, um kleine Tonerpartikel elektrostatisch zu übertragen. Das Kernelement und das austauschbare Hülsenelement weisen die Merkmale auf, die in Tabelle 1 für Fig. 5 angeführt werden.

Das sechste Ausführungsbeispiel einer Zwischenübertragungswalze mit einem austauschbaren Hülsenelement wird in Fig. 6 gezeigt. Dieses in großem Maße leistungsfähige Zwischenübertragungswalzen-Ausführungsbeispiel ist mit der Ziffer 60 bezeichnet und umfasst ein Kernelement, das ein Walzenkern 61 ist, und ein Hülsenelement 69, welches ein Verstärkungsband 64, eine innere, verhältnismäßig dicke nachgiebige elastomere Tuchschicht 66, mit der das Verstärkungsband 64 beschichtet ist, eine Versteifungsschicht 65 außerhalb von und in engem Kontakt mit der inneren Tuchschicht 66, eine äußere, verhältnismäßig dünne nachgiebige elastomere Tuchschicht 67, mit der die Versteifungsschicht 65 beschichtet ist, und eine äußere Ablöseschicht 63, mit der das äußere Tuch 67 beschichtet ist. Die äußere Tuchschicht 67 gewährleistet zusätzlich zur vom verhältnismäßig dicken inneren Tuch 66 sichergestellten Makronachgiebigkeit eine gute Mikronachgiebigkeit. Das Kernelement und das austauschbare Hülsenelement weisen die Merkmale auf, die in Tabelle 1 für Fig. 6 angeführt werden.

Das siebte Ausführungsbeispiel einer Zwischenübertragungswalze mit einem austauschbaren Hülsenelement ist in Fig. 7 gezeigt und ist mit der Ziffer 70 bezeichnet. Der Betriebsabschnitt des Kernelementes 78 umfasst einen Walzenkern 71, der mit einer verhältnismäßig dicken nachgiebigen Schicht 76 beschichtet ist, und das Hülsenelement 79 umfasst eine Versteifungsschicht 75, auf der eine verhältnismäßig dünne nachgiebige elastomere Tuchschicht 77 beschichtet ist und eine äußere Ablöseschicht 73, die auf der nachgiebigen elastomeren Tuchschicht 77 beschichtet ist. Dieses Ausführungsbeispiel wird bevorzugt wegen geringerer Kosten des Hülsenelementes 79, da die nachgiebige Schicht 76, die auf dem Walzenkern 71 beschichtet ist, vielen Erneuerungen einer Hülse standhalten kann, die am Ende ihrer Lebenszeit verschlissen oder beschädigt sein kann. Dieses Ausführungsbeispiel ist jedoch durch die Tatsache etwas begrenzt, dass die ungeschützte elastomere Beschichtung auf dem Kern zu Schwierigkeiten bei der Anbringung des Hülsenelementes auf dem Kernelement oder der Entfernung des Hülsenelementes davon führen kann. Das Kernelement und das austauschbare Hülsenelement weisen die Merkmale auf, die in Tabelle 1 für Fig. 7 angeführt werden.

Das achte Ausführungsbeispiel einer Zwischenübertragungswalze mit einem austauschbaren Hülsenelement wird in Fig. 8 gezeigt und ist mit der Ziffer 80 bezeichnet. Der Betriebsabschnitt des Kernelementes 82 umfasst einen Walzenkem 81, der mit einer verhältnismäßig dicken nachgiebigen Tuchschicht 86 beschichtet ist, die ihrerseits in engem Kontakt mit einer Versteifungsschicht 88 außerhalb der nachgiebigen Schicht 86 steht, wobei die Hülsenschicht 89 eine Versteifungsschicht 85 aufweist, die mit einer verhältnismäßig dünnen nachgiebigen elastomeren Tuchschicht 87 beschichtet ist, und eine äußere Ablöseschicht 83, mit der das Tuch 87 beschichtet ist. Jede der Versteifungsschichten 85 und 88 ist vorzugsweise halb so dick wie die Versteifungsschichten, die in den obigen Ausführungsbeispielen offenbart werden. Das achte Ausführungsbeispiel wird bevorzugt, da das elastomere Tuch 86 von der Versteifungsschicht 88 auf dem Kernelement 82 geschützt ist, wobei die Versteifungsschicht 88 weiterhin eine hervorragende Ablöseschicht von der ähnlichen Versteifungsschicht 85 auf dem Hülsenelement 89 darstellt. Außerdem wird das achte Ausführungsbeispiel gegenüber dem sechsten Ausführungsbeispiel aufgrund der Kostenvorteile bevorzugt, die sich aus einem einfacheren und billigeren Hülsenelement ergeben. Das Kernelemen und das austauschbare Hülsenelement weisen die Merkmale auf, die in Tabelle 1 für Fig. 8 angeführt werden.

Das bevorzugte Ausführung des vierten Ausführungsbeispiels wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 4 ausführlich beschrieben. Der Walzenkern 41 ist ein Aluminiumdorn, der mit einem Martin Hardcoat bereitgestellt wird, der einen äußeren Durchmesser von 154,00 mm ± 0,01 mm und eine Oberflächenrauheit R_z < 3 Mikrometer aufweist, wie mit einem Mitatoya-Mikroprofilmeter unter Verwendung des Verfahrens von ANSI B 46.1 mit einer Abtastlänge von 0,25 mm gemessen wird. Das Verstärkungsband 44 des Hülsenelementes 45 ist ein nahtloser Schlauch aus mit Kupfer beschichtetem Nickel. Das Verstärkungsband weist eine Dicke von 125 Mikrometern ± 5 Mikrometer auf, eine Innenflächenrauheit R_z < 2 Mikrometer, wie mit einem Mitatoya-Mikroprofilmeter unter Verwendung des Verfahrens von ANSI B 46.1 mit einer Abtastlänge von 0,25 mm gemessen wird, einen Elastizitätsmodul von 210 GPa ± 10 GPa, gemessen mit dem Verfahren von ASTM D412, einen Innendurchmesser von 153,925 mm ± 10 mm und eine Länge von 370,0 mm ± 0,3 mm. Die Tuchschicht 42, mit der das Verstärkungsband 44 des Hülsenelementes 45 beschichtet ist, umfasst ein Polyurethan, das mit einer antistatischen Verbindung versehen ist, wie in Beispiel 4 unten beschrieben wird, und weist eine Oberflächenrauheit R_A < 0,5 Mikrometer und R_z < 3 Mikrometer auf, wie mit einem Mitatoya-Mikroprofilmeter unter Verwendung des Verfahrens von ANSI B46.1 mit einer Abtastlänge von 0,25 mm gemessen wird, einen Elastizitätsmodul von 3,5 MPa ± 1,0 MPa, gemessen durch das Verfahren von ASTM D575, eine Härte von 60 ± 5 ShoreA, einen spezifischen elektrischen Widerstand, gemessen bei 70°F und 35% relativer Luftfeuchtigkeit, von 5,0 x 10⁸ Ohm-cm ± 0,5 x 10⁸ Ohm-cm, einen Außendurchmesser von 174,00 mm ± 0,05 mm, der gemessen wird, wenn sich das Hülsenelement 45 auf dem Walzenkern 41 in Position befindet, eine Ungleichmäßigkeit < 20 Mikrometer, die gemessen wird, wenn sich das Hülsenelement 45 auf dem Walzenkern 41 in Position befindet, wobei die Tuchschicht 42 kürzer ist als das Verstärkungsband 44 ist. Die äußere Ablöseschicht 43 ist auf der Tuchschicht 42 ringbeschichtet und umfasst einen Ceramer, wie er in Ezenyilimba et al., US-Patent Nr. 5,968,658 beschrieben wird, und weist eine Dicke von 4 Mikrometern ± 1 Mikrometer auf, wobei die Oberflächenrauheit R_A < 0,5 Mikrometer und R_z < 3 Mikrometer beträgt, wie mit einem Mitatoya-Mikroprofilmeter unter Verwendung des Verfahrens von ANSI B46.1 mit einer Abtastlänge von 0,25 mm gemessen wird. Die Ablöseschicht 43 weist einen Elastizitätsmodul von 1,1 GPa ± 0,4 Gpa auf, gemessen nach ASTM D882, und eine Massenwiderstandsfähigkeit zwischen 1 x 10¹⁰ Ohm-cm und 2 x 10¹² Ohm-cm.

