DE19608506B4 - Bilderzeugungsvorrichtung - Google Patents

Bilderzeugungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE19608506B4
DE19608506B4 DE19608506A DE19608506A DE19608506B4 DE 19608506 B4 DE19608506 B4 DE 19608506B4 DE 19608506 A DE19608506 A DE 19608506A DE 19608506 A DE19608506 A DE 19608506A DE 19608506 B4 DE19608506 B4 DE 19608506B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
photoreceiver
photo receiver
photoreceptor
developing
development
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19608506A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19608506A1 (de
Inventor
Eiichi Yamatokoriyama Kido
Yuhi Nabari Yui
Toyokazu Yamatokoriyama Mori
Mamoru Yokohama Nozomi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Sharp Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp, Sharp Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Publication of DE19608506A1 publication Critical patent/DE19608506A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19608506B4 publication Critical patent/DE19608506B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/005—Materials for treating the recording members, e.g. for cleaning, reactivating, polishing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/75—Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing
    • G03G15/751—Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing relating to drum
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/05—Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
    • G03G5/0528—Macromolecular bonding materials
    • G03G5/0532—Macromolecular bonding materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsatured bonds
    • G03G5/0535—Polyolefins; Polystyrenes; Waxes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/05—Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
    • G03G5/0528—Macromolecular bonding materials
    • G03G5/0557—Macromolecular bonding materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsatured bonds
    • G03G5/0564—Polycarbonates
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/05—Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
    • G03G5/0528—Macromolecular bonding materials
    • G03G5/0557—Macromolecular bonding materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsatured bonds
    • G03G5/0578—Polycondensates comprising silicon atoms in the main chain
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/05—Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
    • G03G5/0528—Macromolecular bonding materials
    • G03G5/0592—Macromolecular compounds characterised by their structure or by their chemical properties, e.g. block polymers, reticulated polymers, molecular weight, acidity
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0601—Acyclic or carbocyclic compounds
    • G03G5/0612—Acyclic or carbocyclic compounds containing nitrogen
    • G03G5/0616—Hydrazines; Hydrazones
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0622—Heterocyclic compounds
    • G03G5/0624—Heterocyclic compounds containing one hetero ring
    • G03G5/0627—Heterocyclic compounds containing one hetero ring being five-membered
    • G03G5/0629—Heterocyclic compounds containing one hetero ring being five-membered containing one hetero atom
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147—Cover layers
    • G03G5/14708—Cover layers comprising organic material
    • G03G5/14713—Macromolecular material
    • G03G5/14747—Macromolecular material obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G5/14756—Polycarbonates
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147—Cover layers
    • G03G5/14708—Cover layers comprising organic material
    • G03G5/14713—Macromolecular material
    • G03G5/14747—Macromolecular material obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G5/14773—Polycondensates comprising silicon atoms in the main chain
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147—Cover layers
    • G03G5/14708—Cover layers comprising organic material
    • G03G5/14713—Macromolecular material
    • G03G5/14791—Macromolecular compounds characterised by their structure, e.g. block polymers, reticulated polymers, or by their chemical properties, e.g. by molecular weight or acidity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)

Abstract

Bilderzeugungsvorrichtung (2; 60; 70) mit
– einem zylindrischen Photoempfänger (21; 61; 71) zum Erzeugen eines Bildes durch Entwickeln eines auf dem Photoempfänger (21; 61; 71) ausgebildeten elektrostatischen latenten Bildes unter Verwendung eines Entwicklungsmaterials, wobei
– der zylindrische Photoempfänger (21; 61; 71) einen mit einer photoleitfähigen Schicht überzogenen drehbaren Zylinder aufweist;
– die photoleitfähige Schicht aus einem photoleitfähigen Material so ausgebildet ist, daß der dynamische Reibungskoeffizient zwischen der photoleitfähigen Schicht und einem Entwicklungsmaterial-Trägerelement (51) nicht größer als 0.5 ist; und
– das Entwicklungsmaterial-Trägerelement (51) das Entwicklungsmaterial während dessen Drehbewegung hält und das Entwicklungsmaterial zum Photoempfänger (21; 61; 71) transportiert, während es mit der Umfangsfläche desselben in Kontakt steht;
– einem Ladeelement (23; 63; 73) zum gleichmäßigen Laden der Oberfläche des Photoempfängers (21; 61; 71) während seiner Drehbewegung, wobei
– das Ladeelement (23; 63; 73) an der stromaufwärtigen Seite des Entwicklungsmaterial-Trägerelements (51) in bezug auf die...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Verwendung in einem Kompaktkopierer, einem optischen Drucker, einem Faksimilegerät usw., die ein elektrophotographisches Drucksystem verwenden.
  • Als Auswirkung der Miniaturisierung von Computern durch Verringern der Größe verschiedener Bauteile und Einheiten, um den jüngsten Erfordernissen zu genügen, besitzt beinahe jedermann einen PC. Nun besteht starke Nachfrage nach der Miniaturisierung von Druckern als Ausgangsterminals von PCs.
  • Als Druckervorrichtungen sind optische Drucker mit einem sogenannten elektrophotographischen Drucksystem bekannt. Bei derartigen optischen Druckern erfolgt ein optisches Abrastern eines Photoempfängers dadurch, daß auf diesen ein Laserstrahl gerichtet wird, der auf Grundlage von vom Computer ausgegebener Information moduliert wird, um auf dem Photoempfänger ein elektrostatisches, latentes Bild auszubilden. Ferner wird das elektrostatische, latente Bild unter Verwendung einer Entwicklungseinheit mit einem vorab geladenen Toner zum Sichtbarmachen des Bilds entwickelt, und das. sich ergebende, sichtbar gemachte Bild wird in einer Übertragungseinheit übertragen.
  • Entwicklungssysteme für derartige Laserdrucker werden grob in zwei Typen eingeteilt: das Zweikomponenten-Entwicklungssystem und das Einkomponenten-Entwicklungssystem. Das Zweikomponenten-Entwicklungssystem schlägt ein Entwicklungsverfahren vor, das zwei Komponenten als Entwicklungsmaterial verwendet, die hauptsächlich als unmagnetischer Toner und als Träger vorliegen. Das Einkomponenten-Entwicklungssystem schlägt ein Verfahren vor, bei dem eine Komponente als Entwicklungsmaterial verwendet wird, die nur aus unmagnetischem oder magnetischem Toner besteht.
  • Die meisten bekannten Entwicklungsvorrichtungen zur Verwendung in einem kompakten Laserdrucker verwenden typischerweise das Einkomponenten-Entwicklungssystem mit unmagnetischem Toner. Dafür können die folgenden Gründe angeführt werden, wobei jedoch zu beachten ist, daß die Entwicklungseinheit kurze Lebensdauer hat.
  • Beim Zweikomponenten-Entwicklungssystem bestehen die folgenden Nachteile im Vergleich zum Einkomponenten-Entwicklungs system:
    • (1) Es ist ein Tonerkonzentrationssensor zum Einstellen des Mischungsverhältnisses von Toner zu Träger erforderlich. Da dies die Anzahl erforderlicher Komponenten erhöht, wird die Entwicklungseinheit größer.
    • (2) Aufgrund der begrenzten Lebensdauer des Entwicklungsmaterials muß dieses regelmäßig ausgetauscht werden. D. h., daß das System nicht benutzerfreundlich ist.
    • (3) Da ein Rührmechanismus zum Vermischen des Entwicklungsmaterials mit Toner erforderlich ist, wird der Photoempfänger größer. D. h., daß die Vorrichtung größer wird, da eine größere Anzahl von Komponenten erforderlich ist.
  • Andererseits treten im Fall der Verwendung von magnetischem Toner in einem Einkomponenten-Entwicklungssystem die folgenden Nachteile auf:
    • (1) Da eine Entwicklungswalze oder Schneide für das Ladeteil verwendet ist, treten, im Vergleich zum Fall der Verwendung eines Trägers als Ladeteil, ungünstige Eigenschaften hinsichtlich instabiler Ladung und geringen Ladewirkungsgrads auf, was zu schlechter Bildqualität führt.
    • (2) Um die Magnetbürste gleichmäßig zu machen, ist eine hohe Genauigkeit hinsichtlich der Entwicklungseinheit erforderlich, wodurch das Einkomponenten-Entwicklungssystem für kompakte Vorrichtungen nicht geeignet ist.
    • (3) Im Vergleich mit dem Fall der Verwendung unmagnetischen Toners sind der Übertragungs- und Fixierwirkungsgrad sowie die Eigenschaften gegen Umgebungseinflüsse verringert, und der Photoempfänger erfährt größere Schädigungen. Daher ist eine verbesserte Beständigkeit des Hauptkörpers erforderlich, was die Kosten erhöht.
  • Aus den vorstehend dargelegten Gründen verwenden Entwicklungsvorrichtungen das Einkomponenten-Entwicklungssystem mit unmagnetischem Toner, das insgesamt gesehen von Vorteil ist.
  • 5 ist eine Ansicht, die einen Laserdrucker komplett zeigt, der ein Einkomponenten-Entwicklungssystem mit unmagnetischem Toner als ein Beispiel einer herkömmlichen Entwicklungseinheit zeigt. Der Laserdrucker enthält einen Zuführabschnitt 101, eine Bilderzeugungsvorrichtung 102, einen Laserabrasterabschnitt 103 und einen Fixierabschnitt 104. Der Zuführabschnitt 101 transportiert ein Blatt Papier 105 zur Bilderzeugungsvorrichtung 102, die innerhalb des Laserdruckers untergebracht ist. Diese Bilderzeugungsvorrichtung 102 überträgt ein Tonerbild auf das so transportierte Blatt Papier 105. Das Blatt 105 wird zur Fixiereinheit 104 weitertransportiert, und durch diese wird der Toner auf dem Blatt 105 fixiert. Danach wird das Blatt 105 durch Blatttransportwalzen 106 und 107 zur Außenseite des Druckers ausgegeben. D. h., daß das Blatt 105 entlang dem durch einen Pfeil A' gekennzeichneten Pfad transportiert wird, wie durch die dicke, durchgezogene Linie in der Figur angegeben.
  • D. h., daß dann, wenn eine Anweisung zum Ausführen eines Druckvorgangs empfangen wird, in eine Papierzuführschale 111 eingelegte Blätter 105 einzeln durch eine Zuführwalze 112, eine Blatttrenn-Reibungsplatte 113 und eine Andrückfeder 114 in die Innenseite des Druckers transportiert werden. Das so zugeführte Blatt 105 sorgt dafür, daß ein Betätigungsstellglied 115 nach unten gedrückt wird und von ihm Information an einen optischen Blatterfassungssensor 116 in Form eines elektrischen Signals ausgegeben wird, wodurch der Bilddruckvorgang auf Grundlage dieses elektrischen Signals gestartet wird. Eine durch die Betätigung des Blatterkennungsstellglieds 115 betätigte Steuerschaltung 117 liefert ein Signal an eine Laserdiode-Lichtemissionseinheit 131 des Laserabrasterabschnitts 103 zum Steuern der Zustände EIN/AUS einer Lichtemissionsdiode.
  • Abrasterspiegel 132 sind so angeordnet, daß sie durch einen Abrasterspiegelmotor 133 so angetrieben werden, daß sie sich mit konstanter und hoher Geschwindigkeit drehen. D. h., daß in 5 ein Laserstrahl 134 das Blatt in einer Richtung rechtwinklig zur Blattoberfläche abrastert. Der von der Laserdiode-Lichtemissionseinheit 131 emittierte Laserstrahl 134 wird über Reflexionsspiegel 135, 136 und 137 auf einen Photoempfänger 121 in der Bilderzeugungsvorrichtung 102 gelenkt. Hier belichtet der Laserstrahl 134 den Photoempfänger 121 selektiv auf Grundlage der von der Steuerschaltung 117 erhaltenen Information, die die Zustände EIN/AUS der Beleuchtung angibt.
  • D. h., daß eine Ladung auf der Oberfläche des Photoempfängers, der vorab durch das Ladeelement 123 geladen wurde, durch den Laserstrahl 134 selektiv entladen wird, wodurch auf dem Photoempfänger 121 ein elektrostatisches, latentes Bild erzeugt wird.
  • Andererseits ist der Toner zur Verwendung bei der Entwicklung in einer Entwicklungseinheit 150 in einer Entwicklungsvorrichtung 124 untergebracht. Der Toner, der vorab dadurch geladen wird, daß er in der Entwicklungseinheit 150 geeignet gerührt wird, haftet an der Oberfläche der Entwicklungswalze 151 an, und durch ein elektrisches Feld, das durch eine an die Entwicklungswalze 151 angelegte Entwicklungsvorspannung erzeugt wird und das durch das Potential auf der Oberfläche des Photoempfängers erzeugte elektrische Feld wird auf dem Photoempfänger 121 ein Tonerbild erzeugt, das dem elektrostatischen latenten Bild entspricht.
