DE19542612A1

DE19542612A1 - Abbildungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19542612A1
Application number: DE19542612A
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Seto; Shigeru Fukuda; Yasuo Hirano; Jun Aoto; Masahide Yamashita; Takashi Bisaiji; Makoto Ohsaki; Takeshi Shintani
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2015-11-16
Also published as: DE19542612C2; US5761594A; JPH08211755A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kopierer, auf Drucker, auf Faksimilegeräte oder ähnliche elektrophotographische Abbildungsvorrichtungen und insbesondere auf eine Abbildungsvorrichtung der Art, die ein Tonerbild von einem Bildträger auf einen Zwischenübertragungskörper durch eine erste Übertragung überträgt und anschließend das Bild von dem Zwischenkörper auf eine Übertragungseinrichtung mittels einer zweiten Übertragung überträgt. Eine derartige Vorrichtung wird durch die Patentansprü che 1, 8, 14 und 16 beschrieben.

In einer Abbildungsvorrichtung der beschriebenen Art sind der Bildträger und der Zwischenübertragungskörper im allgemeinen als ein photoleitfähiges Element bzw. ein endloses Zwischenübertragungsband in die Tat umgesetzt. Mehrere Farbbilder werden aufeinanderfolgend auf dem photoleitfähigen Element ausgebildet, während sie der Reihe nach eines über das andere (erste Übertragung) auf das Band übertragen werden. Das sich ergebende zusammengesetzte Bild auf dem Band wird auf ein Papier oder ein ähnliches Übertragungsmedium zu einer Zeit bzw. einem Zeitpunkt (zweite Übertra gung) übertragen. Ein solches Bildzwischenübertragungssystem wird z. B. für eine Vollfarbenabbildungsvorrichtung eingesetzt, die farbgetrennte Originalbilder auf der Grundlage von subtraktiven Mischungen unter Verwendung von schwarzem, cyan farbenem, magenta-farbenem und gelbem Toner reproduziert.

Das Problem mit der obigen Abbildungsvorrichtung ist, daß die Übertragung von dem Toner einem örtlichen Versagen bzw. bereichsweisen Fehlern bei den ersten und zweiten Übertragungsstufen unterworfen ist. Im Ergebnis geht ein auf ein Papier oder ähnliches Übertragungsmedium übertragenes Vollfarbenbild örtlich bzw. bereichsweise verloren oder Punkte bzw. Stellen werden weggelassen. Die örtliche bzw. bereichsweise Aus lassung bei einem Bild tritt bei einigen Bereichen auf, wenn das Bild einen wesentlichen bzw. hervortretenden Bereich hat oder in dem Fall eines Linienbildes als lückenhaft erscheint. Um die örtlichen bzw. bereichsweisen Auslassungen bei einem Bild zu vermeiden, d. h., das Übertragungsvermögen zu verbessern, sind in der Vergangenheit verschiedenste Techniken vorgeschlagen worden und können allgemein in fünf Gruppen wie folgt unterteilt worden:

[I] Verringerung der Oberflächenrauigkeit des Zwischenkörpers

(a) Der Zwischenkörper wird aus einem Elastomer ausgebildet und mit einer be stimmten Oberflächenrauigkeit versehen, wie es in der japanischen Patent-Offen legungsschrift Nr. 3-242667 mittels eines Beispiels offenbart ist. Dieses Schema verstärkt den dichten Kontakt des Zwischenkörpers und des Übertragungsmedi ums und verbessert dadurch das Übertragungsvermögen.
(b) Der Zwischenkörper ist mit einer bestimmten Oberflächenrauheit versehen, um das Übertragungsvermögen zu verbessern, wie es z. B. in den japanischen Patent- Offenlegungsschriften Nrn. 63-194272, 4-303869, 4-303872 und 5-193020 gelehrt wird.

Die Schemata, die zu der Gruppe [I] gehören, beziehen sich auf die Übertragung von Toner an den ersten und zweiten Übertragungsstufen und können als begleitende Entla dung angesehen werden. Angenommen, daß der Zwischenkörper eine äußerst unre gelmäßige Oberfläche hat, wirkt ein intensiveres elektrisches Feld an konvexen Ab schnitten auf den Toner als an konkaven Abschnitten. Angenommen, daß Tonerpartikel in dem konvexen Abschnitt und dem konkaven Abschnitt eine gleiche Gestalt aufweisen, dann wird das Partikel an dem konvexen Abschnitt einem intensiveren Feld ausgesetzt, d. h. einer größeren elektrostatischen Kraft, und wird leichter als das Partikel an dem konkaven Abschnitt übertragen. In anderer Weise wiedergegeben, das Teil an dem konkaven Abschnitt kann nicht leicht übertragen werden. Ferner haftet das Teilchen bzw. Partikel, das an der Kante des konkaven Abschnitts positioniert ist, starker an dem Zwischenübertragungselement, als das Partikel bzw. Teilchen an der Kante des kon vexen Abschnitts. Dies verhindert auch, daß das Teilchen an dem konkaven Abschnitt leicht übertragen wird. Bevorzugt sollte deshalb die Oberflächenrauhigkeit des Zwi schenkörpers bis zu einem Niveau verringert werden, bei dem der Unterschied in der Übertragungsfähigkeit aufgrund der Ungleichmäßigkeit bzw. Unregelmäßigkeit der Oberfläche nicht kritisch ist. Dies trifft auch für ein photoleitfähiges Element zu. Die Zurverfügungstellung eines photoleitfähigen Elements mit einer vorausgewählten Ober flächenrauhigkeit unter Beachtung der Übertragungsfähigkeit ist im Stand der Technik nur mit einer Selentrommel üblich gewesen, die die älteste Form eines photoleitfähigen Elements ist.

Deshalb ist die Einstellung der Oberflächenrauhigkeit des Zwischenkörpers bis zu einem Niveau, bei dem die obige Differenz bzw. Unterschied in der Übertragungsfähigkeit nicht mehr kritisch ist, zur Verhinderung von örtlichen bzw. bereichsweisen Auslassun gen in einem Bild sinnvoll.

[II] Einstellen linearer Geschwindigkeiten von Übertragungselementen

Die Übertragungselemente sind mit einer bestimmten linearen Geschwindigkeit versehen, um die Übertragungsfähigkeit zu verbessern. Dies wird beschrieben, indem die erste Übertragung als ein Beispiel genommen wird. Wenn das photoleitfähige Element und der Zwischenkörper mit der gleichen linearen Geschwindigkeit angetrieben werden, muß eine elektrische Kraft aufgebracht werden, so daß der Toner von dem Bildträger auf den Zwischenkörper nur durch das elektrische Feld übertragen wird, das gegen die Haftung zwischen dem photoleitenden Element und dem Toner wirkt. Unter Berücksichtigung von diesem Umstand werden das photoleitfähige Element und der Zwischenkörper beide mit einer bestimmten linearen Geschwindigkeit angetrieben. Wenn die linearen Ge schwindigkeiten der zwei Elemente unterschiedlich sind, können sowohl eine mecha nische Kraft, die von dem Unterschied der linearen Geschwindigkeit erhalten wird, und eine elektrische Kraft, die von dem elektrischen Feld erhalten wird, auf den Toner in dem Fall einer Übertragung einwirken. Wird die bereichsweise bzw. örtliche Auslassung bei einem Bild als ein Vorkommnis betrachtet, das der mikroskopischen Fehlübertragung zugeordnet werden kann, kann gesagt werden, daß der Unterschied in der linearen Geschwindigkeit für die Verhinderung der örtlichen bzw. bereichsweisen Auslassung wünschenswert ist.

[III] Druckverringerung am Berührungspunkt

Ein Berührungsbereich bzw. Übergangsbereich für eine Bildübertragung wird mit einem bestimmten Druck beaufschlagt, um die Übertragungsfähigkeit zu verbessern, wie es z. B. in den japanischen Offenlegungsschriften Nrn. 1-177063 und 4-284479 gelehrt wird. Dies wird unter Verwendung der ersten Übertragung als Beispiel beschrieben. Bei der ersten Übertragungsstufe werden das photoleitende Element und der Zwischenkörper durch eine mechanische oder eine elektrostatische Kraft (Berührungsdruck) gegenein ander gedrückt. Das heißt, der Toner, der zwischen dem photoleitfähigen Element und dem Zwischenkörper ist, wird gedrückt. Der Druck verringert die Entfernung zwischen dicht benachbarten Tonerpartikeln und erhöht dadurch die van-der-Waals-Kräfte. Dies zusammen mit der Tatsache, daß die Anziehung zwischen den Partikeln bzw. Teilchen wegen der Cohäsion der Partikel erhöht wird, zeigt an, daß der Berührungsdruck bevorzugt von dem Standpunkt der Übertragungsfähigkeit verringert werden sollte.

[IV] Verringerung der Oberflächenenergie des Zwischenkörpers

(a) Der Zwischenkörper ist mit einem geringen Grad von Benetzbarkeit ausgestattet, um die Übertragungsfähigkeit zu verbessern, wie es in den japanischen Offenle gungsschriften Nrn. 2-198476 und 2-212867 im Wege von Beispielen offenbart ist. Das Wort "Benetzbarkeit" bezieht sich auf die Adhäsions- oder Haftungs kraft, die zwischen einer Flüssigkeit und einem Festkörper wirkt. Die Haftungs kraft stellt die Energie dar, die erforderlich ist, um zwei verschiedene Materia lien oder dergleichen voneinander zu trennen. Angenommen, daß die Flüssigkeit eine Oberflächenspannung γ_A hat und einen Festkörper bei einem Winkel θ berührt, wenn sie auf den Festkörper gebracht wird, kann eine Haftungskraft W, die zwischen der Flüssigkeit und dem Festkörper wirkt, wie folgt ausgedrückt werden: W = γ_A(1 + cosθ) Gleichung (1)Die Oberflächenspannung (= kritische Oberflächenspannung) eines Materials X kann wie folgt bestimmt werden. Nachdem Reagenzien, die jeweils eine be stimmte Oberflächenspannung γ_A haben, auf ein Material X getropft worden sind, werden ihre Kontaktwinkel cosθ gemessen. Dann wird eine Beziehung zwischen den Oberflächenpotentialen γ_A der Reagenzien und dem Kontaktwinkel cosθ aufgetragen bzw. dargestellt. Die Punkte der sich ergebenden Darstellung werden verbunden. Ein Oberflächenpotential γ_A an einem Punkt, wo die Er streckung der sich ergebenden Linien eine Linie von cosθ = 1 überschneidet, wird bestimmt. Auf dieses Oberflächenpotential wird als eine kritische Ober flächenspannung (= Oberflächenspannung) Bezug genommen.
Angenommen, die Benetzbarkeit W von verschiedenen Materialien wird unter Verwendung der gleichen Reagenzie, z. B. Wasser, gemessen. Dann, weil die gleiche Reagenzie verwendet wird, ist das Oberflächenpotential γ_A nach der Gleichung (1) gleichbleibend. Folglich sind die Benetzbarkeit W und der Kon taktwinkel cosθ proportional zueinander. Es folgt, daß es, um die Benetzbarkei ten W von verschiedenen Arten von Materialien mit der gleichen Reagenzie zu messen, bedeutet, die Kontaktwinkel cosθ mit der gleichen Oberflächenspannung γ_A zu bestimmen. In einer Darstellung bzw. einem Plot der oben gezeigten Art ist die Linie in vielen Fällen linear; der Gradient variiert von einem Material zu einem anderen Material nicht merklich. Folglich kann der Vergleich zwischen Benetzbarkeiten unter Verwendung der gleichen Reagenzie, z. B. Wasser, als der Vergleich zwischen Oberflächenspannungen angesehen werden.
Die obigen Offenlegungsschriften Nrn. 2-198476 und 2-212867 vermeiden die örtliche bzw. bereichsweise Auslassung unter Verwendung eines Zwischenkör pers, der eine niedrige Benetzbarkeit, d. h. eine geringe Oberflächenenergie hat.
(b) Der Zwischenkörper weist einen Schichtaufbau auf und die äußerste Schicht ist aus einem Material ausgebildet, das eine hohe Teilungsfähigkeit aufweist, wie beispielsweise in den japanischen Patent-Offenlegungsschriften Nrn. 62-293270, 5-204255, 5-204257 und 5-303293 gezeigt und beschrieben wird.
(c) Eine Substanz, die eine hohe Teilungsfähigkeit bzw. Trennungsfähigkeit auf weist, wird dem Zwischenkörper zugeführt, um die Übertragungsfähigkeit zu verstärken, wie es z. B. in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 58-187968 offenbart ist. Die Schemata der Gruppe [IV] verringern die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers und verstärken dadurch die Trennung des Toners, d. h. die Übertragung des Toners auf das Übertragungsmedium. Eine Haftkraft, die zwischen unterschiedlichen Arten von Substanzen wirkt, ist als eine Funktion der Oberflächenspannung ausgedrückt, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Die Haftungskraft des Toners an dem Zwischenkörper steigt mit dem Anwachsen der Oberflächenspannung an. In dem Fall einer reinen Substanz ist die Oberflä chenspannung äquivalent in ihrer Bedeutung zu der Oberflächenenergie. Für Substanzen im allgemeinen, ob sie rein sind oder nicht, wird mit der Oberflä chenspannung als einer Ersetzung für die Oberflächenenergie, wie der Benetz barkeit, umgegangen.
Die Haftkräfte zwischen dem Toner und dem Bildträger, zwischen dem Toner und dem Zwischenkörper und zwischen dem Toner und dem Übertragungs medium sind jeweils die Summe sämtlicher physikalischer Kräfte einschließlich der elektrostatischen Kräfte der einzelnen Teile und der van-der-Waals-Kräfte.

[V] Abnehmen der Tonerschicht vom Zwischenkörper

Die Oberfläche des Zwischenkörpers leidet unter der Tonerbeschichtung und wird dadurch gerieben und wieder aufgefrischt, um die Übertragungsfähigkeit zu verstärken, wie es z. B. in den japanischen Patent-Offenlegungsschriften Nrn. 5-273893, 5-307344, 5-313526 und 5-323802 gelehrt wird. Dieses Schema räumt die lokale Auslassung bei einem Bild aus, die der Alterung zuzurechnen ist.

Unter den obigen Gruppen von Technologien [I]-[IV] kann die Gruppe (IV) als erfolg reich angenommen werden, um die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers, wie erwartet, zu verringern. Dann ist der Zwischenkörper frei von Tonerbeschichtung und macht die Gruppe [V] überflüssig. In diesem Sinne ist die Gruppe [V] gegensätzlich zu der Gruppe [IV].

