DE3825523C2 - Elektrofotografische Vorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrofotografische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem elektrofotografischen Vorgang wird die Oberfläche eines elektrofotografischen lichtempfindlichen Elementes grundsätzlich in wiederholter Weise einer Aufladung, einer Bildbelichtung, einer Entwicklung und einer Reinigung aus­ gesetzt.

Um das Aufladepotential auf einem fotografischen lichtempfindlichen Element bei wiederholtem Gebrauch zu stabilisieren, wurde eine Vorrichtung vorgeschlagen und in der Praxis eingesetzt, bei der eine Gitterelektrode zwischen dem lichtempfindlichen Element und einer Aufladeeinheit angeordnet ist. Desweiteren sind in bezug auf den Entwicklungsvorgang diverse Verfahren in der Praxis eingesetzt worden. Von diesen Verfahren ist eines, bei dem eine Vorspannung zwischen einem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element und einem einen Entwickler (Toner) tragenden Element angelegt wird, im Hinblick auf die Klarheit des Bildes, die Einfachheit der Steuerung etc. besonders geeignet.

Allgemein gesagt, das Prinzip einer Entwicklung unter Verwendung eines Toners besteht darin, daß aufgeladene Tonerpartikel, die auf einem Element, das einen Entwickler trägt, angeordnet sind, an ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element angezogen werden, das ein latentes elektrostatisches Bild trägt, welches dem latenten Bild entspricht, und zwar durch eine elektrische Anziehungskraft, die zwischen dem lichtempfindlichen Element und dem den Entwickler tragenden Element ausgeübt wird, um auf diese Weise ein Tonerbild zu erzeugen. Das vorstehend erwähnte Anlegen einer Vorspannung zwischen dem lichtempfindlichen Element und dem den Entwickler tragenden Element hat eine Steuerung der elektrischen Anziehungskraft zwischen dem lichtempfindlichen Element und dem den Entwickler tragenden Element ermöglicht und desweiteren die Steuerung der Dichte, Auflösung und Klarheit des entstandenen Bildes möglich ge­ macht.

Die Verfahren zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes, das auf einem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element ausgebildet ist, werden grob in zwei Arten eingeteilt, nämlich das normale Entwicklungsverfahren und das Umkehrentwicklungsverfahren. Bei der Normalentwicklung werden Tonerpartikel an einen Abschnitt eines lichtempfindlichen Elementes angezogen, der nicht mit einer Bildbelichtung oder mit einer relativ geringen Lichtmenge versorgt wird, d. h. einen Abschnitt, der einen höheren Absolutwert an Oberflächenpotential aufweist. Im Gegensatz dazu werden bei der Umkehrentwicklung Tonerpartikel an einen Abschnitt des lichtempfindlichen Elementes angezogen, der einen niedrigeren Absolutwert an Oberflächenpotential auf­ weist. Daher werden bei der Umkehrentwicklung Tonerpartikel zur Entwicklung verwendet, die die gleiche Polarität wie bei der Primäraufladung aufweisen.

Üblicherweise wurde das vorstehend erwähnte Normalentwicklungsverfahren verwendet. Das Umkehrentwicklungsverfahren wurde in neuerer Zeit bei einem Drucker für Mikrofilme oder einem elektrofotografischen Drucker (Laserdrucker) mit einem Laserstrahl als Lichtquelle verwendet.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung deutlich wird, stellt in dem Fall, in dem eine Entwicklung unter Verwendung eines Toners unter Nutzbarmachung der elektrischen Anziehungskraft durchgeführt wird, die triboelektrische Aufladung (Aufladungsgrad) des Toners einen extrem wichtigen Faktor dar. Die triboelektrische Aufladung des Toners wird durch Triboelektrizifizierung auf der Basis von Reibung erzeugt. Es ist jedoch äußerst schwierig, die triboelektrische Aufladung der entsprechenden Tonerpartikel so vorzunehmen, daß sie eine einzige Polarität aufweisen, d. h. daß sämtliche Tonerpartikel triboelektrische Ladungen mit positiver (oder negativer) Polarität tragen. In der Praxis sind immer Tonerpartikel mit triboelektrischen Ladungen mit entgegengesetzter Polarität vorhanden, obwohl deren Zahl gering ist.