  • Das vom Zuführabschnitt 101 zur Bilderzeugungsvorrichtung 102 transportierte Blatt 105 wird so zugeführt, daß es durch den Raum zwischen dem Photoempfänger 121 und einer Übertragungswalze 122 hindurchläuft. Hier wird, durch das elektri sche Feld, das durch eine an die Übertragungswalze 122 angelegte Übertragungsspannung erzeugt wird, der Toner auf dem Photoempfänger 121 elektrisch so angezogen, daß er auf das Blatt 105 übertragen wird. In diesem Zustand wird der Toner auf dem Photoempfänger 121 durch die Übertragungswalze 122 auf das Blatt 105 übertragen, während der restliche Toner, der auf dem Photoempfänger 121 verbleibt, da er nicht übertragen wurde, durch eine Reinigungseinheit 126 gesammelt wird.
  • Danach wird das Blatt zur Fixiereinheit 104 transportiert. Dann werden durch eine Andrückwalze 141 und eine Heizwalze 142, die auf hundert und einige zehn Grad erwärmt wird, geeignete Wärme und Druck auf das Blatt 105 ausgeübt. Im Ergebnis wird der Toner geschmolzen, um auf dem Blatt 105 fixiert zu werden, wodurch auf diesem ein dauerhaftes Bild hergestellt wird. Dann wird das Blatt 105 durch die Blatttransportwalzen 106 und 107 zur Außenseite der Vorrichtung ausgegeben.
  • Jedoch sind, wie oben beschrieben, die meisten Bilderzeugungsvorrichtungen, die das derzeit eingeführte Einkomponenten-Entwicklungssystem mit unmagnetischem Toner verwenden, so ausgebildet, daß die Entwicklungswalze, die den Toner trägt, in Kontakt mit dem auf dem Photoempfänger ausgebildeten elektrostatischen, latenten Bild kommt. Zusätzlich ist in der Entwicklungsvorrichtung eine Schneide so angeordnet, daß sie in engem Kontakt mit der Entwicklungswalze steht, und es ist eine Tonerzuführwalze so angeordnet, daß sie in Kontakt mit der Entwicklungswalze steht.
  • Beim beschriebenen Entwicklungssystem besteht, obwohl der Toner relativ leicht geladen werden kann, da die Entwicklungswalze in Kontakt mit dem Photoempfänger steht, ein Problem in Verbindung mit dem Antriebsdrehmoment der Entwick lungsvorrichtung. D. h., daß, da die Entwicklungswalze in Kontakt mit dem Photoempfänger steht, der Antriebsmotor des Photoempfängers mehr Kraft als erforderlich haben muß. Außerdem besteht die Tendenz, daß Verwacklungen im Bild entstehen, die die Qualität desselben verschlechtern. Wie beschrieben, erfordert das Antriebssystem in der Bilderzeugungsvorrichtung eine größere Stärke als erforderlich. Ferner ist, da der Antriebsmotor groß und teuer ist, die Entwicklungsvorrichtung nicht zur Verwendung in einem kompakten Gerät mit niedrigem Verbrauch geeignet, wie es den Forderungen in den letzten Jahren entspricht.
  • Zusätzlich ist die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze so ausgewählt, daß sie größer als die des Photoempfängers ist, damit der an der Oberfläche der Walze anhaftende Toner so stark wie möglich auf den Photoempfänger übertragen werden kann. Daher wird, wenn der von der Entwicklungswalze auf den Photoempfänger ausgeübte Kontaktdruck größer wird, der Photoempfänger einer Kraft unterworfen, die versucht, ihn entsprechend der Geschwindigkeit der Entwicklungswalze anzutreiben. Andererseits muß sich der Photoempfänger mit konstanter Geschwindigkeit drehen, wozu er durch die Antriebsquelle entsprechend angetrieben wird. Daher schwankt die Umfangsgeschwindigkeit des Photoempfängers zwischen seiner eigentlichen Umfangsgeschwindigkeit und derjenigen der Entwicklungswalze, und aufgrund einer Verzögerung zwischen einem antreibenden Zahnrad und einem angetriebenen Zahnrad treten Unregelmäßigkeiten der Drehbewegung auf.
  • Herkömmlicherweise wird die beschriebene Unregelmäßigkeit der Drehbewegung des Photoempfängers dadurch verhindert, daß durch Verbessern der Genauigkeit der Zahnräder für eine kleinere Toleranz gesorgt wird. Ferner kann durch Antreiben des Photoempfängers mit ausreichender Antriebskraft, während die Belastung auf ihn wirkt, die Drehung desselben stabili siert werden. Jedoch wird bei der beschriebenen Anordnung die Vorrichtung selbst größer und die Kosten nehmen zu, was eine Entwicklung hindert, die auf leichtes Gewicht und niedrige Kosten hinzielt. Ferner nimmt nach dem Erzeugen vieler Kopien das Drehmoment der Entwicklungsvorrichtung zu, und die Unregelmäßigkeit der Drehbewegung des Photoempfängers nimmt entsprechend zu, was zu noch schlechteren Bildwiedergabeeigenschaften führt.
  • Im einzelnen ist aus JP 2-173 682 sowie dem englischen Abstract in: Patents Abstracts of Japan, P-1109, 1990, Bd. 14, Nr. 442, eine Bilderzeugungsvorrichtung mit einem photoempfindlichen zylindrischen Körper und einer Entwicklungsmaterial (Toner) tragenden Rolle bekannt. Bei einem Bilderzeugungsprozeß wird Tonermaterial von der Rolle auf den zylindrischen Körper übertragen. Dabei tritt aufgrund von Haft- sowie Gleitreibung zwischen diesen beiden Körpern häufig ein sogenanntes Ruck-Gleiten ("stick slip") auf, wodurch Unregelmäßigkeiten bei der Bilderzeugung hervorgerufen werden. Als Lösung dieses Problems wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, die das Tonermaterial tragende Rolle mit einer Schicht aus Tetrafluorethylenharz zu versehen, welche niedrige Werte. der Haft- und Gleitreibungskoeffizienten und der Differenz zwischen diesen aufweist.
  • Weiterhin beschreibt die JP 05-158 249 A mit englischsprachigem Abstract eine Bilderzeugungsvorrichtung, bei der ein Photoempfänger so ausgebildet ist, daß der dynamische Reibungskoeffizient zwischen einer photoleitfähigen Schicht und einem Entwicklungsmaterial-Trägerelement nicht größer als 0,5 ist. Hierzu wird insbesondere vorgeschlagen, den dynamischen Reibungskoeffizienten zwischen dem Trägerelement und dem Photoempfänger durch eine geeignete Oberflächenschicht auf dem Photoempfänger zu reduzieren.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bilderzeugungsvorrichtung zu schaffen, bei der sich ein zylindrischer Photoempfänger dreht, während er in Kontakt mit einem Entwicklungsmaterial-Trägerelement steht, bei welcher Vorrichtung es möglich ist, die Drehbewegung des Photoempfängers durch einen kompakten Antriebsmotor mit niedrigem Drehmoment zu bewirken, ohne daß es zu Unregelmäßigkeiten bei der Drehbewegung des Photoempfängers kommt, wodurch hohe Bildqualität gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe ist durch die Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst.
  • Bei der angegebenen Vorrichtung ist dem Prinzip nach, da das Entwicklungsmaterial-Trägerelement und der Photoempfänger in gegenseitigem Kontakt stehen, eine große Kraft zum Antreiben des Entwicklungsmaterial-Trägerelements erforderlich. Daher ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der dynamische Reibungskoeffizient zwischen dem Photoempfänger und dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement auf nicht mehr als 0,5 verringert. Im Ergebnis kann, da der Reibungswiderstand zwischen dem Photoempfänger und dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement klein ist, die Antriebskraft zum Antreiben des Photoempfängers verringert werden, wodurch der Antriebsmotor kompakt und für niedriges Drehmoment ausgebildet sein kann, was die Kosten der Vorrichtung verringert. Zusätzlich können Unregelmäßigkeiten der Drehbewegung der Photoempfängertrommel verringert werden, was deutliche Bilder guter Qualität ermöglicht.
  • Im allgemeinen wird, um dafür zu sorgen, daß das Entwicklungsmaterial an der Oberfläche des Entwicklungsmaterial-Trägerelements so gut wie möglich am Photoempfänger anhaftet, die Umfangsgeschwindigkeit des Entwicklungsmaterial-Trägerelements so ausgewählt, daß sie größer als die Umfangsgeschwindigkeit des Photoempfängers ist (vom 1,1-fachen bis zum 2,0-fachen). Hierbei wird, wenn der Reibungswiderstand zwischen dem Photoempfänger und dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement groß ist, der Photoempfänger durch die Drehbewegung des genannten Elements, das auf ihn drückt, angetrieben. Daher tritt bei Spiel zwischen dem antreibenden Zahnrad für den Photoempfänger und dem angetriebenen Zahnrad zwischen dem Photoempfänger und dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement eine Unregelmäßigkeit der Drehbewegung auf. Wenn jedoch der dynamische Reibungskoeffizient zwischen dem Photoempfänger und dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement zu nicht mehr als 0,5 gewählt ist, kann der Reibungswiderstand zwischen dem Photoempfänger und dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement verringert werden, was die Kraft verringert, die vom Entwicklungsmaterial-Trägerelement in antreibender Weise auf den Photoempfänger ausgeübt wird. Im Ergebnis können Unregelmäßigkeiten der Drehbewegung des Photoempfängers verringert werden, d. h., daß eine stabile Umdrehung des Photoempfängers gewährleistet werden kann, wodurch deutliche Bilder guter Qualität erzielt werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind ein spezielles Ladeelement (z. B. in Form einer Ladebürste) und eine Ladeelement-Steuereinrichtung vorhanden.
  • Bei der beschriebenen Vorrichtung wirkt das Ladeelement, da dieses und der Photoempfänger mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten gedreht werden, so, daß es versucht, den Photoempfänger anzuhalten. Daher sollte, um die Drehzahl des Photoempfängers konstant zu halten, das auf ihn wirkende Antriebsmoment hoch sein, und die auf den Photoempfänger vom Entwicklungsmaterial-Trägerelement ausgeübte Antriebskraft sollte klein sein, um dadurch die Kraft zu unterdrücken, die versucht, den Photoempfänger mittels des Entwicklungsmaterial-Trägerelements anzutreiben. Dies ermöglicht es, Unregelmäßigkeiten der Drehbewegung des Photoempfängers noch weiter zu verringern, um dadurch noch deutlichere Bilder von noch höherer Qualität zu erzielen.
  • Bei der Bilderzeugungsvorrichtung ist es bevorzugt, daß der Photoempfänger aus einer photoleitenden Schicht aus einem organischen, photoleitend Material besteht. Da die photoleitende Schicht des Photoempfängers aus einem organischen, photoleitenden Material besteht, kann der dynamische Reibungskoeffizient zwischen dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement und dem Photoempfänger auf nicht über 0,5 verringert werden.
  • Bei der vorliegenden Bilderzeugungsvorrichtung enthält die Oberflächenschicht des Photoempfängers, die in Kontakt mit dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement steht, vorzugsweise mindestens ein Element, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus folgendem besteht: einem Polycarbonat-Copolymer, das durch Blockpolymerisation eines Polycarbonats mit einer Polysiloxaneinheit als Hauptkette; einem Polycarbonat-Copolymer, das durch Pfropfpolymerisation eines Polycarbonats mit einer Polysiloxaneinheit als Seitenkette erhalten wird; ein festes Schmiermittel; ein Harz, das durch Pfropfpolymerisation eines Makromers mit einem Silicon als Seitenkette mit einem Polymer erhalten wird; und ein Harz, das durch Pfropfpolymerisation eines Makromers mit einem Alkylenfluorid als Seitenkette erhalten wird.
  • Gemäß der beschriebenen Vorrichtung kann, da eine verbesserte Gleitoberfläche des Photoempfängers erzielt werden kann, der dynamische Reibungskoeffizient zwischen dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement und dem Photoempfänger noch kleiner gemacht werden.
  • Bei der beschriebenen Vorrichtung ist der Photoempfänger so ausgebildet, daß der dynamische Reibungskoeffizient in bezug auf das Entwicklungsmaterial-Trägerelement nicht größer als 0,5 ist. In einer Bilderzeugungsvorrichtung, in der das Entwicklungsmaterial-Trägerelement und der Photoempfänger in Kontakt miteinander stehen, würden Unregelmäßigkeiten der Drehbewegung des Photoempfängers auftreten, wenn der dynamische Reibungskoeffizient zwischen dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement und dem Photoempfänger groß wäre. Durch Verwenden des Photoempfängers in einer Bilderzeugungsvorrichtung können Unregelmäßigkeiten der Drehbewegung desselben wirkungsvoll unterdrückt werden.