Die örtliche bzw. bereichsweise Auslassung bzw. Weglassung von einem Bild bei der zweiten Übertragungsstufe tritt oft auf, wenn eine Walze als zweite Übertragungsein richtung verwendet wird, und zwar aus den folgenden zwei Gründen (a) und (b):

(a) In dem Fall eines Vollfarbenbildes hat die Tonerschicht eine wesentliche Dicke. Zusätzlich wird eine starke mechanische Haftkraft, die keine Coulomb-Kraft ist und zwischen dem Zwischenkörper und dem Toner wirkt, aufgrund des Kontakt drucks erzeugt, der der Walze zuzurechnen ist. Insbesondere der Druck der Walze und deshalb die mechanische Haftkraft steigen wegen der Berührung der Walze. Dies steigert in Folge die effektive Dichte des Toners und deshalb die van-der-Waals-Kräfte. Im Ergebnis steigt die Adhäsion zwischen den Tonerparti keln.
(b) Wenn ein Abbildungsprozeß wiederholt wird, bildet der Toner eine Schicht auf dem Zwischenkörper aus. Diese Tonerbeschichtung bewirkt eine Haftkraft, die zwischen dem Zwischenkörper und dem Toner wirkt. Speziell läßt sich (i) eine bestimmte Haftkraft, die zu der Oberflächenspannung zwischen dem Zwischen körper und dem Toner paßt, nicht vermeiden, obwohl der Zwischenkörper übli cherweise aus einem Material gebildet ist, dessen Oberflächenspannung und Oberflächenenergie gering genug sind, um eine Oberflächenfilmausbildung (surface filming) zu vermeiden. Wenn die Tonerfilmbildung auftritt, bildet die Haftkraft zwischen dem Zwischenkörper und dem Toner (ii) eine Haftkraft, die durch die Oberflächenspannung zwischen den Tonerpartikeln bestimmt wird. Offensichtlich ist die Kraft (ii) stärker als die Kraft (i). Der Anstieg der Haftkraft zwischen den Tonerpartikeln verhindert, daß ein Teil des Toners übertragen wird.

Um das obige Problem auszuräumen, offenbart die US 5,053,827, die mit dem Titel "METHOD AND APPARATUS FOR INTERMITTENT CONDITIONING OF A TRANSFER BELT" versehen ist, ein Konditionierungsverfahren bzw. Behandlungsver fahren, das eine Konditionierungswalze verwendet. Die Konditionierungswalze bzw. Behandlungswalze ist aus einem Fluor enthaltenden Material hergestellt, dessen Ober flächenenergie kleiner ist als die Oberflächenenergie eines Zwischenübertragungsbandes. Die Walze wird in Berührung zu dem Zwischenband gehalten, um so seine Oberflächen energie zu verringern. Die US 5,053,827 berichtet, daß die anfängliche Oberflächen energie des Bandes 37 bis 38 dyn-cm in dem Falle eines aus Polycarbonat beispielhaft ausgebildeten Übertragungsbandes beträgt und daß ohne das Konditionierungsverfahren die Oberflächenenergie auf 40 bis 45 dyn-cm ansteigt, und daß die Bildübertragung feh lerhaft wird, wenn die Oberflächenenergie 40 dyn-cm übersteigt. In diesem Lichte lehrt die US 5,053,827, daß die Walze, die beispielsweise aus einem auf Fluor basierenden Material ausgebildet ist, dessen Oberflächenenergie geringer als 30 dyn-cm ist, in Kontakt zu dem Band gehalten wird, und daß eine dünne Beschichtungslage aus Fluor auf dem Band ausgebildet wird, um die Oberflächenenergie des Bandes davon abzuhal ten, anzusteigen.

Die US 5,053,827 berichtet darüber hinaus, daß, wenn die Oberflächenenergie des Bandes äußerst gering ist, die Tonerübertragung von dem photoleitenden Element zu dem Zwischenband fehlerhaft wird. In dieser Hinsicht wurde ermittel, daß, wenn das Zwischenband durch Polycarbonat in die Tat umgesetzt wird, die örtliche bzw. bereichs weise Auslassung auf einem Bild bei der zweiten Übertragungsstufe aufgrund von Alterung auftritt. Auch wurden eine Reihe von Experimenten unter Verwendung eines Zwischenbandes durchgeführt, dem eine hinreichende Menge an Zinkstearat als ein Schmiermittel aufgetragen wurde. Die Versuche zeigten, daß, obwohl die zweite Übertragung zufriedenstellend ist, die Menge der Tonerabscheidung verringert ist und ein verschwommenes Bild ergibt. Das verschwommene Bild wurde als von Anfang an auftretend herausgefunden. Darüber hinaus trat das obige Verschwimmen bzw. Ver schmieren bei der anfänglichen Stufe auf, wenn das Zwischenband aus ETFE (Ethylente trafluorethylen) ausgebildet wurde. Dies ist voraussichtlich auf das folgende zurückzu führen. Die Oberflächenenergie des Zwischenbandes wird auf einen bestimmten Pegel bzw. ein bestimmtes Niveau durch das Konditionierungs- bzw. Behandlungsverfahren verringert. Im Gegensatz steigt die Oberflächenenergie des photoleitfähigen Elements oder Bildträgers nachfolgend wegen der Ausbildung einer Tonerschicht und wegen Ozon, Stickstoffoxiden und anderen Gasen an, die durch einen Koronalader erzeugt werden. Dies ermöglicht es dem Toner, leicht mechanisch an dem photoleitfähigen Element anzuhaften, trotzdem das Element z. B. durch eine Reinigungsbürstenwalze gerieben wird. Der sich ergebende Abfall der Übertragungsfähigkeit überträgt sich nicht nur auf die bereichsweise bzw. örtliche Auslassung auf einem Tonerbild, sondern auch auf die entgegengesetzte Übertragung von Toner von dem Zwischenband auf das photoleitfähige Element. Speziell in einer Vorrichtung der Art, die nacheinander schwarzen, cyan-farbenen, magenta-farbenen und gelben Toner auf das Zwischenband in dieser Reihenfolge überträgt, wird ein Buchstabe, eine Ziffer oder ein ähnliches Bild, das durch schwarzen Toner ausgebildet ist, rückwärts von dem Band auf das photoleitfä hige Element in einem nachfolgenden Schritt übertragen. Warum die fehlerhafte Über tragung mit dem ETFE-Band von Anfang an auftritt, ist vermutlich darauf zurückzu führen, daß der Unterschied in der Oberflächenenergie zwischen dem photoleitfähigen Element und dem Zwischenband bei der anfänglichen Stufe groß war.

Um die oben aufgeführten Probleme auszuräumen, lehrt die US 5,053,827, daß das Konditionierungsverfahren beeinflußt wird, wenn die Oberflächenenergie des Zwischen bandes auf einen zu hohen Wert ansteigt. Speziell das Konditionierungsverfahren wird beeinflußt, wenn eine vorausgewählte Anzahl von Kopien erzeugt wird.

Die herkömmlichen Schemata [I]-[V] sind unabhängig voneinander als Maßnahmen zur Verstärkung der Übertragungsfähigkeit vorgeschlagen worden. Einige Kombinationen dieser Schemata sind wirksam, während andere nicht wirksam sind, wie durch Experi mente bestimmt wurde.

Im Hinblick auf die Oberflächenenergie des Zwischenbandes zeigten eine Reihe von ausgedehnten Untersuchungen und Experimenten, daß es unter Annahme verschiedener möglicher Fälle äußerst schwierig ist, das übermäßige Ansteigen der Oberflächenenergie in Ausdrücken einer vorausgewählten Anzahl von Kopien zu erfassen. Dies ist der Fall, weil die Menge an Mittel, die dem Zwischenband während des Konditionierungsver fahrens zugeführt wird und das Inkrement der Oberflächenenergie, das zwischen den aufeinanderfolgenden Konditionierungsverfahren auftritt, d. h. die Menge an Mittel, die in dem Übertragungsschritt abgeschabt wird und die Menge an Toner, die auf dem Band abgeschieden wird, nicht konstant sind. Folglich tritt eine fehlerhafte Übertragung während der ersten Übertragung auf, wenn das die Oberflächenenergie verringernde Mittel dem Band in einer großen Menge zugeführt wird (oder wenn das Mittel, das von dem Band bei der zweiten Übertragungsstufe abgekratzt wird, in seiner Menge gering ist, oder wenn der auf dem Band bei der ersten Übertragungsstufe abgeschiedene Toner in seiner Menge gering ist). Wenn das dem Band zugeführte Mittel kurz bzw. gering ist (oder wenn das Mittel, das während der zweiten Übertragung von dem Band gekratzt ist, in seiner Menge gering ist, oder wenn der auf dem Band während der ersten Über tragung aufgetragene Toner in seiner Menge gering ist), eine fehlerhafte Übertragung während der zweiten Übertragung auftritt.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abbildungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die dazu in der Lage ist, fehlerhafte Bilder, die bereichsweise bzw. örtlich Flecken bzw. Punkte verloren haben, wirksam zu verringern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist in einer Abbildungsvorrichtung der Art, die ein entwickeltes Bild, das auf einen Bildträger übertragen wird, auf einen endlosen Zwischentransferkörper mittels einer ersten Übertragung und anschließend das entwic kelte Bild auf ein Übertragungsmedium durch eine zweite Übertragung überträgt, der Zwischenübertragungskörper eine Oberflächenspannung, die größer oder gleich der Oberflächenspannung des Bildträgers in einer gegenwärtigen Betriebsbedingung ist.

Auch weist gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Abbildungsvorrichtung der beschriebenen Art der Zwischenübertragungskörper eine Oberflächenenergie auf, die größer oder gleich der Oberflächenenergie des Bildträgers in einer aktuellen bzw. gegenwärtigen Betriebsbedingung ist.

Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Abbildungsvorrichtung der beschriebenen Art eine Haftkraft, die zwischen dem Zwischenübertragungskörper und dem Toner wirkt, größer oder gleich der Haftkraft, die zwischen dem Toner und dem Bildträger in einer aktuellen bzw. gegenwärtigen Betriebsbedingung wirkt.

Zusätzlich weist gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Abbildungsvorrichtung der beschriebenen Art der Bildträger eine lineare Geschwindigkeit auf, die sich von der linearen Geschwindigkeit des Zwischenübertragungskörpers unterscheidet, jedoch gleich der linearen Geschwindigkeit des Übertragungsmediums ist.

Weitere zweckmäßige Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung besser ersichtlich, die zusammen mit den beigefügten Darstellungen zu studieren ist, in welchen:

Fig. 1 ein bereichsweiser Abschnitt einer Abbildungsvorrichtung ist, bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird und als ein Farbkopierer in die Tat umgesetzt ist;

Fig. 2 ein teilweiser Abschnitt ist, der einen anderen Farbkopierer zeigt;

Fig. 3 ein Abschnitt ist, der die allgemeine Konstruktion des Kopierers nach den Fig. 1 oder 2 zeigt;

Fig. 4-7 Kurven sind, die jeweils bestimmte Variationen der Oberflächenenergie eines Zwischenübertragungsbandes und die eines photoleitfähigen Ele ments zeigen;

Fig. 8 ein bestimmtes Bild zeigt, bei dem Flecken bzw. Bereiche örtlich wegge lassen sind;

Fig. 9 ein Verhältnis zwischen der Ungleichmäßigkeit der Oberfläche des Zwi schenübertragungsbandes und der Übertragungsfähigkeit zeigt;

Fig. 10A-10D auch ein Verhältnis zwischen der Ungleichmäßig keit der Oberfläche des Zwischenübertragungsbandes und der Übertra gungsfähigkeit zeigt;

Fig. 11A und 11B ein Verhältnis zwischen der linearen Ge schwindigkeit eines Übertragungselements und der Übertragungsfähigkeit zeigt; und

Fig. 12 eine spezielle Anordnung zum Messen der Haftkraft von Toner zeigt.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen erörtert.

Die Fig. 8 zeigt ein spezielles Bild, das auf ein Papier oder ein ähnliches Übertragungs medium übertragen ist und in Flecken bzw. Punkten bereichsweise bzw. örtlich wegen der fehlerhaften ersten und zweiten Bildübertragung verloren hat, wie vorher erörtert wurde. Wie gezeigt, geht das Bild, wenn es einen wesentlichen bzw. hervortretenden Bereich hat, teilweise mit etwas Fläche w verloren. In dem Fall eines Linienbildes wird es wegen der bereichsweisen bzw. örtlichen Auslassungen ungleichmäßig sein.

Man nehme an, daß ein Zwischenübertragungskörper eine äußerst ungleichmäßige oder rauhe Oberfläche hat. Dann wirkt ein elektrisches Feld für die Bildübertragung auf den Toner an den konvexen Abschnitten des Zwischenkörpers mehr ein als an den konkaven Abschnitten. Die wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 im einzelnen beschrieben. Wie gezeigt, nehme man an, daß eine Elektrode I eine ebene Oberfläche hat und eine Elektrode II der Elektrode I mit einem Zwischenraum eines feinen Spalts Gp gegenüber liegt und eine mit Sägezähnen versehene Oberfläche aufweist. Dann kann das elektrische Feld für die Tonerübertragung zwischen einem photoleitfähigen Element oder Bildträger und dem Zwischenkörper und das elektrische Feld zwischen dem Zwischenkörper und dem Übertragungsmedium durch die im folgenden wiedergegebene Luftspaltfelder dargestellt werden:

erstes Übertragungsfeld: Luftspaltfeld zwischen Bildträger und Zwischenkörper,
zweites Übertragungsfeld: Luftspaltfeld zwischen Zwischenkörper und Medium.

Man nehme an, daß die Elektrode II in Fig. 9 einen konvexen Abschnitt II-1 und einen konkaven Abschnitt II-2 aufweist. Dann konzentriert sich die Entladung auf den kon vexen Abschnitt II-1, der dichter bei der Elektrode I ist als der konkave Abschnitt II-2, wenn eine Vorspannung für die Bildübertragung an die Elektroden I und II angelegt wird; d. h. das Feld in dem Luftspalt ist stärker bzw. intensiver an dem konvexen Abschnitt II-1 als an dem konkaven Abschnitt II-2. Aus dem gleichen Grund ist das Feld in dem Luftspalt an den konvexen Abschnitten stärker bzw. intensiver als an den kon kaven Abschnitten, wenn der Zwischenkörper eine rauhe Oberfläche hat.

