DE69017514T2 - Gerät für Tonertransport, Wärmefixierung und Bilderzeugung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Verbesserungen von Systemen zum Massentransport und von derartigen Systemen, bei denen eine diskrete Materialmenge van einem auf einer ersten Temperatur gehaltenen Ort zu einem auf einer anderen Temperatur gehaltenen Ort transportiert wird. Sie betrifft insbesondere Systeme, wie z.B. ein Drucksystem, bei dem ein Material mit geringer Masse zur Erzeugung eines Bildes oder einer Farbe zu einem zweiten Ort höherer Temperatur befördert wird, an dem es mit einem Aufnahmemedium verschmolzen wird.
• Im Fotokopier- oder Druckbereich ist es bekannt, dadurch zu drucken, daß zunächst ein elektrostatisches Latentbild auf einer photoleitenden Trommel oder einem Band erzeugt wird, das elektrostatische Latentbild auf der Trommel mit einem Toner entwickelt und der Toner anschließend auf ein bewegliches Band übertragen wird, das den Toner an einer Schmelzstation vorbeibefördert, an welcher der Toner geschmolzen und auf ein Papier oder ein anderes Druckmedium übertragen wird. Systeme dieser Art sind in den US-Patenten 3 893 761, 3 923 392 und 3 947 113 offenbart. Ein derartiges System wurde hergestellt und im Handel vertrieben.
• Bei den dem Anmelder bekannten handelsüblichen Systemen besteht die Hauptfunktion des Riemens bzw. Bandes in der Schaffung eines Transportmechanismus zur Beförderung des entwickelten Tonerbildes zu einer Hochtemperatur-Schmelz- und Übertragungsstation. Das Band ist ein relativ dickes Band einer Dicke von beispielsweise ein oder mehreren Millimetern, das eine zum Schmelzen des transportierten Toners ausreichende isotherme Betriebstemperatur von mehr als 100 ºC aufweist. Bei einer derartigen Ausführung dient der Riemen zur Isolierung des aus einem photoleitenden Band bestehenden Primärteils zur Erzeugung des Latentbildes, von den hohen Schmelztemperaturen. Dadurch kann das photoleitende Band mit einer konventionellen Pulvertoner-Bildentwicklungstechnologie betrieben werden.
• Eine derartige Ausführung erfordert einen komplexen Aufbau, wobei ein erster Bilderzeugungs- und Tonertransportmechanismus bei einer Temperatur betrieben wird und eine vergleichsweise große Transporteinrichtung auf einer höheren Temperatur innerhalb der Maschine gehalten wird. Die Maschine benötigt eine beträchtliche Eingangsleistung sowohl für ihre beheizten und gekühlten Teile und ist mechanisch komplex. Die Übertragung des Toners zwischen zwei oder mehr Zwischenteilen ist bei der Bildqualität zusätzlich zu berücksichtigen.
• Es ist daher bei Systemen dieser Art erwünscht, den mechanischen Aufbau zu vereinfachen, den Leistungsbedarf zu verringern und die Bildübertragungseigenschaften zu verbessern.
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen thermisch wirksamen Transport zwischen zwei Orten unterschiedlicher Temperaturen zu schaffen.
• Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Transportbauteil mit wirkungsvollen Aufnahme- und Abgabeeigenschaften zu schaffen.
• Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Bilderzeugungsvorrichtung mit hohem Wirkungsgrad zu schaffen, bei der ein Latentbild mit einem Tonerpulver an einem ersten Ort entwickelt und das entwickelte Bild zur Erzeugung eines Druckbildes an einen zweiten Ort auf ein Blatt übertragen und mit diesem verschmolzen wird.
• In der GB-A-2 048 172 ist eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2 offenbart. Die Erfindung ist in zwei Aspekten gekennzeichnet durch die Merkmale in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 2.
• Diese und andere gewünschte Eigenschaften werden nach einem Aspekt der Erfindung durch ein Drucksystem erreicht, bei dem sich ein Transportteil, wie z.B. ein Endlosriemen bzw. ein Endlosband, zwischen einem unbeheizten Ort, an dem er Partikel aufnimmt, und einem beheizten Ort bewegt, an dem die Partikel geschmolzen und zur Erzeugung eines Druckbildes auf ein Blatt übertragen werden. Der Riemen bzw. das Band hat eine geringe thermisch wirksame Masse und die sich in entgegengesetzter Richtung zwischen den beheizten und unbeheizten Orten bewegenden Teile des Riemens bzw. des Bands werden in kurzer Entfernung voneinander gehalten, so daß sie Wärme austauschen können. Dadurch wird die Energie verringert, die erforderlich ist, um jeden Bereich des Riemens bzw. Bands an jedem Ort in thermisches Gleichgewicht mit diesem Ort zu bringen, wodurch die aufgrund von Wärmeschwankungen des Riemens bzw. Bands verlorengegangene Energiemenge verringert wird. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung hat das Transportteil einen mehrschichtigen Aufbau mit einer Unterschicht und einer Oberflächenschicht. Die Unterschicht ist eine elastomere Schicht mit einer Nachgiebigkeit, die sich bei geringem Druck an eine Dimensionscharakteristik einer Druckfläche mit einer Faserrauhigkeit anpaßt, und die Oberfläche oder Außenschicht besteht aus einem Material, das bei Ortsfrequenzen unterhalb dieser charakteristischen Dimension hart ist. In einem bevorzugten System bringt ein Druckkopf eine Ladungsverteilung auf dem Bandteil zur Erzeugung eines elektrostatischen Latentbildes auf. In dieser Ausführung kann ein dielektrisches Füllmaterial zu dem Material mindestens einer Schicht hinzugefügt werden, um eine Riemenkapazität von 50 - 250 pF/cm² zu erreichen, und durch die äußere Beschichtung kann sowohl die Toneraufnahme als auch die Tonerabgabe zur Bilderzeugung und zum Drucken von einem einzelnen Bilderzeugungsteil durchgeführt werden.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Ansicht eines thermischen Transportsystems gemäß der Erfindung;
• Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 mit weiteren Konstruktionsdetails in einer Ausführung als Drucksystem;
• Fig. 3 thermische Eigenschaften von unterschiedlichen Wärmeaustauschriemen;
• Fig. 4A - 4C bevorzugte Schichtstrukturen für Transportteile, die sich für die Ausführung von Fig. 2 eignen;
• Fig. 5 ein alternatives System mit Merkmalen der Erfindung; und
• Fig. 6 ein Duplexsystem gemäß der Erfindung.
• Fig. 1 zeigt schematisch einen Hauptaspekt der Erfindung, bei der eine Vorrichtung 1 eine diskrete Materialmasse zwischen einem auf einer ersten Temperatur gehaltenen ersten Ort 10 und einem auf einer anderen Temperatur gehaltenen zweiten Ort 20 über einen Zwischenbereich 30 befördert.
• In der gezeigten Ausführung ist der Ort 10 ein "kalter" Ort, dessen Temperaturbereich durch eine Kühlvorrichtung oder einen Ventilator 12 in einem vorgegebenen Betriebsbereich gehalten wird, und der Ort 20 ist ein heißer Ort, der durch eine Heizvorrichtung 22 auf einer höheren Temperatur gehalten wird. Die Kühlvorrichtung 12 und die Heizvorrichtung 22 können bei Anwendungen weggelassen werden, bei denen die Verfahrensbedingungen an den entsprechenden Orten, wie z.B. ein ständiger Zustrom von kühlem oder heißem Material, für das geeignete Wärmeniveau sorgen. Darüber hinaus kann die relative Lage der heißen und kalten Orte ausgetauscht werden, solange zwei auf unterschiedlichen Temperaturen gehaltene Arbeitsbereiche bestehen.
• Ein über Rollen 6, 7 an Orten 10 bzw. 20 laufender Riemen bzw. ein Band 5 bewegt sich zyklisch zwischen den beiden Orten und transportiert Material, das durch eine Materialabgabeeinheit 8 an einem Ort auf dem Riemen 5 aufgebracht wird. Das Material wird durch eine Materialaufnahmeeinheit 18 an dem anderen Ort aufgenommen, nachdem es eine Temperaturänderung entsprechend der Differenz zwischen der Abgabe- und Aufnahmeumgebung vollzogen hat.
• Gemäß einem Hauptaspekt der Erfindung ist zwischen den sich entgegengesetzt bewegenden heißen und kalten Bereichen des Riemens bzw. Bands eine Wärmebrücke zur Verringerung der vom heißen Bereich der Vorrichtung transportierten Wärmemenge vorgesehen. Dies wird dadurch erreicht, daß die sich entgegengesetzt bewegenden Bereiche des Riemens bzw. Bands 5a, 5b in unmittelbarer Nähe zueinander gehalten werden und einander vorzugsweise in einem Bereich 30 zwischen den Orten 10 und 20 berühren, so daß sie Wärme austauschen. Durch ein Paar von Leitrollen oder Schuhen 6a, 7a wird der gewünschte Riemen- bzw. Bandverlauf beibehalten. Wie dargestellt, nimmt der sich vom kalten zum heißen Ort bewegende Riemen- bzw. Bandbereich 5b, der abgelagertes Material trägt, Wärme von dem sich vom heißen zum kalten Ort bewegenden Riemen- bzw. Bandbereich 5a auf. Dieser Gegenstromwärmeaustausch erhöht die Temperatur des Bereichs 5b und des Materials, den er trägt, während die Temperatur des leeren Rücklaufbereichs 5a verringert wird. Die Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Banddicke und Bandgeschwindigkeit werden derart ausgewählt, daß ein wirksamer Wärmeaustausch zwischen den gegenläufigen Bandbereichen ermöglicht wird, so daß nur eine geringe Wärmemenge zum Ort 10 transportiert wird. Diese Bauweise verringert den Energieverlust durch unerwünschten Energietransport zwischen den beiden Orten und verringert die Energiemenge, die zur Beibehaltung der Betriebstemperatur beider Orte erforderlich ist.
• Fig. 2 zeigt eine Druck- oder Beschichtungsvorrichtung 100, die das Gegenstrom-Wärmeaustausch-Transportsystem von Fig. 1 aufweist. Entsprechende Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und sind zur Verdeutlichung in der selben relativen Lage angeordnet. Die Vorrichtung dient zur Abgabe eines durch Wärme schmelzenden Thermoplasten, z.B. eines Pigments oder Toners, an eine beheizte Station, an der er auf eine bewegte Bahn oder ein Blatt 150 übertragen wird.
• In der gezeigten Vorrichtung ist der Riemen oder das Band 5 ein Riemen bzw. Band mit einer zur Erzeugung eines Latentbildes geladenen dielektrischen Schicht und Tonerpartikel von einem Behälter 8 werden durch eine Bürste oder ein anderes Applikationsgerät 108 derart aufgebracht, daß sie an den geladenen Bereichen des Riemens bzw. Bands haften. Die Riemen- bzw. Bandaußenfläche hat eine geringe freie Oberflächenenergie, so daß das Tonerpulver nur in den geladenen Bereichen des Latentbildes haftet. Der anhaftende Toner wird zu der Heizstation an der Rolle 7 transportiert, an der eine Reihe von Heizvorrichtungen innerhalb der Rolle sowie zum Riemen gerichtete Heizlampen 122 den transportierten Toner weich machen. Ein Papierband 150 wird durch einen (nicht gezeigten) Zufuhrmechanismus zugeführt und wird vorzugsweise vorgeheizt (z.B. durch dieselbe Heizvorrichtung an der Schulter 122a) bevor es mit einem relativ geringen Druck gegen den Riemen 5 durch eine Druckrolle 125 angepreßt wird, um von diesem den weich gemachten Toner aufzunehmen. Dadurch ergibt sich eine einstufige mechanische Übertragung und Verschmelzung des weich gemachten Tonerbildes mit dem Papier. Dieser Übertragungs- und Fixierschritt ("transfuse" step) hebt sich von konventionellen Verfahren ab, bei denen das übertragene Bild im allgemeinen an einer getrennten Heizstation am Papier fixiert wird.