  • Für ein vollständigeres Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu nehmen.
  • 1 ist eine Ansicht, die schematisch einen Laserdrucker gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Ansicht, die schematisch eine Entwicklungsvorrichtung des Laserdruckers zeigt.
  • 3 ist eine Ansicht, die schematisch einen Laserdrucker gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
  • 4 ist eine Ansicht, die schematisch einen Laserdrucker gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
  • 5 ist eine Ansicht, die schematisch einen herkömmlichen Laserdrucker zeigt.
    •
  • Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird für den Fall erläutert, daß die Bilderzeugungsvorrichtung in einem Laserdrucker verwendet ist.
  • Wie es in 1 dargestellt ist, enthält der Laserdrucker einen Zuführabschnitt 1, eine Bilderzeugungsvorrichtung 2 gemäß der Erfindung, einen Laserabrasterabschnitt 3 und eine Fixiereinheit 4. Der Zuführabschnitt 1 ist dazu ausgebildet, ein Blatt Papier 5 zur im Drucker untergebrachten Bilderzeugungsvorrichtung 2 zu transportieren, und die Bilderzeugungsvorrichtung 2 überträgt ein Tonerbild auf das transportierte Blatt 5, um ein Bild zu erzeugen. Dann wird das Blatt 5 zur Fixiereinheit 4 transportiert, in der der Toner (das Entwicklungsmaterial) auf ihm fixiert wird. Danach wird das Blatt 5 durch Blatttransportwalzen 6 und 7 zur Außenseite des Druckers ausgegeben. D. h., daß das Blatt 5 entlang dem durch einen Pfeil A gekennzeichneten Pfad transportiert wird, wie mit einer dicken, durchgehenden Linie in der Figur eingetragen.
  • Der Zuführabschnitt 1 enthält eine Zuführschale 11, eine Zuführwalze 12, eine Blatttrenn-Reibplatte 13 und eine Andrückfeder 14, ein Blattzuführ-Stellglied 15, einen Blatterfassungssensor 16 und eine Steuerschaltung 17.
  • Wenn eine Anweisung zum Auslösen eines Druckvorgangs empfangen wird, werden in die Zuführschale 11 gelegte Blätter 5 einzeln durch die Zuführwalze 12, die Blatttrenn-Reibplatte 13 und die unter der Zuführschale 11 angeordnete Andrückfeder 14 in das Innere des Druckers geführt. Das Blatt 5 sorgt dafür, daß das Blattzuführ-Stellglied 15 nach unten gedrückt wird, und die dadurch erzeugte Information wird in Form eines elektrischen Signals an einen optischen Blatterfassungssensor 16 ausgegeben, um dadurch eine Anweisung zum Star ten des Druckvorgangs des Bilds auf Grundlage eines elektrischen Signals auszugeben. Die durch die Betätigung des Blattzuführ-Stellglieds 15 aktivierte Steuerschaltung 17 liefert ein Bildsignal an eine (nicht dargestellte) Laserlicht-Emissionsdiode des Laserabrasterabschnitts 3, und sie steuert die Zustände EIN/AUS der Lichtemissionsdiode.
  • Der Laserabrasterabschnitt 3 enthält neben der Laserlicht-Emissionsdiode reflektierende Spiegel 35, 36 und 37. Wie es in 1 dargestellt ist, rastert der von der Laserstrahl-Emissionsdiode abgestrahlte Laserstrahl 34 die Photoempfängertrommel 21 (Photoempfänger) der Bilderzeugungsvorrichtung 2 mittels der reflektierenden Spiegel 35, 36 und 37 in der Richtung rechtwinklig zur Blattoberfläche ab. Hierbei belichtet der Laserstrahl 34 die Photoempfängertrommel 21 selektiv auf Grundlage der Information, wie sie von der Steuerschaltung 17 ausgegeben wird und die Zustände EIN/AUS des Laserstrahls vorschreibt.
  • Die Bilderzeugungsvorrichtung 2 enthält eine Entwicklungsvorrichtung 24, einen Schrittmotor 25 und eine Reinigungseinheit 26. Die Entwicklungsvorrichtung 24 enthält die Photoempfängertrommel 21, eine Übertragungswalze 22, eine Hauptladeeinrichtung 23 und eine Entwicklungswalze 51 (Entwicklungsmaterial-Trägerelement). Die Funktion der Bilderzeugungsvorrichtung wird später im Detail erläutert.
  • Der Laserstrahl 34 entlädt die Ladung auf der Oberfläche der Photoempfängertrommel 21 selektiv, die vorab durch die Ladeeinheit 23 geladen wurde, um auf dem Photoempfänger 21 ein elektrostatisches, latentes Bild zu erzeugen.
  • Der Toner zur Verwendung bei der Entwicklung ist in einer Entwicklereinheit 50 der Entwicklungsvorrichtung 24 untergebracht. Der Toner, der durch geeignetes Rühren in der Ent wicklereinheit 50 geladen wird, haftet an der Oberfläche der Entwicklungswalze 51 an. Dann wird durch das elektrische Feld, das durch eine Entwicklungsvorspannung und das Potential an der Oberfläche des Photoempfängers erzeugt wird, auf dem Photoempfänger 21 entsprechend dem elektrostatischen, latenten Bild ein Tonerbild erzeugt.
  • Das durch den Zuführabschnitt 1 zur Bilderzeugungsvorrichtung 2 transportierte Blatt 5 tritt in einen Spalt zwischen der Photoempfängertrommel 21 und der Übertragungswalze 22 ein. Dann wird durch das elektrische Feld, das durch die an die Übertragungswalze 22 angelegte Übertragungsspannung erzeugt wird, der auf der Photoempfängertrommel 21 befindliche Toner elektrisch angezogen und auf das Blatt 5 übertragen. Hierbei wird der auf der Photoempfängertrommel 21 befindliche Toner durch die Übertragungswalze 22 auf das Blatt 5 übertragen, und der nach der Übertragung verbliebene Resttoner wird durch die Reinigungseinheit 26 gesammelt.
  • Danach wird das Blatt 5 zur Fixiereinheit 4 transportiert. In der Fixiereinheit 4 werden geeignete Temperatur und geeigneter Druck durch eine Andrückwalze 41 und eine Heizwalze 42, die auf einhundert und einigen zehn Grad gehalten wird, ausgeübt. Dann wird der Toner geschmolzen, und dadurch wird das Bild dauerhaft am Blatt 5 fixiert. Das Blatt 5 wird durch die Blatttransportwalzen 6 und 7 so transportiert, daß es zur Außenseite der Vorrichtung ausgegeben wird.
  • Nun wird die Bilderzeugungsvorrichtung 2 detaillierter beschrieben.
  • Die Reinigungseinheit 26, die Ladeeinheit 23 und die Entwicklungsvorrichtung 24 sind entlang dem Umfang der Photoempfängertrommel 21 so angeordnet, daß sie in Kontakt mit dieser stehen, und zwar der Reihe nach von der stromaufwär tigen Seite her in der Drehrichtung der Photoempfängertrommel 21. Genauer gesagt, stehen eine Abkratzplatte der Reinigungseinheit 26, eine Ladebürste der Ladeeinheit 23 und die Entwicklungswalze 51 der Entwicklungsvorrichtung 24 in Kontakt mit der Photoempfängertrommel 21. Die Übertragungswalze 22 ist so angeordnet, daß sie der Photoempfängertrommel 21 gegenübersteht und mit ihr so in Kontakt steht, daß zwischen ihnen ein Blatt 5 hindurchtransportiert werden kann.
  • Hierbei steht die Ladebürste der Ladeeinheit 23 mittels einer Feder 23a in engem Kontakt mit der Photoempfängertrommel 21. Ferner wird die Entwicklungswalze 51 durch eine im oberen Abschnitt der Entwicklungsvorrichtung 24 ausgebildete Feder 24a an die Photoempfängertrommel 21 angedrückt. Die Übertragungswalze 22 wird ebenfalls durch eine Feder 22a an den Photoempfänger 21 gedrückt.
  • Auf einer Achse des Photoempfängers 21 sind zwei Zahnräder montiert, von denen das eine ein angetriebenes Zahnrad (nicht dargestellt) ist, das eine Antriebskraft vom Schrittmotor 25 über Zahnräder 25a, 25b und 25c erfährt, und das andere ist ein antreibendes Zahnrad zum Antreiben der Übertragungswalze 22. Durch Betreiben des Schrittmotors 25 dreht sich das Zahnrad 25a in Gegenuhrzeigerrichtung, und das Zahnrad 25b dreht sich in Uhrzeigerrichtung, um dadurch das Zahnrad 25c in Gegenuhrzeigerrichtung anzutreiben. Durch Ausüben des beschriebenen Folgeablaufs wird die Drehbewegung des Photoempfängers 21 in Uhrzeigerrichtung ausgeführt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Photoempfängertrommel 21 durch die Kraft des Drehmotors drehend angetrieben, dessen Geschwindigkeit durch die beschriebenen drei Zahnräder untersetzt wurde, und diese Drehbewegung wird auf eine Umfangsgeschwindigkeit von 25 mm/s eingestellt. Hierbei wird die Entwicklungsvorrichtung 24 durch das andere, antreibende Zahnrad (nicht dargestellt) angetrieben.
  • Der beschriebene Photoempfänger 21 ist so aufgebaut, daß eine photoleitende Schicht so hergestellt ist, daß sie die Oberfläche eines zylindrischen Rohrs bedeckt. Das zylindrische Rohr ist ein solches aus Aluminium mit einem Durchmesser von 24 mm und einer Dicke von 0,75 mm.
  • Für die photoleitende Schicht kann ein anorganisches oder organisches, photoleitendes Material verschiedener Arten verwendet werden. Zu Beispielen für anorganische, photoleitende Materialien gehören amorphes Selen, Selen-Tellur, Selen-Arsen, Selen-Antimon, Cadmiumsulfid, Zinkoxid und dergleichen. Beispiele für organische, photoleitende Materialien sind Polyvinylcarbazol und dergleichen. Es existiert ein bekannter Laminat-Photoempfänger, bei dem eine Ladungen erzeugende Schicht und eine Ladungen transportierende Schicht aufeinanderlaminiert sind. Ein derartiges laminiertes, organisches, photoleitendes Material ist z. B. in US 4, 251, 612 offenbart.
  • Im Fall eines laminierten, organischen, photoleitenden Materials gehören zu Ladungen erzeugenden Substanzen zur Verwendung in der Ladungen erzeugenden Schicht die folgenden: Selen und Legierungen von Selen, Arsen-Selen, Cadmiumsulfid, Zinkoxid und andere anorganische, photoleitende Materialien, sowie organische Pigmente und Farbstoffe verschiedener Arten, wie Phthalocyanin, Azofarbstoff, Quinacridon, polycyclisches Chinon, Pyryliumsalz, Thiopyryliumsalz, Indigo, Thioindigo, Antron, C.I.-Pigment orange 40 (Pyrantron), Cyaninpigment usw. Unter den oben aufgelisteten Beispielen sind Phthalocyanine und Azofarbstoffe besonders bevorzugt.
  • Beispiele für das Ladungen transportierende Material zur Verwendung in der Ladungen transportierenden Schicht sind die folgenden: Elektronendonatorsubstanzen, z. B. hetero cyclische Verbindungen wie Carbazol, Indol, Imidazol, Oxazol, Pyrazolin usw., Anilinderivate, Hydrazonverbindungen, aromatische Aminderivate, Stilbenderivate oder Polymere mit einer Gruppe, die aus einer der oben aufgelisteten Verbindungen als Hauptkette oder Seitenkette besteht, und dergleichen.
  • Zu Beispielen für ein Polymermaterial zur Verwendung beim Dispergieren des Ladungen transportierenden Materials gehören die folgenden: Vinylpolymere, wie Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyvinylchlorid und dergleichen, Copolymere derselben, verschiedene Polycarbonatharze, Polyesterharze, Polyestercarbonate, Polysulfonharze, Polyimidharze, Phenoxyharze, Epoxidharze, Siliconharze oder teilweise vernetzte, ausgehärtete Erzeugnisse.
  • Zu Beispielen für einen Photoempfänger mit einem dynamischen Reibungskoeffizienten zur Entwicklungswalze 51 von nicht über 0,5 zur Verwendung bei der Bilderzeugungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels gehören die folgenden:
    • (1) Ein Photoempfänger mit einer Oberflächenschicht, die mindestens ein Material enthält, das aus folgendem ausgewählt ist: Copolymer eines Polycarbonats, wie durch Blockpolymerisation eines Polycarbonats mit einer Polysiloxaneinheit als Hauptkette erhalten, wie z. B. durch JP-A-5-88398 bekannt oder ein Polycarbonatcopolymer, wie durch Pfropfpolymerisation eines Polycarbonats mit einer Polysiloxaneinheit als Seitenkette erhalten (z. B. durch JP-A-5-158249 bekannt).