Die Verfahren zur Herstellung eines Hülsenelementes gemäß der Erfindung werden unten in den Abschnitten (1), (2) und (3) beschrieben. Die Hülsen sind vorzugsweise durchgehend nahtlos, aber können in einigen unteren Schichten Nähte aufweisen, um die elektrischen und die mechanischen Eigenschaften zur Übertragung an den Außenflächen nicht zu beeinflussen.

(1) Auswahl und Vorbereitung eines Verstärkungsbandes vor der Beschichtung einer Tuchschicht:

Die Haftung zwischen dem Verstärkungsband 44 und der Tuchschicht 42 ist für die Herstellung eines Hülsenelementes, das ein hartes Schleifverfahren umfasst, wünschenswert. Eine gute Haftung stellt auch sicher, dass ein Hülsenelement mit einer Ausrüstung nach dem Stand der Technik auf eine Endverarbeitung geschliffen werden kann, um eine sehr geringe Ungleichmäßigkeit zu erhalten. Die Verbesserung der Haftung an ein Verstärkungsband aus Nickel kann durch die gründliche Reinigung der Nickeloberfläche erreicht werden, z.B. durch die Entfettung des Nickels durch ein Ketonlösemittel oder durch dessen Ätzung mit einer verdünnten starken Säure oder Base. Die Aufrauung der Oberfläche kann ebenfalls bei der Verbesserung der guten Haftung helfen. Ein anderes Verfahren, um die Haftung zu verbessern, ist die Verwendung eines elektrogeformten, mit Kupfer beschichteten Nickelbandes, z.B. von Stork Screens America, Inc., aus Charlotte, North Carolina. Zusätzlich zum Kupfer können auch Metalle wie z.B. Aluminium oder Zink verwendet werden, um die Nickeloberfläche zu bedecken und die Haftung zu verbessern. Alternativ kann die Haftung stark verbessert werden, indem die Oberfläche des Nickels behandelt wird, um eine chemische Bindung zwischen dem Nickel und dem Polyurethan anzuregen, wie z.B. durch die Verwendung von im Handel erhältlichen Urethanprimern. Beispiele von derartigen Primern sind CONAP® AD6, CONAP® AD1147, die von Conap Inc. aus Olean, N.Y. erhältlich sind, und Chemlok® 210, Chemlok® 213, Chemlok® 218 oder Chemlok® 219, die von der Lord Corporation, Cary, North Carolina, erhältlich sind, um nur einige zu nennen. Derartige Primer sind weniger wünschenswert, da eine zusätzliche Schicht (Primerschicht) zwischen dem Nickel und dem leitfähigen Polyurethantuch den spezifischen elektrischen Widerstand des Übertragungselementes kontaminieren und verändern kann. Das bevorzugte Verfahren besteht darin, die Oberfläche der Nickelhülse wie im folgenden Beispiel zu behandeln:

Beispiel 1 Oberflächenbehandlung der Nickelhülse vor dem Polyurethanguss

Ein elektrogeformtes Nickelband (erhältlich bei Stork Screens America, Inc., aus Charlotte, North Carolina) wird mit 1N Natriumhydroxidlösung vorgereinigt, mit Wasser gespült und dann an der Luft getrocknet. Aus 2 Gew.-% (3-Aminopropyltriethoxysilan, erhalten von Gelest Inc. aus Tullytown, PA) und 98 Gew.-% (95% Ethanol + 5% Wasser) wird die Behandlungslösung vorbereitet. Die Lagerbeständigkeit der Behandlungslösung beträgt eine Stunde. Schließlich wird das saubere Nickelband 10 Minuten lang in die Behandlungslösung getaucht und anschließend mit Ethanol gespült. Schließlich wird die Hülse 30 Minuten lang ausgehärtet.

(2) Deckenformulierung und Vorbereitung:

Ein PolyurethanTuch wird auf einem Verstärkungsband in einer Form gebildet, indem es aus im Handel erhältlichen Vorpolymeren, Polyolen, Kettendehnern und antistatischen Mitteln gegossen wird. Die US 4,729,925 und 5,212,032 offenbaren die Vorbereitung von widerstandsfähigen Polyurethanelastomeren auf der Grundlage von Bis[oxydiethylenbis(polycaprolakton)yl]5-sulfo-1,3-benzendicarboxylat. In der US 4,729,925 wird ein spezifischer elektrischer Widerstand erzielt, indem das antistatische Mittel Methyltriphenylphosphoniumsulfat, bekannt unter dem Akronym PIP, eingeschlossen wird. In der US 5,212,032 wird ein kontrollierter spezifischer elektrischer Widerstand erzielt, indem ein aus einer komplexen Verbindung von Diethylenglykol und Eisenchlorid hergestelltes antistatisches Mittel (nachfolgend als DGFC abgekürzt) verwendet wird. Bevorzugte Verfahren werden in den Beispielen 2, 3 und 4 angegeben.

Beispiel 2 PolyurethanTuchformulierung mit antistatischem Mittel PIP

55,385 g antistatisches Mittel PIP, 597,58 g Diol-terminiertes Vorpolymer PPG2000 von Dow Chemical Company aus Midland, MI, und 3 Tropfen Antischaummittel SAG 47 von Witco Corporation aus Greenwich, CT werden gemischt. Hinzu kommen 2820,66 g vorgewärmtes Diisocyanat-terminiertes Vorpolymer L42 (erhältlich bei Uniroyal Chemical Company aus Middlebury, CT), und 126,38 Gramm Diamin EC300 (erhältlich bei Albemarle Corporation aus Baton Rouge, LA) (ohne Wärmezufuhr). Falls erforderlich, werden wahlweise drei Tropfen Dibutylzinn-Dilaurat (erhältlich bei Aldrich Chemical Company aus Milwaukee, WI) hinzugefügt. Die Bestandteile müssen schnell und gut gemischt und fünf Minuten lang entgast werden. Schließlich wird die Mischung in eine Form gegossen, die ein auf die oben beschriebene Weise vorbehandeltes Verstärkungsband enthält, und 18 Stunden lang bei 80°C ausgehärtet.