Angenommen, daß Tonerpartikel, die an den konvexen Abschnitten und den konkaven Abschnitten gegenwärtig sind, eine identische Form haben, dann ist das Partikel an dem konvexen Abschnitt einem stärkeren Feld ausgesetzt, d. h. einer größeren elektrostati schen Kraft, und wird leichter als das Partikel an dem konkaven Abschnitt übertragen. Auf andere Weise ausgedrückt, kann das Partikel an dem konkaven Abschnitt nicht leicht übertragen werden. Ferner haftet das Partikel, das an der Kante des konkaven Abschnitts ist, stärker an dem Zwischenkörper als das Partikel an der Kante des kon vexen Abschnitts. Dies hält das Partikel an dem konkaven Abschnitt auch davon ab, leicht übertragen zu werden. Insbesondere zeigen die Fig. 10A bis 10D jeweils ein einzelnes Tonerpartikel T, das eine Oberfläche berührt, die durch Schraffierung ange deutet ist. Der wirksame Berührungsbereich des Partikels T ist in den Fig. 10C und 10D (konkave Oberfläche) größer als in den Fig. 10A und 10B (ebene Oberfläche bzw. konvexe Oberfläche). Solange das Partikel T und die Oberfläche, die es berührt, aus dem gleichen Material gebildet sind, wirken van-der-Waals-Kräfte auf die Oberfläche, zu der das Partikel T benachbart ist (oder sie berührt). Folglich ist die Größe der wirksamen Berührungsoberfläche äquivalent zu der Größe der Haftkraft. Es folgt, daß die Haftkraft des Partikels T an dem konkaven Abschnitt größer ist als an dem konvexen Abschnitt.

Die Oberflächenrauhigkeit des Zwischenkörpers sollte deshalb bevorzugt bis zu einem Pegel bzw. Niveau verringert werden, bei dem der Unterschied in der Übertragungs fähigkeit aufgrund von Unregelmäßigkeiten der Oberfläche nicht mehr kritisch ist. Dies trifft auch bei einem photoleitfähigen Element oder Bildträger zu. Die Zurverfügungs tellung von Bildträgern mit einer vorausgewählten Oberflächenrauhigkeit unter Be achtung der Übertragungsfähigkeit ist im Stand der Technik üblich geworden, eben mit einer Selentrommel, die die älteste Form eines photoleitfähigen Elements darstellt. Deshalb ist die Einstellung der Oberflächenrauhigkeit des Zwischenkörpers auf ein Niveau, bei dem der obige Unterschied in der Übertragungsfähigkeit nicht mehr kritisch ist, für die Verhinderung von lokalen bzw. bereichsweisen Auslassungen bei einem Bild sinnvoll.

Die vorliegende Erfindung wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Darstellungen beschrieben.

Um anzufangen, wurden eine Reihe von Versuchen unter Verwendung eines Farb kopierers, der eine spezielle Form einer Abbildungsvorrichtung ist, und unter ver schiedenen Bedingungen durchgeführt, um Bedingungen zur Verringerung der lokalen Auslassungen bzw. Weglassungen bei einem Bild aufzufinden.

Um den Aufbau des Farbkopierers zu beschreiben, wird auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen. Die Fig. 3 zeigt die Gesamtanordnung des Kopierers, während die Fig. 1 und 2 jeweils eine bestimmte Farbbildaufzeichnungseinrichtung zeigen, die in dem Kopierer enthalten ist. Die Einrichtung nach Fig. 2 enthält ein photoleitfähiges Element, das als eine Trommel 9 ausgeführt ist, Mittel zum Aufbringen eines Schmier- bzw. Gleitmittels 39 auf eine Reinigungstrommeleinheit 10, und Mittel zum Aufbringen eines Schmier- bzw. Gleitmittels 37 auf ein Zwischenübertragungsband 19. Die Einrichtung nach Fig. 1 ist ähnlich zu der Einrichtung nach Fig. 2, ausgenommen, daß ihr die Mittel zum Auftragen des Gleitmittels 39 und 37 fehlen. Während der Zwischenkörper durch eine Trommel in die Tat umgesetzt sein kann, wird sich die folgende Beschreibung im Wege eines Beispiels auf das Band 19 konzentrieren.

Wie in Fig. 3 gezeigt, beleuchtet eine Farbbildleseeinrichtung oder ein Farbscanner 1 ein Original bzw. Dokument 3 mit einer Lampe 4 und fokussiert die sich ergebenden bildweisen Reflexionen auf einen Farbsensor 7 über Spiegel 5-1, 5-2 und 5-3 und eine Linse 6. Die Farbbildinformationen, die in den Farbsensor 7 einfallen, werden Farbe für Farbe gelesen, d. h. rot (R), grün (G) und blau (B). Die Farbinformationen werden jeweils in ein entsprechendes Farbsignal durch den Farbsensor 7 umgewandelt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Farbsensor 7 aus R-, G- und B-Farbtrennmitteln und einem CCD- (ladungsgekoppelte Einrichtung, Charge Coupled Device) Bildsensor oder ähnlichem photoelektrischen Wandler aufgebaut, und liest die drei Farben zur gleichen Zeit. Ein Bildprozessor, der nicht dargestellt ist, überträgt die R-, G- und B- Farbsignale in Gelb (Y)-, Magenta (M)-, Cyan (C)- und Schwarz (Bk)-Bildsignaldaten auf der Grundlage der Intensitätspegel der Farbsignale. Ein Farbbildaufzeichnungsein richtung oder Farbdrucker 2 erzeugt Bk-, C-, M- und Y-Tonerbilder auf der Grundlage der Farbbilddaten. Die Tonerbilder von verschiedenen Farben werden eines über das andere überlagert, um ein Vierfarben- oder Vollfarbenbild zu ergeben.

Insbesondere, wie in Fig. 3 gezeigt, überträgt eine optische Schreibeinheit 8 jeden Eingang von Farbbilddaten von dem Farbscanner 1 in ein optisches Signal und schreibt dann optisch ein entsprechendes Bild auf die Trommel 9, um dabei elektrostatisch ein flüchtiges bzw. latentes Bild auszubilden. Die Schreibeinheit 8 weist einen Laser 8-1, einen Lasertreiber, der nicht gezeigt ist, einen Polygonspiegel 8-2, einen Motor 8-3 zum Antreiben des Spiegels 8-2, eine f-theta-Linse 8-4 und einen Spiegel 8-5 auf.

Die Trommel 9 wird entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wie durch einen Pfeil in den Figuren angedeutet ist. Um die Trommel 9 herum sind die zuvor aufgezeigte Trommel reinigungseinheit (die einen Vorreinigungsentlader enthält) 10, eine Entladungslampe 11, eine Ladeeinrichtung 12, ein Potentialsensor 13, eine Bk-Entwicklungseinheit 14, eine C-Entwicklungseinheit 15, eine M-Entwicklungseinheit 16, eine Y-Entwicklungseinheit 17, ein Dichtemustersensor 18 und das Band 19 angeordnet. Wie in Fig. 2 gezeigt, weisen die Entwicklungseinheiten 14-17 jeweils Rohre bzw. Walzen zum Entwickeln 14- 1, 15-1, 16-1 und 17-1, Schaufel- bzw. Flügelräder 14-2, 15-2, 16-2 und 17-2 und Tonerdichtesensoren bzw. -konzentrationssensoren 14-3, 15-3, 16-3 und 17-3 auf. Die Walzen 14-1 bis 17-1 sind jeweils drehbar, um einen Entwickler einer bestimmten Farbe in Kontakt zu der Trommel 9 für die Entwicklung eines latenten Bildes zu bringen. Die Flügel- bzw. Schaufelräder 14-1 bis 17-2 sind jeweils drehbar, um den verbundenen Entwickler aufwärts zu schaufeln, während er gerührt wird. In einer Ruhebedingung bzw. Standby-Bedingung halten die Entwicklungseinheiten 14-17 ihre Walzen 14-1 bis 17-1 in einem deaktivierten Zustand. Der Betrieb des Kopierers wird unter der Annahme beschrieben, daß die Bilder der Reihe nach in der Reihenfolge Bk, C, M und Y ausge bildet werden, wobei dies keine Einschränkung sein soll.

Zunächst beginnt der Farbscanner 1, die Bk-Farbdaten zu einer vorbestimmten Zeit zu lesen. Zu der gleichen Zeit wird die Trommel 9 entgegen dem Uhrzeigersinn durch die Antriebsvorrichtung, die in Fig. 2 nicht gezeigt ist, angetrieben und gleichmäßig durch die Ladeeinrichtung 12 geladen. Die Ladeeinheit 8 beginnt, ein latentes Bild auf der Trommel 9 entsprechend den Bk-Bilddaten auszubilden. Auf das von den Bk-Bilddaten erhaltene latente Bild wird zur Vereinfachung als ein Bk-Latentbild Bezug genommen. Dies trifft auch für Latentbilder zu, die von C-, M- und Y-Bilddaten erhalten werden. Um das Bk-Latentbild von dessen führender Kante abzuentwickeln, beginnt die Walze 14-1 gedreht zu werden, bevor die führende bzw. voreilende Kante des Latentbildes an der Bk-Entwicklungsposition ankommt, die der Bk-Entwicklungseinheit 14 zugeordnet ist. Im Ergebnis entwickelt die Walze 14-1 das Bk-Latentbild mit Bk-Toner. Sobald die nacheilende Kante des Bk-Latentbildes sich von der Bk-Entwicklungsposition wegbe wegt, wird der auf der Walze 14-1 abgeschiedene Entwickler in eine Ruheposition gebracht. Dies wird zumindest abgeschlossen, bevor die führende bzw. voreilende Kante des nächsten oder C-Latentbildes bei der Bk-Entwicklungsposition ankommt. Um den Entwickler in die Ruhestellung bzw. -position zu bringen, wird die Drehung der Walze 14-1 umgedreht.

Ein Bk-Tonerbild, das auf der Trommel 9 durch die obige Prozedur ausgebildet ist, wird auf die Oberfläche des Bandes 19 übertragen, das sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Trommel 9 bewegt. Auf die Übertragung eines Tonerbildes von der Trommel 9 auf das Band 19 wird im folgenden als eine erste Übertragung Bezug genommen. Für die erste Übertragung wird eine vorbestimmte Vorspannung an die Vorspannungswalze 20 angelegt, die beschrieben wird, während die Trommel 9 und das Band 19 in Berüh rung zueinander gehalten werden. Die Bk-, C-, M- und Y-Tonerbilder, die der Reihe nach auf der Trommel 9 ausgebildet sind, werden aufeinanderfolgend auf das Band 19 eines über das andere übertragen. Das sich ergebende Vierfarben- oder Vollfarbenbild wird körperlich auf ein Papier 24 oder ein Übertragungsmedium (siehe Fig. 3) über tragen. Auf die Übertragung des Vollfarbenbildes von dem Band 19 auf das Papier 24 sei hiernach als zweite Übertragung Bezug genommen.

Insbesondere nach dem Schritt zur Ausbildung des Bk-Bildes beginnt der Farbscanner 1, die C-Bilddaten zu einer vorbestimmten Zeit zu lesen. Ein latentes C-Bild, das durch die C-Bilddaten dargestellt wird, wird auf der Trommel 9 durch einen Laserstrahl ausgebildet. Nachdem die führende Kante des ersten oder Bk-Latentbildes von einer C- Entwicklungsposition wegbewegt worden ist, die der C-Entwicklungseinheit 15 zu geordnet ist, jedoch bevor die nacheilende Kante des C-Latentbildes dort ankommt, beginnt die Entwicklungseinheit 15, die Walze 15-1 zu drehen, um so den C-Toner in eine Betriebsstellung an der Walze 15-1 zu bringen. Im Ergebnis wird das C-Latentbild durch den C-Toner entwickelt. Sobald die nacheilende Kante des C-Latentbildes von der C-Entwicklungsposition wegbewegt wird, wird der Entwickler auf der Walze 15-1 in eine Ruhestellung gebracht, wie bei der Bk-Entwicklungseinheit 14. Dies wird auch abgeschlossen, bevor die nacheilende Kante des nächsten oder M-Latentbildes bei der C- Entwicklungsposition ankommt. Ein Ausbildungsschritt für ein M- und ein Y-Bild sind ähnlich zu den obigen Bk- und C-Bilderzeugungsschritte und werden nicht beschrieben, um Wiederholungen zu vermeiden.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird das Band über die zuvor aufgezeigte Vorspannungswalze 20, eine Antriebswalze 21 und mehrere angetriebene Walzen bzw. Führungswalzen geführt. Das Band 19 wird gegen die Trommel 9 über die Vorspannungswalze 20 gedrückt, und eine angemessene Druckstärke wirkt auf den Berührungsbereich zwischen dem Band 19 und der Trommel 9. Ein nicht gezeigter Motor ist antreibbar mit der Antriebswalze 21 verbunden.

Eine Bandreinigungseinrichtung 22 weist eine Bürstenwalze 22-1, eine Gummischneide bzw. -rakel 22-2 und einen Mechanismus 22-3 zum Bewegen der Einheit 22 in und aus einem Kontakt zu dem Band 19 auf. Während der ersten Übertragung der C-, M- und Y-Tonerbilder auf das Band 19 erhält die Vorrichtung 22-3 die Reinigungseinrichtung 22 von dem Band 19 beabstandet.

Eine Papierübertragungseinrichtung 23 für die zweite Übertragung des Vollfarbenbildes weist eine Vorspannungswalze 23-1, ein Walzenreinigungsblatt bzw. -schneide 23-2 und eine Vorrichtung 23-3 zum Bewegen der Vorspannungswalze 23-1 in und aus einem Kontakt zu dem Band 19 auf. Üblicherweise erhält die Vorrichtung 23-3 die Reinigungs schneide bzw. -blatt 23-2 von dem Band 19 beabstandet. In dem Fall, daß das Voll farbenbild von dem Band 19 auf das Papier 24 übertragen wird, drückt die Vorrichtung 23-3 die Vorspannungswalze 23-1 gegen das Band 19. Zu der gleichen Zeit wird eine vorausgewählte Vorspannung an der Vorspannungswalze 23-1 angelegt.

Das Papier 24 wird durch eine Zuführwalze 25 zugeführt und dann durch eine Registrie rungswalze bzw. Lagegenauigkeitswalze 26 angehalten. Die Registrierungswalze 26 treibt wiederum das Papier 24 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt an, so daß die vor eilende Kante des Papiers 24 die voreilende Kante des auf dem Band 19 getragenen Bildes trifft. Im Ergebnis wird das Bild von dem Band 19 auf das Papier 24 an dem Berührungsbereich zwischen der Antriebswalze 21 und der Vorspannungswalze 23-1 (zweite Übertragung) übertragen. Das Papier 24, das ein Bild trägt, wird zu einer Fixiereinheit 28 mittels eines Bandes 27 befördert. Nachdem das Bild auf dem Papier 24 durch die Fixiereinheit 28 fixiert worden ist, wird das Papier oder die Kopie 24 auf eine Ablage 29 herausbefördert.