• Ein Abstreifer 126 hält die Rolle 125 sauber und eine Reinigungsrolle 128 mit einer absorbierenden oder adhäsiven Ummantelung berührt den Riemen bzw. das Band zur Abnahme des gesamten nicht übertragenen Resttoners vom Riemen, so daß der die beheizte Rolle 7 verlassende Bereich des Riemens bzw. Bands 5a sauber ist. Wie in Fig. 1 bringen vorzugsweise Winkelrollen 7a, 6a die Riemen- bzw. Bandzwischenbereiche 5a, 5b in Wärmeaustauschkontakt. Eine (gestrichelt dargestellte> Trägerplatte 131 aus nicht wärmeleitendem Material und geringer thermisch wirksamer Masse kann die gegeneinander beweglichen Riemen- bzw. Bandbereiche zwischen den Winkelrollen in noch engeren Kontakt bringen. Alternativ hierzu kann eine Zwischenplatte aus leitendem Material mit geringer Reibung, wie z.B. Gußeisen, zwischen den beiden beweglichen Riemenbereichen angeordnet werden, um die Wärme vom einen zum anderen in einer Wärmebrücke zu leiten.
• Nachdem sich der gereinigte und abgekühlte Riemenbereich 5a durch den Wärmeaustauschbereich bewegt hat, läuft er zu einem elektrostatischen Bilderzeugungsbereich 140, in dem eine Coronaentladungsvorrichtung, z.B. ein Coronastab 141, die restliche Ladungsverteilung auf der Riemenoberfläche löscht. Der Riemen bzw. das Band passiert anschließend einen oder mehrere steuerbare Druckköpfe 142, 144, die eine bildartige Ladungsverteilung auf dem sich bewegenden Riemen bzw. Band derart aufbringen, daß der anschließend durch die Applikationsvorrichtung 108 aufgebrachte Toner mit einer Raumverteilung entsprechend dem gewünschten Bild haftet. In der Prototypausführung war der Druckkopf 144 ein ionographischer Druckkopf, der in dem US-Patent 4 160 257 und späteren Patenten gezeigten allgemeinen Art. Der Druckkopf 144 kann jedoch eine elektrostatische Stiftanordnung oder eine andere Einrichtung zur Erzeugung einer latenten Bildladung aufweisen.
• Die beiden Druckköpfe 142, 144 zur Erzeugung eines Latentbildes stellen zwei unterschiedliche Versuche zur Anordnung eines Druckkopfs relativ zum Riemen bzw. Band dar. Der Druckkopf 144 liegt der Trommel 6 gegenüber und erzeugt eine Bildgeometrie, ähnlich derjenigen von gegenwärtig auf dem Markt befindlichen dielektrischen Trommelsystemen. Der Druckkopf 142 liegt einem Amboß 142a gegenüber, gegen den der Riemen angedrückt wird. Der Amboß 142a ist mit einer gewünschten Oberflächenebenheit oder Krümmung ausgebildet, damit der Riemen oder das Band das durch den Druckkopf 142 erzeugte Ladungsmuster wirklichkeitsgetreu aufnehmen kann. Dieser vorstehend beschriebene Aufbau zeigt, daß das beschriebene dielektrische Riemen- oder Bandsystem dazu ausgebildet ist, Latentladungsbilder durch die Anordnung von mehreren elektrostatischen oder ionographischen Druckköpfen an willkürlichen Stellen entlang des Riemens bzw. Bands vor dem Tonerapplikator 8, 108 zu erzeugen. In der Praxis reicht ein einzelner Druckkopf, z.B. der Druckkopf 144, für einen Einton- oder Einfarbendruck aus.
• Der in dem Prototyp verwendete Toner war ein magnetischer trockener Pulvertoner mit einem schmelzbaren thermoplastischen Pigmentmaterial. Gute Ergebnisse wurden mit dem bekannten magnetischen Wärmeschmelztoner Hitachi HI-Toner HMT 201 bei einer auf 165 ºC gehaltenen heißen Trommel und einer Bandgeschwindigkeit von 38 cm/s erzielt. Dieser besondere Toner weist eine Kornverteilung von 10 - 30 Mikron auf. Ähnliche Einzel- oder Mehrkomponenten-Schmelztoner, wie z.B.Coates M7094, liefern bei dieser Geschwindigkeit vergleichbare Ergebnisse mit Trommeltemperaturen im Bereich von 105 bis 145 ºC.
• Es wurde erkannt, daß das System von Fig. 2 mehrere vorteilhafte Eigenschaften aufweist. Zunächst wird der Toner nach Durchlaufen der Heizvorrichtung 122 in einem einzigen Schritt plastifiziert und auf das Papier übertragen und mit diesem verschmolzen. Daher wird im Gegensatz zu konventionellen Systemen, bei denen der übertragene Toner auf dem Blatt zu einer getrennten Fixierstation befördert wird, nur wenig in der Luft schwebender Toner in den Bilderzeugungsbereich abgegeben. Darüber hinaus wird der durch Wärme weich gemachte Toner im Gegensatz zu einem druckfixierten Toner durch Verwendung eines relativ geringen Kontaktdrukkes von weniger als etwa 6,89 x 10&sup5; Pa (100 psi) übertragen, so daß Hochdruck-Schrägrollen, die das Bild verschmieren könnten, nicht erforderlich sind. Die elastischen Niederdruckrollen können das Bild auf relativ dicke, rauhe oder elektrisch leitende Substrate übertragen und somit ein neues Verfahren zur Erzeugung von Mustern oder Bildern auf derartigen Materialien schaffen. Drittens erzeugt der durch Wärme weich gemachte Toner eine Archivqualitätshaftung des Drucks. Es wurde ferner erkannt, daß durch Verwendung eines einzelnen Bildelements aus einem Riemen oder Band eine Bildregistrierung zwischen unterschiedlichen Stationen auf einfache Weise erreicht wird. Darüber hinaus können Änderungen der Druckgeschwindigkeit ohne wesentliche Änderung des mechanischen Transportmechanismus erreicht werden.
• Ein für das System 100 geeignter Riemen bzw. Band hat zwei Gruppen von Eigenschaften. Die Wärmekapazitäts- und Wärmeübertragungseigenschaften sind erstens vorzugsweise so, daß ein wirksamer Gegenstromwärmeaustausch bei angemessenen Bandbetriebsgeschwindigkeiten auftritt. Die Bandladungsund Toneraufnahme- bzw. abgabeeigenschaften sind zweitens vorzugsweise so, daß eine geeignete Latentbildladung erzeugt wird und daß das Band bei jedem Bildzyklus den Toner wirksam aufnimmt und anschließend vollständig abgibt.