    • (2) Ein Photoempfänger mit einer Oberflächenschicht, die ein festes Schmiermittel enthält. Zu Beispielen für derartige feste Schmiermittel gehören: Alkylenfluoridharz wie Polytetrafluorethylen, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid usw., Polyethylen, Polyethylenterephthalat und dergleichen.
    • (3) Ein Photoempfänger mit einem Harz, das durch Pfropfpolymerisation eines Makromers mit Silicon als Seitenkette erhalten wurde. Beispiele für derartige Harze sind: solche, die durch Copolymerisation eines Makromers erhalten wurden, das durch Pfropfpolymerisation von Acrylsäureester oder Methacrylsäureester mit einem Silicon als Seitenkette mit einem polymerisierbaren Vinylmonomer wie Acrylsäureester, Methacrylsäureester, Styrol usw. erhalten wurde, wie z. B. aus JP-A-62-205356 bekannt.
    • (4) Ein Photoempfänger mit einer Oberflächenschicht, die ein Harz enthält, das durch Pfropfpolymerisation eines Makrometers mit einem Alcylfluorid als Seitenkette erhalten wurde. Zu Beispielen für ein derartiges Harz gehören: solche, die durch Copolymersation eines Makromers erhalten wurde, das durch Pfropfpolymerisation eines Acrylsäureesters oder eines Methacrylsäureesters mit einer Fluoralcyleinheit als Seitenkette mit einem polymerisierbaren Vinylmonomer wie Acrylsäureester, Methacrylsäureester, Styrol und dergleichen erhalten wurde.
  • Hierbei bildet die Oberflächenschicht im Fall einer photoleitenden Laminatschicht eine Ladungen transportierende Schicht, und andernfalls bildet sie die gesamte photoleitende Schicht.
  • Die Ladeeinheit 23 bildet eine Kontaktbürste-Ladeeinrichtung mit Ladebürste. Für eine derartige Ladebürste wird eine elektrisch leitende Faser mit einem Widerstand von 106 Ω, in die Kohlenstoff dispergiert ist, verwendet. Die elektrisch leitende Faser hat eine Dicke von 6,7 μm und eine Länge von 2,5 mm. Die Dichte der Ladebürste beträgt 20.000 Haare/cm2. Die Ladebürste der Ladeeinheit 23 wird mit einer Kraft von etwa 4 N durch eine Feder 23a an den Photoempfänger 21 gedrückt.
  • Für die Übertragungswalze 22 ist eine elektrisch leitende Schwammwalze mit einem Durchmesser von 12 mm verwendet. Eine derartige Schwammwalze besteht aus einem Polyurethan mit darin dispergiertem Kohlenstoff. Die Menge an Kohlenstoff ist so ausgewählt, daß der Widerstand der Übertragungswalze 22 den Wert von etwa 104 Ω hat. Die Härte der Übertragungswalze 22 ist so ausgewählt, daß sie zwischen 40 Grad und 50 Grad, ausgedrückt in ASKER C, liegt. Die Übertragungswalze 22 wird durch die Feder 22a mit einer Kraft von ungefähr 15 N an den Photoempfänger 21 gedrückt.
  • Der Wert ASKER C kennzeichnet den Wert einer Probe, die durch eine Härtemeßvorrichtung (ein Makromolekül-Meßinstrument) gemessen wird, die gemäß dem Standard SRIS 0101 von Japanese Rubber Association hergestellt ist. Genauer gesagt, gibt die Härtemeßvorrichtung die Härte einer Probe dadurch an, daß eine Nadel mit kugeliger Spitze, die für Härtemessung konstruiert ist, unter Verwendung der Kraft einer Feder gegen die Oberfläche einer Probe gedrückt wird und die Eindrücktiefe gemessen wird, die von der Nadel erzeugt wird, wenn die Kraft der Feder und die Gegenkraft der Probe im Gleichgewicht stehen. Gemäß dem Standard ASKER C hat eine Probe die Härte null Grad, wenn die durch die Nadel bei einer Last von 25 g auf der Feder erzielte Eindrücktiefe der Maximalverstellung der Nadel entspricht. Wenn die Eindrücktiefe den Wert Null hat, die beim Anwenden einer Last von 855 g erzeugt wird, wird die Härte der Probe als einhundert Grad angegeben.
  • Die Entwicklungsvorrichtung 24 wird durch die Feder 24a am Hauptkörper mit einer Kraft von ungefähr 8 N im installierten Zustand innerhalb der Bilderzeugungsvorrichtung an den Photoempfänger 21 gedrückt. Im Ergebnis existiert eine Klemmbreite von 1,5 mm zwischen der Photoempfängertrommel 21 und der Übertragungswalze 22. Die Entwicklungsvorrichtung 24 verwendet das Einkomponenten-Entwicklungssystem mit unmagnetischem Toner.
  • Wie es in 2 dargestellt ist, enthält die Entwicklungsvorrichtung 24 eine Entwicklungseinheit 50. In der Entwicklungseinheit 50 ist eine Rühreinrichtung 55 zum Transportieren von Toner zu einer (später beschriebenen) Polygonwalze 53 vorhanden. Die Rühreinrichtung 52 dreht sich in der Richtung eines Pfeils D in der Figur. Zusätzlich ist eine Entwicklungswalze 51 so vorhanden, daß sie eine Öffnung verschließt, die im unteren Abschnitt der Entwicklungseinheit 50 ausgebildet ist.
  • Die Entwicklungswalze 51 dreht sich mit variabler Umfangsgeschwindigkeit in der Richtung eines Pfeils B, um den in der Entwicklungseinheit 50 aufbewahrten unmagnetischen Einkomponententoner in den in Kontakt mit dem Photoempfänger 21 stehenden Entwicklungsbereich zu transportieren. An der stromaufwärtigen Seite in bezug auf den Entwicklungsbereich befindet sich ein Dickeneinstellelement 52 zum Einstellen der Schichtdicke des Entwicklungsmaterials, das an die Entwicklungswalze 51 angedrückt wird. Dieses Dickeneinstellelement 52 bildet im gesamten Bereich in der Achsenrichtung der Entwicklungswalze 51 eine gleichmäßige Tonerschicht aus.
  • An der stromaufwärtigen Seite des Dickeneinstellelements 52 in bezug auf die Drehrichtung der Entwicklungswalze 51 ist eine Abkratzplatte 54 vorhanden, die sich von der Seitenwand der Entwicklungseinheit 50 aus erstreckt. Die Abkratzplatte 54 enthält mehrere in ihr ausgebildete Löcher. In der Erstreckungsrichtung der Abkratzplatte 54 ist an der stromaufwärtigen Seite der Entwicklungswalze 51 die genannte Poly gonwalze 51 vorhanden. Diese dreht sich in der Richtung eines Pfeils C und nimmt den Toner mit. Der durch die Polygonwalze 53 von der Rühreinrichtung 55 her mitgenommene Toner wird durch die Abkratzplatte 54 abgekratzt, und danach wird der Toner durch die Entwicklungswalze 51 in der Richtung des Dickeneinstellelements 52 transportiert. Ein Teil des so transportierten Toners wird auf die Entwicklungswalze 51 so aufgetragen, daß er mittels des Dickeneinstellelements 52 eine vorgegebene Dicke aufweist. Andererseits wird der Rest des Toners durch das Dickeneinstellelement 52 in der Richtung der Rühreinrichtung 55 durch ein in der Abkratzplatte 54 vorhandenes Loch 56 zurücktransportiert.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verfügt die Entwicklungswalze 51 über einen Durchmesser von 16 mm, und sie wird mit einer vorgegebenen Klemmbreite von 0,3 mm an den Photoempfänger 21 gedrückt.
  • Um eine vorgegebene Klemmbreite zum Photoempfänger 21 sicherzustellen, besteht die Entwicklungswalze 51 aus einem Material mit Gummielastizität. Vorzugsweise besteht die Entwicklungswalze 51 aus einem elektrisch leitenden, elastischen Material, wobei das elastische Material Urethankautschuk, Siliconkautschuk, NBR-Acrylonitril-Butadien-Kautschuk oder dergleichen ist, dem elektrische Leitfähigkeit verliehen ist. Es ist bevorzugt, daß die Entwicklungswalze 51 eine Härte im Bereich von 50 – 90 Grad gemäß ASKER C und einen Widerstand im Bereich von 104 – 108 Ω, bevorzugter im Bereich von 106 – 107 Ω, aufweist.
  • Das Dickeneinstellelement 52 wird mit einer Kraft von ungefähr 0,3 N/cm an die Entwicklungswalze 51 gedrückt. Es besteht aus einer steifen Legierung wie SUS (rostfreier Stahl), Aluminium oder dergleichen.
  • Die Polygonwalze 53 ist so ausgewählt, daß sie einen Durchmesser von 12 mm und eine Umfangsgeschwindigkeit von 40 mm/s aufweist. Je mehr Scheitelpunkte die Walze hat, um so geringer ist der Tonertransport-Wirkungsgrad, und umgekehrt. Wenn jedoch zu wenige Scheitelpunkte an der Walze vorliegen, führt dies zu einer Schwankung der transportierten Tonermenge. Unter Berücksichtigung dieser Überlegungen verfügt die Polygonwalze 53 vorzugsweise über 5 – 8 Scheitelpunkte.
  • Hier erfolgt hinsichtlich der Reibungseigenschaften ein Vergleich mit dem Photoempfänger der Bilderzeugungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels und dem Photoempfänger der herkömmlichen Bilderzeugungsvorrichtung.
  • Die Reibungseigenschaften der jeweiligen Photoempfänger werden gemäß den untenangegebenen Bedingungen bewertet.
  • Ein folienförmiger Photoempfänger wird auf Glass befestigt, und es wird ein Urethangummi mit einer Breite von 31 mm und einer Dicke von 2 mm auf ihn gedrückt. D. h., daß der angegebene folienförmige Photoempfänger zwischen dem Glas und dem Urethangummi angeordnet wird. Die Folie wird mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/Min. gezogen, und unter dieser Bedingung werden die Gummiandrückkraft und die Zugkraft durch eine Meßvorrichtung gemessen.
  • Hierbei ist die Gleichung F = μM erfüllt, in der M die Gummiandrückkraft repräsentiert, F die Zugkraft repräsentiert und u den dynamischen Reibungskoeffizienten repräsentiert. D. h., daß in einem Kurvenbild, in dem auf der X-Achse die Gummiandrückkraft aufgetragen ist und auf der Y-Achse die Zugkraft aufgetragen ist, der dynamische Reibungskoeffizient μ die Steigung einer Kurve ist. Hierbei ist angenommen, daß keine Verschiebung zwischen dem Glas und dem Photoempfänger auftritt.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel darf der dynamische Reibungskoeffizient μ nicht größer als 0,5 sein, vorzugsweise nicht größer als 0,2.
  • Was den Photoempfänger betrifft, wird ein folienförmiger Photoempfänger (nachfolgend als Verbesserung B bezeichnet) verwendet, bei dem eine Ladungen transportierende Schicht dadurch hergestellt ist, daß Hydrazon in einem Copolymer dispergiert wird, das durch Pfropfpolymerisation eines Polycarbonats mit einem Polysiloxan als Seitenkette erhalten wurde. Darauf ist eine Ladungen erzeugende Schicht . laminiert, in der feine Teilchen aus Phthalocyanin in Polyvinylbutyral dispergiert sind.
  • Ein derartiges Copolymer ist durch die Formel (1) repräsentiert, in der X die Formel (2) repräsentiert. Das Hydrazon ist durch die Formel (3) repräsentiert.
  • Figure 00250001
  • Figure 00260001
  • Die Meßergebnisse für den dynamischen Reibungskoeffizienten gemäß der Verbesserung B sind in der Tabelle 1 angegeben.
  • Anschließend wurde der dynamische Reibungskoeffizient eines Photoempfängers (nachfolgend als Verbesserung A bezeichnet) gemessen, der dieselbe Anordnung wie die Verbesserung B aufwies, mit der Ausnahme, daß anstelle eines Bindemittels in der Ladungen transportierenden Schicht ein Polycarbonat-Copolymer verwendet wurde, das durch Blockpolymerisation eines Polycarbonats mit einer Polysiloxaneinheit als Hauptkette erhalten wurde. Die Meßergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.