Bei der Umkehrentwicklung liegt ein Entwicklungszustand vor, bei dem ein Dunkelteiloberflächenpotential Vd, ein Hellteilpotential Ve und eine Entwicklungsvorspannung V_DC die Bedin­ gung | Vd | < | V_DC | < Ve erfüllen, wobei Vd, V_DC, Ve und die triboelektrische Aufladung des Toners die gleiche Polarität besitzen. Wenn beispielsweise Vd negativ ist, finden Tonerpartikel mit einer negativen triboelektrischen Aufladung Verwendung, und die Tonerpartikel werden an einen Abschnitt angezogen, der das Hellteilpotential Ve aufweist, wobei die elektrische Anziehungskraft auf der Potentialdifferenz zwischen V_DC und Ve basiert.

Wie vorstehend erwähnt, sind jedoch einige Tonerpartikel mit positiven triboelektrischen Ladungen in denen mit negativen triboelektrischen Ladungen vorhanden. Wenn daher die Differenz zwischen Vd und V_DC relativ groß ist, werden die vorstehend erwähnten Tonerpartikel mit positiven triboelektrischen Ladungen an einen Dunkelteil eines lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes mit dem Potential Vd angezogen (hiernach wird dieses Phänomen als "Umkehrnebel" bezeichnet). Wenn derartige Tonerpartikel auf Übertragungspapier übertragen werden, tritt ein Verschmutzungseffekt auf einem weißen Hintergrund ein. Selbst wenn solche Tonerpartikel nicht auf das Übertragungspapier übertragen werden, wird der Tonerverbrauch pro Kopieblatt beträchtlich erhöht, so daß die Kosten pro Kopieblatt ansteigen.

Bei einem herkömmlichen Bildregulierverfahren wird nur V_DC verändert, während Vd konstant gehalten wird, so daß die Dichte, Auflösung, Klarheit etc. des entstandenen Bildes verändert werden. Bei diesem Verfahren wird die Menge oder der Grad des vorstehend erwähnten Umkehrnebels in Abhängigkeit von der Änderung von V_DC verändert. Insbesondere dann, wenn der Unterschied zwischen Vd und V_DC durch Erniedrigung des Absolutwertes von V_DC erhöht wird, stellen ein Verschmutzen auf weißem Hintergrund und ein beträchtliches Ansteigen im Tonerverbrauch ernsthafte Probleme dar.

Andererseits sind bei derartigen elektrofotografischen Vorrichtungen lichtempfindliche Elemente beispielsweise vom Selentyp, Selenlegierungstyp, Cadmiumsulfidharzdispersionstyp, amorphen Siliciumtyp, organischen Fotoleiter (OPC)-Typ etc. verwendet worden. Von diesen Typen hat der organische Fotoleitertyp in neuerer Zeit besonders viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da er u. a. eine hohe Produktivität und niedrige Herstellkosten besitzt und da der empfindliche Wellenlängenbereich desselben willkürlich durch Auswahl einer bestimmten darin verwendeten Verbindung gesteuert werden kann. Derartige lichtempfindliche Elemente vom organischen Fotoleitertyp haben daher in der Praxis eine breite Verwendung gefunden. Von diesem Typ ist insbesondere ein lichtempfindliches Element vom Laminattyp, das durch Funktionsteilung seiner lichtempfindlichen Schicht in eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht erhalten wird, vorteilhafter als ein Einschicht-Element, was die Sensitivität und das Ansteigen des Restpotentials nach einem darauffolgenden Kopiertest anbetrifft. Die lichtempfindliche Schicht dieses lichtempfindlichen Elementes vom Laminattyp wird erhalten, indem man eine Ladungstransportschicht, die vorwiegend eine Ladungstransportsubstanz enthält, und eine Ladungserzeugungsschicht, die vorwiegend eine Ladungserzeugungssubstanz enthält, laminiert.

Bei dem lichtempfindlichen Element vom Laminattyp umfaßt die Ladungserzeugungsschicht als Ladungserzeugungssubstanz normalerweise organische Pigmente, wie beispielsweise Phthalocyanin-Pigmente, Dibenzpyren-Pigmente, Trisazo-Pigmente, Bisazo-Pigmente und Azo-Pigmente. Die Ladungserzeugungsschicht kann durch Aufbringung der Ladungserzeugungssubstanz zusammen mit einer Ladungstransportsubstanz und einem geeigneten Bindemittel, wie gewünscht, auf ein Substrat hergestellt werden. In diesem Fall kann das Bindemittel auch entfallen.