• In bezug auf die thermischen Erfordernisse des Riemens bzw. Bandes hat die Anmelderin Simulationen und Messungen durchgeführt, um den Energiebedarf eines aus unterschiedlichen Materialien hergestellten Riemens bzw. Bandes, wie z.B. einer aluminisierten Polyimid-KAPTON*-Schicht, einer mit PTFE beschichteten aluminisierten KAPTON-Schicht und eines Bands aus rostfreiem Stahl, zu bestimmen. Diese Simulationen und Experimente unterstützten das Ergebnis, daß die Wärmeleitfähigkeit des Riemens bzw. Bandes für dünne Riemen bzw. Bänder (unter einer Dicke von etwa 1 mm) bei einer Riemen- bzw. Bandgeschwindigkeit von 0,5 - 1,0 m/s unkritischer war als die Wärmekapazität des Riemen- bzw. Bandmaterials bei der Bestimmung des Energieaustausches im Gegenstromaustauschbereich 30 und des Energieverlustes an die Kühlwalze * KAPTON ist ein Warenzeichen
• 6. Daher benötigt rostfreier Stahl ein Vielfaches an Eingangsleistung bei jeder Bandgeschwindigkeit und beschichtetes Polyimid war weniger effizient als die unbeschichtete Folie.
• Fig. 3 zeigt repräsentative Temperaturwerte, die an Riemen bzw. Bändern aus den obengenannten Materialien abgenommen wurden, die eine Länge von etwa 1 m aufwiesen und auf einer Versuchsanlage bei einer Geschwindigkeit von etwa 0,5 m/s liefen. Die Temperatur wurde an Punkten A, B, C, D, E in Übereinstimmung mit den in Fig. 2 gezeigten nach einer anfänglichen Aufwärmperiode gemessen. Der gesamte Wärmeübergang zwischen Bereichen des Riemens, der proportional zu der Differenz TE - TD ist, und der Energieverlust an die kalte Walze, der proportional zu der Temperaturdifferenz TB - TC ist, sind mit dem unbeschichteten KAPTON-Band jeweils entscheidend besser. Mit dem Band aus rostfreiem Stahl konnte die Übertemperatur des Bandes an der heißen Seite aufgrund der größeren Wärmekapazität des Bandes nicht wirksam reduziert werden. Auch das PTFE-beschichtete Band war aufgrund seiner erhöhten Masse bei dieser Bandgeschwindigkeit weniger effektiv.
• Die Bandgeschwindigkeit von etwa 0,5 m/s entspricht einer gewünschten Geschwindigkeit für einen Drucker zur Erreichung einer Druckgeschwindigkeit von einem oder mehrerer Blätter pro Sekunde. Die Fähigkeit der sich entgegengesetzt bewegenden Bandbereiche zum Wärmeaustausch und zur jeweiligen Erreichung einer im wesentlichen gleichförmigen Temperatur über deren Dicke hängt von deren Dicke, spezifischen Wärme, Kontaktlänge, Bandgeschwindigkeit und von den Reibungskräften ab. Die Anmelderin hat herausgefunden, daß eine Banddicke von etwa 0,1 mm und vorzugsweise im Bereich von 0,02 - 0,2 mm einen für das Drucken geeigneten effektiven Übergang für die volle Dicke des Bandes bei einem Bandgeschwindigkeitsbereich von 0,1 bis 2,5 m/s ermöglicht. Eine Vielzahl von kommerziell verfügbaren Folien- oder Blattmaterialien, wie z.B. rostfreier Stahl, Beryllium-Kupfer, unterschiedliche Formen von KAPTON-Folien und andere Materialien, sind alles geeignete Bandmaterialien, welche die erforderliche Zugspannung, Wärmemasse und Leitfähigkeit aufweisen. Bei den für das Drucken optimalen höheren Geschwindigkeiten sind Materialien mit einer geringeren Wärmemasse überlegen. Eine höhere thermische Leitfähigkeit beeinflußt nicht merklich den Wärmeübergang im Bereich der betrachteten geringen Banddicken.
• Zusätzlich zu diesen physikalischen Parametern hat die Anrnelderin herausgefunden, daß bei der Herstellung der einander zugewandten Schichten des Riemens bzw. Bandes aus einem dielektrischen Material zur Speicherung von Ladung eine meßbare Verbesserung des Wärmeübergangs dadurch auftritt, daß die einander gegenüberliegenden Riemen- bzw. Bandbereiche durch elektrostatische Anziehung zwischen den sich entgegengesetzt bewegenden Bereichen des geladenen Riemens in wirksameren thermischen Kontakt miteinander gebracht werden. Eine Asymmetrie in der Rollenanordnung o.ä. reicht aus, um den notwendigen Unterschied in der reibungselektrischen Ladung der zwei sich entgegengesetzt bewegenden Riemenbereiche zu verursachen, was eine derartige Anziehung bewirkt. Der Riemen bzw. das Band ist vorzugsweise etwas leitend, um einen übermäßigen statischen Ladungsaufbau zu verhindern, was den mechanischen Reibungswiderstand des Riemens bzw. Bandes erhöht.
• Der zweite Aspekt des Riemen- bzw. Bandaufbaus, der für den Betrieb der thermoplastischen Druckvorrichtung 100 von Bedeutung ist, betrifft die Toneraufnahme- und abgabeeigenschaften des Riemens bzw. Bandes. Diese Eigenschaften werden unter Bezug auf den vorstehend beschriebenen Druckkopfaufbau erläutert, der gemäß in der Literatur bekannter allgemeiner Prinzipien durch Aufbringen eines Latentladungsbildes auf einem dielektrischen Bauteil derart arbeitet, daß eine Aufladung auf mehrere hundert Volt an einem Punkt des Bauteils zur Anziehung von Tonerpartikeln auf das dielektrische Bauteil erfolgt.
• Für einen derartigen Betrieb hat die Anmelderin einen Riemen bzw. ein Band mit einer Kapazität von etwa 125 bis 225 pF/cm² verwendet und sieht einen bevorzugten Bereich für andere bekannte Ladungs- und Tonungssysteme von 50 bis 500 pF/cm² in Betracht. Für bestimmte Systeme, wie z.B. eines mit einem tasterartigen Ladungskopf, kann eine Riemenbzw. Bandkapazität von etwa 1000 pF/cm² erwünscht sein und für andere Systeme kann ein Betrieb mit einer Riemen- bzw. Bandkapazität von sogar nur 10 pF/cm² möglich sein. Der Aufbau eines bevorzugten Riemens bzw. Bandes mit einer Kapazität von 125 - 225 pF/cm², der in einen derartigen Kapazitätsbereich fällt, wird im folgenden im Anschluß an die Betrachtung von Tonerabgabeeigenschaften im einzelnen erläutert.