  • Es wurde auch der dynamische Reibungskoeffizient eines weiteren Photoempfängers (nachfolgend als Verbesserung C bezeichnet) gemessen. Die Verbesserung C verfügt über dieselbe Anordnung wie die Verbesserung B, mit der Ausnahme, daß anstelle des Bindemittels in der Ladungen transportierenden Schicht der Verbesserung B eine Mischverbindung aus einem Pfropfcopolymer, das durch Pfropfpolymerisation eines Copolymers eines Esters von Methacrylsäure mit Styrol mit einer Siliconeinheit als Seitenkette erhalten wurde, und einem Polycarbonat (Novarex (registrierte Handelsbezeichnung) 7025, verfügbar von Mitsubishi Chemical Industries. Ltd.) verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.
  • Weiterhin wurde der dynamische Reibungskoeffizient eines anderen Photoempfängers (nachfolgend als herkömmliches Beispiel A bezeichnet) gemessen. Das herkömmliche Beispiel A verfügt über dieselbe Anordnung wie die Verbesserung B, mit der Ausnahme, daß anstelle des Bindemittels in der Ladungen transportierenden Schicht Polymethylmethacrylat (Mitsubishi Rayon Company Ltd., BR-85) verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.
  • Schließlich wurde der dynamische Reibungskoeffizient eines weiteren Photoempfängers (nachfolgend als herkömmliches Beispiel B bezeichnet) gemessen, der denselben Aufbau wie die Verbesserung B aufwies, mit der Ausnahme, daß anstelle des Bindemittels in der Ladungen transportierenden Schicht ein Polycarbonat (Novarex (registrierte Handelsbezeichnung) 7025, verfügbar von Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) verwendet wurde.
  • Tabelle 1
    Figure 00270001
  • Aus den in der Tabelle 1 angegebenen Ergebnissen ergibt sich, daß der dynamische Reibungskoeffizient zwischen den Photoempfängern gemäß den herkömmlichen Beispielen A und B und dem Urethangummi ungefähr 0,67 beträgt. Der dynamische Reibungskoeffizient hinsichtlich der Verbesserung A beträgt ungefähr 0,24 und derjenige hinsichtlich den Verbesserungen B und C ungefähr 0,12. Daher beträgt bei der Verbesserung A der Reibungswiderstand ungefähr ein Drittel desjenigen beim herkömmlichen Photoempfänger, und bei den Verbesserungen B und C ist der Reibungswiderstand ungefähr ein Sechstel desjenigen beim herkömmlichen Photoempfänger.
  • Obwohl beim beschriebenen Versuch ein folienförmiger Photoempfänger verwendet wurde, würden beinahe dieselben Ergebnisse erzielt werden, wenn die Photoempfängertrommel 21 verwendet würde. Genauer gesagt, würde die Photoempfängertrommel 21 fixiert werden, und ein Urethangummi mit einer Breite von 31 mm und einer Dicke von 2 mm würde in engen Kontakt mit deren Oberfläche gebracht werden. Dann würde die Photoempfängertrommel 21 mit 100 mm/Min. gedreht werden, um die Korrelation zwischen der Gummiandrückkraft und der Zugkraft zu bewerten. Die Ergebnisse dieses Versuchs würden beinahe dieselben Ergebnisse wie der beschriebene Versuch liefern.
  • Wie beschrieben, kann bei der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Antriebsdrehmoment an der Achse der Photoempfängertrommel verringert werden, da die Reibung zwischen der Photoempfängertrommel und der Entwicklungswalze klein ist. Im Ergebnis kann der Antriebsmotor in der Bilderzeugungsvorrichtung kompakt und mit niedrigem Drehmoment ausgebildet werden. Ferner kann, da der Reibungswiderstand zwischen der Entwicklungswalze und dem Photoempfänger klein ist, die Antriebskraft, wie sie von der Entwicklungswalze auf den Photoempfänger ausgeübt wird, verringert werden. Im Ergebnis kann eine stabile Drehbewe gung des Photoempfängers gewährleistet werden, ohne daß hochgenaue Zahnräder zu verwenden sind, wie sie bei herkömmlichen Modellen erforderlich sind, wodurch auf einfache Weise hohe Bildqualität erzielbar ist.
  • Nachfolgend werden die jeweiligen Funktionsfähigkeiten einer bekannten Photoempfängertrommel und der Photoempfängertrommel 21 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Verwendung der Bilderzeugungsvorrichtung 2 verglichen.
  • Als Photoempfängertrommel 21 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird eine solche mit der folgenden Anordnung. verwendet. Auf ein zylindrisches Rohr wird als Ladungen transportierende Schicht ein organisches, photoleitendes Material mit einer Dicke von 20 μm aufgebracht, bei dem Hydrazon in einem organischen, photoleitenden Material dispergiert ist, das ein Copolymer ist, das durch Pfropfpolymerisation eines Polycarbonats mit einer Polysiloxaneinheit als Seitenkette erhalten wurde. Als Ladungen erzeugende Schicht wird darauf mit einer Dicke von 0,5 μm ein organisches, photoleitendes Material aufgebracht, bei dem feine Teilchen aus Phthalocyanin in Polyvinylbutyral dispergiert sind. Als herkömmliche Photoempfängertrommel wird eine solche verwendet, die aus Materialien besteht, die ähnlich denjenigen der beim vorigen Versuch verwendeten herkömmlichen Beispiele A und B sind.
  • Beim Versuch wird ein Schrittmotor verwendet, wie er von Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. verfügbar ist. Der Schrittmotor ist so ausgebildet, daß er bei einer Eingangsspannung von 12 V, einem Wicklungswiderstand von 7,8 Ω und einem Strom von 0,65 A ein Antriebsdrehmoment von 0,4 N · cm aufweist.
  • Beim Versuch erfolgten Auswertungen mit variablem Verhältnis zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze 51 und derjenigen der Photoempfängertrommel 21 durch Überwachen des Drehmoments der Motorachse der Photoempfängertrommel 21. Dies, da das größte Drehmoment unter denen, die hinsichtlich des Drehmoments an der Motorachse der Photoempfängertrommel 21 beobachtet werden, ein Schlupfmoment ist, wie es durch die Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten zwischen der Entwicklungswalze und dem Photoempfänger hervorgerufen wird. Durch ein variables Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Entwicklungswalze und des Photoempfängers zwischen 1,0 und 1,7 ergeben sich Vergleichsergebnisse für das Drehmoment an der Motorachse zwischen dem bei einem herkömmlichen Photoempfänger und dem des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wie sie durch die Tabelle 2 angegeben sind.
  • Tabelle 2
    Figure 00300001
  • Aus den in der Tabelle 2 angegebenen Ergebnissen ist es erkennbar, daß dann, wenn das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten im Bereich von 1,0 – 1,7 variiert, das Drehmoment am Photoempfänger beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kleiner als ein Drittel desjenigen am herkömmlichen Photoempfänger ist. Dieser Effekt wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch erzielt, daß die Reibung zwischen dem Photoempfänger und der Entwicklungswalze kleiner als beim herkömmlichen Photoempfänger ist.
  • Bei variabler Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze in bezug auf die des Photoempfängers wurden Gleichmäßigkeiten von Halbtonbildern und schwarzen Bildern bewertet. Hierbei ist ein Halbtonbild ein Bild, in dem ein Abschnitt mit schwarzen Linien und ein weißer Abschnitt, wie durch eine schwarze Linie umgeben, abwechselnd auf einem Blatt in der Richtung rechtwinklig zur Papiertransportrichtung ausgebildet sind. Das Halbtonbild ist wünschenswerterweise so ausgebildet, daß die Breite des schwarzen Linienabschnitts und die Breite des weißen Abschnitts gleich sind und daß die jeweiligen Intervalle zwischen schwarzen Linien, d. h. die jeweilige Breite des jeweiligen weißen Abschnitts, vorzugsweise konstant ist. Die Gleichmäßigkeit des Halbtonbilds ist durch die Schwankung des Intervalls zwischen schwarzen Linien gekennzeichnet. Durch Messen des Intervalls zwischen schwarzen Linien, d. h. einer Schrittweiteabweichung, können instabile Zustände der Drehbewegung des Photoempfängers bewertet werden. Andererseits wird im Fall eines schwarzen Bilds die Gleichmäßigkeit aufgrund einer Schwärzungsschwankung beurteilt. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in der Tabelle 3 angegeben.
  • Tabelle 3
    Figure 00310001
  • Gleichmäßigkeit
    X: sehr schlecht (Unregelmäßigkeiten werden sowohl hinsichtlich der Schrittweite als auch der Schwärzung beobachtet)
    Δ: gut (gleichmäßige Schwärzung mit Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Schrittweite)
    o: hervorragend (gleichmäßige Schwärzung ohne Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Schrittweite)
  • Im Ergebnis existiert beim herkömmlichen Photoempfänger im Fall eines Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten von 1,0, obwohl die Bildqualität stabil ist, das Problem von Unregelmäßigkeiten in Zusammenhang mit der Drehbewegung des Photoempfängers. Bei einem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit nicht unter 1,3 zeigen sich ungünstige Bedingungen nicht nur hinsichtlich einer unregelmäßigen Drehbewegung des Photoempfängers, sondern auch hinsichtlich schlechter Bildqualität. Demgemäß treten hinsichtlich des Photoempfängers des vorliegenden Ausführungsbeispiels selbst bei einem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit von 1,7 keine derartigen ungünstigen Eigenschaften, wie Schrittweiteabweichungen und unkontrollierte Schwärzungsschwankungen, auf. Demgemäß liefert die Bilderzeugungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels wunschgemäße Bilder, die unter keiner Unregelmäßigkeit der Drehbewegung des Photoempfängers leiden.
  • [AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2]
  • Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zum Vereinfachen der Erläuterung sind Elemente mit derselben Funktion wie beim vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel mit denselben Zahlen gekennzeichnet, und die zugehörige Beschrei bung wird weggelassen.
  • Eine Bilderzeugungsvorrichtung 60 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält eine Entwicklungsvorrichtung 64, einen Schrittmotor 25 und eine Reinigungseinheit 66. Die Entwicklungsvorrichtung 64 enthält eine Photoempfängertrommel 61 (Photoempfänger), eine Übertragungswalze 62, eine Ladeeinheit 63 sowie eine Entwicklungswalze 51 (Entwicklungsmaterial-Trägerelement).
  • Die Reinigungseinheit 66, die Ladeeinheit 63 und die Entwicklungsvorrichtung 64 sind in dieser Reihenfolge entlang dem Umfang der Photoempfängertrommel 61 ausgehend von der stromaufwärtigen Seite derselben in ihrer Drehrichtung in Kontakt mit ihr angeordnet. Genauer gesagt, stehen die Abkratzplatte der Reinigungseinheit 66, die Ladebürste der Ladeeinheit 63 und die Entwicklungswalze 51 der Entwicklungsvorrichtung 64 in Kontakt mit der Photoempfängertrommel 61. Die Übertragungswalze 62 ist so angeordnet, daß sie der Photoempfängertrommel 61 so gegenübersteht, daß ein transportiertes Blatt 5 dazwischen paßt.
  • An der Achse der Photoempfängertrommel 61 sind zwei Zahnräder montiert: das eine ist ein (nicht dargestelltes) angetriebenes Zahnrad, das eine Antriebskraft vom Schrittmotor 25 empfängt, und das andere ist ein Photoempfänger-Zahnrad 61a zum Antreiben der Ladeeinheit 63, der Entwicklungsvorrichtung 64 und der Übertragungswalze 62. D. h., daß die Photoempfängertrommel 61 durch den Schrittmotor 25 so angetrieben wird, daß sie sich in der Figur in Uhrzeigerrichtung dreht. An der Ladeeinheit 63 ist ein Ladeeinheit-Zahnrad 63b angebracht, das mit dem Photoempfänger-Zahnrad 61a verbunden ist. D. h., daß die Ladeeinheit 63 über das Ladeeinheit-Zahnrad 63b vom Photoempfänger-Zahnrad 61a angetrieben wird. Die Entwicklungsvorrichtung 64 und die Übertragungswalze 62 werden durch das Photoempfänger-Zahnrad 61a angetrieben.
  • Hierbei sorgt die Feder 63a dafür, daß die Ladebürste in engem Kontakt mit der Photoempfängertrommel 61 steht. Ferner wird die Entwicklungswalze 51 durch eine im oberen Abschnitt der Entwicklungsvorrichtung 64 angebrachte Feder 64a in engen Kontakt mit der Photoempfängertrommel 61 gebracht. Ferner ist die Übertragungswalze 62 mittels der Feder 62a in engen Kontakt mit der Photoempfängertrommel 61 gebracht.
  • Die Photoempfängertrommel 61 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat denselben Aufbau wie die beim vorigen Ausführungsbeispiel. D. h., daß sie aus einem Aluminiumzylinderrohr mit einem Durchmesser von 24 mm und einer Dicke von 0,75 mm besteht.