Nach der ersten Übertragung des ersten oder Bk-Tonerbildes von der Trommel 9 auf das Band 19, kann das Band 19 in irgendeine der folgenden drei verschiedenen Betriebsarten bzw. Modi bewegt werden. Falls gewünscht, können die drei Modi, die zu beschreiben sind, in einer wirksamen Kombination übernommen werden, abhängig von der Kopien größe, der Kopiergeschwindigkeit usw.

[1] Konstantgeschwindigkeits-Vorwärtsmodus bzw. -betriebsart

(1) Auch nach der ersten Übertragung des Bk-Bildes wird das Band 19 gleichmäßig mit der gleichen Geschwindigkeit vorwärtsbewegt.
(2) Das C-Tonerbild wird auf der Trommel 9 ausgebildet, so daß, falls die Position auf dem Band 19, wo die voreilende Kante des Bk-Bildes angeordnet ist, wieder bei der Trommel 9 ankommt, die führende Kante des C-Tonerbildes die obige Position des Bandes 19 trifft. Im Ergebnis wird das C-Bild auf das Band 19 in exakter Aus richtung mit dem Bk-Bild übertragen.
(3) Nachfolgend werden die M- und Y-Bilder der Reihe nach auf der Trom mel 9 ausgebildet und auf das Band 19 übertragen, um ein Vollfarbenbild zu vervoll ständigen.
(4) Nach der Übertragung des Y- oder des letzten Bildes auf das Band 19, wird das Band 19 gleichmäßig vorwärtsbewegt, um das Vollfarbenbild auf das Papier 24 zu übertragen, wie zuvor ausgeführt wurde.

[II] Vorwärtsbeschleunigungsmodus bzw. -betriebsart

(1) Nach der ersten Übertragung des Bk-Bildes, wird das Band 19 von der Trommel 9 wegbewegt, dazu veranlaßt, mit einer hohen Geschwindigkeit vorwärts zu beschleunigen bzw. zu hüpfen, und dann auf die ursprüngliche Geschwindigkeit zu rückgeführt, um eine vorbestimmte Entfernung zurückzulegen. Dann wird das Band 19 wieder in Berührung zu der Trommel 9 gebracht.
(2) Falls die voreilende Kante des Bk-Bildes auf dem Band 19 wieder bei der Trommel 9 ankommt, trifft es die voreilende Kante des C-Tonerbildes, das auf der Trommel 9 ausgebildet ist. Im Ergebnis wird das C-Bild auf das Band 19 in exakter Ausrichtung zu dem Bk-Bild übertragen.
(3) Nachfolgend werden der Reihe nach die M- und Y-Bilder auf der Trom mel 9 ausgebildet und auf das Band 19 in der gleichen Weise übertragen, um das Vollfarbenbild zu vervollständigen.
(4) Nach der Übertragung des Y- oder letzten Bildes auf das Band 19, wird das Band 19 mit der gleichen Geschwindigkeit vorwärtsbewegt, um das Vollfarbenbild auf das Papier 24 zu übertragen.

[III] Umkehrungs-(Schnellrückkehr-)Betriebsart

(1) Nach der ersten Übertragung des Bk-Bildes wird das Band 19 von der Trommel 9 wegbewegt, zum Halten gebracht und anschließend in der entgegengesetzten Richtung bei einer hohen Geschwindigkeit angetrieben. Folglich läuft die voreilende Kante des Bk-Bildes auf dem Band 19 durch den Zwischenraum zwischen dem Band 19 und der Trommel 9 in der umgekehrten Richtung. Nach dem Bewegen über eine vorbestimmte Entfernung in der entgegengesetzten Richtung wird das Band 19 zum Halten gebracht.
(2) Wenn die voreilende Kante des C-Tonerbildes auf der Trommel 9 an einer vorbestimmten Position kurz vor dem Berührungsbereich zwischen der Trommel 9 und dem Band 19 oder der Bandübertragungsposition ankommt, wird das Band 19 wieder vorwärtsbewegt und wieder in Kontakt zu der Trommel 9 gebracht. Das C-Bild wird von der Trommel 9 auf das Band 19 in exakter Ausrichtung bzw. Passung (Registrie rung) zu dem Bk-Bild übertragen.
(3) Nachfolgend werden die M- und Y-Bilder der Reihe nach auf der Trom mel 9 ausgebildet und auf das Band 19 in der gleichen Weise übertragen, um das Vollfarbenbild zu vervollständigen.
(4) Nach der Übertragung des Y- oder letzten Bildes auf das Band 19, wird das Band 19 gleichmäßig mit derselben Geschwindigkeit vorwärtsbewegt, ohne umge kehrt zu werden. Im Ergebnis wird das Vollfarbenbild von dem Band 19 auf das Papier 24 übertragen.

Das Papier 24, das das Vollfarbenbild trägt, das durch irgendeine der obigen verschiede nen Betriebsarten bzw. Modi übertragen worden ist, wird zu der Fixiereinrichtung 28 durch das Band 27 befördert. Die Fixiereinheit 28 fixiert das Bild auf dem Papier 24 mit einer Heizwalze 28-1, die auf eine vorbestimmte Temperatur ausgesteuert ist, und eine Andruckwalze 28-2. Dann wird das Papier oder die Vollfarbenkopie 24 auf eine Ablage 29 ausgeworfen. Nach jeder ersten Übertragung wird die Oberfläche der Trommel 9 durch die Trommelreinigungseinrichtung 10 gereinigt und anschließend gleichmäßig durch die Entladelampe 11 entladen.

Nachdem das Vollfarbenbild von dem Band 19 auf das Papier 24 übertragen worden ist, wird die Oberfläche des Bandes 19 durch die Bandreinigungseinrichtung 22 gereinigt, die mittels der Vorrichtung 22-3 gegen es gedrückt wird. In einer Wiederholungskopier betriebsart folgt dem Schritt zur Ausbildung des ersten Y-(vierte Farbe)Bildes der Schritt zur Bildung des zweiten Bk-(erste Farbe)Bildes. Auch nach der Übertragung des ersten Vollfarbenbildes auf das Papier 24 wird das zweite Bk-Tonerbild zu dem Abschnitt des Bandes 19 übertragen, das durch die Bandreinigungseinrichtung 22 gereinigt worden ist. Diesem wird durch das gleiche Verfahren, wie es in Verbindung zu dem ersten Papier 24 beschrieben worden ist, gefolgt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, sind Papierkassetten 30, 31, 32 und 33 jeweils mit Papierstapeln einer bestimmten Größe beladen. Wenn eine der Kassetten 30-33 über ein Bedienpult ausgewählt worden ist, das nicht gezeigt ist, werden Papiere aufeinanderfolgend von der ausgewählten Kassette in Richtung der Ausrichtungswalze bzw. Registrierungswalze 26 zugeführt. Das Bezugszeichen 34 bezeichnet ein manuelles Zuführungstablett, das verfügbar ist, um Overheadfolien oder relativ dicke Blätter mit Hand zuzuführen.

In einem Drei- oder Vierfarben-Kopiermodus, wie er von dem oben beschriebenen Vierfarben-Kopiermodus zu unterscheiden ist, wird die obige Prozedur eine Anzahl von Malen wiederholt, die den benannten Farben und der gewünschten Anzahl von Kopien entspricht. In einem Einzelfarben-Kopiermodus wird eine der Entwicklungseinheiten 14-17, die zu der gewünschten Farbe paßt, in Betrieb gehalten, bis eine gewünschte Anzahl von Kopien erzeugt worden ist. Zu der gleichen Zeit wird das Band 19 mit einer konstanten Geschwindigkeit in Kontakt zu der Trommel 9 vorwärtsbewegt, während die Bandreinigungseinrichtung 22 in Kontakt zu dem Band 19 gehalten wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung wird unter den folgenden Bedingungen in die Tat umgesetzt:

Trommel 9: OPC (Organischer Photoleiter)
Band 19: Fluor enthaltendes Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff
Pn = 10¹⁰ Ωcm, Ps = 10⁹ Ωcm

Vorspannungswalze 23-1: Hydrin- bzw. mit Wasserstoffionen beladene Gummiwalze, die mit einem PFE-Rohr bedeckt ist.

Pn = 10⁹ Ωcm

mit mehrwertigem Alkohol (Polyol) (Hauptharz bzw. hauptsächliches Harz), gefärbt durch Kohl stoff für schwarz oder Pigmente für Magenta und Gelb; Silikat zu der äußeren Peripherie hinzugefügt

Entwickler: Tonerkonzentration von 4 bis 6 Gew.-% für jede Farb ladung von -15 bis 15 µc/g bzw. -15 µc/g für jede Farbe

Trommelpotential: -80 bis -130 V für Bildabschnitt (LD-Daten von "255") oder -500 bis -700 V für Hintergrund (LD-Daten von "0").

Versuche wurden durchgeführt, um Bedingungen zu bestimmen, unter denen die lokalen bzw. örtlichen Auslassungen bei einem Bild auftreten, und Bedingungen, um sie zu vermeiden, wie folgt.

Unter den Schemata bzw. Methoden [I]-[IV] nach dem Stand der Technik, die zuvor erörtert wurden, wurden die Methoden [I]-[III] bewertet zu den örtlichen Auslassungen bei einem Bild mit den folgenden festgelegten Bedingungen und unter Verwendung der Oberflächenspannung des Bandes 19 als einem Parameter:

Bedingung 1: Die Oberflächenrauhigkeit des Bandes 19 liegt in dem Bereich von 0,6 bis 0,9 (mittlere Rauhigkeit bei 10 Punkten, wie durch JIS (Japanischer Industriestandard) B0601 vorgeschrieben)

Bedingung 2: Differenz in der linearen Geschwindigkeit von Trommel 9 (V_F)/Band 19 (V_B) . . . 1.1
Band 19 (V_B)/Papier 24 (V_P) . . . 0,91

Bedingung 3: Druck am Berührungsbereich
zwischen Trommel 9 und Band 19. . . 125 g/cm² zwischen Band 19 und Papier 24. . . 250 g/cm²

Bedingung 4: Trommel von PRETER 550 (Handelsname; Photoleiter verfügbar von Ricoh und mit Zinkstearat als Gleitmittel versehen bzw. beschichtet)

Bedingung 5: Entwicklertyp E (Handelsname, erhältlich von Ricoh).

Der in den Fig. 1 und 3 dargestellte Kopierer wurde betrieben, um unter den obigen Bedingungen 1-5 Bilder zu erzeugen, um so die örtliche Auslassung bzw. Weglassung bei einem Bild zu bestimmen. Die Ergebnisse der Auswertung und die Schritte, bei denen die lokale bzw. örtliche Auslassung auftrat, sind unten in der Tabelle 1 aufge führt.

Tabelle 1

In der Tabelle 1 steht ETFE für das Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer und wird mit Neoflon (Handelsname; erhältlich von Daikin Kogyo) in die Tat umgesetzt, PVdF steht für Polyvinylidenfluorid und wird durch Kynar 820 (Handelsname; erhältlich von Penwal) in die Tat umgesetzt, PED steht für Polyethylenterephthalat und wird durch FRPET (Handelsname; erhältlich von Teÿin) in die Tat umgesetzt, PC steht für Polycarbo nat und wird durch Panlite K1300 (Handelsname; erhältlich von Teÿin) in die Tat umge setzt und ABS steht für Acrylonitril-Butadien-Styren-Copolymer (ABS) und wird durch Toyorack Parel (Handelsname; erhältlich von Toray) verwirklicht.

Für die obigen Versuche wurde von Zwischenübertragungsbändern Gebrauch gemacht, die nahtlose Bänder waren, die durch die Extrusion von Polycarbonat (PC) mit darin dispergiertem Kohlenstoff hergestellt wurden und einen Widerstand in einem Bereich von 10¹¹ bis 10¹² Ωcm aufwiesen. Beschichtungsflüssigkeiten wurden durch Dispergieren von Kohlenstoff in jedem der in Tabelle 1 aufgeführten Harze vorbereitet, so daß sie einen bestimmten Widerstand haben würden, der in einem Bereich von 10¹¹ bis 10¹² Ωcm liegt, falls sie aufgetragen und getrocknet würden. Die Beschichtungsflüssigkeiten wurden jeweils auf eines der nahtlosen Bänder durch Sprühen aufgetragen, so daß sie einen 20 µm-Film bilden würden, wenn sie getrocknet würden. Die bereichsweisen bzw. örtlichen Auslassungen bei einem Bild wurden durch Sichtkontrolle in fünf aufeinand erfolgenden Rangzahlen ausgewertet; Rang 5 und Rang 1 waren der beste bzw. schlech teste, während die dazwischenliegenden Ränge in der Mitte waren.

Die unten gezeigte Tabelle 2 führt das Ergebnis von Tabelle 1 im Hinblick auf die Oberflächenspannung und die örtlichen Auslassungs- bzw. Weglassungscharakteristiken auf.

Tabelle 2

In Tabelle 2 sind die Ränge 5-1 für die folgenden Bedingungen repräsentativ:
Rang 5: Keine örtlichen Auslassungen.

Rang 4: Lokale Auslassung, obwohl nicht sichtbar, in mehr als ungefähr 80% annehmbar.

Rang 3: Sichtbare örtliche Auslassung, zu ungefähr 50% annehmbar,

Rang 2: Sichtbare örtliche Auslassung, zu ungefähr 20% annehmbar.

Rang 1: Sichtbare örtliche Auslassung, keinesfalls annehmbar.

Die Ränge 3 und darunter werden als fehlerhaft betrachtet; die Ränge 4 und darüber sind das Ziel.

Wie Tabelle 2 andeutet, ist der Gedanke, daß für die gewünschte Bildübertragung (die örtliche Übertragung beinhaltend) die Oberflächenspannung des Zwischenübertragungs körpers und der Kontaktwinkel bzw. Berührungswinkel bevorzugt groß bzw. klein sein sollten, nicht zutreffend.

Die unten gezeigte Tabelle 3 führt die Ergebnisse nach Tabelle 1 im Hinblick auf den Schritt, bei dem örtliche Auslassung auftrat (erste oder zweite Übertragung) und die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers auf.