• Die Anmelderin hat herausgefunden, daß die physikalische Veränderung des Toners zwischen seiner Aufnahme und seiner letzten Übertragung auf ein Druckmedium technische Probleme verursacht. Die Außenschicht des Riemens besteht vorzugsweise aus einem Material mit einer geringen freien Oberflächenenergie, um sicherzustellen, daß Pulvertoner nur an denjenigen Bereichen angezogen und dort gehalten wird, die ein Latentladungsbild tragen. Wenn der Toner durch Wärme weich gemacht oder geschmolzen wird, ist das Material mit der geringen freien Oberflächenenergie haftend. Aufgrund dieser Haftungseigenschaft neigt der Toner dazu, daß es sich beim Weichwerden zu Tröpfchen zusammenballt und dieser Effekt kann die Qualität des übertragenen Bildes verschlechtern. Die Anmelderin hat ferner herausgefunden, daß mikroskopische Poren in dem übertragenen Bild auftreten und den unregelmäßigen Oberflächenmerkmalen in dem Papier oder Druckmedium entsprechen. Daher können Papierfasern, Körner und Oberflächenmerkmale einer Größe von etwa 0,01 mm, die charakteristisch für die Oberflächenrauhigkeit einer Papieroberfläche sind, die vollständige Übertragung des Toners verhindern, wenn der den Toner tragende beheizte Riemen bzw. das Band gegen ein Blatt gedrückt wird.
• Diese Probleme werden dadurch gelöst, daß auf dem Riemen bzw. Band eine Elastomerschicht mit einer ausreichenden Nachgiebigkeit zur Anpassung an die rauhe Papieroberfläche angebracht und die Elastomerschicht mit einer harten Oberflächenbeschichtung abgedeckt wird. Die harte Beschichtung ist ausreichend dünn, damit sich die Riemen- oder Bandoberfläche noch an die rauhe Papieroberfläche anpassen kann, ist jedoch hart genug, um sicherzustellen, daß die Riemenoder Bandoberfläche sich nicht an wesentlich kleinere Merkmale anpaßt und keinen Papierstaub oder Tonerpartikel mitnimmt. Nach Ansicht der Anmelderin ist die harte Schicht bei Arbeitsrollendrücken von 6,89 x 10&sup5; Pa bis 10,34 x 10&sup5; Pa (100 - 150 psi) ausreichend hart, um eine Oberflächenanpassung an Merkmale von 10 nm (100 Angström) oder weniger zu verhindern und verhindert somit, daß die Van der Waalschen Anziehungskräfte auf ein Tonerpartikel oder einen weich gemachten Tonerklumpen über einen Bereich von ausreichend enger Berührung wirken, daß dieser am Riemen bzw. Band anhaftet. Dies gewährleistet, daß die Oberfläche nicht haftet und keine ausreichenden molekularen Anziehungskräfte zum Festhalten des Toners bei einem fehlenden Latentbild oder bei einer vorhandenen mechanischen Adhäsion des aufgeheizten Toners am Papier entwickelt.
• Geeignete Elastomer- und Hartschichteigenschaften können beispielsweise durch eine Elastomerschicht von etwa 0,05 mm Dicke erreicht werden, die auf einem KAPTON-Band mit einem Siliconkautschuk einer Härte von 30 Shore A ausgebildet und mit einer 0,05 mm dicken Polymerschicht mit einer Härte von etwa 35 - 45 Shore D beschichtet ist.
• Ein geeignetes Material für Hartüberzüge stellt das von Dow Corning unter der Bezeichnung R-4-3117 conformal coating verkaufte anpassungsfähige Beschichtungsmaterial aus einem Siliconharz dar. Hierbei handelt es sich um mit Methoxygruppen funktionalisiertes Siliconharz, indem während der Härtung durch einen hohen Vernetzungsgrad Methoxygruppen hinzugefügt werden, durch die das Gesamtmolekulargewicht der polymerisierten Beschichtung erhöht wird. Zu den als Bandsubstrate geeigneten Materialien gehören 0,5 mm dicke Folien aus Ultem*, KAPTON* oder andere relativ feste und nicht dehnbare Gewebematerialien, wie z.B. silicongefülltes gewebtes Nomex* oder Stoffe aus Kevlar*, die bei Temperaturen bis zu 200 ºC eingesetzt werden können. Geeignete leitfähige Materialien sind in oder auf der Substratschicht zur Steuerung der Aufladung eingeschlossen und stellen eine Grundebene dar. Geeignete Materialien für eine elastomere Zwischenschicht enthalten Siliconkautschuke, Fluorpolymere, wie z.B. Viton, und andere wärmebeständige Materialien mit einer Härte von etwa 20 - 50 Shore A.
• Die Fig. 4A, 4B, 4C zeigen drei unterschiedliche Riemenbzw. Bandbauarten, die eine Reihe von Eigenschaften veranschaulichen. * Ultern, KAPTON, Nomex und Kevlar sind eingetragene Marken. KAPToN ist ein gehärtetes Bandmaterial aus Polyimidharz; Ultem ist ein Polyetherimid; Nomex ist eine hochtemperaturbeständige Nylonfaser; und Kevlargewebe ist ein gewebtes Fasermaterial aus einern Fluorelastomer.
• In Fig. 4A enthält ein Riemen bzw. Band 50 einen elektrisch leitenden Träger 51 aus 0,05 mm dickem aluminisiertem KAPTON und weist eine 0,04 mm dicke Schicht 52 aus Siliconkautschuk auf, die mit einer 0,005 mm dicken Außenschicht 53 überzogen ist. Die Schicht 52 hat eine Härte von 35 Shore A, während die Oberflächenschicht 53 eine Härte von 45 Shore D aufweist. Da die unterschiedlichen Polymere eine Dielektrizitätskonstante zwischen zwei und drei aufweisen, wird der Mehrschichtaufbau durch Einfügung eines Füllmaterials mit hoher Dielektrizitätskonstante in mindestens einer Schicht modifiziert. Die Verwendung eines Füllmaterials in dieser Art erhöht die Härte und demgemäß wird bei einer derartigen Bauweise eine dickere Elastomerschicht oder ein weicheres Elastomer verwendet, um die gewünschte Oberflächenanpassung beizubehalten.