  • Auf dem zylindrischen Rohr ist ein organisches, photoleitendes Material mit einer Dicke von 20 μm als Ladungen transportierende Schicht aufgebracht, bei dem Hydrazon in einem organischen, photoleitenden Material mit einem Copolymer dispergiert ist, das dadurch erhalten wurde, daß eine Pfropfpolymerisation eines Polycarbonats mit einer Polysiloxaneinheit als Seitenkette ausgeführt wurde. Ferner ist darauf als Ladungen erzeugende Schicht mit einer Dicke von 0,5 μm ein organisches, photoleitendes Material aufgebracht, in dem feine Teilchen aus Phthalocyanin in Polyvinylbutyral dispergiert sind. Der sich ergebende Photoempfänger wird für die Photoempfängertrommel 61 verwendet. Diese Photoempfängertrommel 61 wird durch die Kraft des Schrittmotors 25 drehend angetrieben, die durch die drei Zahnräder untersetzt wurde, und diese Drehbewegung wird auf eine Umfangsgeschwindigkeit von 25 mm/s eingestellt.
  • Für die Ladebürste der Ladeeinheit 63 ist eine elektrisch leitende Bürste vom Kontakttyp mit einem Durchmesser von 12 mm verwendet. Die Ladebürste ist um eine Metallachse mit einem Durchmesser von 10 mm so gewickelt, daß sie den genannten Durchmesser von 12 mm aufweist. Die Ladebürste besteht aus einer elektrisch leitenden Faser mit einem Widerstand von 106 Ω, in die Kohlenstoff dispergiert ist. Die elektrisch leitende Faser verfügt über eine Dicke von 10 μm und eine Länge von 4 mm. Die Dichte der Ladebürste beträgt 10.000 Haare/cm2. Das Vorderende der elektrisch leitenden Faser ist durch einen Heizprozeß so gewunden, daß ein Durchmesser von 12 mm besteht. Die Ladebürste der Ladeeinheit 63 wird durch eine Feder 63a mit einer Kraft von 2 N an die Photoempfängertrommel 61 gedrückt. Die Ladebürste dreht sich entgegengesetzt zur Drehrichtung beim vorigen Ausführungsbeispiel, d. h., sie dreht sich in der Drehrichtung der Photoempfängertrommel 61, und zwar mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 30 mm/s.
  • Als Übertragungswalze 62 ist eine elektrisch leitende Schwammwalze mit einem Durchmesser von 12 mm verwendet. Eine derartige Schwammwalze besteht aus einem Polyurethan, in dem Kohlenstoff dispergiert ist. Die Kohlenstoffmenge ist so ausgewählt, daß der Widerstand der Übertragungswalze 62 den Wert 104 Ω hat. Die Härte der Übertragungswalze 62 ist im Bereich von 40 Grad bis 50 Grad in ASKER C ausgewählt. Die Übertragungswalze 62 wird durch die Feder 62a mit einer Kraft von 15 N an die Photoempfängertrommel 61 gedrückt.
  • Die Entwicklungsvorrichtung 64 wird durch die Feder 64a am Hauptkörper im installierten Zustand, innerhalb der Bilderzeugungsvorrichtung, mit einer Kraft von 8 N an die Photoempfängertrommel 61 angedrückt. Im Ergebnis existiert eine Klemmbreite von 1,5 mm zwischen der Photoempfängertrommel 61 und der Übertragungswalze 62.
  • Als Übertragungsvorrichtung 64 ist ein Einkomponenten-Ent wicklungssystem mit unmagnetischem Toner verwendet, wie im Fall der Entwicklungsvorrichtung 64 des Ausführungsbeispiels 1. Die Entwicklungswalze 51 ist so vorhanden, daß sie eine Öffnung verschließt, die im unteren Abschnitt der Entwicklungseinheit 50 vorhanden ist. Die Entwicklungswalze 51 dreht sich entgegengesetzt zur Richtung der Photoempfängertrommel 61, und zwar mit variabler Geschwindigkeit, um den unmagnetischen Einkomponententoner, wie er in der Entwicklungseinheit 50 aufbewahrt ist, zum Entwicklungsbereich zu transportieren, der in Kontakt mit der Photoempfängertrommel 61 steht.
  • Stromaufwärts in bezug auf den Entwicklungsbereich befindet sich ein Dickeneinstellelement zum Einstellen der Dicke einer Entwicklungsmaterialschicht, das an die Entwicklungswalze 51 gedrückt wird. Dieses Dickeneinstellelement bildet im gesamten Bereich in der Achsenrichtung der Entwicklungswalze 51 eine Tonerschicht aus.
  • Die Entwicklungswalze 51 verfügt über einen Durchmesser von 16 mm und steht mit einer vorgegebenen Klemmbreite von 0,3 mm in Kontakt mit der Photoempfängertrommel 61. Die Entwicklungswalze 51 besteht aus einem Material mit Gummielastizität, um für eine Klemmbreite gegen die Photoempfängertrommel 61 zu sorgen, z. B. aus einem elektrisch leitenden, elastischen Siliconkautschuk. Die Entwicklungswalze 51 ist so ausgewählt, daß sie eine Härte von 75 Grad gemäß ASKER C und einen Widerstand von 106 Ω aufweist. Das Dickeneinstellelement besteht aus stabilem Eisen, und es wird mit einer Kraft von 0,3 N/cm an die Entwicklungswalze 51 gedrückt.
  • Was die Bilderzeugungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrifft, wurde derselbe Vergleich zwischen den Funktionseigenschaften eines herkömmlichen Photoempfängers und dem Photoempfänger des vorliegenden Ausführungsbei spiels auf dieselbe Weise wie beim Ausführungsbeispiel 1 ausgeführt. Hinsichtlich des herkömmlichen Photoempfängers wurden die beim vorigen Ausführungsbeispiel verwendeten herkömmlichen Beispiele A und B benutzt.
  • Beim Versuch wird ein Schrittmotor verwendet, wie er von Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. verfügbar ist. Der Schrittmotor ist so ausgebildet, daß er bei einer Eingangsspannung von 12 V, einem Wicklungswiderstand von 7,8 Ω und einem Strom von 0,65 A ein Antriebsdrehmoment von 4,4 N · cm liefert.
  • Beim Versuch wurden bei variablem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze in bezug auf die des Photoempfängers Auswertungen dadurch ausgeführt, daß das Drehmoment der Motorachse des Photoempfängers überwacht wurde. Dies, da das größte Drehmoment unter den an der Motorachse des Photoempfängers beobachtbaren Drehmoment ein Schlupfdrehmoment ist, das durch die Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten zwischen der Entwicklungswalze und dem Photoempfänger beobachtet wird. Bei einem variablen Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze zu der des Photoempfängers zwischen 1,0 und 1,7 ergaben sich Vergleichsergebnisse für das Drehmoment an der Motorachse zwischen dem Fall beim herkömmlichen Photoempfänger und beim Photoempfänger des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wie sie in Tabelle 4 angegeben sind.
  • Tabelle 4
    Figure 00380001
  • Aus den in der Tabelle 4 angegebenen Ergebnissen ist es ersichtlich, daß dann, wenn das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten im Bereich von 1,0 – 1,7 variiert, das Drehmoment beim Photoempfänger beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kleiner als ein Drittel desjenigen beim herkömmlichen Photoempfänger ist.
  • Bei variablem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze zu der des Photoempfängers wurden Gleichmäßigkeiten des genannten Halbtonbilds und des schwarzen Bilds ausgewertet. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in der Tabelle 5 angegeben.
  • Tabelle 5
    Figure 00390001
  • Gleichmäßigkeit
    X: sehr schlecht (Unregelmäßigkeiten werden sowohl hinsichtlich der Schrittweite als auch der Schwärzung beobachtet)
    Δ: gut (gleichmäßige Schwärzung mit Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Schrittweite)
    o: hervorragend (gleichmäßige Schwärzung ohne Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Schrittweite)
  • Die Versuchsergebnisse zeigen, daß im Fall eines Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeit nicht unter 1,5 beim bekannten Photoempfänger ungünstige Eigenschaften nicht nur hinsichtlich unregelmäßiger Drehbewegungen des Photoempfängers bestehen, sondern auch hinsichtlich schlechter Bildqualität. Demgegenüber treten beim Photoempfänger des vorliegenden Ausführungsbeispiels selbst bei einem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze zu der des Photoempfängers von 1,7 derartige ungünstige Bedingungen hinsichtlich einer Schrittweitenabweichung und unkontrollierten Schwärzungsgrads nicht auf. Demgemäß liefert die Bilderzeugungsvorrichtung 60 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wunschgemäße Bilder, die unter keiner ungleichmäßigen Dreh bewegung des Photoempfängers leiden.
  • Zusätzlich zeigt ein Vergleich zwischen den in den Tabellen 2 und 3 angegebenen Ergebnissen für das erste Ausführungsbeispiel mit den in den Tabellen 4 und 5 angegebenen Ergebnissen für das vorliegende Ausführungsbeispiel, daß sowohl für den herkömmlichen Photoempfänger als auch den Photoempfänger des vorliegenden Ausführungsbeispiels große Drehmomentwerte im Vergleich zum Fall beim ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Andererseits zeigt sie verbesserte Gleichmäßigkeit des Halbtonbilds.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, da sich die Ladebürste mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, die von der Umfangsgeschwindigkeit des Photoempfängers verschieden ist, wozu das Ladeeinheit-Zahnrad verwendet wird, eine Kraft in einer Richtung ausgeübt, die versucht, die Drehbewegung des Photoempfängers anzuhalten. D. h., daß das Antriebsdrehmoment für den Photoempfänger groß sein muß und die scheinbare Antriebskraft, die von der Entwicklungswalze auf den Photoempfänger einwirkt, kleiner wird. Im Ergebnis kann verhindert werden, daß der Photoempfänger von der Antriebswalze angetrieben wird, und es kann eine unregelmäßige Drehbewegung des Photoempfängers sicher verhindert werden.
  • [AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3]
  • Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Einfachheit der Erläuterung halber sind Elemente mit derselben Funktion wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen mit denselben Zahlen gekennzeichnet, und die zugehörige Beschreibung wird nicht wiederholt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt eine Erläuterung für den Fall, daß die Bilderzeugungsvorrichtung bei einem Laserdrucker verwendet wird, wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
  • Die Bilderzeugungsvorrichtung 70 des vorliegenden Ausfüh-rungsbeispiels enthält eine Entwicklungseinheit 74 mit einer Photoempfängertrommel 71 (Photoempfänger), einer Übertragungswalze 72 (Übertragungselement), einem Ladeelement 73 und einer Entwicklungswalze 51 (Entwicklungsmaterial-Trägerelement), einen Schrittmotor 25 und eine Reinigungseinheit 76.
  • Die Reinigungseinheit 76, das Ladeelement 73 und die Entwicklungseinheit 74 sind in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite in der Drehrichtung der Photoempfängertrommel 71 her so angeordnet, daß sie in Kontakt mit der Umfangsfläche des Photoempfängers stehen. Genauer gesagt, stehen die Abkratzplatte der Reinigungseinheit 76, die Ladebürste des Ladeelements 73 und die Entwicklungswalze 51 der Entwicklungseinheit 74 in Kontakt mit der Photoempfängertrommel 71. Die Übertragungswalze 72 ist so angeordnet, daß sie der Photoempfängertrommel 71 so gegenübersteht, daß ein transportiertes Blatt 5 (Kopiermaterial) dazwischen paßt.
  • An der Achse der Photoempfängertrommel 71 sind zwei Zahnräder angebracht: das eine ist ein (nicht dargestelltes) angetriebenes Zahnrad, das die Antriebskraft vom Schrittmotor 25 erhält, und das andere ist ein Photoempfänger-Zahnrad 71a zum Antreiben der Photoempfängertrommel 71. D. h., daß die Photoempfängertrommel 71 über den Schrittmotor 25 so angetrieben wird, daß sie sich in der Figur in Uhrzeigerrichtung dreht. An der Übertragungswalze 72 ist ein Übertragungszahnrad 72b vorhanden, das mit dem Photoempfänger-Zahnrad 71a verbunden ist. D. h., daß die Übertragungswalze 71 vom Photoempfänger-Zahnrad 71a über das Übertragungszahnrad 72b angetrieben wird. Die Entwicklungseinheit 74 und das Ladeelement 73 werden durch ein anderes Zahnrad angetrieben.
  • Hierbei steht die Ladebürste mittels einer Feder 73a in engem Kontakt mit dem Photoempfänger. Ferner ist durch eine Feder 74a, die im oberen Abschnitt der Entwicklungseinheit 74 angebracht ist, dafür gesorgt, daß die Entwicklungswalze 51 in engem Kontakt mit der Photoempfängertrommel 71 steht. Ferner ist die Übertragungswalze 72 durch die Feder 72a in engen Kontakt mit der Photoempfängertrommel 71 gebracht.