Tabelle 3

Wie Tabelle 3 andeutet, tritt die örtliche Auslassung bei der ersten Übertragungsstufe auf, wenn die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers klein ist oder bei der zweiten Übertragungsstufe, wenn wie groß ist. Auch wird es zu erkennen sein, daß die örtliche Auslassung nicht auftritt, wenn die Oberflächenspannung mittelmäßig ist.

Die Tabelle 3 deutet an, daß die örtliche Auslassung bei der ersten Übertragungsstufe auftritt, falls die Oberflächenspannung klein ist, oder bei der zweiten Übertragungsstufe auftritt, wenn sie groß ist. Die Tabelle 3 zeigt auch, daß die örtliche Auslassung nicht auftritt, wenn die Oberflächenspannung zwischen der obigen großen Spannung und der kleinen Spannung liegt.

Das photoleitfähige Element, das für die Versuche verwendet wurde, wurde gemessen und hatte eine Oberflächenspannung von 30 dyn/cm. Dies, verbunden mit den in der Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen, zeigt, daß die Oberflächenspannungen des Zwischen körpers kleiner sind als die des photoleitfähigen Elements oder Bildträgers, und daß die Haftkraft des Toners an dem Bildträger größer ist oder wie leicht das erstere an dem letzteren haftet, als die Haftkraft des Toners an dem Zwischenkörper. Dies führt zu der Erscheinung, daß die elektrostatische Übertragung von dem Bildträger auf den Zwi schenkörper blockiert bzw. behindert wird, oder daß der bereits auf dem letzteren abgeschiedene Toner wieder auf den ersteren zurückübertragen wird, was ein örtlich begrenztes Bild bei der ersten Übertragungsstufe ergibt.

Die Oberflächenspannung kann als eine Kraft, die dazu neigt, den abgeschiedenen Toner abzuziehen, oder als eine physikalische Größe angesehen werden, die dafür repräsentativ ist, wie leicht der Toner haftet. Folglich, falls die Oberflächenspannung des Bildträgers und des Zwischenkörpers oder die des Zwischenkörpers und dem Übertragungsmediums gleich sind, wirkt die Haftkraft nicht zwischen ihnen oder die Leichtigkeit der Tonerhaf tung wirkt nicht in einer Richtung, in der die elektrostatische Kraft, die von dem elektrischen Übertragungsfeld erhalten wird, verschlechtert wird. Es folgt, daß, falls die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers größer oder gleich ist als die Oberflächen spannung des Bildträgers, die örtliche Auslassung bei einem Bild reduziert wird. Ins besondere, wenn der Bildträger die zuvor aufgezeigte Oberflächenspannung von 30 dyn/cm aufweist, sollte der Zwischenkörper bevorzugt eine Oberflächenspannung aufweisen, die gleich oder größer ist als 30 dyn/cm, oder besonders bevorzugt, größer als 30 dyn/cm ist, wie durch Versuche bestimmt wurde. Das Übertragungsmedium oder Papier, das für diese Versuche verwendet wurde, hatte eine Oberflächenspannung von 42 dyn/cm (gemessener Wert). Zellulose weist gemäß dem Polymer-Handbuch eine Oberflächenspannung von ungefähr 35 bis 45 dyn/cm auf.

Es wurde deshalb ermittelt, daß eine wünschenswertere erste und zweite Übertragung erzielbar ist, wenn der Zwischenkörper eine Oberflächenspannung aufweist, die gleich oder größer als 30 dyn/cm ist, aber geringer als 42 dyn/cm ist. Aus diesem Grund stellt die vorliegende Erfindung den Zwischenkörper mit einer Oberflächenspannung zur Verfügung, die kleiner gleich 41 dyn/cm einschließlich 41 dyn/cm ist.

Bezüglich der zweiten Übertragung tritt die örtliche Auslassung bei einem Bild auf, wenn die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers die Oberflächenspannung des Übertragungsmediums übersteigt, wie es üblicherweise hingenommen wird. Folglich kann die örtliche Auslassung verringert werden, wenn die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers kleiner ist als die Oberflächenspannung des Übertragungsmediums.

Folglich wird unter den gegenwartigen Bedingungen für eine Bilderzeugung, wie für die erste Übertragung, die Bedingung erfüllt, daß die Oberflächenspannung des Zwischen körpers (30 bis 41 dyn/cm) größer oder gleich der Oberflächenspannung des photoleitfä higen Elements oder der Bildübertragung (30 dyn/cm) ist, und besonders bevorzugt, daß die erstere (33 bis 41 dyn/cm) größer als die letztere (30 bis 41 dyn/cm) ist. Im Ergeb nis wird die örtliche Auslassung bei der ersten Übertragung eliminiert oder verringert. Die verbesserte erste Übertragung trägt zu der Verbesserung der zweiten Übertragung bei und vermeidet dadurch die örtliche Auslassung.

Werden auch die Bedingungen für die zweite Übertragung in Betracht gezogen, ist es wichtig, die Bedingung zu erfüllen, daß die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers (30 bis 41 dyn/cm) größer ist als oder gleich ist zu der Oberflächenspannung des Bildträgers (30 dyn/cm), jedoch kleiner ist oder gleich ist zu dem Oberflächenpotential des Übertragungsmediums, und bevorzugter ist, daß die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers (33 bis 41 dyn/cm) größer ist als die Oberflächenspannung des Bild trägers (30 dyn/cm). Dies wird aus der Kombination von (PET, aufgetragenes Gleit mittel), (PC, aufgetragenes Gleitmittel und nicht aufgetragen) und (ABS, aufgetragenes Gleitmittel) ersichtlich, die in Tabelle 1 enthalten sind.

Falls die obigen Bedingungen erfüllt sind, werden bereichsweise bzw. örtlich ausgelasse ne Bilder vermieden. Derartige Bedingungen müssen auch erfüllt werden, um örtlich ausgelassene Bilder aufgrund von Alterung abzuschaffen. Insbesondere, selbst wenn die gewünschten Bedingungen an der anfänglichen Stufe erfüllt sind, ist es wahrscheinlich, daß das Verhältnis zwischen dem Bildträger und dem Zwischenkörper aufgrund von Alterung verlorengeht, z. B. bei der Filmbildung von Toner, die zu einer fehlerhaften Übertragung führt. Folglich müssen die obigen Verhältnisse bzw. Gleichungen während des gegenwärtigen Betriebs erfüllt werden, d. h. wann immer der Kopierer zur Erzeu gung eines Bildes betätigt wird.

Für den obigen Zweck sind der Bildträger und der Zwischenkörper aus Materialien hergestellt, die die obigen Verhältnisse bzw. Gleichungen über eine lange Zeitdauer erfüllen. Alternativ kann, wie in Fig. 2 gezeigt ist, während der Kopierer im Betrieb ist, eine Bürstenwalze 10-2 das ebene Gleitmittel 39 aus Zinkstearat auf die Trommel 9 auftragen, während eine Bürste 38 das ebene Gleitmittel 37 aus Zinkstearat auf das Band 19 auftragen kann. In diesem Fall sind die Mengen an Aufgetragenem durch die Bür stenwalze 10-2 und die Bürste 38 für eine Zeiteinheit eingestellt. In jedem Fall wird das obige Verhältnis zwischen der Oberflächenenergie der Trommel 9 und der des Bandes 19 trotz Alterung aufrechterhalten. Wie die Bürstenwalze 10-2 und die Bürste 38 die Gleitmittel 39 bzw. 37 auftragen, wird im einzelnen später beschrieben.

Eine Reihe von ausgedehnten Forschungen und Versuchen zeigte, daß die örtliche Auslassung bei einem Bild vermutlich nicht nur in einem Verhältnis zu der Oberflächen spannung, sondern auch zu der Oberflächenrauhigkeit des Zwischenkörpers, des Drucks, der auf den Berührungsbereich für die Bildübertragung wirkt, der Unterschied in der linearen Geschwindigkeit zwischen den Übertragungselementen, Reibungsaufladungs charakteristiken zwischen den Übertragungselementen und dem Toner usw. in einem Verhältnis steht. Diese Faktoren sind als mehr oder weniger auf die örtliche Auslassung bei einem Bild einwirkend in Betracht zu ziehen.

Durch Experimente wurde auch ermittelt, daß Bilder frei von lokalen Auslassungen sind, falls eine Haftkraft, die zwischen dem Toner und dem Zwischenkörper wirkt, größer ist oder gleich ist zu einer Haftkraft, die zwischen dem Toner und dem Bildträger bei den gegenwärtigen Betriebsbedingungen wirkt, oder falls die Kraft, die zwischen dem Toner und dem Zwischenkörper wirkt, größer oder gleich ist zu der Kraft zwischen dem Toner und dem Bildträger, jedoch kleiner ist oder gleich ist zu der Kraft zwischen dem Toner und dem Übertragungsmedium unter den gegenwärtigen Betriebsbedingungen. Das Wort "Haftkraft" bezieht sich auf die Summe der elektrostatischen Adhäsion, van-der-Waals- Kräfte und chemische und mechanische Adhäsion, die unter den Meßbedingungen auftreten. Chemisch kann ein Teil der Haftkraft durch eine Oberflächenspannung oder ähnliche charakteristische Werte dargestellt werden. Die wirksamste Maßnahme, um die Haftkraft zu verringern, ist die Verringerung der Oberflächenspannung.

Im allgemeinen verringert sich die Übertragungsfähigkeit mit einem Anstieg der Haft kraft zwischen dem Toner und einem Element, auf dem er abgeschieden wird. Deshalb wird, um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, es notwendig, eine derartige Haftkraft zu verringern, jedoch kann, falls zu einer Bilderzeugungsvorrichtung der Art gekommen wird, die die erste Übertragung und die zweite Übertragung beeinflußt, die örtliche Auslassung bei einem Bild nicht vermieden werden, falls die Haftkraft zwischen dem Toner und dem Element, das ihn trägt, einfach verringert wird.

Die Übertragung von Toner von dem Bildträger auf den Zwischenkörper und von dem Zwischenkörper auf das Übertragungsmedium wird durch ein elektrisches Feld bewirkt bzw. beeinflußt. Für die Übertragung von dem Bildträger auf den Zwischenkörper haftet der Toner leicht an dem Bildträger, z. B. auch wenn die Haftkraft zwischen dem Bild träger und dem Toner klein ist, falls die Haftkraft zwischen dem Zwischenkörper und dem Toner klein ist. Im Ergebnis verbleibt der Toner teilweise auf dem Bildträger ohne auf den Zwischenkörper übertragen zu werden. Dies führt zu einem örtlichen bzw. bereichsweisen Verlust des Bildes bei der ersten Übertragungsstufe. Dies trifft auch bei der zweiten Übertragung zu, die zwischen dem Zwischenkörper und dem Übertragungs medium auftritt.

Während die Haftkraft, die zwischen dem Toner und dem Element, das ihn trägt, wirkt, durch ein Meßverfahren bestimmt wird, das beschrieben wird, ist es nicht die Kraft des einzelnen Tonerpartikels, sondern ein statistischer Wert (Mittelwert). Falls die Haftkraft zwischen dem Toner und dem Zwischenkörper größer oder gleich der Haftkraft zwi schen dem Toner und dem Bildträger ist, kann die örtliche Auslassung bei der ersten Übertragungsstufe vermieden werden. Die verbesserte erste Übertragung verbessert auch die zweite Übertragung und verhindert dadurch die örtliche Auslassung. Werden auch die Bedingungen für die zweite Übertragung in Betracht gezogen, ist es auch wichtig, daß die Haftkraft zwischen dem Toner und dem Zwischenkörper größer oder gleich der Haftkraft zwischen dem Toner und dem Bildträger ist, jedoch kleiner oder gleich der Haftkraft zwischen dem Toner und dem Übertragungsmedium ist.

Für die Messung der Haftkraft kann ein Verfahren verwendet werden, das eine Zen trifugalkraft verwendet, wie es z. B. in Journal of Electrophotographic Engineers of Japan, Band 34, Nr. 2, Seite 84, gelehrt wurde. Dieses Verfahren wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben.

Wie in Fig. 12 gezeigt wird, dreht sich ein Probenhalter 60 um die Achse O-O eines Rotors. Der Probenhalter 60 weist ein Bett 61, auf dem Toner T abgeschieden ist, und einen ebenen Tonerfänger 62 außerhalb des Bettes 61 auf. Das Bett 61 ist durch das Material der Trommel 9, des Bandes 19 oder des Papiers 24 in die Tat umgesetzt, auf dem Toner abgeschieden werden sollte. Als Toner T wurde von PRETER 550 Gebrauch gemacht, das eine Partikelgröße von 7,5 µm hat. Der Abstand r zwischen der Rotations achse O-O und der Oberfläche des Bettes 61, wo der Toner abgeschieden wurde, betrug 8 cm. Wenn der Probenhalter 60 um die Achse O-O dreht, fliegt der Toner T von dem Bett 61 mit dem Ergebnis, daß die Menge an Toner auf dem Bett 61 verringert wird. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Probenhalters 60 wurde gemessen, wenn die Menge an auf dem Bett 61 verbliebenem Toner auf 50% verringert war. Die Haftkraft F wird ausgedrückt als:

F = m·r(2·π·R)² (Einheit: nN),

wobei n das Gewicht des Toners T ist, das von dem Fänger 62 aufgefangen wurde, R die obige Umdrehungsgeschwindigkeit des Probenhalters 60 ist und r die Umdrehungs geschwindigkeit der Probe ist.

Die Messung zeigte, daß die Haftkraft zwischen der Trommel 9 und dem Toner T 15 nN beträgt. Folglich wird es zu erkennen sein, daß die Haftkraft zwischen dem Band 19 und dem Toner 3 bis 100 nN beträgt und daß die Haftkraft zwischen dem Papier 24 und dem Toner 50 nN beträgt, wie es auch in der Tabelle 1 gezeigt ist. Folglich tritt die örtliche bzw. bereichsweise Auslassung bei einem Bild nicht bei Rang 5 auf, wenn die Haftkraft zwischen dem Zwischenkörper und dem Toner 18 nN, 20 nN oder 50 nN beträgt, was die Bedingung erfüllt, daß die Haftkraft zwischen dem Zwischenkörper und dem Toner größer oder gleich der Kraft zwischen dem Bildträger und dem Toner, jedoch kleiner oder gleich der Kraft zwischen dem Übertragungsmedium und dem Toner ist. Wenn die Kraft 100 nN beträgt, was die obige Bedingung nicht erfüllt, ist das Ergebnis so gering wie Rang 2 bei der zweiten Übertragungsstufe.