• Fig. 4B zeigt einen derartigen gefüllten Riemenaufbau 60. In dieser Ausführung besteht das Substrat aus einer 0,05 mm dicken thermisch leitenden Folie 61, die eine metallisierte Fläche 61a, wie z.B. den MT-Film von Dupont aufweist. Die Elastomerschicht 62 besteht aus einem von Castall Inc. in Weymouth, Mass., hergestellten Siliconkautschuk, dem eine ausreichende Menge an Bariumtitanat in einer vorbereiteten Zusammensetzung zur Erreichung einer Dielektrizitätskonstante von 13 zugesetzt ist und eine Härte des Netzes von etwa 40 - 45 Shore A aufweist. Die harte Außenschicht 53 ist mit der von Fig. 4A identisch. Andere Zusätze können zugemischt oder substituiert werden, um die Riemen- bzw. Bandkapazität, die thermische Leitfähigkeit oder beides, anzupassen.
• Fig. 4C zeigt einen alternativen Riemen- bzw. Bandaufbau 70, bei dem ein Gewebeband 71 mit einem geringen spezifischen Gewicht mit einem weichen, elektrisch leitenden Siliconkautschukbindemittel 71a zur Bildung eines 0,075 mm dikken leitenden Trägers imprägniert ist. Ein geeigneter Kautschuk kann eine Härte von 35 Shore A und eine elektrische Leitfähigkeit von 10³ Ohm-cm aufweisen. In diesem Fall ist das Substrat anpassungsfähig und die Siliconkautschukschicht 72 kann daher ziemlich dünn sein, da keine zusätzliche Nachgiebigkeit erforderlich ist. Die Schicht 72 kann beispielsweise aus einem Elastomer einer Härte von 30 Shore A und einer Dicke von unter 0,05 mm bestehen. Die Schicht 72 ist wie bei den anderen Beispielen mit einer harten Außenschicht 53 beschichtet. Die Schichten 72, 53 sind damit ausreichend dünn, um eine hohe Kapazität ohne Füllmittel zu erreichen.
• In den beiden zuletzt genannten Fällen kann durch Verwendung eines leitenden Substrats der Riemen bzw. das Band geerdet werden, indem geerdete Leitrollen 6, 7 in der Vorrichtung gemäß Fig. 2 verwendet werden.
• Bei Verwendung des vorstehend beschriebenen Dow Corning R-4-3117 Siliconkautschuk-Beschichtungsmaterials als nicht haftende Oberflächenbeschichtung hat die Anmelderin herausgefunden, daß Außenschichten mit einer Dicke von 0,0025 - 0,005 mm als ausreichend dünn erscheinen, um eine Anpassung des Riemens bzw. des Bandes an Oberflächenrauhigkeiten von 0,01 mm zu ermöglichen, während sie jedoch gleichzeitig hart genug sind, um zu verhindern, daß Toner mitgerissen wird. Oberflächenschichten von mehr als 0,0075 - 0,01 mm Dicke erscheinen zu steif, um eine vollständige Bildübertragung auf eine Papieroberfläche zu ermöglichen. Zum Aufbringen der harten Oberflächenschicht hat die Anmelderin einen Mayer-Wicklungsstab als Auftragsmittel verwendet. Zur Erzeugung der elastomeren Zwischenschicht wurde der Siliconkautschuk durch eine Messer- und Rollanordnung zur Erzeugung einer glatten Schicht von gleichmäßiger Dicke beschichtet.
• Zum Erhalt der gewünschten Oberflächeneigenschaften sind unterschiedliche Abwandlungen der obengenannten Oberflächenbeschichtungsausführungen möglich. Zum Erhalt einer Hartschicht über dem weichen Siliconkautschuk kann man z.B. die Siliconkautschukoberfläche durch Stickstoffionenbeschuß bei Ionenenergien von 50 - 100 keV und einer Stromstärke von etwa 0,01 mA/cm² mit einer Dosis von 10¹³ Ionen/cm² behandeln. Dies ergibt eine glatte und harte Oberfläche, die kein Tonerpulver mitnimmt. Bin weiteres Verfahren besteht darin, die Elastomerschicht einem Plasma auszusetzen. Sowohl der Ionenbeschuß als auch die Plasmareaktionsverfahren werden zur Förderung der Vernetzung als geeignet erachtet. Besondere Materialien können zur Erreichung eines gewünschten Polymerisationsvernetzungsgrades verwendet werden. Eine Oberflächenschicht aus Vinyl-Dimethyl-Siliconkautschuk kann beispielsweise durch Elektronenstrahlbehandlung polymerisiert werden, um eine harte Außenschicht von geeigneter Dicke und Härte zu erhalten. Die Polymerisation der Außenschicht kann auch durch Ultraviolett-, katalytische, Corona- oder chemische Polymerisationsverfahren gesteuert werden.
• Bei all diesen Herstellungsverfahren weist das Substrat eine Formbeständigkeit auf, während das Substrat und die unter der Oberfläche befindliche Schicht zusammen derart gewählt sind, daß sie durch Andruck über eine Druckrolle bei einem relativ geringen Druck von 3,45 x 10&sup5; Pa bis 10,34 x 10&sup5; Pa (50 - 150 psi) eine ausreichende Nachgiebigkeit zur Anpassung an ein Druckelement, wie z.B. eine Metallplatte, Papier oder Acetat, mit einer charakteristischen Oberflächenrauhigkeit, aufweisen. Die elastische Verformung der Riemen- bzw. Bandbeschichtung muß in Einklang stehen mit der beabsichtigten Oberflächenrauhigkeit bei diesem Druck. Die harte Oberflächenschicht ist dann zur Verhinderung einer Mitnahme von Toner ausreichend dick und hart ausgebildet, ist jedoch nicht so hart oder dick, daß die Formanpassung der Oberfläche beeinträchtigt wird. Bei Verwendung einer Oberflächenschicht mit geringer freier Oberflächenenergie haftet der weich gemachte oder geschmolzene Toner nicht an dem Riemen bzw. Band und der Toner wird beim Andruck vollständig auf das Druckbauteil übertragen. Eine freie Oberflächenenergie von 2 x 10&supmin;² N/m (20 dynes/cm) oder weniger ist erwünscht.
• Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckers 200, der ein Übertragungsband 205 mit einer elastomeren nachgiebigen Schicht und einer harten Außenhaut aufweist. Bei dieser Ausführung enthält ein erster Teil der Vorrichtung einen Abschnitt 201 zur Erzeugung des Latentbildes und zur Aufbringung des Toners, und ein zweiter Teil 202 enthält ein Band 205 zur Übertragung und Fixierung des entwickelten Bildes. Der Abschnitt 201 ist mit einem Band 210 dargestellt, das ein entwickeltes Tonerbild trägt. Alternativ hierzu kann das Band 210 durch ein geeignetes Bildaufnahmeelement, wie z.B. eine dielektrische Walze, eine dielektrische Platte oder ein Photoleitelement, ersetzt werden. Im Abschnitt 201 kann somit die gesamte bekannte Photokopier-, Laserdruck- oder Bilderzeugungstechnologie zur Erzeugung eines Tonerbildes verwendet werden.
• Der zweite Teil 202 enthält ein Übertragungsband 205, das beispielsweise einen ähnlichen Bandaufbau, wie in Fig. 4A dargestellt, aufweist, kann aber ein nichtleitendes Substrat haben. Der Toner wird von dem Band oder der Trommel 210 durch einen Übergang elektrostatischer Ladung auf das Band 205 übertragen.
• Der Übergang zwischen den Bauteilen 210 und 205 kann entweder durch Coronaladung des dielektrischen Kunststoffbandes 205 oder durch elektrische Vorspannung der Rolle 206 hinter dem Band am Tonerübertragungspunkt bewirkt werden. Dadurch wird das Tonerbild 212 von dem Originalteil, auf dem es erzeugt wurde, auf das letzte Wärmeübertragungsband 205 übertragen. Bei Verwendung dieses elektrostatischen Verfahrens kann der Wirkungsgrad etwa bei 90 % liegen. Aufgrund der fehlenden Oberflächenrauhigkeit und der fehlenden Schwankungen in der elektrischen Leitfähigkeit der Elemente 205, 210, auf die man bei elektrostatischer Bildübertragung auf Papier typischerweise stößt und die durch Feuchtigkeitsschwankungen erzeugt werden, findet eine konsistente elektrostatische Übertragung zwischen den Abschnitten 201 und 202 statt. Der Abschnitt 201 enthält ferner eine Haft- oder eine entsprechende Reinigungsrolle 211, die das dielektrische Bildbauteil 210 zur Entfernung des restlichen nicht übertragenen Toners berührt. Wie in der Ausführung nach Fig. 2 bewegt sich das Band 205 zwischen seinem Toneraufnahmepunkt an der Rolle 206 und einer Fixierstation an der Rolle 207, an welcher der aufgeschmolzene Toner durch eine Druckrolle 230 auf ein Papierblatt oder eine Bahn übertragen wird. Vorzugsweise liefern Heizstrahler 235 innerhalb der Rolle 207 die erforderliche Wärmezufuhr.
• Die harte Außenschicht des Bandes 205 verringert die Wahrscheinlichkeit der Papierstaubablagerungen auf dieser Bandoberfläche und etwa vorhandener Staub wird erwartungsgemäß nur einen geringen oder keinen Einfluß auf die Tonerbildübertragungsqualität haben. Von diesem System wird aufgrund der harten Außenschicht eine lange Lebensdauer und damit eine Verbesserung gegenüber Tonerübertragungssystemen mit weicheren oder haftenden Bändern erwartet.
• Fig. 6 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes System 160. In dieser Ausführung sind erste und zweite, im wesentlichen vollständige Band-Abbildungssysteme 162, 164 derart angeordnet, daß jedes Band ein Tonerbild zu jeweils einer der gegenüberliegenden Rollen befördert, die jeweils den Rollen 7 von Fig. 2 entsprechen. An den Rollen 163, 165 werden die beiden Bilder gleichzeitig auf die gegenüberliegenden Seiten eines Blattes 150 übertragen. Die Heizvorrichtungen zum Weichmachen des Toners sind zur Verdeutlichungen durch Quarzlampen 167 innerhalb der Walzen dargestellt.
• Die Elemente 8a, 128a, 144a (bzw. 8b, 128b, 144b) des entsprechenden Band-Abbildungssystems sind identisch und entsprechen den Elementen 8, 128, 144 von Fig. 2.
• Bei dieser Ausführung ist anstelle einer Anordnung einer Antriebsrolle 7 und einer Druckrolle 125 wie in Fig. 2 jede der Rollen 163, 165 eine Bandantriebsrolle und beide haben identische Oberflächenschichten und elastische Druckeigenschaften, um auf ein zwischen den Rollen hindurchlaufendes Blatt gewünschter Dicke einen Druck von etwa 6,89 x 10&sup5; Pa bis 10,34 x 10&sup5; Pa (100 - 150 psi) auszuüben. Dadurch wird eine gleichförmige Übertragung des Tonerbildes auf jede Seite des Papiers gewährleistet. Die Anordnung mit gegenüberliegenden Bändern nach Fig. 6 vereinfacht gegenüber bekannten Duplex-Systemen mit mehrfach oder seriell angetriebenen Bildübertragungsbauteilen erheblich den für den Bildabgleich zwischen den beiden Seiten des Duplex-Systems erforderlichen Aufbau. Wenn das Latentbild durch eine vorstehend beschriebene elektrisch betriebene Aufladungsvorrichtung 144 erzeugt wird, können Seiten- und Längsverschiebungen des Ladungsbildes auf einem Riemen durch geeignete Zeitverschiebungen elektronisch vollständig durchgeführt werden, welche in die an die Aufladungsvorrichtung 144 angelegten Antriebssignale eingebracht werden. Eine derartige Zeiteinstellung kann durch eine Vorrichtung zur Erkennung der Bandposition automatisch durchgeführt werden, die eine Reihe von Positioniermarken erfaßt, die durch den Kopf 144 außerhalb des Teils des Riemens angebracht werden, der das Latentbild trägt.
• Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern enthält innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche auch zahlreiche Abwandlungen, Anpassungen, Änderungen und Verbesserungen der dargestellten Beispiele sowie auch andere Anwendungen des Systems als bei den ausführlich beschriebenen Drucksystemen.
• Wenn auch die Prinzipien der Erfindung damit offenbart sind, so wird der Fachmann spezifische Anwendungen erkennen, welche innerhalb des Schutzumfangs der im folgenden angegebenen Ansprüche enthalten sind.