  • Die Photoempfängertrommel 71 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat denselben Aufbau wie die beim vorigen Ausführungsbeispiel. D. h., daß sie aus einem Aluminiumzyhinderrohr mit einem Durchmesser von 24 mm und einer Dicke von 0,75 mm besteht.
  • Auf dem zylindrischen Rohr ist mit einer Dicke von 20 μm eine Ladungen transportierende Schicht aufgebracht, die aus einem organischen, photoleitenden Material besteht, in dem Hydrazon in einem organischen, photoleitenden Material mit einem Copolymer dispergiert ist, das dadurch erhalten wurde, daß eine Pfropfpolymerisation eines Polycarbonats mit einer Polysiloxaneinheit als Seitenkette ausgeführt wurde. Ferner ist darauf eine Ladungen erzeugende Schicht mit einer Dicke von 0,5 μm vorhanden, die aus einem organischen, photoleitenden Material besteht, in dem feine Teilchen aus Phthalocyanin in Polyvinylbutyral dispergiert sind. Der sich ergebende Photoempfänger ist für die Photoempfängertrommel 71 verwendet. Die Photoempfängertrommel 71 wird durch die Kraft vom Schrittmotor 25 drehend angetrieben, die durch die beschriebenen drei Zahnräder untersetzt wurde, und die Drehbewegung wird auf eine Umfangsgeschwindigkeit von 25 mm/s eingestellt.
  • Für die Ladebürste der Ladeeinheit 73 werden eine Bürste vom Kontakttyp und eine elektrisch leitende Bürste verwendet. Die Ladebürste ist so μm eine Metallachse mit einem Durchmesser von 10 mm gelegt, daß sie einen Durchmesser von 12 mm aufweist. Die Ladebürste besteht aus einer elektrisch leitenden Faser mit einem Widerstand von 106 Ω, in die Kohlenstoff dispergiert ist. Das elektrisch leitende Harz verfügt über eine Dicke von 10 μm und eine Länge von 4 mm. Die Dichte der Ladebürste beträgt 10.000 Haare/cm2. Die Ladebürste der Ladeeinheit 73 wird mit einer Kraft von 2 N durch eine Feder 73a an die Photoempfängertrommel 71 gedrückt. Die Ladebürste dreht sich entgegengesetzt zur Richtung beim vorigen Ausführungsbeispiel, d. h. in der Richtung der Photoempfängertrommel 71, und zwar mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 30 mm/s.
  • Als Übertragungswalze 72 ist eine elektrisch leitende Schwammwalze mit einem Durchmesser von 12 mm verwendet. Eine derartige Schwammwalze besteht aus einem Polyurethan, in dem Kohlenstoff dispergiert ist. Die Kohlenstoffmenge ist so ausgewählt, daß der Widerstand der Übertragungswalze 72 den Wert 104 Ω hat. Die Härte der Übertragungswalze 72 ist so ausgewählt, daß sie zwischen 40 Grad und 50 Grad in ASKER C liegt. Die Übertragungswalze 72 wird durch die Feder 72a mit einer Kraft von 15 N auf die Photoempfängertrommel 71 gedrückt.
  • Die Entwicklungsvorrichtung 74 wird durch eine Kraft von 8 N durch eine Feder 74a am Hauptkörper an die Photoempfängertrommel 71 gedrückt, und zwar im installierten Zustand innerhalb des Hauptkörpers der Bilderzeugungsvorrichtung. Im Ergebnis existiert zwischen der Photoempfängertrommel 71 und der Übertragungswalze 72 eine Klemmbreite von 1,5 mm.
  • Die Übertragungswalze 72 wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 26 mm/s durch das Photoempfänger-Zahnrad 72b ange trieben. D. h., daß sich die Übertragungswalze 72 leicht und schnell in der Richtung entgegengesetzt zu der der Photoempfängertrommel 71 dreht. Daher wird die Übertragungswalze 72 gedreht, während sie Schlupf zur Photoempfängertrommel 71 hat. Dies dient dazu, den Übertragungswirkungsgrad von Toner auf das Blatt 5 dadurch zu verbessern, daß Schlupf zwischen der Übertragungswalze 72 und der Photoempfängerwalze 71 besteht. Hierbei kann das Verhältnis zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Photoempfängertrommel 71 und dem der Übertragungswalze 72 dadurch eingestellt werden, daß z. B. der Durchmesser des Übertragungszahnrads usw. eingestellt wird.
  • Für die Entwicklungseinheit 74 ist eine solche mit einer unmagnetischen Komponente verwendet wie im Fall der Entwicklungsvorrichtung 24 des obenangegebenen Ausführungsbeispiels 1. Die Entwicklungswalze 51 ist so vorhanden, daß sie eine Öffnung verschließt, die im unteren Abschnitt der Entwicklungseinheit 50 vorhanden ist. Diese Entwicklungswalze 51 dreht sich in der Richtung entgegengesetzt zu der der Photoempfängertrommel 71, und zwar mit variabler Geschwindigkeit, um den in der Entwicklungseinheit 50 aufbewahrten unmagnetischen Einkomponententoner zum Entwicklungsbereich zu transportieren, der in Kontakt mit der Photoempfängertrommel 71 steht. An der stromaufwärtigen Seite in bezug auf den Entwicklungsbereich ist ein Dickeneinstellelement zum Einstellen der Dicke der Entwicklungsmaterialschicht vorhanden, das an die Entwicklungswalze 51 gedrückt wird. Dieses Dickeneinstellelement bildet im gesamten Bereich in der Achsenrichtung der Entwicklungswalze 51 eine gleichmäßige Tonerschicht aus.
  • Die Entwicklungswalze 51 verfügt über einen Durchmesser von 16 mm und sie steht mit einer vorgegebenen Klemmbreite von 0,3 mm in Kontakt mit der Photoempfängertrommel 71. Die Entwicklungswalze 51 besteht aus einem Metall mit Gummielasti zität, um für eine Klemmung gegen die Photoempfängertrommel 71 zu sorgen, wie aus einem elektrisch leitenden, elastischen Siliconkautschuk. Die Entwicklungswalze 51 ist so ausgewählt, daß sie eine gemäß ASKER C gemessene Härte von 75 Grad und einen Widerstand von 106 Ω aufweist. Das Dickeneinstellelement besteht aus stabilem Eisen, und es wird mit einer Kraft von 0,3 N/cm an die Entwicklungswalze 51 gedrückt.
  • Was die Bilderzeugungsvorrichtung 70 des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrifft, erfolgt derselbe Vergleich für die Funktionsfähigkeit eines herkömmlichen Photoempfängers und derjenigen der Photoempfängertrommel 71 des vorliegenden Ausführungsbeispiels, und zwar auf dieselbe Weise wie beim Ausführungsbeispiel 1. Als herkömmlicher Photoempfänger werden die herkömmlichen, beim vorigen Ausführungsbeispiel verwendeten Photoempfänger A und B verwendet.
  • Beim Versuch wird ein von Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. verfügbarer Schrittmotor verwendet. Dieser Schrittmotor ist so ausgebildet, daß er bei einer Eingangsspannung von 12 V, einem Wicklungswiderstand von 7,8 Ω und einem Strom von 0,65 A ein Antriebsdrehmoment von 4,4 N · cm liefert.
  • Beim Versuch erfolgten bei variablem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze zu der des Photoempfängers Auswertungen dadurch, daß das Drehmoment der Motorachse des Photoempfängers überwacht wurde. Dies, weil das größte Drehmoment unter den Drehmomenten an der Motorachse des Photoempfängers ein Schlupfdrehmoment ist, das durch die Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten der Entwicklungswalze und dem Photoempfänger hervorgerufen wird. Bei einer Variation des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze zu der des Photoempfängers von 1,0 bis 1,7 wurden Vergleichsergebnisse für das Drehmoment an der Motorachse zwischen einem herkömmlichen Photoempfänger und des vorliegenden Beispiels erhalten, wie sie in der Tabelle 6 angegeben sind.
  • Tabelle 6
    Figure 00460001
  • Aus den in der Tabelle 6 angegebenen Ergebnissen ist es erkennbar, daß bei einer Variation des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeit im Bereich von 1,0 – 1,7 das Drehmoment hinsichtlich des Photoempfängers beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kleiner als ein Drittel desjenigen beim herkömmlichen Photoempfänger ist.
  • Anschließend wurde bei variablem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze in bezug auf die des Photoempfängers die Gleichmäßigkeit eines Halbtonbilds und eines schwarzen Bilds ausgewertet. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in der Tabelle 7 angegeben.
  • Tabelle 7
    Figure 00470001
  • Gleichmäßigkeit
    X: sehr schlecht (Unregelmäßigkeiten werden sowohl hinsichtlich der Schrittweite als auch der Schwärzung beobachtet)
    Δ: gut (gleichmäßige Schwärzung mit Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Schrittweite)
    o: hervorragend (gleichmäßige Schwärzung ohne Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Schrittweite)
  • Die Versuchsergebnisse zeigen, daß im Fall eines Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten von nicht weniger als 1,5 beim herkömmlichen Photoempfänger ungünstige Eigenschaften nicht nur hinsichtlich einer unregelmäßigen Drehbewegung des Photoempfängers, sondern auch hinsichtlich schlechter Bildqualität auftreten. Demgegenüber treten beim Photoempfänger des vorliegenden Ausführungsbeispiels selbst bei einem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze zu der des Photoempfängers von 1,7 derartige ungünstige Zustände hinsichtlich einer Schrittweitenabweichung und unkontrollierter Schwärzung nicht auf. Demgemäß führt die Bilderzeugungsvorrichtung 70 des vorliegenden Ausführungsbeispiels zu wunschgemäßen Bildern, die nicht unter unregelmäßigen Dre hungen des Photoempfängers leiden.
  • Außerdem zeigt ein Vergleich zwischen dem in den Tabellen 4 und 5 angegebenen Ergebnissen für das zweite Ausführungsbeispiel mit den in den Tabellen 6 und 7 angegebenen Ergebnissen für das vorliegende Ausführungsbeispiel, daß beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sowohl für den herkömmlichen Photoempfänger als auch für denjenigen des Ausführungsbeispiels große Drehmomentwerte im Vergleich zu denen beim zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Andererseits wird eine verbesserte Gleichmäßigkeit des Halbtonbilds erzielt. Der beschriebene Effekt wird aufgrund des folgenden Mechanismus erhalten. Da die Übertragungswalze 72 dadurch rutscht, daß für sie eine andere Umfangsgeschwindigkeit als für die Photoempfängertrommel ausgewählt ist, was mittels des Übertragungszahnrads 72b erfolgt, sollte das Antriebsmoment an der Photoempfängertrommel wegen des Antriebs der Übertragungswalze 72 hoch sein, und dadurch wird die durch die Entwicklungswalze 72 ausgeübte scheinbare Antriebskraft auf den Photoempfänger kleiner. Im Ergebnis kann verhindert werden, daß die Photoempfängertrommel durch die Entwicklungswalze 51 angetrieben wird, und es können unregelmäßige Drehungen der Photoempfängerwalze verhindert werden.