Beispiel 3 PolyurethanTuchformulierung mit antistatischem Mittel DGFC

0,364 g antistatisches Mittel DGFC, 52,83 g Diol-terminiertes Vorpolymer PPG2000 (erhältlich bei Dow Chemical Company aus Midland, MI) werden mit 3 Tropfen Antischaummittel SAG 47 (erhältlich bei Witco Corporation aus Greenwich, CT) gemischt. Hinzu kommen 52,83 g vorgewärmtes Diisocyanat-terminiertes Vorpolymer L42 (erhätlich bei Uniroyal Chemical Company aus Middlebury, CT) und 11,19 g Diamin EC300 (erhältlich bei Albemarle Corporation aus Baton Rouge, LA) (ohne Hitze). Falls erforderlich, werden wahlweise drei Tropfen Dibutylzinn-Dilaurat (erhältlich bei Aldrich Chemical Company aus Milwaukee, WI) hinzugefügt. Die Bestandteile müssen schnell und gut gemischt und fünf Minuten lang entgast werden. Schließlich wird die Mischung in eine Form gegossen, die ein auf die oben beschriebene Weise vorbehandeltes Verstärkungsband enthält, und 18 Stunden lang bei 80 °C ausgehärtet.

Beispiel 4 PolyurethanTuchformulierung mit antistatischem Mittel DGFC

Ein Diisocyanat-terminiertes Vorpolymer VB635 (erhältlich bei Uniroyal Chemical Company aus Middlebury, CT) wird vor der Verwendung zwei Stunden lang bei 100 °C erhitzt. Ein Diol-terminiertes Vorpolymer (erhältlich bei Chemcentral Corporation aus Buffalo, NY) wird vor der Verwendung zwei Stunden lang unter Vakuum getrocknet. 41,25 Gramm antistatisches Mittel PIP, 1330,44 Gramm T-1000, 1865,12 Gramm VB635, 63,185 Gramm Polyol TP-30 von Perstorp Polyols Inc. aus Toledo, OH, 17 Tropfen Polymerisationskatalysator DABCO (erhältlich bei Aldrich Chemical Company aus Milwaukee, WI) werden abgewogen, gründlich gemischt und 5 - 8 Minuten lang entgast. Die entgaste Mischung wird in eine Hülsenform gegossen, die in einem auf 100 °C vorgeheizten Ofen 16 Stunden lang bei 100 °C ausgehärtet wird.

(3) Ablöseschicht:

Die US 5,968,656 offenbart die Technik der Zusammensetzung und der Beschichtung der Ceramerlösebeschichtung. Das bevorzugte Beschichtungsverfahren für das Zwischenübertragungselement der Erfindung ist die Ringbeschichtung. Alternativ sind Sprühbeschichtung, Tauchbeschichtung und Übertragungsbeschichtung ebenfalls zulässige Verfahren. Vor jedem Beschichtungsverfahren kann die Beschichtungslösung erhitzt oder mit Verschnittmittel verdünnt werden. Die Konzentration zur angemessenen Steuerung der Dicke, der Gleichförmigkeit, der Trocknung und der Aushärtung hängt vom gewählten Beschichtungsverfahren ab. Verschnittmittel umfassen Alkohol, Azetat, Ketone und ähnliches.

In Übereinstimmung mit den oben dargelegten Punkten und in den folgenden nummerierten Abschnitten ist es offensichtlich, dass folgendes beschrieben wurde:

¶1. Eine Zwischenübertragungswalze zur Verwendung in einer elektrostatografischen Maschine mit

einem Kernelement, das einen im Wesentlichen zylindrischen Walzenabschnittskern umfasst, der wahlweise mit einer oder mit mehreren Schichten beschichtet werden kann, wobei eine Schicht eine elastomere Schicht sein kann;

einem austauschbaren Hülsenelement, das vom Kernelement entfernbar ist und ein endloses Band umfasst, das den zylindrischen Walzenabschnittskern umgibt und mit diesem in engem Kontakt steht;

wobei das Hülsenelement auf dem zylindrischen Walzenabschnittskern durch ein Hülsenanbringungsmittel angebracht werden kann und vom zylindrischen Walzenabschnittskern durch ein Hülsenentfernungsmittel entfernt werden kann, wobei das Hülsenelement eine Form eines endlosen Bandes nicht nur während des Betriebes der Zwischenübertragungswalze, sondern auch während der Anbringung des Hülsenelementes auf dem Kernelement oder während der Entfernung des Hülsenelementes vom Kernelement beibehält.

¶2. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei während des Betriebes der Zwischenübertragungswalze das Hülsenelement im Wesentlichen gleichförmig um den zylindrischen Walzenabschnittskern elastisch gedehnt wird, wobei es zu einer inneren radialen Kraft kommt, die das Hülsenelement nichthaftend an die äußere Oberfläche des zylindrischen Walzenabschnittskernes drückt, so dass der innere Umfang des Hülsenelementes im Wesentlichen gleich dem äußeren Umfang des zylindrischen Walzenabschnittskernes ist, wenn es betriebsbereit auf dem zylindrischen Walzenabschnittskern angebracht ist, und wobei keine zusätzlichen Mittel wie z.B. mechanische Mittel zum Festhalten des Hülsenelementes auf dem zylindrischen Walzenabschnittskern während des Betriebes der Zwischenübertragungswalze bereitgestellt werden.

¶3. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei der zylindrische Walzenabschnittskern ein im Wesentlichen starres Material umfasst und die äußere Oberfläche des Walzenabschnittskernes vorzugsweise eine Ungleichmäßigkeit von weniger als ungefähr 80 Mikrometer aufweist.

¶4. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei der Walzenabschnittskern ein im Wesentlichen starres Material umfasst und die äußere Oberfläche des zylindrischen Walzenabschnittskernes insbesondere eine Ungleichmäßigkeit von weniger als ungefähr 20 Mikrometer aufweist.

¶5. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei der zylindrische Walzenabschnittskern eine leitfähige Oberfläche umfasst, mit der eine elektrische Strom- oder Spannungsquelle verbunden sein kann.

¶6. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei das Hülsenelement weiter eine nicht nachgiebige Schicht umfasst.

¶7. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 6, worin die nicht nachgiebige Schicht einen Elastizitätsmodul aufweist, der größer als ungefähr 100 MPa ist.

¶8. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 6, wobei die nicht nachgiebige Schicht dicker als ungefähr 100 µm ist, und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ - 10¹³ Ohm-cm aufweist.

¶9. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 6, wobei das Hülsenelement weiter eine äußere Ablöseschicht umfasst, die auf der Außenseite der nicht nachgiebigen Schicht beschichtet ist.

¶10. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei das Hülsenelement weiter folgendes umfasst:

eine nachgiebige elastomere Tuchschicht; und

eine äußere Ablöseschicht, mit der die Außenseite der elastomeren Tuchschicht beschichtet ist.

¶11. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 10, wobei die elastomere Tuchschicht eine Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm aufweist.

¶12. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei das Hülsenelement weiter folgendes umfasst:

ein Verstärkungsband;

eine nachgiebige elastomere Tuchschicht, mit der die Außenseite des Verstärkungsbands beschichtet ist;

eine Versteifungsschicht, mit der die Außenseite der elastomeren Tuchschicht beschichtet ist; und eine optionale Ablöseschicht, mit der die Versteifungsschicht beschichtet ist.