Des weiteren kann die Ladungserzeugungsschicht als Dampfabscheidungsschicht auf einem Substrat hergestellt werden, indem man eine Dampfabscheidungsvorrichtung einsetzt. Das vorstehend erwähnte Beschichtungsverfahren wird jedoch gegenwärtig im Hinblick auf die Produktivität am meisten verwendet.

In einem Fall, in dem eine Ladungserzeugungsschicht durch Dispergieren eines organischen Pigmentes als Ladungserzeugungssubstanz ausgebildet und die entstandene Dispersion auf ein Substrat aufgebracht wird, wird jedoch örtlich auf der Oberfläche des entstandenen Überzuges ein Ladungsinjektionspunkt ausgebildet, was auf die Ungleichförmigkeit der Partikelgröße der dispergierten Partikel, die Ansammlung oder Anhäufung der Pigmentpartikel beim Beschichten etc. zurückzuführen ist. Wenn ein Dunkelteilpotential aufgrund eines solchen Ladungsinjektionspunktes örtlich erniedrigt wird, wird am Umfang des Ladungsinjektionspunktes ein relativ großer Abschnitt ausgebildet, in dem das Dunkelteilpotential örtlich erniedrigt wird. Wenn somit eine Kopie erzeugt wird, indem ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element verwendet wird, das eine derartige Ladungserzeugungsschicht aufweist, tritt der vorstehend erwähnte Ladungsinjektionspunkt als Bildfehler auf. Insbesondere dann, wenn ein solches lichtempfindliches Element bei einer elektrofotografischen Vorrichtung, beispielsweise einem Kopiergerät und einem Drucker, zur Durchführung einer Umkehrentwicklung eingesetzt wird, besitzt der vorstehend erwähnte Ladungsinjektionspunkt ein niedrigeres Oberflächenpotential als im anderen Dunkelteil, so daß Tonerpartikel an diesem Punkt haften. Folglich tritt ein Bildfehler in der Form eines schwarzen Flecks auf.

Wenn darüber hinaus Vd konstant gehalten und V_DC verändert wird, wie dies bei dem herkömmlichen Bildregulierverfahren der Fall ist, treten viele Bildfehler in Form der vorstehend erwähnten schwarzen Flecke auf, wenn der Absolutwert von V_DC erhöht wird, um die Bilddichtigkeit zu vergrößern. Derartige Bildfehler stellen daher ein ernsthaftes Problem bei dem herkömmlichen Bildregulierverfahren dar.

Im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird von einer fotoelektrischen Vorrichtung ausgegangen, wie sie der JP 60-249166 entnehmbar ist. Das dort in Fig. 1 gezeigte Gerät umfaßt ein lichtempfindliches Element in Form einer Trommel, deren Oberfläche eine leitfähige Schicht und eine fotoempfindliche Schicht aufweist, sowie eine Ladungseinrichtung, eine Belichtungseinrichtung und eine Entwicklungseinrichtung, die in dieser Reihenfolge an der Trommel angeordnet sind. Des weiteren wird dort eine Regelung des Oberflächenpotentials des Dunkelbereiches in Verbindung mit der Änderung der Gleichspannungskomponente der Vorspannung der Entwicklungseinrichtung mittels einem Tandempotentiometer derart durchgeführt, daß ein Ansteigen oder ein Abfallen der Gleichstromkomponente einem Ansteigen oder Abfallen des Oberflächenpotentials entspricht. Das Potential des Dunkelbereiches wird dort zwischen -150 und -650 V, die Gleichspannungskomponente zwischen -500 und -400 V und der Betrag der Differenz zwischen dem Oberflächenpotential und der Gleichspannungskomponente zwischen 200 und 300 V gewählt.

Die DE 29 42 784 A1 zeigt ein lichtempfindliches Element, das eine elektrisch leitende Schicht und eine mit organischem Pigment versehene fotoleitfähige Schicht umfaßt. Als Dicke für die Ladungserzeugungsschicht werden dort 0,1 bis 5 µm, als Dicke für die Ladungstransportschicht 5 bis 100 µm und als Teilchengröße des Ladungserzeugungsmateriales vorzugsweise weniger als 5 µm, insbesondere jedoch weniger als 1 µm vorgeschlagen.