Ferner, wenn die Haftkraft zwischen dem Zwischenkörper und dem Toner 2 nN, 7 nN, 5 nN oder 8 nN beträgt, was die obige Bedingung nicht erfüllt, steht als Ergebnis ein niedriger Rang bei der ersten Übertragungsstufe. Folglich ist es wie bei der ersten Übertragung wichtig, die Bedingung zu erfüllen, daß die Kraft zwischen dem Zwischen element und dem Toner größer oder gleich der Kraft zwischen dem Bildträger und dem Toner ist. Die Verbesserung bei der ersten Übertragung trägt zu der Verbesserung der zweiten Übertragung bei. Wird zudem auch die zweite Übertragung in Betracht gezogen, ist es erforderlich, die Bedingung zu erfüllen, daß die Haftkraft zwischen dem Zwi schenkörper und dem Toner größer als oder gleich zu der Kraft zwischen dem Bildträger und dem Toner, jedoch kleiner oder gleich der Kraft zwischen dem Übertragungs medium und dem Toner ist.

Falls die obigen Bedingungen erfüllt sind, werden bereichsweise bzw. örtlich ausgelasse ne Bilder vermieden. Derartige Bedingungen müssen auch erfüllt werden, um örtlich ausgelassene Bilder aufgrund von Alterung zu vermeiden. Insbesondere ist es wahr scheinlich, daß, auch wenn die gewünschten Bedingungen bei der anfänglichen Stufe erfüllt sind, das Verhältnis zwischen dem Bildträger und dem Zwischenkörper aufgrund von Alterung verlorengeht, z. B. bei der Filmbildung für Toner, die zu einer fehlerhaften Übertragung führt. Folglich müssen die obigen Verhältnisse während des gegenwärtigen Betriebs erfüllt werden, d. h. wann immer der Kopierer zur Erzeugung eines Bildes in Betrieb gesetzt wird.

Für die obigen Zwecke sind der Bildträger und der Zwischenkörper aus Materialien hergestellt, die die obigen Verhältnisse über eine lange Zeitdauer erfüllen. Alternativ trägt, wie in Fig. 2 gezeigt, während der Kopierer im Betrieb ist, eine Bürstenwalze 10-2 das ebene Gleitmittel 39 aus Zinkstearat auf die Trommel 9 auf, während die Bürste 38 das ebene Gleitmittel 37 aus Zinkstearat auf das Band 19 aufträgt. Die Menge des durch die Bürstenwalze 10-2 und die Bürste 38 Aufgetragenen sind für eine Zeiteinheit eingestellt. In jedem Falle ist das obige Verhältnis zwischen der Oberflächenenergie der Trommel 9 und der des Bandes 19 ungeachtet der Alterung aufrechterhalten. Wie die Bürstenwalze 10-2 und die Bürste 38 die Gleitmittel 39 bzw. 37 auftragen, wird im ein zelnen später beschrieben.

Versuche zeigten ferner, daß die lokale Auslassung bei einem Bild verhindert werden kann, wenn die lineare Geschwindigkeit des Zwischenkörpers nicht gleich der linearen Geschwindigkeit des Bildträgers ist und falls die lineare Geschwindigkeit des Zwischen körpers gleich der linearen Geschwindigkeit des Übertragungsmediums ist, wie be schrieben wird. Während einige verschiedene Maßnahmen gegen die lokale Auslassung bei einem Bild vorgeschlagen worden sind, ist die zuvor erörterte Maßnahme [II], d. h. eine Differenz der linearen Geschwindigkeit der Übertragungselemente einschließlich dem Übertragungsmedium, wirksam.

Insbesondere die Fig. 11A und 11B zeigen eine Element III, das Toner trägt, und ein Element V, auf das der Toner von dem Element III zu übertragen ist. Man nehme an, daß, wenn das Element III der Bildträger ist, das Element IV der Zwischenkörper ist, während, wenn das erstere der Zwischenkörper ist, das letztere das Übertragungs medium ist. Die Fig. 11A zeigt eine Bedingung, in der das Verhältnis der linearen Geschwindigkeit zwischen den Elementen III und IV 1 ist, d. h. die Elemente III und IV werden mit der gleichen linearen Geschwindigkeit bewegt. Unter dieser Bedingung wirkt nur eine elektrostatische Kraft fe (= q·E, wobei q und E die Ladung (µC) des Toners T und das elektrische Feld sind) auf den Toner für die Übertragung aufgrund des elektrischen Feldes. Im Gegensatz wird, wie in Fig. 11B gezeigt, falls die lineare Geschwindigkeit des Elements III und die des Elements IV unterschiedlich sind, eine Scherkraft fv zu der elektrostatischen Kraft fe hinzugefügt. Die Scherkraft fv neigt dazu, den Toner T von der Haftkraft, die zwischen den Elementen III und IV wirkt und die den van-der-Waals-Kräften unter anderem zuzuordnen ist, freizugeben bzw. auszulassen. Folglich kann sicher angenommen werden, daß die elektrostatische Kraft fe den Toner T auf das Element IV leichter unter der Bedingung nach Fig. 11B überträgt als unter der Bedingung nach Fig. 11A.

Angesichts des obigen ist es wünschenswert, daß die lineare Geschwindigkeit des Bildträgers und die des Zwischenkörpers unterschiedlich voneinander sind und daß die lineare Geschwindigkeit des Zwischenkörpers und die des Übertragungsmediums unterschiedlich voneinander sind. Jedoch wird die Bildübertragung von dem Bildträger auf den Zwischenkörper ausgedehnt oder zusammengezogen, falls der Zwischenkörper mit einer höheren oder niedrigeren Geschwindigkeit als der Bildträger bei der ersten Übertragungsstufe bewegt wird. Dies erfordert eine zusätzliche Bildverarbeitung für die Korrektur des ausgedehnten bzw. zusammengeschobenen Bildes.

Um das Bild von der obigen Ausdehnung oder Zusammenschiebung ohne auf eine zusätzliche Bildverarbeitung zurückzugreifen, zu befreien, sind der Bildträger und das Übertragungsmedium mit der gleichen Geschwindigkeit bei der ersten Übertragungsstufe und der zweiten Übertragungsstufe zu bewegen und der Zwischenkörper ist relativ zu dem Bildträger oder dem Übertragungsmedium zu beschleunigen oder zu verzögern. Folglich ist die lineare Geschwindigkeit des Zwischenkörpers unterschiedlich von der linearen Geschwindigkeit des Bildträgers. Als ein Ergebnis wird das Bild, falls es bei der ersten Übertragungsstufe ausgedehnt oder zusammengeschoben worden ist, bei der zweiten Übertragungsstufe in dem gleichen Verhältnis wie während der ersten Über tragung zusammengeschoben oder ausgedehnt. Dies reproduziert erfolgreich das gleiche Bild wie das auf dem Bildträger erzeugte Bild und vermeidet dadurch örtliche Aus lassungen, ohne auf eine zusätzliche Bildverarbeitung zurückzugreifen.

Ferner, falls die Bedingung, daß die lineare Geschwindigkeit des Bildträgers und die des Übertragungskörpers unterschiedlich voneinander sein sollen, zusätzlich zu der Bedin gung erfüllt ist, daß die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers größer als oder gleich zu der Oberflächenspannung des Bildträgers ist, kann die örtliche bzw. bereichs weise Auslassung bei einem Bild auch verhindert werden, wie es durch Versuche bestimmt wurde. Dies ist, um die bereichsweisen bzw. örtlichen Auslassungen durch weitere Einschränkungen der Bedingungen zu vermeiden.

Darüber hinaus kann die bereichsweise Auslassung bei einem Bild auch vermieden werden, wie durch Versuche bestimmt worden ist, falls die Bedingung, daß die Ober flächenspannung des Zwischenkörpers größer oder gleich der Oberflächenspannung des Bildträgers, aber kleiner als oder gleich der Oberflächenspannung des Übertragungs mediums ist, und falls die Bedingung, daß die lineare Geschwindigkeit des Zwischenkör pers gleich der linearen Geschwindigkeit des Übertragungsmediums zusätzlich zu der Bedingung, daß die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers größer als die Ober flächenspannung des Bildträgers, aber kleiner oder gleich der Oberflächenspannung des Übertragungsmediums ist, erfüllt sind. Zu der Verhinderung der örtlichen Auslassung ist es wichtig, daß die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers gleich oder größer ist als die Oberflächenspannung des Bildträgers, aber kleiner oder gleich der Oberflächen spannung des Übertragungsmediums ist, wie zuvor festhalten wurde. Der Unterschied in der linearen Geschwindigkeit zwischen den Übertragungselementen ist ebenfalls wichtig, wie früher erörtert wurde. Jedoch, falls der Zwischenübertragungskörper bei einer höheren oder geringeren linearen Geschwindigkeit als der Bildträger bei der ersten Übertragungsstufe bewegt wird, wird das von dem Bildträger auf den Zwischenkörper übertragene Bild ausgedehnt oder zusammengeschoben, wie zuvor festgehalten wurde. Dies erfordert eine zusätzliche Bildverarbeitung, um das ausgedehnte oder zusammen geschobene Bild zu korrigieren. Um das Bild von der obigen Ausdehnung oder Zu sammenschiebung, ohne auf eine zusätzliche Bildverarbeitung zurückzugreifen, zu befreien, werden der Bildträger und das Übertragungsmedium mit der gleichen linearen Geschwindigkeit bewegt und der Übertragungskörper wird relativ zu dem Bildträger oder dem Übertragungsmedium beschleunigt oder verzögert. Im Ergebnis wird das bereits bei der ersten Übertragungsstufe ausgedehnte oder zusammengeschobene Bild bei der zweiten Übertragungsstufe in dem gleichen Verhältnis wie während der ersten Übertragung zusammengeschoben oder ausgedehnt. Das reproduziert das gleiche Bild wie das auf dem Bildträger ausgebildete Bild in erfolgreicher Weise und vermeidet dadurch die bereichsweise Auslassung, ohne auf eine zusätzliche Bildverarbeitung zu rückzugreifen. Natürlich ist die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers ausgewählt, um gleich der Oberflächenspannung des Übertragungsmediums zu sein.

Eine andere Voraussetzung für die Vermeidung der bereichsweisen Auslassung ist, daß die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers größer als oder gleich der Oberflächen energie des Bildträgers ist. Wenn es zu einer reinen Substanz kommt, ist die Ober flächenspannung in seiner Bedeutung äquivalent zu der Oberflächenenergie. Allgemein wird mit der Oberflächenspannung einer Substanz, ob sie rein ist oder nicht, als einem Ersatz für die Oberflächenenergie, wie der Benetzbarkeit, umgegangen. Folglich kann die bereichsweise Auslassung auch vermieden werden, falls dort eine Bedingung gehal ten wird, daß die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers größer als oder gleich der Oberflächenenergie des Bildträgers ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Gleitmittel auf der Oberfläche des Bild trägers aufgetragen, um deren Oberflächenenergie zu verringern. Dies ist eine der Umsetzungen zur Erfüllung der Bedingung, daß die Oberflächenenergie des Zwischen körpers größer oder gleich der Oberflächenenergie des Bildträgers ist. Im allgemeinen wird der Bildträger aus Polycarbonatharz ausgebildet, um die erforderlichen Charakteri stiken einschließlich der elektrostatischen und mechanischen Charakteristiken und der Dauerhaftigkeit zu erhalten. Im Gegensatz dazu ist ein großer Bereich von Materialien für den Zwischenkörper verfügbar; von Fluor enthaltenden Harzen, die eine geringe Oberflächenenergie aufweisen, wird Gebrauch gemacht.

Falls der Zwischenkörper aus einem Material hergestellt ist, das eine geringe Ober flächenenergie hat, ist die Oberflächenenergie geringer als die Oberflächenenergie des Bildträgers und die des Übertragungsmediums. Dies führt zu der bereichsweisen bzw. örtlichen Auslassung bei einem Bild bei der ersten Übertragungsstufe, ungeachtet der zweiten Übertragungsstufe. Das bedeutet, woraus auch immer das Material des Zwi schenkörpers sein kann, die Bedingung, daß dessen Oberflächenenergie größer als oder gleich der Oberflächenenergie des Bildträgers ist, kann nicht zur Erfüllung führen, es sei denn, ein Gleitmittel wird auf dem Bildträger aufgetragen.

Die Menge an Gleitmittel, die auf dem Bildträger aufzutragen ist, sollte soweit wie möglich innerhalb eines Bereiches verringert werden, der die obige Bedingung erfüllt, weil überschüssige Mengen an Gleitmittel einen entgegengesetzten Effekt haben würden. Das Gleitmittel über eine Bürste oder durch Drücken gegen den Bildträger zugeführt wird, wird die Menge der Zuführung über eine Zeiteinheit in Ausdrücken der Drehge schwindigkeit der Bürste oder dem Berührungsdruck des Gleitmittels gesteuert und durch Versuche bestimmt.

Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt wird, weist die Trommelreinigungseinrichtung 10 die Bürstenwalze 10-2 auf, die synchron zu jedoch in entgegengesetzter Richtung zu der Trommel 9 dreht. Die Walze 10-2 entfernt den Toner, der auf der Walze 9 nach der ersten Übertragung verblieben ist, entweder mechanisch oder elektrostatisch, während er über die Oberfläche der Trommel 9 gleitet. Das Gleitmittel 39, dessen Hauptbe standteil Zinkstearat ist, wird in gleichmäßigem Kontakt zu der Walze 10-2 gehalten. Die Walze 10-2 schabt bei der Drehung das Gleitmittel 39 in dem zuvor aufgezeigten Reinigungsschritt ab. Im Ergebnis wird das Gleitmittel 39 der Oberfläche der Trommel 9 zugeführt und anschließend durch die Gummischneide 10-3 eingeebnet, die strom abwärtig der Walze 10-2 angeordnet ist. Falls gewünscht, kann das Auftragen des Gleitmittels 39 intermittierend beeinflußt werden. Es ist zu beachten, daß Zinkstearat ausgewählt wird, weil es leicht zu formen ist und weil es keinen entgegengesetzten Einfluß auf die Trommel 9 bezüglich der Bilderzeugung hat. Folglich kann Zinkstearat durch jede andere vergleichbare Substanz ersetzt werden.

Das Gleitmittel 39 verringert die Oberflächenenergie der Trommel 9 und verstärkt dadurch die Trennfähigkeit des Toners auf der Trommel 9. Folglich wird die gewünsch te Übertragung des Toners von der Trommel 9 auf das Band 19 gefördert.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Gleitmittel auch auf die Oberfläche des Zwischenkörpers zugleich mit dem Auftragen des Gleitmittels auf den Bildträger aufgetragen. Insbesondere wird das Gleitmittel 37 auf das Band 19 aufgetra gen, wenn das Gleitmittel 39 auf die Trommel 9 wie folgt aufgetragen wird.