¶13. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei das Hülsenelement weiter folgendes umfasst:

ein Verstärkungsband;

eine äußere Ablöseschicht, mit der die Außenseite der nachgiebigen elastomeren Schicht beschichtet ist.

¶14. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 12, wobei die elastomere Tuchschicht des Hülsenelements eine Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm aufweist.

¶15. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 13, wobei die elastomere Tuchschicht des Hülsenelements eine Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm aufweist.

¶16. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei das Hülsenelement weiter folgendes umfasst:

ein Verstärkungsband;

eine nachgiebige elastomere Schicht mit einem inneren Tuch, mit dem die Außenseite des Verstärkungsbands beschichtet ist;

eine Versteifungsschicht, die sich in engem Kontakt mit dem inneren Tuch und außerhalb desselben befindet;

eine nachgiebige elastomere Schicht mit einem äußeren Tuch, mit dem die Außenseite der Versteifungsschicht beschichtet ist; und

eine äußere Ablöseschicht, mit der die Außenseite des äußeren Tuches beschichtet ist.

¶17. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 16, wobei die elastomere Tuchschicht, die das innere Tuch umfasst, und die elastomere Tuchschicht, die das äußere Tuch umfasst, im Wesentlichen dieselben physikalischen Eigenschaften und dieselbe Zusammensetzung aufweisen.

¶18. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 16, wobei das äußere Tuch eine Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm aufweist.

¶19. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 16, wobei das innere Tuch eine Dicke in einem Bereich von 0,5 - 4 mm aufweist.

¶20. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei das Kernelement weiter eine nachgiebige elastomere Schicht umfasst, die eine Beschichtung auf der Außenseite des zylindrischen Walzenabschnittskernes aufweist, wobei die nachgiebige elastomere Schicht eine im Wesentlichen gleichförmige Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm aufweist.

¶21. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 20, wobei das Kernelement weiter eine Versteifungsschicht umfasst, die sich in engem Kontakt mit und außerhalb der nachgiebigen elastomeren Schicht befindet.

¶22. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, worin das Hülsenelement weiter folgendes umfasst:

ein Verstärkungsband;

eine nachgiebige elastomere Schicht, mit der die Außenseite des Verstärkungsbands beschichtet ist; und

eine Versteifungsschicht, mit der die Außenseite der nachgiebigen elastomeren Schicht beschichtet ist.

¶23. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 22, wobei die nachgiebige elastomere Schicht des Hülsenelementes eine Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm aufweist.

¶24. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei das Hülsenelement weiter folgendes umfasst:

eine Versteifungsschicht;

eine nachgiebige elastomere Schicht, mit der die Außenseite der Versteifungsschicht beschichtet ist; und

¶25. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 24, wobei die nachgiebige elastomere Schicht des Hülsenelementes eine Dicke in einem Bereich von 0,5 - 4 mm aufweist.

¶26. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 16, 21 und 24, wobei die Versteifungsschicht weiter Mittel umfasst, durch welche die Versteifungsschicht mit einer elektrischen Spannungs- oder Stromquelle verbunden werden kann.

¶27. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 10, 12, 13, 16, 20, 22 und 24, wobei die nachgiebige elastomere Schicht weiterhin einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ - 10¹¹ Ohm-cm aufweist.

¶28. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 10, 12, 13, 16, 20, 22 und 24, wobei die nachgiebige elastomere Schicht weiter einen spezifischen elektrischen Widerstand von ungefähr 10⁹ Ohm-cm aufweist.

¶29. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 10, 12, 13, 16, 20, 22 und 24, wobei die nachgiebige elastomere Schicht weiter ein Material umfasst, das einen Elastizitätsmodul von 0,1 MPa bis 10 MPa aufweist.

¶30. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 10, 12, 13, 16, 20, 22 und 24, wobei die nachgiebige elastomere Schicht weiter ein Material umfasst, das einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 1 - 5 MPa aufweist.

¶31. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 10, 12, 13, 16, 17, 20, 22 und 24, wobei die nachgiebige elastomere Schicht weiter eine Querdehnzahl in einem Bereich von 0,2 - 0,5 aufweist.

¶32. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 9, 10, 13, 16 und 24, wobei die äußere Ablöseschicht weiterhin eine Dicke in einem Bereich von 1 - 50 Mikrometern aufweist.

¶33. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 9, 10, 13, 16 und 24, wobei die äußere Ablöseschicht weiterhin eine Dicke in einem Bereich von 4 - 15 Mikrometern aufweist.

¶34. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 9, 10, 13, 16 und 24, wobei die äußere Ablöseschicht weiterhin einen Elastizitätsmodul aufweist, der größer als 100 MPa ist.

¶35. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 9, 10, 13, 16 und 24, wobei die äußere Ablöseschicht weiterhin einen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷-10¹³ Ohm-cm aufweist.

¶36. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 9, 10, 13, 16 und 24, wobei die äußere Ablöseschicht weiterhin einen spezifischen elektrischen Widerstand von ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm aufweist.

¶37. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 12, 16, 21, 22 und 24, wobei die Versteifungsschicht weiterhin einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm aufweist.

¶38. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 12, 16, 21, 22 und 24, wobei die Versteifungsschicht weiterhin eine Dicke von weniger als ungefähr 500 Mikrometer aufweist.

¶39. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 12, 16 und 22, wobei die Versteifungsschicht weiterhin eine Dicke in einem Bereich von 20 - 200 Mikrometern aufweist.

¶40. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 21 und 24, wobei die Versteifungsschicht weiterhin eine Dicke in einem Bereich von 10 - 100 Mikrometern aufweist.

¶41. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 12, 16, 21, 22 und 24, wobei die Versteifungsschicht weiterhin einen Elastizitätsmodul aufweist, der größer als ungefähr 0,1 GPa ist.

¶42. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 12, 16, 21, 22 und 24, wobei die Versteifungsschicht weiterhin einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 50 - 300 GPa aufweist.

¶43. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 12, 13, 16 und 22, wobei das Verstärkungsband weiterhin einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 100 - 300 GPa aufweist.

¶44. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 12, 13, 16 und 22, wobei das Verstärkungsband weiterhin eine Dicke in einem Bereich von 20 - 500 Mikrometern aufweist.

¶45. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 12, 13, 16 und 22, wobei das Verstärkungsband weiterhin eine Dicke in einem Bereich von 40 - 100 Mikrometern aufweist.

¶46. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 12, 13, 16 und 22, wobei das Verstärkungsband weiterhin folgendes umfasst:

einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm;
Mittel, durch die das Verstärkungsband mit einer Spannungs- oder Stromquelle verbunden werden kann, wobei derartige Mittel Erweiterungen am Ende der Seitenkanten des Bandes aufweisen können, die durch elektrische Bürsten eingegriffen werden können, die mit einer Spannungsquelle verbunden sind.

¶47. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei der Walzenkern weiter einen allmählich konisch zulaufenden Abschnitt umfasst, der an einem Ende des Walzenkernes beginnt, wobei der allmählich konisch zulaufende Abschnitt ein wesentlicher Bestandteil des Walzenkernes ist und koaxial zu einem im Wesentlichen zylindrischen Betriebsabschnitt des Walzenkernes liegt, wobei ein Durchmesser des konischen Abschnittes sich zu einem maximalen Durchmesser erhöht, der im Wesentlichen dem Durchmesser des im Wesentlichen zylindrischen Abschnittes entspricht, beginnend mit einem Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als derjenige des im Wesentlichen zylindrischen Abschnittes.