Claims (18)

  1. Bilderzeugungsvorrichtung (2; 60; 70) mit – einem zylindrischen Photoempfänger (21; 61; 71) zum Erzeugen eines Bildes durch Entwickeln eines auf dem Photoempfänger (21; 61; 71) ausgebildeten elektrostatischen latenten Bildes unter Verwendung eines Entwicklungsmaterials, wobei – der zylindrische Photoempfänger (21; 61; 71) einen mit einer photoleitfähigen Schicht überzogenen drehbaren Zylinder aufweist; – die photoleitfähige Schicht aus einem photoleitfähigen Material so ausgebildet ist, daß der dynamische Reibungskoeffizient zwischen der photoleitfähigen Schicht und einem Entwicklungsmaterial-Trägerelement (51) nicht größer als 0.5 ist; und – das Entwicklungsmaterial-Trägerelement (51) das Entwicklungsmaterial während dessen Drehbewegung hält und das Entwicklungsmaterial zum Photoempfänger (21; 61; 71) transportiert, während es mit der Umfangsfläche desselben in Kontakt steht; – einem Ladeelement (23; 63; 73) zum gleichmäßigen Laden der Oberfläche des Photoempfängers (21; 61; 71) während seiner Drehbewegung, wobei – das Ladeelement (23; 63; 73) an der stromaufwärtigen Seite des Entwicklungsmaterial-Trägerelements (51) in bezug auf die Drehrichtung des Photoempfängers (21; 61; 71) so vorhanden ist, daß es in Kontakt mit der Umfangsfläche des Photoempfängers (21; 61; 71) steht; und – eine Ladeelement-Steuereinrichtung das Ladeelement (23; 63; 73) in solcher Weise steuert, daß es sich mit einer anderen Umfangsgeschwindigkeit als der Photoempfänger (21; 61; 71) dreht; und – einem Übertragungselement (22; 62; 72), das in Kontakt mit dem Umfang des Photoempfängers (21; 61; 71) steht, um das Entwicklungsmaterial auf dem Photoempfänger (21; 61; 71) durch eine Drehbewegung zu einem Kopiermaterial (5) zu übertragen, wobei – das Übertragungselement (22; 62; 72) dem Photoempfänger (21; 61; 71) so gegenübersteht, daß zwischen diesen ein Transportpfad für das Kopiermaterial (5) hindurchgeht; und – eine Übertragungselement-Steuereinrichtung das Übertragungselement (22; 62; 72) in solcher Weise steuert, daß es sich mit einer anderen Umfangsgeschwindigkeit als der Photoempfänger (21; 61; 71) dreht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeelement-Steuereinrichtung folgendes aufweist: – ein Photoempfänger-Zahnrad (61a; 71a), das am Photoempfänger (21; 61; 71) angebracht ist, um die Drehbewegung des Photoempfängers (21; 61; 71) auszulösen; und – ein Ladeelement-Zahnrad, das am Ladeelement (23; 63; 73) angebracht ist und in Eingriff mit dem Photoempfänger-Zahnrad (61a; 71a) steht, um die Drehbewegung des Ladeelements (23; 63; 73) durch die Drehbewegung des Photoempfängers (21; 61; 71) auszulösen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeelement-Steuereinrichtung das Ladeelement (23; 63; 73) so antreibt, daß es sich mit schnellerer Umfangsgeschwindigkeit als der Photoempfänger (21; 61; 71) dreht.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungselement-Steuereinrichtung folgendes aufweist: – ein Photoempfänger-Zahnrad (61a; 71a), das am Photoempfänger (21; 61; 71) angebracht ist, um dessen Drehbewegung auszulösen; und – ein Übertragungszahnrad (72b), das am Übertragungselement (22; 62; 72) angebracht ist und mit dem Photoempfänger-Zahnrad (61a; 71a) in Eingriff steht, um die Drehbewegung des Übertragungselements (22; 62; 72) durch die Drehbewegung des Photoempfängers (21; 61; 71) auszulösen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungselement-Steuereinrichtung das Übertragungselement (22; 62; 72) so steuert, daß es sich mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als der Photoempfänger (21; 61; 71) dreht.
  6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht des Photoempfängers (21; 61; 71), die in Kontakt mit dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement (51) steht, mindestens ein Element enthält, das aus der folgenen Gruppe ausgewählt ist: ein Polycarbonat-Copolymer, das dadurch erhalten wurde, daß eine Druckpolymerisation von Polycarbonat mit einer Polysiloxaneinheit als Hauptkette ausgeführt wurde; und ein Polycarbonat-Copolymer, das dadurch erhalten wurde, daß eine Pfropfpolymerisation eines Polycarbonats mit einer Polysiloxaneinheit als Seitenkette ausgeführt wurde.
  7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzchnet, daß die Oberfläche des Photoempfängers (21; 81; 71), die in Kontakt mit dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement (51) steht, ein festes Schmiermaterial enthält.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Photoempfängers (21; 81; 71), die in Kontakt mit dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement (81) steht, ein Harz enthält, das daren Pfropfpolymerisation eines Makromers mit einer Alkylenfluorid-Seitenkette mit einem Polymer erhalten wurde.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Photoempfängers (21; 81; 71), die in Kontakt mit dem Entwicklungsmaterial-Trägerelement (51) steht, ein Harz enthält, das durch Pfropfpolymerisation eines Makromers mit einer Silicon-Seitenkette mit einem Polymer erhalten wurde.
  10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklungamaterial ein unmagnetischer Einkomponententoner ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht eine Ladungen erzeugende Schicht mit einer Ladungen erzeugenden Substanz sowie eine Ladungen tranaportierende Schicht mit einer Ladungen transportierenden Substanz, die in einem Bindemittelharz dispergiert ist, aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch, gekennzeichnet, daß das Bindemittelharz mindestens ein Element enthält, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: ein Palycarbonat-Copolymer, das durch Blackpolymerisation eines Polycarbanats mit einer Polysiloxaneinheit a1s Hauptkette erhaltene wurde; und ein Palycarbonat-Copolymer, das durch Ausführen einer Pfropfpolymerisation eines Polycarbonats mit einer Polysiloxaneinheit als Seitenkette erhalten wurde.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit des Entwicklungsmaterial-Trägerelements (51) zur Umfangsgeschwindigkeit des Photoempfängers (21; 81; 71) im Bereich von 1,0 bis 1,7 liegt.
  14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklungsmaterial-Trägerelement (51) aus einem elastischen Material mit einer Härte im Bereich von 50 bis 70 Grad in ASKER C besteht.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklungsmaterial-Trägerelement (51) aus einem Urethankautschuk besteht, der mit elektrischer Leitfähigkeit versehen ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladeelement (23; 63; 73) eine Ladebürste ist, die in engem Kontakt mit dem Photoempfänger (21; 61; 71) steht.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladebürste (23; 63; 73) aus einer elektrisch leitenden Faser besteht, in die Kohlenstoff dispergiert ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (22; 62; 72) aus einem elektrisch leitenden Harz besteht, bei dem Kohlenstoff in Polyurethan dispergiert ist.
DE19608506A 1995-03-06 1996-03-05 Bilderzeugungsvorrichtung Expired - Lifetime DE19608506B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7045952A JPH08248715A (ja) 1995-03-06 1995-03-06 画像形成装置及びそれに用いる感光体
JPP7-45952 1995-03-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19608506A1 DE19608506A1 (de) 1996-09-19
DE19608506B4 true DE19608506B4 (de) 2004-09-16

Family

ID=12733622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19608506A Expired - Lifetime DE19608506B4 (de) 1995-03-06 1996-03-05 Bilderzeugungsvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5778286A (de)
JP (2) JPH08248715A (de)
DE (1) DE19608506B4 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6163669A (en) * 1998-05-29 2000-12-19 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus
JP2000112225A (ja) * 1998-10-08 2000-04-21 Canon Inc 現像剤担持体、現像装置及び画像形成装置
JP3874328B2 (ja) * 1999-02-16 2007-01-31 株式会社リコー 電子写真用感光体と、それを用いた画像形成方法及び装置
US6661985B2 (en) 2001-03-05 2003-12-09 Ricoh Company, Limited Electrophotographic image bearer, process cartridge and image forming apparatus using the image bearer
US7406276B2 (en) * 2004-06-30 2008-07-29 Oki Data Corporation Contact pressure setting method and image forming apparatus
JP5288233B2 (ja) * 2006-09-04 2013-09-11 株式会社リコー 画像形成装置
US10541066B2 (en) 2015-07-27 2020-01-21 Hp Indigo B.V. Conductive plastic structure
JP7424300B2 (ja) * 2018-10-05 2024-01-30 Jsr株式会社 光学センサー用組成物

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62205356A (ja) * 1986-03-06 1987-09-09 Canon Inc 電子写真感光体
JPH05158249A (ja) * 1991-12-06 1993-06-25 Mitsubishi Kasei Corp 電子写真感光体
US5283142A (en) * 1991-02-21 1994-02-01 Canon Kabushiki Kaisha Image-holding member, and electrophotographic apparatus, apparatus unit, and facsimile machine employing the same

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02173682A (ja) * 1988-12-26 1990-07-05 Ricoh Co Ltd 静電記録装置
JP2565562B2 (ja) * 1989-03-18 1996-12-18 株式会社日立製作所 電子写真感光体とその製法並びにそれを用いた電子写真法及び電子写真装置
JPH04145462A (ja) * 1990-10-05 1992-05-19 Canon Inc 帯電装置
JP2531890B2 (ja) * 1991-02-21 1996-09-04 キヤノン株式会社 像保持部材、それを用いた電子写真装置、装置ユニットおよびファクシミリ
JPH05100584A (ja) * 1991-10-11 1993-04-23 Mita Ind Co Ltd 像転写装置
JPH05119676A (ja) * 1991-10-28 1993-05-18 Ricoh Co Ltd 電子写真記録装置
JP2880356B2 (ja) * 1991-10-30 1999-04-05 沖電気工業株式会社 画像形成装置及び画像形成方法
JP3273258B2 (ja) * 1992-01-06 2002-04-08 コニカ株式会社 電子写真感光体
JP2954433B2 (ja) * 1992-08-28 1999-09-27 キヤノン株式会社 画像形成装置
US5426488A (en) * 1992-10-19 1995-06-20 Sharp Kabushiki Kaisha Method of charging a built-in electrophotographic charge member
US5550003A (en) * 1992-12-24 1996-08-27 Fuji Photo Film Co., Ltd. Silver halide photographic photosensitive materials and a method of image formation in which they are used
JPH07181818A (ja) * 1993-02-26 1995-07-21 Mita Ind Co Ltd 画像斑の発生が防止された反転現像方式の画像形成装置
US5450176A (en) * 1993-05-20 1995-09-12 Mita Industrial Co., Ltd. Developing device with rigid member toner limiting means
US5406909A (en) * 1993-09-29 1995-04-18 Wenstrand; Thomas W. Stock watering tank with stake pocket indentations

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62205356A (ja) * 1986-03-06 1987-09-09 Canon Inc 電子写真感光体
US5283142A (en) * 1991-02-21 1994-02-01 Canon Kabushiki Kaisha Image-holding member, and electrophotographic apparatus, apparatus unit, and facsimile machine employing the same
JPH05158249A (ja) * 1991-12-06 1993-06-25 Mitsubishi Kasei Corp 電子写真感光体

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 2-1 73 682 A sowie das englische Abstract in: Patents Abstracts of Japan, P-1109, 1990, Vol. 14, No. 442 *
JP 4-1 45 462 A sowie das englische Abstract in: Patents Abstracts of Japan, P-1416, 1992, Vol. 16, No. 427 *
Patents Abstracts of Japan, P-1595, 1993, Vol. 17, No. 451, JP 5-1 00 584 A *
Patents Abstracts of Japan, P-1637, 1993, Vol. 17, No. 600, JP 5-1 81 299 A *

Also Published As

Publication number Publication date
DE19608506A1 (de) 1996-09-19
JP3904810B2 (ja) 2007-04-11
US5778286A (en) 1998-07-07
JP2001056606A (ja) 2001-02-27
JPH08248715A (ja) 1996-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69729149T2 (de) Prozesskassette und Bilderzeugungsgerät mit herausnehmbarer Prozesskassette
DE3705469C2 (de)
DE3436649C2 (de)
DE69821430T2 (de) Entwicklungsvorrichtung
DE3831568C2 (de) Thermo-Druckfixiersystem zum Fixieren von Tonerbildern auf Papier
DE3047659A1 (de) Verfahren zum entwickeln elektrostatischer ladungsbilder und kopiergeraet zur durchfuehrung des verfahrens
DE19608507B4 (de) Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung
DE19631399A1 (de) Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung
DE69016231T2 (de) Entwicklungsvorrichtung.
DE69233304T2 (de) Drucker mit Druckschwärzungsumschalter
DE19807325A1 (de) Elektrophotographisches Gerät
DE69917954T2 (de) Entwicklungsvorrichtung, die einen Einkomponenten-Toner verwendet
DE68914902T2 (de) Arbeitseinheit und Bilderzeugungsgerät mit einer solchen Einheit.
DE69634555T2 (de) Elektrophotographisches Entwicklungsgerät
DE69220013T2 (de) Einkomponenten-entwickler verwendende entwicklungsvorrichtung
DE4312628A1 (de) Bildübertragungseinrichtung
DE60033594T2 (de) Bilderzeugungsgerät
DE19608506B4 (de) Bilderzeugungsvorrichtung
DE69838464T2 (de) Antriebsgerät für einen Drehkörper und damit ausgerüstetem Bilderzeugungsgerät
DE69015496T2 (de) Entwicklungsvorrichtung, nutzbar auf elektrophotographischem Gebiet.
DE60014740T2 (de) Elektrophotographisches Bildherstellungsverfahren, elektrophotographischer Bildherstellungsapparat und Prozesskassette
DE69829102T2 (de) Reinigerlose Bilderzeugungsmethode
DE3728493C2 (de)
DE69219744T2 (de) Zweikomponentenentwicklungsgerät für einen Drucker
DE4224574A1 (de) Getriebeanordnung fuer die entwicklungseinheit einer bilderzeugungseinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: PATENTANWAELTE MUELLER & HOFFMANN, 81667 MUENCHEN

8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right