Da die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers größer oder gleich der Oberflächen energie des Bildträgers sein soll, ist es manchmal erforderlich, das Gleitmittel 37, das auch aus Zinkstearat ist, auf dem Band 19 zugleich mit dem Auftragen des Gleitmittels 39 auf der Trommel 9 aufzutragen. Die Mengen des Auftrags des Gleitmittels auf den Bildträger und den Zwischenkörper sind für eine Zeiteinheit so eingestellt, daß das obige Verhältnis aufrechterhalten wird.

Ferner wird in einer Duplexkopier-Betriebsart zur Ausbildung eines Bildes auf beiden Seiten eines Übertragungsmediums, nachdem Toner auf die Vorderseite des Mediums (die zuerst nach oben zeigt) übertragen und dort fixiert worden ist, wird das Medium durch eine Vorrichtung, die nicht gezeigt ist, umgedreht, mit dem Ergebnis, daß die Vorderseite nach unten weist. Dann wird Toner auf die andere Seite oder Rückseite, die nun nach oben weist, des Mediums durch die zweite Übertragung übertragen. Jedoch ist zu dem Zeitpunkt bzw. zu der Zeit der zweiten Übertragung auf die Rückseite des Mediums Fixieröl, das auf die Heizwalze aufgetragen ist, bereits auf dem Medium abgeschieden worden, um die Trennfähigkeit des Mediums von der Heizwalze zu verstärken. Folglich ist die Oberflächenenergie der Rückseite etwas geringer als zu der Zeit der Bildübertragung auf der Vorderseite. In diesem Zustand bzw. unter dieser Bedingung muß die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers größer als oder gleich zu der Oberflächenenergie des Bildträgers, aber kleiner als oder gleich der Oberflächen energie des Übertragungsmediums sein, um die bereichsweise bzw. örtliche Auslassung bei einem Bild zu vermeiden. Es folgt, daß bei der Duplexkopier-Betriebart die Ober flächenenergie des Bandes 19 kleiner als in einer Einfachkopier-Betriebsart sein muß.

Die vorliegende Erfindung erfüllt das obige Verhältnis durch Auftragen eines Gleit mittels sowohl auf den Bildträger als auch den Zwischenkörper, wodurch in der Duplex kopier-Betriebsart örtlich bzw. bereichsweise ausgelassene Bilder verhindert werden.

Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt wird, ist eine Auftragseinrichtung 36 angeordnet, um dem Band 19 in der Umgebung bzw. Nähe der Walze 35 gegenüberzuliegen. Die Einrichtung 36 weist das ebene Gleitmittel 37 und eine Bürste oder eine Auftragseinrich tung 38 auf, die auf bzw. über die Oberfläche des Gleitmittels 37 gleitet. Das Gleitmittel 37 wird durch Schmelzen eines Gleitmittelzusatzes erzeugt, dessen Hauptbestandteil Zinkstearat ist, und anschließend durch Kühlen verfestigt. Es ist festzuhalten, daß Zinkstearat ausgewählt wird, weil es leicht zu formen ist und weil es keine entgegen gesetzte Beeinflussung des Bandes 19 im Hinblick auf die Bilderzeugung hat. Folglich kann Zinkstearat durch jede andere vergleichbare Substanz ersetzt werden.

Die Einrichtung 36 wird in Betrieb gesetzt, wenn ein vorbestimmter Bilderzeugungs betrieb vervollständigt ist, z. B. jedesmal, wenn 50 Bilder erzeugt worden sind. Die Bürste 38 wird durch eine Antriebsvorrichtung, die nicht gezeigt ist, gedreht. Ein nicht gezeigtes Solenoid veranlaßt die Einrichtung 36, sich so zu bewegen, daß die Bürste 38 über eine vorausgewählte Zeitdauer in Berührung zu dem Band 19 bleibt (entsprechend zu zwei bis drei Drehungen des Bandes 19). Der Teil des Gleitmittels 37, der durch die Bürste 38 abgeschabt wird, wird gleichmäßig auf dem Band 19 durch die Bürste 38 aufgetragen.

Durch die obige Konstruktion wird die Oberflächenenergie der Trommel 9 und die des Bandes 19 jeweils auf einen bestimmten Pegel verringert, so daß nicht nur die erste Übertragung, sondern auch die zweite Übertragung verbessert sind.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gibt das Gleitmittel, das auf dem Bildträger aufgetragen ist, ihm die Oberflächenenergie, die kleiner oder gleich der Oberflächenenergie ist, die dem Zwischenkörper verliehen wird. Das heißt, da die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers größer als oder gleich der Oberflächenenergie des Bildträgers, aber kleiner als oder gleich der des Übertragungsmediums sein kann, das auf die Trommel 9 aufgetragene Gleitmittel die Oberflächenenergie gibt, die kleiner als oder gleich der Oberflächenenergie des Bandes 19 ist. Folglich beeinträchtigt die Oberflächenenergie der Trommel 9 nicht die Übertragung des Toners von der Trommel 9 auf das Band 19, so daß die Trennungsfähigkeit des Toners von der Trommel 9 und deshalb die erste Übertragung verbessert werden.

Wenn das Gleitmittel gleichmäßig in Kontakt mit der Bürstenwalze 10-2 gehalten wird und an die Trommel 9 über die Walze 10-22 aufgrund der Drehung der Walze 10-2 aufgetragen wird, ist die Trennungsfähigkeit des Toners von der Trommel 9 vergleich bar mit oder sogar besser zu der Trennungsfähigkeit von dem Band 19 erzielbar. Dies fördert die erste Übertragung in wünschenswerter Weise.

Die Bedingung, daß die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers größer als oder gleich der Oberflächenenergie des Bildträgers sein soll, kann nicht erfüllt werden, es sei denn, eine größere Menge an Gleitmittel als dem Zwischenkörper wird dem Bildträger zu geführt. Im allgemeinen sind verschiedene Elemente um den Bildträger herum angeord net. Folglich ist es häufig schwierig, einen freigebliebenen Raum für eine Bewegungs vorrichtung auszumachen, um das Gleitmittel intermittierend auf dem Bildträger auf zutragen. In einem solchen Fall wird das obige Verhältnis erfüllt, falls die Auftragung des Gleitmittels auf dem Bildträger gleichmäßig bzw. kontinuierlich ist, während die Auftragung des Gleitmittels auf dem Zwischenkörper intermittierend bzw. diskontinuier lich ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Gleitmittel, das auf der Trommel 9 aufgetra gen wird, identisch mit dem auf das Band 19 aufgetragenen Gleitmittel. Dies erfüllt die Bedingung, daß die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers größer oder gleich der Oberflächenenergie des Bildträgers, jedoch kleiner oder gleich der Oberflächenenergie des Übertragungsmediums ist. Das heißt, die Oberflächenenergie des Bildträgers und die des Zwischenkörpers sind gleich zueinander. Dies beeinträchtigt die Haftkraft des Toners nicht, d. h. die erste Übertragungsfähigkeit.

Ferner wird, um das obige Verhältnis der Oberflächenenergie zu erfüllen, dem Bild träger eine größere Menge an Gleitmittel pro Zeiteinheit zugeführt als dem Zwischen körper.

Im folgenden wird ein Verhältnis zwischen der Veränderung der Oberflächenenergie des Bildträgers und des Zwischenkörpers und der Übertragbarkeit beschrieben. Wie in den Fig. 4 bis 7 gezeigt, ist der Bereich, in dem die erste Übertragung fehlerhaft ist, durch den relativen Unterschied zwischen der Oberflächenenergie des Bildträgers oder der Trommel 9 und der des Zwischenkörpers oder des Bandes 19 bestimmt. Auch ist der Bereich, in dem die zweite Übertragung fehlerhaft ist, durch den absoluten Wert der Oberflächenenergie des Bandes 19 bestimmt. Insbesondere hängen sie wie für die Oberflächenenergie des Bandes 19 und des Übertragungsmediums oder Papiers 24 davon ab, ob die Bedingung, daß die Oberflächenenergie des Bandes 19 kleiner oder gleich der Oberflächenenergie des Papieres 24 erfüllt ist oder nicht. Jedoch ist es natürlich un möglich, die Oberflächenenergie des Papieres 24 zu steuern. Aus diesem Grund wird der fehlerhafte zweite Übertragungsbereich durch den absoluten Wert der Oberflächen energie des Bandes 19 bestimmt.

Einige verschiedene Fälle werden im folgenden beschrieben:

(i) Es sei angenommen, daß dem Bildträger und dem Zwischenkörper nichts zu geführt bzw. aufgetragen wird. Dann steigt die Oberflächenenergie sowohl auf dem Bildträger als auch dem Zwischenkörper mit steigender Kopienanzahl an. Während die Oberfläche des Bildträgers durch die Bürstenwalze 10-2 gerieben wird, ist der Übertragungskörper nicht mit einer derartigen Walze versehen. Folglich, falls der Kopierbetrieb wiederholt wird, steigt die Oberflächenenergie des Bildträgers fortlaufend wegen des Kompromisses zwischen der Verringerung, die dem Reiben der Walze 10-2 zuzuschreiben ist, und dem Anstieg, der der Filmausbildung durch den Toner zuzuschreiben ist, an. Andererseits steigt die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers mit einer höheren Rate an als die Oberflächenenergie des Bildträgers, weil er keine Reibungswalze hat, wie in Fig. 4 gezeigt wird. Folglich wird die Bedingung, daß die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers größer oder gleich der Oberflächenenergie des Bildträgers ist, erfüllt, wodurch die fehlerhafte erste Übertragung vermieden wird.
Jedoch ergibt, wie in Fig. 4 gezeigt, wenn die Anzahl der Kopien, die erzeugt worden ist, eine vorbestimmte Anzahl K1 erreicht, die Bedingung, daß die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers kleiner oder gleich der Oberflächen energie des Übertragungsmediums ist, nicht zutrifft, ein Bild mit bereichsweisen Auslassungen bei der zweiten Übertragungsstufe. Insbesondere ist die erste Übertragung zufriedenstellend, weil die Oberflächenenergie des Bildträgers kleiner ist als die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers. Jedoch ist die zweite Übertragung in dem Bereich fehlerhaft, wo die Oberflächenenergie des Zwi schenkörpers größer ist als die Oberflächenenergie des Bildträgers.
(ii) Man nehme an, daß das Gleitmittel auf dem Zwischenkörper (Stand der Technik) intermittierend aufgetragen wird. Wenn der Kopierbetrieb wiederholt wird, steigt die Oberflächenenergie des Bildträgers nachfolgend wegen des Kompromisses zwischen dem Abfall, der der Reibung der Walze 10-2 zuzuschreiben ist, und dem Anstieg, der der Filmbildung durch den Toner, wie oben aufgeführt, zuzu schreiben ist, an. Gegensätzlicherweise fällt die Oberflächenenergie des Zwi schenkörpers stark ab, wenn das Gleitmittel aufgetragen wird und steigt dann nach dem Auftragen wegen der Filmbildung des Toners stark an. Im Ergebnis verändert sich die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers wiederholt in einer Sägezahnkonfiguration, wie in Fig. 5 gezeigt ist.
Obwohl die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers, wie oben gezeigt, sich in einer Sägezahnkonfiguration ändert, übersteigt sie die Oberflächenenergie des Bildträgers nicht, hält aber einen im wesentlichen konstanten Pegel aufrecht, weil das Gleitmittel mit geringer Oberflächenenergie intermittierend aufgetragen wird. Die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers erreicht den fehlerhaften ersten Übertragungsbereich solange nicht, wie die Filmbildung des Toners auf dem Bildträger nicht merklich ist. Jedoch kommt sie in den fehlerhaften ersten Über tragungsbereich, wenn die Anzahl der Kopien, die erzeugt worden ist, K2 erreicht, weil die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers infolge bzw. nachfol gend ansteigt. Im Ergebnis treten fehlerhafte Bilder einschließlich einem ver schmierten Bild auf. Dies kommt allgemein vor, weil der Kompromiß nicht ausgewogen ist, d. h. die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers nicht gleich mäßig ist.
(iii) Man nehme an, daß ein Gleitmittel auf dem Zwischenkörper intermittierend aufgetragen wird und daß das gleiche Gleitmittel auch auf dem Bildträger aufge tragen wird. Wie in Fig. 6 gezeigt, verändert sich die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers in einer sägezah 11860 00070 552 001000280000000200012000285911174900040 0002019542612 00004 11741nförmigen Konfiguration wegen dem intermit tierenden Auftragen des Gleitmittels, wie unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrie ben. Andererseits bleibt die Oberflächenenergie des Bildträgers gleich, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet wird, die die Böden bzw. Täler des Sägezahns andeuten, weil das gleiche Gleitmittel, wie das auf dem Zwischenkörper aufge tragene Gleitmittel auf dem Bildträger aufgetragen wird. Folglich kommt die Oberflächenenergie des Bildträgers nicht in den fehlerhaften ersten Übertragungs bereich oder den fehlerhaften zweiten Übertragungsbereich.
Fig. 7 zeigt einen Fall, in dem auf den Zwischenkörper ein Gleitmittel mit der gleichen Bedingung wie in Fig. 5 aufgetragen wird, jedoch das Gleitmittel von einer anderen Art ist. In diesem Fall fällt das Gleitmittel auf dem Zwischenkör per in einer unregelmäßigen Weise ab oder der Toner auf dem Körper fällt abhängig von seiner Verteilung auf dem Körper in einer unregelmäßigen Weise ab. Im Ergebnis ändert sich die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers entlang einer Zufallskurve, wie sie von der sägezahnförmigen Kurve nach Fig. 5 zu unterscheiden ist. Jedoch fällt die Oberflächenenergie des Zwischenkörpers nicht unter die Oberflächenenergie des Bildträgers ab, weil das gleiche Gleitmittel auf dem Körper und dem Bildträger aufgetragen wird.
(iv) Spezielle Verfahren und Bedingungen für das Auftragen bzw. Anwenden des Gleitmittels sind wie folgt.

[Anwendung bzw. Auftrag von Gleitmitteln auf dem Zwischenkörper] (a) Verfahren Schritt 1

In dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Farbkopierer wird das von der Trommel 9 auf das Band 19 durch die erste Übertragung übertragene Tonerbild auf das Papier 24 durch die zweite Übertragung übertragen, wie voranstehend ausge führt. Der auf dem Band 19 zurückgebliebene Toner wird nach der zweiten Übertragung durch die Gummischneide bzw. die Gummirakel von der Bandreini gungseinrichtung 22 entfernt. Dieser Reinigungsschritt wird nach jeder zweiten Übertragung bewirkt. Jedesmal, wenn der Reinigungsschritt fünfzigmal wie derholt worden ist, wird dem Band 19 das Gleitmittel zugeführt.