¶48. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 47, wobei der im Wesentlichen zylindrische Abschnitt weiter folgendes umfasst:

eine Vielzahl von Löchern oder Spalten, die mit einer Kammer verbunden sind, die sich innerhalb des Walzenkernes befindet, wobei die Kammer mit einer unter Druck stehenden Fluidquelle verbunden werden kann, wobei sich die Vielzahl von Löchern oder Schlitzen in der Nähe des im Wesentlichen zylindrischen Abschnittes nahe des allmählich konisch zulaufenden Abschnittes befindet;

wobei das Hülsenanbringungsmittel und das Hülsenentfernungsmittel beide ein unter Druck stehendes Fluid umfassen, das von der Kammer durch die Vielzahl von Löchern übertragen wird, um ein Hülsenelement während der Anbringung des Hülsenelementes auf dem im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt elastisch zu dehnen oder um das Hülsenelement während der Entfernung des Hülsenelementes von dem im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt elastisch zu dehnen.

¶49. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 1, wobei die Zwischenübertragungswalze weiter folgendes umfasst:

ein trennbares, konisches Element mit einem allmählich konisch zulaufenden Abschnitt,

wobei das trennbare konische Element entfernbar koaxial mit einem Ende des Kernelementes verbunden ist, an welches das trennbare konische Element eng angrenzt;
wobei der Durchmesser des konischen Abschnittes zunimmt, von einem Durchmesser, der kleiner als derjenige des Kernelementes ist, an dem er an das trennbare konische Element angrenzt, bis zu einem maximalen Durchmesser, der im Wesentlichen dem Durchmesser des Kernelementes entspricht, an dem er an das trennbare konische Element angrenzt, wobei der maximale Durchmesser dem Ende des Kernelementes, an welches das trennbare konische Element angrenzt, benachbart ist.

¶50. Eine Zwischenübertragungswalze nach Paragraph 49, wobei das Kernelement weiter folgendes umfasst:

eine Vielzahl von Löchern oder Spalten, die sich auf einem Umfang oder in der Nähe eines Umfanges des Kernelementes nahe dem Ende befinden, das an das trennbare konische Element grenzt;

wobei das Hülsenanbringungsmittel und das Hülsenentfernungsmittel beide einen Durchfluss von Fluid umfassen, das unter Druck durch die Vielzahl von Löchern oder Schlitzen im Kernelement übertragen wird, um ein Hülsenelement während der Anbringung des Hülsenelementes auf dem Kernelement elastisch zu dehnen oder um das Hülsenelement während der Entfernung des Hülsenelementes vom Kernelement elastisch zu dehnen.

¶51. Ein Kernelement nach Paragraph 1, das an einem Rahmenabschnitt der elektrostatografischen Maschine befestigt bleibt, wenn das Hülsenelement durch das Hülsenanbringungsmittel auf dem Kernelement angebracht wird, oder wenn das Hülsenelement durch das Hülsenentfernungsmittel vom Kemelement entfernt wird.

¶52. Ein trennbares, konisches Element nach Paragraph 49, das an dem Kernelement befestigt ist, wenn das Hülsenelement durch das Hülsenanbringungsmittel auf dem Kernelement angebracht wird oder wenn das Hülsenelement durch das Hülsenentfernungsmittel vom Kernelement entfernt wird.

¶53. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine mit:

einem ersten bilderzeugenden Element;

einer Zwischenübertragungswalze mit einem Kernelement und einem austauschbaren, erneuerbaren Hülsenelement;

Mitteln, um einen Druckkontakteingriff zwischen dem ersten bilderzeugenden Element und der Zwischenübertragungswalze bereitzustellen, um eine Kontaktfläche zu schaffen;

Mitteln zur Bereitstellung eines elektrischen Übertragungsfeldes an der Kontaktfläche zur elektrostatischen Übertragung eines auf dem ersten bilderzeugenden Element gebildeten Tonerbildes aus Markierungspartikeln an die Zwischenübertragungswalze;

wobei das entfernbare austauschbare Hülsenelement der Zwischenübertragungswalze ein endloses Band ist und eine schlauchformige zylindrische Form nicht nur während des Betriebes der Zwischenübertragungswalze, sondern auch während der Anbringung des entfernbaren austauschbaren Hülsenelementes auf dem Kernelement oder der Entfernung des durchgehenden Schlauchs vom Kernelement beibehält.

¶54. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine nach Paragraph 53, wobei das erste bilderzeugende Element weiterhin einen Fotoleiter umfasst.

¶55. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine nach Paragraph 53, wobei weiterhin das Kernelement der Zwischenübertragungswalze mit einem Rahmenabschnitt der elektrostatografischen Maschine verbunden bleibt, wenn das austauschbare, entfernbare Hülsenelement auf dem Kernelement angebracht wird oder vom Kernelement entfernt wird.

¶56. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine nach Paragraph 53, wobei das austauschbare entfernbare Hülsenelement eine Schicht mit einem nicht nachgiebigen Material umfasst.

¶57. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine nach Paragraph 53, wobei das austauschbare entfernbare Hülsenelement eine nachgiebige elastomere Schicht umfasst.

¶58. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine nach Paragraph 56 und Paragraph 57, wobei das austauschbare entfernbare Hülsenelement weiter eine äußere Ablöseschicht aufweist.

¶59. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine nach Paragraph 53, und wobei das austauschbare entfernbare Hülsenelement weiterhin folgendes umfasst:

ein Verstärkungsband;

eine nachgiebige elastomere Schicht, die sich außerhalb von und in engem Kontakt mit dem Verstärkungsband befindet;

eine äußere Ablöseschicht, mit der die nachgiebige elastomere Schicht beschichtet ist.

¶60. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine nach Paragraph 53, wobei das austauschbare entfernbare Hülsenelement weiterhin folgendes umfasst:

eine Versteifungsschicht;

eine nachgiebige elastomere Schicht, die sich außerhalb von und in engem Kontakt mit der Versteifungsschicht befindet;

¶61. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine nach Paragraph 53, wobei das austauschbare, entfernbare Hülsenelement folgendes umfasst:

ein Verstärkungsband;

eine innere nachgiebige elastomere Schicht;

eine Versteifungsschicht in engem Kontakt mit und außerhalb von der inneren nachgiebigen elastomeren Schicht;

eine äußere nachgiebige elastomere Schicht in engem Kontakt mit und außerhalb der Versteifungsschicht;

eine äußere Ablöseschicht, mit der die äußere nachgiebigen polymeren Schicht beschichtet ist.

¶62. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine nach Paragraph 53, wobei das austauschbare entfernbare Hülsenelement folgendes umfasst:

ein Verstärkungsband;

eine nachgiebige elastomere Schicht;

eine Versteifungsschicht in engem Kontakt mit und außerhalb von der nachgiebigen elastomeren Schicht.

¶63. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine nach Paragraph 53, wobei das Kernelement eine nachgiebige elastomere Schicht umfasst, mit der die Außenseite des Walzenkernes beschichtet ist.