Ein weiteres lichtempfindliches Element ist schließlich aus der DE 31 41 049 A1 bekannt. Die dort gezeigte Schichtung umfaßt einen elektrisch leitenden Träger, organische Pigmente, eine lichtempfindliche Schicht, eine ladungsbildende Schicht und eine Ladungstransportschicht. Als Dicke für die ladungsbildende Schicht werden dort 0,005 bis 20 µm, insbesondere 0,1 bis 5 µm und als Dicke für die Ladungstransportschicht 0,5 bis 50 µm, insbesondere 2 bis 20 µm vorgeschlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrofotografische Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, daß bei relativ kostengünstiger Herstellung eine gute Bildqualität erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die fotoleitfähige Schicht des fotoleitfähigen Elementes der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt in an sich bekannter Art und Weise eine Ladungstransportschicht und eine Ladungserzeugungsschicht, wobei die Ladungserzeugungsschicht mit einem Bindemittel und einem darin dispergierten organischen Fotoleiter aufgebaut ist. Diese fotoleitfähige Schicht ist billig und einfach herstellbar, wobei der empfindliche Wellenlängenbereich des fotoleitfähigen Elementes auf einfache Art und Weise durch Auswahl einer bestimmten, darin verwendeten Verbindung gesteuert bzw. optimiert werden kann.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß durch das Dispergieren organischer Pigmente in der Ladungserzeugungsschicht sogenannte "Ladungsinjektionspunkte" entstehen können. Wenn ein Dunkelbereichpotential aufgrund eines solchen Ladungsinjektionspunktes örtlich erhöht wird, wird am Umfang des Ladungsinjektionspunktes ein relativ großer Abschnitt ausgebildet, indem das Dunkelbereichpotential örtlich erniedrigt wird, so daß bei der Entwicklung Tonerpartikel an diesem Punkt haften und Bildfehler in Form von schwarzen Flecken auftreten können.

Versuche der Anmelderin haben ergeben, daß sich diesem Problem dadurch entgegentreten läßt, daß für die Ladungserzeugungsschicht eine Dicke von 0,1 µm und darüber gewählt wird und daß für die Elemente des organischen Fotoleiters eine mittlere Partikelgröße von 0,07 µm oder größer gewählt wird.

Ferner hat sich herausgestellt, daß sich die Bildqualität weiter dadurch verbessern läßt, daß das Oberflächenpotential des Dunkelbereiches in an sich bekannter Weise in Verbindung mit der Änderung der Gleichstromkomponente der Vorspannung geändert wird.

Weitere Versuche der Anmelderin zu dieser Vorgehensweise haben jedoch gezeigt, daß bei ungünstig gewählten Potentialen bzw. Spannungen ein starker sogenannter "Umkehrnebel" auftritt, der seinerseits zu einer Verschlechterung der Bildqualität führt.

Dabei hat sich gezeigt, daß diese Umkehrnebel am besten dann in einem für die Bildqualität günstigen Bereich gehalten werden können, wenn der Betrag der Differenz zwischen dem Oberflächenpotential im Dunkelbereich und der Gleichstromkomponente konstant gehalten wird.

Die dabei erzielte Bildqualität läßt sich des weiteren noch dadurch verbessern, daß der Betrag der Differenz zwischen dem Oberflächenpotential im Dunkelbereich und in der Gleichspannungskomponente nicht nur konstant, sondern auch noch im Bereich zwischen 120 und 200 V gehalten wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Diagramm, das den Unterschied zwischen einem Hellteilpotential Ve und einer Entwicklungsvorspannung V_DC und der Tonerdichte bei einer elektrofotografischen Vorrichtung verdeutlicht, bei der ein Umkehrentwicklungsverfahren Anwendung findet;

Fig. 2 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Unterschied zwischen einem Dunkelteilpotential Vd und einer Entwicklungsvorspannung V_DC und der Umkehrtonerdichte wiedergibt; die

Fig. 3-6 Diagramme, die die Beziehungen zwischen verschiedenen Parametern bei einem lichtempfindlichen Element vom Laminattyp wiedergeben, das durch Beschichten erhalten worden ist, wobei Fig. 3 die Beziehung zwischen der durchschnittlichen Partikelgröße einer Ladungserzeugungssubstanz und dem Oberflächenpotentialabfall in einem Dunkelteil verdeutlicht, Fig. 4 die Beziehung zwischen der Dicke einer Ladungserzeugungsschicht und dem Oberflächenpotentialabfall in einem Dunkelteil zeigt, Fig. 5 die Beziehung zwischen der durchschnittlichen Partikelgröße einer Ladungserzeugungs­ substanz und der Zahl der Bildfehler wiedergibt und Fig. 6 die Beziehung zwischen der Dicke einer Ladungserzeugungsschicht und der Zahl der Bildfehler zeigt; und

Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten elektrofotografischen Vor­ richtung.