Schritt 2

Die Bürste 38 wird ununterbrochen mit dem ebenen Gleitmittel 37, das aus Zinkstearat gemacht ist, in Berührung gehalten und wird gedreht, während sie auf dem Gleitmittel 37 gleitet. Im Ergebnis wird das Gleitmittel 37 auf der Bürste 38 abgeschieden.

Schritt 3

Während die Bedingung bzw. der Zustand im Schritt 1 aufrechterhalten wird, wird die Auftragseinrichtung 36 durch eine nicht dargestellte Vorrichtung gegen das Band 19 gedrückt.

Schritt 4

Das auf das Band 19 aufgetragene Zinkstearat wird durch die Gummischneide bzw. die Gummirakel 22-2 geebnet bzw. glattgestrichen, um so die Oberfläche des Bandes 19 stabil zu beschichten.

Schritt 5

Die Einrichtung 36 wird, zumindest bis sie Zinkstearat auf die gesamte Periphe rie des Bandes 19 aufträgt, in Berührung zu dem Band 19 gehalten. Dann wird die Einrichtung 36 von dem Band 19 wegbewegt. Nach dem Auftragen des Gleitmittels auf das Band 19 wird die Bürste 38 zum Halten gebracht.

Schritt 6

Die Schneide bzw. die Rakel 22-2 der Reinigungseinrichtung 22 wird in Kontakt zu dem Band 19 zumindest über eine Fläche gehalten, in der Zinkstearat aufge tragen worden ist. Zum Beispiel wird die Schneide 22-2 aus dem Kontakt zu dem Band 19 mittels der Vorrichtung 22-2 gebracht, nachdem der Bereich des Bandes 19, dem das Gleitmittel zugeführt wurde, zweimal an der Schneide 22-2 vorbei gekommen ist, d. h. nachdem das Band 19 zwei Umdrehungen vervollständigt hat.

Schritt 7

Das Band 19 wird nach dem Schritt S6 zum Halten gebracht.

(b) Bedingungen für das Auftragen bzw. Anwenden

Der obige Auftrag bzw. die obige Anwendung wird unter den folgenden Bedin gungen durchgeführt:

Lineare Geschwindigkeit von Band 19:
180 mm/sec
Drehgeschwindigkeit von Bürste 38:	600 Umdrehungen pro Minute (gedreht in der gleichen Richtung wie das Band 19)
Material der Bürste 38:	20,000/Inch² von 300D/48F leitenden Acrylfasern (SA-7 (Handelsname) verfügbar von Toray)
Kaliberdruck bzw. Walzenangriff der Bürste 38 in Zinkstearat:	1 mm
Kaliberdruck von Bürste 38 in das Band 19:	1 mm

[Auftrag des Gleitmittels auf den Bildträger] a) Verfahren Schritt 1

Durch das zuvor aufgeführte Verfahren wird ein Tonerbild auf der Trommel 9 ausgebildet und anschließend auf das Band 19 durch die erste Übertragung übertragen. Das meiste des auf der Trommel 9 verbliebenen Toners wird durch die Bürstenwalze 10-2 von der Trommelreinigungseinrichtung 10 entfernt. Die Walze 10-2 wird durch eine nicht gezeigte Vorrichtung in der entgegengesetzten Richtung zu der Trommel 9 gedreht. Die Walze 10-2 fängt den Toner mecha nisch und elektrisch ein, während sie auf der Trommel 9 gleitet. Der durch die Bürste eingefangene Toner wird auf die Vorspannungswalze 10-4 übertragen, an die eine Vorspannung entgegengesetzter Polarität zu dem Toner angelegt wird. Im Ergebnis wird die Walze 10-2 gereinigt.

Schritt 2

Das ebene bzw. Grundgleitmittel 38, das aus Zinkstearat hergestellt ist, wird ununterbrochen in Kontakt zu der Walze 10-2 gehalten. Das Gleitmittel 39 wird durch die Walze 10-2 abgeschabt und anschließend auf der Bürste abgeschieden.

Schritt 3

Die Walze 10-2 wird dazu veranlaßt, auf der Trommel 9 zu gleiten. Das auf der Bürste 38 abgeschiedene Zinkstearat wird in der gleichen Weise auf die Ober fläche der Trommmel 9 aufgetragen, wie die Auftragung des Gleitmittels auf das Band 19.

Schritt 4

Das auf die Trommel 19 aufgetragene Zinkstearat wird durch die Gummischnei de 10-3, die der Walze 10-2 folgt, eingeebnet und bedeckt die Oberfläche der Trommel 19 stabil bzw. gleichmäßig.

Schritt 5

Die Trommelreinigungseinrichtung 10 wird gleichmäßig in Berührung zu der Trommel 9 gehalten und die Walze 10-2 wird synchron zu der Trommel ange trieben. Im Ergebnis wird Zinkstearat gleichmäßig auf der Trommel 9 aufgetra gen, wobei die Oberflächenenergie der Trommel 9 stabil gehalten wird.

(b) Bedingungen für die Anwendungen bzw. den Auftrag

Das Gleitmittel wird unter den folgenden Bedingungen auf die Trommel 9 aufgetragen:

Lineare Geschwindigkeit der Trommel 9:
180 mm/sec
Drehgeschwindigkeit der Walze 10-2:	170 Umdrehungen pro Minute (gedreht in der entgegengesetzten Richtung zur Trommel 9)
Bürstenmaterial:	20,000/Inch² von 300D/48F leitenden Fasern (SA-1)
Kaliberdruck der Bürste in Zinkstearat:	1 mm
Kaliberdruck von Bürste auf die Trommel 9:	1 mm

Das Gleitmittel 39 kann unmittelbar ohne die Zwischenschaltung der Bürstenwalze in Kontakt zu der Trommel 9 gehalten werden, falls dies gewünscht ist.

Das Gleitmittel kann auf die Trommel 9 in einer größeren Menge als auf dem Band 19 für eine Zeiteinheit aufgetragen werden, um die Bedingungen einzustellen, z. B. die Haftkraft, die Oberflächenenergie und die Oberflächenspannung, die dazu in der Lage sind, Bilder mit bereichsweisen bzw. örtlichen Aus- bzw. Weglassungen zu vermeiden. Die Oberflächenenergie der Trommel 9 wird durch das Gleitmittel konstant gehalten. Unmittelbar nach dem Auftragen des Gleitmittels erhält die Oberfläche des Bandes 19 die gleiche Bedingung wie vor dem Auftrag zurück, solange wie die Mengen des Gleitmittels ausgeglichen sind. Folglich erreicht die Oberflächenenergie des Bandes 19 den fehlerhaften ersten Übertragungsbereich oder den fehlerhaften zweiten Übertra gungsbereich nicht.

In der Praxis verändert sich das Gleitmittel auf dem Band 19 nicht so gleichmäßig wie es in Fig. 6 gezeigt wird. Jedoch kommen weder die Trommel 9 noch das Band 19 in den fehlerhaften ersten Übertragungsbereich, auch wenn die Oberflächenenergie des Bandes 19, wie in Fig. 7 gezeigt, variieren kann, falls die Oberflächenenergie der Trommel 9 konstant bleibt. Dies sichert eine stabile Übertragung, die, wie in Fig. 5 gezeigt, frei von bereichsweisen bzw. örtlichen Aus- bzw. Weglassungen ist.

Während der Auftrag bzw. die Anwendung des Gleitmittels auf die Trommel 9 darge stellt und beschrieben worden ist, wie er mittels der Bürstenwalze 10-2 in die Tat umgesetzt ist, kann eine ausschließliche Auftragseinrichtung mit dem Band 19 verwendet werden, die unabhängig von der Trommelreinigungseinrichtung 10 ist.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist die Oberflächenrauhigkeit des Zwischenkörpers mit 0,6 bis 0,9 µm ausgewählt, wenn die Oberflächenspannung des Zwischenkörpers größer oder gleich dem Oberflächenpotential des Bildträgers ausge wählt wird (mittlere Rauhigkeit über 10 Punkte nach dem voran beschriebenen JIS B0601). Wie zuvor ausgeführt, steht die Oberflächenrauhigkeit in einem Verhältnis zu der Verbesserung der Übertragungsfähigkeit. Die Hinzufügung der obigen Bedingung, die sich auf die Oberflächenrauhigkeit bezieht, verspricht zusätzlichen Erfolg, um zu verhindern, daß Bilder mit bereichsweisen bzw. örtlichen Aus- bzw. Weglassungen erzeugt werden.

Zusammengefaßt wird zu erkennen sein, daß die vorliegende Erfindung eine Abbil dungsvorrichtung bzw. eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Verfügung stellt, die dazu in der Lage ist, Bilder davor zu bewahren, in Bildbereichen bzw. Flecken Verluste zu erfahren.

Verschiedene Abänderungen werden dem Fachmann im Stand der Technik möglich werden, nachdem er die technischen Lehre gemäß der vorliegenden Offenbarung empfangen hat, ohne daß dabei deren Bereich verlassen wird.

In einer Abbildungsvorrichtung von der Art, die mehrere Tonerbilder unterschiedlicher Farbe, die aufeinanderfolgend auf einem Bildträger ausgebildet worden ist, aufeinand erfolgend eines über das andere auf einen endlosen Zwischenübertragungskörper mittels einer ersten Übertragung überträgt, und anschließend das sich ergebende, zusammen gesetzte Farbbild auf ein Übertragungsmedium mittels einer zweiten Übertragung überträgt, wobei der Zwischenübertragungskörper mit einer Oberflächenenergie, einer Oberflächenspannung oder Haftkraft versehen ist, die größer oder gleich dem entspre chenden Wert des Bildträgers, aber kleiner oder gleich dem entsprechenden Wert des Übertragungsmediums ist.

Claims

1. Abbildungsvorrichtung von einem Typ, der ein entwickeltes Bild, das auf einem Bildträger getragen wird, auf einen endlosen Zwischenübertragungskörper durch eine erste Übertragung überträgt und anschließend das entwickelte Bild auf ein Übertragungs medium durch eine zweite Übertragung überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenübertragungskörper eine Oberflächenspannung aufweist, die größer oder gleich der Oberflächenspannung des Bildträgers in einer aktuellen bzw. gegenwärtigen Be triebsbedingung ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenpo tential des Zwischenübertragungskörpers kleiner als 41 dyn/cm einschließlich 41 dyn/cm ist.

3. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der eine lineare Geschwindigkeit des Bildträgers und eine lineare Geschwindigkeit des Zwischenübertragungskörpers voneinander unterschiedlich sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenübertragungskörper eine Oberflächenrauhigkeit von 0,6 bis 0,9 µm in Ausdrücken einer mittleren Rauhigkeit, gemessen über 10 Punkte, beträgt, wie durch JIS B060 vorgeschrieben.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenspannung des Zwischenübertragungskörpers größer oder gleich der Ober flächenspannung des Bildträgers, aber kleiner oder gleich einer Oberflächenspannung des Übertragungsmediums bei einer gegenwärtigen bzw. aktuellen Betriebsbedingung ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger eine lineare Geschwindigkeit hat, die unterschiedlich von einer linearen Geschwindigkeit des Zwischenübertragungskörpers, aber gleich einer linearen Geschwindigkeit des Über tragungsmediums ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenübertragungskörper eine Oberflächenrauhigkeit von 0,6 bis 0,9 µm in Ausdrücken einer mittleren Rauhigkeit, gemessen über 10 Punkte, hat, wie durch JIS B060 vorgeschrieben.

8. Abbildungsvorrichtung eines Typs, der ein entwickeltes Bild, das auf einem Bildträger getragen wird, auf einem endlosen Zwischenübertragungskörper mittels einer ersten Übertragung überträgt und anschließend das entwickelte Bild auf ein Übertra gungsmedium mittels einer zweiten Übertragung überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenübertragungskörper eine Oberflächenenergie aufweist, die größer oder gleich der Oberflächenenergie des Bildträgers bei einer aktuellen bzw. gegenwärtigen Betriebsbedingung ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitmittel auf einer Oberfläche eines Bildträgers aufgetragen wird, um die Oberflächenenergie zu verringern.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitmittel auf einer Oberfläche des Bildträgers und einer Oberfläche des Zwischen übertragungskörpers aufgetragen wird, um die Oberflächenenergie zu verringern.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel, das auf dem Bildträger aufgetragen ist, dem Bildträger eine Oberflächenenergie verleiht, die kleiner oder gleich der Oberflächenenergie ist, die dem Zwischenübertragungskörper durch das Gleitmittel verliehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Bild träger aufgetragene Gleitmittel und das auf dem Zwischenübertragungskörper aufgetrage ne Gleitmittel identisch bzw. gleich sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel in einer größeren Menge auf dem Bildträger aufgetragen wird, als das Gleitmittel, das auf dem Zwischenübertragungskörper über eine Zeiteinheit aufgetragen ist.

14. Abbildungsvorrichtung von einem Typ, der ein entwickeltes Bild, das auf einem Bildträger getragen wird, auf einem endlosen Zwischenübertragungskörper mittels einer ersten Übertragung überträgt und anschließend das entwickelte Bild auf ein Übertra gungsmedium mittels einer zweiten Übertragung überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haftkraft, die zwischen dem Zwischenübertragungskörper und dem Toner wirkt, größer oder gleich einer Haftkraft ist, die zwischen dem Toner und dem Bildträger in einer aktuellen bzw. gegenwärtigen Betriebsbedingung wirkt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftkraft, die zwischen dem Zwischenübertragungskörper und dem Toner wirkt, größer oder gleich der Haftkraft ist, die zwischen dem Bildträger und dem Toner wirkt, aber kleiner oder gleich einer Haftkraft ist, die zwischen dem Übertragungsmedium und dem Toner wirkt.

16. Bildübertragungsvorrichtung von einem Typ, der ein entwickeltes Bild, das auf einem Bildträger getragen ist, auf einen endlosen Zwischenübertragungskörper mittels einer ersten Übertragung überträgt und anschließend das entwickelte Bild mittels einer zweiten Übertragung auf ein Übertragungsmedium überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger eine lineare Geschwindigkeit hat, die von einer linearen Geschwindig keit des Zwischenübertragungskörpers unterschiedlich ist, aber zu einer linearen Ge schwindigkeit des Übertragungsmediums gleich ist.