¶64. Eine elektrostatografische Übertragungsvorrichtung in einer elektrostatografischen Maschine nach Paragraph 63, wobei das Kernelement weiterhin eine Versteifungsschicht in engem Kontakt mit und außerhalb von der nachgiebigen elastomeren Schicht umfasst.

¶65. Eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung mit

einem ersten bilderzeugenden Element;

einer Zwischenübertragungswalze mit einem Kernelement und einem entfernbaren, austauschbaren Hülsenelement in engem Kontakt mit dem Kernelement;

Mitteln zur Erzeugung eines Druckkontakts zwischen dem ersten bilderzeugenden Element und der Zwischenübertragungswalze, um eine erste Kontaktfläche zu schaffen;

Mitteln zur Erzeugung eines elektrischen Übertragungsfeldes in der ersten Kontaktfläche zur elektrostatischen Übertragung eines auf dem ersten bilderzeugenden Element gebildeten Tonerbildes aus Markierungspartikeln auf die Zwischenübertragungswalze;

einem beweglichen Band, das von einer Gegendruckwalze in Druckkontakt mit der Zwischenübertragungswalze gestützt wird, um ein Aufnahmeelemente in einem zweiten Übertragungsdruckspalt zwischen dem Band und der Zwischenübertragungswalze zu stützen;

Mitteln zur Erzeugung eines elektrischen Übertragungsfeldes im zweiten Übertragungsdruckspalt, um ein Tonerbild elektrostatisch an das Aufnahmeelement zu übertragen, das in engen Kontakt mit der Zwischenübertragungswalze im zweiten Übertragungsdruckspalt gebracht wird;

wobei das entfernbare, austauschbare Hülsenelement der Zwischenübertragungswalze ein endloses Band ist und eine schlauchförmige zylindrische Form nicht nur während des Betriebes der Zwischenübertragungswalze, sondern auch während der Anbringung des entfernbaren, austauschbaren Hülsenelementes auf dem Kernelement oder der Entfernung des durchgehenden Schlauchs vom Kernelement beibehält.

¶66. Eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung nach Paragraph 65, wobei weiterhin das Kernelement der Zwischenübertragungswalze mit einem Rahmenabschnitt der elektrostatografischen Bildverarbeitungsvorrichtung verbunden bleibt, wenn das austauschbare entfernbare Hülsenelement auf dem Kernelement angebracht wird oder vom Kernelement entfernt wird.

¶67. Eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung nach Paragraph 65, wobei das erste bilderzeugende Element weiterhin einen Fotoleiter umfasst.

¶68. Eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung nach Paragraph 67, wobei das austauschbare, entfernbare Hülsenelement eine Schicht mit einem nicht nachgiebigen Material aufweist.

¶69. Eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung nach Paragraph 67, wobei das austauschbare entfernbare Hülsenelement eine nachgiebige elastomere Schicht umfasst.

¶70. Eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung nach Paragraph 68 und Paragraph 69, wobei das austauschbare, entfernbare Hülsenelement weiter eine äußere Ablöseschicht umfasst.

¶71. Eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung nach Paragraph 65, und wobei das austauschbare entfernbare Hülsenelement weiter folgendes umfasst:

ein Verstärkungsband;

¶72. Eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung nach Paragraph 65, wobei das austauschbare entfernbare Hülsenelement weiterhin folgendes umfasst:

eine Versteifungsschicht;

¶73. Eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung nach Paragraph 65, wobei das austauschbare, entfernbare Hülsenelement folgendes umfasst:

ein Verstärkungsband;

eine innere nachgiebige elastomere Schicht;

eine äußere nachgiebige elastomere Schicht in engem Kontakt mit und außerhalb von der Versteifungsschicht;

eine äußere Ablöseschicht, mit der die äußere nachgiebige polymere Schicht beschichtet ist.

¶74. Eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung nach Paragraph 65, wobei das Kernelement eine nachgiebige elastomere Schicht umfasst, mit der die Außenseite des Walzenkerns beschichtet ist.

¶75. Eine elektrostatografische Bildverarbeitungsvorrichtung nach Paragraph 65, wobei das austauschbare entfernbare Hülsenelement folgendes umfasst:

ein Verstärkungsband;

eine innere nachgiebige elastomere Schicht;

¶76. Ein Tonerübertragungsverfahren mit den folgenden Schritten:

Bildung eines Tonerbildes auf einem ersten bilderzeugenden Element;

elektrostatische Übertragung des Tonerbildes vom ersten bilderzeugenden Element an eine Zwischenübertragungswalze in einem Übertragungsdruckspalt, erzeugt durch einen Druckkontakt zwischen dem ersten bilderzeugenden Element und der Zwischenübertragungswalze, wobei ein elektrisches Feld das Tonerbild vom ersten bilderzeugenden Element an die Zwischenübertragungswalze drängt, wobei die Zwischenübertragungswalze ein Kernelement und ein entfernbares austauschbares Hülsenelement und das Hülsenelement ein endloses Band in nicht haftendem, engem Kontakt mit dem Kernelement umfasst.

¶77. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 76, wobei das Kernelement einen Walzenkern umfasst, der einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt umfasst, der eine Ungleichmäßigkeit in einem Bereich zwischen 20 - 80 Mikrometern und eine nachgiebige elastomere Schicht aufweist, mit dem der im Wesentlichen zylindrische Abschnitt beschichtet ist.

¶78. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 77, wobei die nachgiebige elastomere Schicht eine Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm und einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 1 - 10 MPa aufweist.

¶79. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 77, wobei die nachgiebige elastomere Schicht einen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist, der weniger als 10¹⁰ Ohm-cm beträgt.

¶80. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 77, wobei eine Versteifungsschicht außerhalb von und in engem Kontakt mit der nachgiebigen elastomeren Schicht liegt.

¶81. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 80, wobei die Versteifungsschicht einen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist, der weniger als ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm beträgt, eine Dicke in einem Bereich von 10 - 500 µm und einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 0,1 - 300 GPa.

¶82. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 76, wobei das entfernbare austauschbare Hülsenelement eine nicht nachgiebige Schicht umfasst, die einen Elastizitätsmodul aufweist, der größer als ungefähr 100 MPa ist, eine Dicke, die größer als ungefähr 100 µm ist, und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ - 10¹³ Ohm-cm.

¶83. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 82, wobei das entfernbare, austauschbare Hülsenelement weiter eine äußere Ablöseschicht umfasst, mit der die nicht nachgiebige Schicht beschichtet ist und die sich außerhalb der nicht nachgiebigen Schicht befindet.

¶84. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 83, wobei die äußere Ablöseschicht eine Dicke in einem Bereich von 1 - 50 µm, einen Elastizitätsmodul, der größer als 100 Mpa ist, und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ - 10¹³ Ohm-cm aufweist.

¶85. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 76, wobei das entfernbare, austauschbare Hülsenelement eine nachgiebige elastomere Schicht umfasst, die einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 1 - 10 MPa, eine Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ - 10¹¹ Ohm-cm aufweist und weiterhin eine äußere Ablöseschicht aufweist, mit der die nachgiebige elastomere Schicht beschichtet ist und die sich außerhalb der nachgiebigen elastomeren Schicht befindet, wobei die äußere Ablöseschicht eine Dicke in einem Bereich von 1 - 50 Mikrometern, einen Elastizitätsmodul, der größer als 100 MPa ist, und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ - 10¹³ Ohm-cm aufweist.