Claims (16)

1. Drucksystem, bei dem sich ein Trägerelement (5) zwischen einem ersten und einem zweiten Ort innerhalb des Systems zur Übertragung eines Toners auf ein Aufnahmemedium bewegt, wobei das Trägerelement eine dielektrische Schicht zur Aufnahme eines elektrostatischen Latentbildes und des Toners aufweist und

dadurch gekennzeichnet ist,

daß die dielektrische Schicht eine unter der Oberfläche befindliche Schicht mit einer elastomeren Nachgiebigkeit zur Anpassung an ein Aufnahmemedium (150) mit einer charakteristischen Oberflächenrauhigkeit und eine Außenschicht mit einer nichthaftenden Außenfläche und einer geringen freien Oberflächenenergie über der unter der Oberfläche befindlichen ersten Schicht aufweist.

2. System zum Pulvertransport mit einem Transportelement (5) zur Übertragung des Pulvers auf ein Aufnahmemedium, wobei das Transportelement ein im wesentlichen undehnbares Trägerelement (5) umfaßt, das eine geschlossene Umlaufbahn für den Pulvertransport in einer Richtung zwischen einem ersten und einem zweiten Ort bildet und

dadurch gekennzeichnet ist,

daß es eine erste Schicht auf dem Trägerelement (5) mit einer elastomeren Zusammensetzung zur Anpassung an die Oberfläche des Aufnahmemediums mit einer charakteristischen Oberflächenrauhigkeit wie z.B. Papier und

ein nichthaftendes Abgabematerial über der ersten Schicht aufweist, das eine Außenfläche der ersten Schicht bildet.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Außenfläche eine Härte aufweist, welche die Mitnahme von Tonerpartikeln verhindern kann und so dünn ist, daß sich die Fläche dem Aufnahmemedium für die effektive Übertragung des Toners vom Trägerelement zum Drucken eines Bildes anpassen kann.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Trägerelement eine Schicht aus einem elastomeren Material enthält, der ein fein verteiltes dielektrisches Material zugesetzt ist, um eine ausreichende Kapazität zur Bildung eines Latentbildes zu erreichen.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Trägerelement elektrisch leitend ist.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Trägerelement eine Oberflächenschicht mit einer Kapazität im Bereich von 50-250 pF/cm² aufweist.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Trägerelement eine Vorderfläche und eine Rückfläche aufweist, wobei die Vorderfläche ein Tonerbild zwischen einer unbeheizten Station und einer beheizten Station entlang einer geschlossenen Schleife trägt und bei dem ferner Mittel zur Bewegung des Trägerelements in der geschlossenen Schleife zum Transport des Tonerbildes zwischen der unbeheizten Station und der beheizten Station sowie Mittel zur Bildung einer Berührungs-Wärmebrücke zwischen unterschiedlichen Teilen der Rückfläche zur Reduzierung des Wärmeenergietransports vorgesehen sind, wenn sich das Trägerelement zwischen den Stationen bewegt.

8. Drucksystem nach Anspruch 1, bei dem das Trägerelement ein erster Riemen (162) ist, der in einer geschlossenen Schleife angeordnet ist und über eine erste Rolle (163) an der zweiten Station läuft, und bei dem ferner ein zweites Trägerelement mit einem zweiten Riemen (164) vorgesehen ist, der in einer geschlossenen Schleife zum Transport eines Tonerbildes über eine zweite Rolle (165) an der zweiten Station angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Rollen (163, 165) zur Bildung eines Spaltes einander gegenüberliegen und wobei die ersten und zweiten Rollen (163, 165) so zueinander ausgerichtet sind und einander gegenüberliegen, daß ein Blatt (150), das zwischen den ersten und zweiten Riemen an dem durch die beiden Rollen gebildeten Spalt durchläuft, gleichzeitig ein Tonerbild an den einander gegenüberliegenden Seiten des Blattes aufnimmt.

9. System nach Anspruch 8, mit einer Heizeinrichtung (167) an der zweiten Station zur Erwärmung des ersten und zweiten Tonerbildes in einen weichen Zustand, so daß die Tonerbilder mit Druck übertragen und mit dem Blatt verschmolzen werden, wenn dieses zwischen den beiden Rollen hindurchläuft.

10. System nach Anspruch 9, mit Einrichtungen an jedem Riemen für eine Wärmebrücke (30, 131) zwischen unterschiedlichen Teilen des Riemens zur Reduzierung der von der Heizeinrichtung wegtransportierten Wärmeenergie.

11. System nach Anspruch 1, bei dem das Trägerelement ein Endlosriemen ist, der eine umlaufende Transportschleife zwischen dem ersten und zweiten Ort bildet, wobei beide Orte auf unterschiedlichen Temperaturen gehalten werden, wobei der Endlosriemen einen in einer ersten Richtung zum Transport des Toners vom ersten zum zweiten Ort laufenden ersten Schleifenteil und einen in einer zweiten Richtung zur Bildung eines Rücklaufbereichs der Schleife laufenden zweiten Schleifenteil aufweist, wobei die ersten und zweiten Teile des Riemens beim Umlauf des Riemens miteinander in Berührung stehen, um die Wärme zwischen dem ersten und zweiten Teil auszutauschen und um den an einem der Orte ankommenden Teil des Riemens nahezu auf die Temperatur an diesem Ort zu bringen, um so den Energieverlust des Umlaufriemens zu verringern.

12. System nach Anspruch 11, bei dem der Toner ein bei Wärme schmelzendes Pulver ist und bei dem der zweite Ort so viel heißer ist als der erste Ort, daß das auf den Riemen aufgebrachte Pulver weich wird, um es beim Aufbringen von Druck auf ein Blatt zu übertragen.

13. System nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der Riemen eine harte Außenhaut aufweist, damit das Pulver nicht an den Oberflächenbereichen anhaftet, die nicht elektrostatisch geladen sind.

14. System nach einem der Ansprüche 1 oder 11 bis 13, bei dem die Außenschicht eine nichthaftende Beschichtung aus einem Material mit einer Shorehärte von mehr als 20 Shore D ist und ausreichend dünn ist, daß die Außenfläche das Bildaufnahmeelement mit einer Dimensionsanpassung von etwa 10&supmin;² mm unter einem aufgebrachten Druck von etwa 6,89 x 10&sup5; Pa bis 10,34 x 10&sup5; Pa (100-150 PSI) berührt.

15. System nach Anspruch 1, bei dem das Trägerelement ein Endlosriemen ist, wobei das System aufweist:

ein Gehäuse,

wobei der dielektrische Endlosriemen eine Bildoberfläche und eine leitende Schicht unterhalb der Bildoberfläche aufweist und wobei der Riemen aufeinanderfolgend zwischen ersten, zweiten und dritten Orten innerhalb des Gehäuses beweglich ist und ferner

Mittel zur Bildung einer bildartigen Ladungsverteilung an dem ersten Ort, die ein Latentbild auf der Bildoberfläche darstellt;

Mittel zum Aufbringen eines Toners am zweiten Ort, so daß dieser elektrostatisch an dem dielektrischen Riemen entsprechend der bildartigen Ladungsverteilung haftet, und

Mittel zur Kontaktierung des dielektrischen Riemens mit einem Blatt am dritten Ort zur Aufnahme des Toners,

wobei der Toner ein bei Wärme schmelzender Toner ist und wobei der dritte Ort auf einer Temperatur gehalten wird, um den Toner weich zu machen, so daß er auf effektive Weise von dem dielektrischen Riemen auf das Blatt in einem weichen Zustand in einem einzigen Schritt durch Druck aufgebracht wird.

16. System nach Anspruch 15, bei dem die unter der Oberfläche liegende Schicht ein Elastomer und ein pulverisiertes Füllmaterial zur Einstellung der Härte und der Kapazität des Riemens aufweist.