¶86. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 76, wobei das entfernbare, austauschbare Hülsenelement ein Verstärkungsband umfasst, das einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 100 - 300 GPa, eine Dicke in einem Bereich von 20 - 500 µm und einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm aufweist, und das auf seiner Außenfläche mit einer nachgiebigen elastomeren Schicht beschichtet ist, die einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 1 - 10 MPa, eine Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ - 10¹¹ Ohm-cm aufweist, und die mit einer äußeren Ablöseschicht beschichtet ist, die eine Dicke in einem Bereich von 1 - 50 µm, einen Elastizitätsmodul, der größer als 100 MPa ist und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ bis 10¹³ Ohm-cm aufweist.

¶87. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 76, wobei das entfernbare austauschbare Hülsenelement eine Versteifungsschicht umfasst, die einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm, eine Dicke in einem Bereich von 20 - 500 µm und einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 0,1 - 300 GPa aufweist, und die auf ihrer Außenfläche mit einer nachgiebigen elastomeren Schicht beschichtet ist, die einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 1 - 10 MPa, eine Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ - 10¹¹ Ohm-cm aufweist, und die mit einer äußeren Ablöseschicht beschichtet ist, die eine Dicke in einem Bereich von 1 - 50 µm, einen Elastizitätsmodul, der größer als 100 MPa ist, und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ - 10¹³ Ohm-cm aufweist.

¶88. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 76, wobei das entfernbare, austauschbare Hülsenelement ein Verstärkungsband, eine innere nachgiebige elastomere Schicht, mit der die Außenseite des Verstärkungsbandes beschichtet ist, eine Versteifungsschicht in engem Kontakt mit und außerhalb von der inneren nachgiebigen Schicht, eine äußere nachgiebige Schicht, mit der die Außenseite der Versteifungsschicht beschichtet ist, und eine Ablöseschicht, mit der die Außenseite der äußeren nachgiebigen Schicht beschichtet ist, umfasst.

¶89. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 88, wobei das Verstärkungsband einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 100 - 300 GPa, eine Dicke in einem Bereich von 20 - 500 µm und einen spezifischen Widerstand von weniger als ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm aufweist, die innere nachgiebige Schicht einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 1 - 10 MPa und eine Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm aufweist, die Versteifungsschicht einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm, eine Dicke in einem Bereich von 20 - 500 µm und einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 0,1 - 300 Gpa aufweist, die äußere elastomere Schicht einen Elastizitätsmodul in einem Bereich von 1 - 10 MPa, eine Dicke in einem Bereich von 0,5 - 4 mm und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ - 10¹³ Ohm-cm aufweist und die äußere Ablöseschicht eine Dicke in einem Bereich von 1 - 50 µm, einen Elastizitätsmodul, der größer als 100 MPa ist, und einen spezifischen elektrischen Widerstand in einem Bereich von 10⁷ - 10¹¹ Ohm-cm aufweist.

¶90. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 89, wobei die innere nachgiebige Schicht einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als ungefähr 10¹⁰ Ohm-cm aufweist.

¶91. Das Tonerübertragungsverfahren nach Paragraph 80, 87 und 88, wobei die Versteifungsschicht mit einer Spannungs- oder Stromquelle verbunden werden kann.

¶92. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren mit folgenden Schritten:

Bildung eines Tonerbildes auf einem ersten bilderzeugenden Element;

elektrostatische Übertragung des Tonerbildes vom ersten bilderzeugenden Element an eine Zwischenübertragungswalze in einer ersten Übertragungskontaktfläche, die durch einen Druckkontakt zwischen dem ersten bilderzeugenden Element und der Zwischenübertragungswalze erzeugt wird, wobei ein elektrisches Feld das Tonerbild vom ersten bilderzeugenden Element an die Zwischenübertragungswalze drängt, wobei die Zwischenübertragungswalze ein Kernelement und ein entfernbares austauschbares Hülsenelement umfasst, wobei das Hülsenelement ein endloses Band in nicht haftendem, engem Kontakt mit dem Kernelement umfasst;

Bildung eines Tonerbildes auf einem ersten bilderzeugenden Element;

Bereitstellung einer zweiten Übertragungskontaktfläche in einem Übertragungsdruckspalt, der zwischen dem endlosen Transportnetz und der Zwischenübertragungswalze festgelegt ist;

Bereitstellung einer Gegendruckwalze hinter dem endlosen Transportband und Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen der Zwischenübertragungswalze und der Gegendruckwalze;

Vorrücken eines Aufnahmeelementes, das an dem endlosen Band befestigt ist, in den Druckspalt, wobei ein elektrisches Übertragungsfeld zur elektrostatischen Übertragung des Tonerbildes von der Zwischenübertragungswalze an das Aufnahmeelement erzeugt wird.

¶93. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren nach Paragraph 92, wobei die erste Übertragungskontaktfläche einen Bereich von 2 - 15 mm umfasst.

¶94. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren nach Paragraph 92, wobei die erste Übertragungskontaktfläche einen Bereich von 3 - 8 mm umfasst.

¶95. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren nach Paragraph 92, wobei während des Betriebes der Zwischenübertragungswalze das Hülsenelement im Wesentlichen gleichförmig elastisch um das Kernelement gedehnt ist, wobei es zu einer inneren radialen Kraft kommt, welche die Innenfläche des Hülsenelementes nichthaftend an die Außenfläche des Kernelementes drückt, so dass der innere Umfang des Hülsenelementes, wenn er betriebsbereit auf dem Kernelement angebracht ist, im Wesentlichen gleich dem äußeren Umfang des Kernelementes ist, und wobei keine zusätzlichen Mittel wie z.B. mechanische Mittel vorgesehen sind, um das Hülsenelement während des Betriebes der Zwischenübertragungswalze am Kernelement festzuhalten.

¶96. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren nach Paragraph 92, wobei das Hülsenelement eine nachgiebige Schicht oder mehrere nachgiebige Schichten umfasst.

¶97. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren nach Paragraph 92, wobei das Hülsenelement eine nicht nachgiebige Schicht umfasst.

¶98. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren nach Paragraph 92, wobei das Hülsenelement eine äußere Ablöseschicht umfasst.

¶99. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren nach Paragraph 92, wobei das Hülsenelement eine Mehrschichtstruktur mit einem Verstärkungsband als der innersten Schicht umfasst.

¶100. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren nach Paragraph 92, wobei das Hülsenelement eine Mehrschichtstruktur mit einer Versteifungsschicht als der innersten Schicht umfasst.

¶101. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren nach Paragraph 92, wobei das Hülsenelement eine Mehrschichtstruktur umfasst, die eine verhältnismäßig dicke nachgiebige Schicht mit einer Dicke in einem Bereich von 2 - 20 mm, eine die innere nachgiebige Schicht bedeckende Versteifungsschicht und eine verhältnismäßig dünne, die Versteifungsschicht bedeckende nachgiebige Schicht mit einer Dicke in einem Bereich von 0,5 - 4 mm umfasst, wobei die verhältnismäßig dicke nachgiebige Schicht dicker als die verhältnismäßig dünne nachgiebige Schicht ist.

¶102. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren nach Paragraph 92, wobei das Kernelement einen Walzenkern umfasst, der mit einer nachgiebigen Schicht beschichtet ist.

¶103. Ein elektrostatografisches Bildverarbeitungsverfahren nach Paragraph 102, wobei die nachgiebige Schicht auf ihrer Außenseite mit einer Versteifungsschicht beschichtet ist.

Die Erfindung wurde ausführlich unter Hinweis auf die derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, aber es wird davon ausgegangen, dass Veränderungen und Ausführungsbeispiele im Sinn und Umfang der Erfindung durchgeführt werden können.

Liste der Bezugszeichen

10: Übertragungselement
11: Walzenkern
12: nicht nachgiebig Schicht
21: Walzenkern
22: nicht nachgiebige Schicht
23: Schicht
25: Hülsenelement
30: Übertragungselement
31: Walzenkern
32: nachgiebige elastomere Schicht
33: äußere Ablöseschicht
35: Hülsenelement
40: Hülsenelement
41: Walzenkern
42: nachgiebige Schicht
43: Ablöseschicht
44: Verstärkungsband
45: Hülsenelement
50: Übertragungselement
51: Walzenkern
52: nachgiebige Schicht
53: Versteifungsschicht
54: Verstärkungsband
55: Hülsenelement
60: Übertragungselement
61: Walzenkern
63: Ablöseschicht
64: Verstärkungsband
65: Versteifungsschicht
66: inneres Tuch
67: Tuchschicht
69: Hülsenelement
70: Hülsenelement
71: Walzenkern
73: äußere Ablöseschicht
75: Versteifungsschicht
76: nachgiebige Schicht
77: Tuchschicht
78: Kernelement
79: Hülsenelement
80: Hülsenelement
81: Walzenkern
82: Kernelement
83: Ablöseschicht
85: Versteifungsschicht
86: elastomeres Tuch
87: Tuchschicht
88: Versteifungsschicht
89: Hülsenschicht
90: Hülse
92': kleiner Bereich
92": kleiner Bereich
93: vergrößerte Ansicht
93: Strichcode
95: Spezifikationsmarkierungsdetektor
500: Bildverarbeitungsvorrichtung
503: Bilderzeugungswalze
504: Reinigungsvorrichtung
505: Korona-Ladevorrichtung
506: Laser
508B, C, M, Y: Zwischenübertragungswalze
510: Druckspalt
511: Reinigungsvorrichtung
512: Aufnahmeelement
513: Walze
514: Walze
516: Papiertransportnetz
521: Gegendruckwalze
522: Korona-Ladestation
523: Korona-Ladestation
524: Entfernungsladestation
526: Ladestation
527: Rakel
541: Kernelement
542: Hülsenelement
543: Hülsenelement
552: Stromversorgung
575: Stützstruktur
581: Entwicklungsstation
591: Modul

Claims

Zwischenübertragungswalze (508) zur Verwendung in einer elektrostatografischen Maschine (500), in der ein Tonerbild von einem Bildträgerelement (503) an die Zwischenübertragungswalze (508) und von dort an ein Empfängermittel (512) übertragen wird, mit

einem Kernelement (82), wobei das Kernelement (82) einen zylindrischen Walzenkern (81) umfasst, der mindestens mit einer nachgiebigen Schicht (86) beschichtet ist; und

einem austauschbaren Hülsenelement (89), das vom Kernelement (82) entfernbar ist und ein endloses Band umfasst, welches das Kernelement (82) umgibt und mit diesem in engem Kontakt steht.
Zwischenübertragungswalze (508) nach Anspruch 1, wobei das Hülsenelement (89) weiter umfasst:

eine nicht nachgiebige Schicht (85); und

darauf eine nachgiebige Schicht (87) und darauf

optional eine äußere Ablöseschicht (83), mit der die Außenseite der nachgiebigen Schicht (87) beschichtet ist.
Zwischenübertragungswalze (508) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Kernelement (82) weiter umfasst:

eine nachgiebige elastomere Schicht (86), mit der die Außenseite des Walzenkernes (81) beschichtet ist.
Zwischenübertragungswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Kernelement weiter umfasst:

eine Versteifungsschicht (88) in engem Kontakt mit der nachgiebigen Schicht (86).
Hülsenschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, und weiter umfassend:

eine Spezifikationsmarkierung (92), die sich auf oder im Hülsenelement (89) befindet;

wobei die Spezifikationsmarkierungen (92) auf oder in der Hülse einen Parameter bezüglich des Hülsenelements (89) anzugeben, der von einem Spezifikationsmarkierungsdetektor (95) entweder visuell, mechanisch, elektrisch, optisch, magnetisch oder mit Hilfe einer Radiofrequenz gelesen, abgetastet oder festgestellt werden kann.
Verfahren zur Bildung einer Zwischenübertragungswalze (508) zur Verwendung in einer elektrostatografischen Maschine (500), worin ein Tonerbild von einem Bildträgerelement (503) an die Zwischenübertragungswalze (508) und von dort an ein Empfängermittel (512) übertragen wird, mit den folgenden Schritten:

Bereitstellen eines Kernelementes (82), das ein zylindrisches Kernelement (81) umfasst, das mit mindestens einer nachgiebigen Schicht (86) beschichtet ist; und

Anbringen eines endlosen Hülsenelementes (89), das vom Kernelement (82) entfernbar ist, in engem Kontakt mit dem Kernelement (82).
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Anbringens weiter die Anbringung des endlosen Hülsenelements (89) durch Ausdehnung des endlosen Hülsenelementes (89) über das Kernelement (82) und die Ermöglichung der Entspannung für das Hülsenelement (89) umfasst, um eine Presspassung mit dem Kernelement (82) zu bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, wobei der Schritt des Anbringens weiter das Anbringen des endlosen Hülsenelements (89) umfasst, das eine nachgiebige Tuchschicht (87) mit einem Elastizitätsmodul von 0,1 MPa bis 10 MPa und eine Querdehnzahl von 0,2 bis 0,5 und eine nicht nachgiebige äußere Ablöseschicht (83), mit der die Außenseite der nachgiebigen Tuchschicht (87) beschichtet ist, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Schritt des Anbringens weiter das Anbringen des endlosen Hülsenelements (89) umfasst, das ein Verstärkungsband (85) aufweist, wobei das Verstärkungsband (85) eine Innenflächenrauheit R_z < 2 Mikrometer hat, eine auf das Verstärkungsband (85) aufgetragene nachgiebige Tuchschicht (87), wobei die nachgiebige Tuchschicht (87) eine Querdehnzahl von 0,2 bis 0,5 und einen Elastizitätsmodul von 0,1 MPa bis 10 MPa aufweist, und eine auf der Tuchschicht (87) aufgetragene Ablöseschicht (83).
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Anbringens weiter die Tatsache umfasst, dass das Verstärkungsband (85) in einer Form hergestellt wird, eine Mischung aus antistatischem Mittel, Diol-terminiertem Vorpolymer und Diisocyanat-terminiertem Vorpolymer vorbereitet und dann zur Form hinzugegeben und dann ausgehärtet wird, um eine Tuchschicht (87) auf der Hülse (89) zu bilden.