Zuerst werden die Beziehungen zwischen einem Bild und den Vd-, Ve- und V_DC-Werten in Verbindung mit einer elektrofotografischen Vorrichtung, bei der ein Umkehrentwicklungsverfahren (oder System) Verwendung findet, im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 erläutert.

Aufgrund der vom Erfinder durchgeführten detaillierten Versuche lassen sich die vorstehend wiedergegebenen Beziehungen wie folgt erläutern:

Unter Verwendung einer elektrofotografischen Vorrichtung (LBP-CX) wurde die Beziehung zwischen der Bilddichte und der Potentialdifferenz zwischen V_DC und Ve ermittelt.

Genauer gesagt wurde ein Tonerbild auf einem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element nach dem Umkehrentwicklungsverfahren erzeugt und unter Verwendung der vorstehend erwähnten elektrofotografischen Vorrichtung auf Papier übertragen. Danach wurde die Dichte des auf einen Abschnitt des Papiers, der einem Hellteil des lichtempfindlichen Elementes entsprach, mit Hilfe eines Macbeth- Densitometers (Macbeth RD-514) gemessen, um auf diese Weise die Bilddichte zu bestimmen.

Die auf diese Weise erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 1 dargestellt. Wie man Fig. 1 entnehmen kann, wird die Bilddichte größer, wenn die Potentialdifferenz | Ve-V_DC | größer wird. Daher können V_DC oder Ve verändert werden, um die Bilddichte zu regulieren.

Dann wurde unter Verwendung der vorstehend erwähnten elektrofotografischen Vorrichtung ein Tonerbild in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben auf Papier hergestellt. Es wurde dann die Dichte des Toners, der auf einen Abschnitt des Papiers, der einem Dunkelteil des lichtempfindlichen Elementes entsprach, übertragen worden war, mit Hilfe des Macbeth-Densitometers gemessen, um auf diese Weise die Umkehrtonerdichte zu bestimmen.

Die auf diese Weise erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 2 dargestellt. Wie vorstehend erläutert, hängt das Ausmaß des "Umkehrnebels" von der Potentialdifferenz zwischen Vd und V_DC ab. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird bei der vorstehend erwähnten elektrofotografischen Vorrichtung der Umkehrnebel dichter, wenn die Potentialdifferenz zwischen Vd und V_DC größer wird.

In dem Fall, in dem eine Bildregulierung durchgeführt wird, indem man V_DC verändert, während Vd konstant gehalten wird, kann der "Umkehrnebel" ansteigen, wenn | V_DC | abfällt. Bei der vorstehend erwähnten elektrofotografischen Vorrichtung sind Vd auf -700 V, Ve auf -150 V und V_DC auf einen Mittelwert von -450 V und einen Bildregulierbereich (d. h. einen Variationsbereich) von ±50 V eingestellt. Wie in Fig. 2 ge­ zeigt, ändert sich das Ausmaß des "Umkehrnebels" abrupt im Bereich von | Vd-V_DC | von 200 V bis 300 V.

Somit besteht die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den "Umkehrnebel" im Bildregulierbereich von V_DC immer auf einem niedrigen Wert zu halten. Zu diesem Zweck kann Vd in Verbindung mit einer Änderung von V_DC variiert werden.

Bei der vorliegenden Erfindung kann die Änderung von V_DC gleichzeitig mit der von Vd durchgeführt werden. Alternativ dazu kann man ein bestimmtes Zeitintervall zwischen den Änderungen von V_DC und Vd vergehen lassen.

Erfindungsgemäß kann ein Erhöhen oder Absenken von V_DC vorzugsweise einem Erhöhen oder Absenken von Vd entsprechen. Beispielsweise kann Vd gleichzeitig mit einer Änderung von V_DC um einen gleichen Betrag wie V_DC variiert werden, oder um einen Betrag, der durch Multiplikation des Änderungsbetrages von V_DC mit einem bestimmten Faktor erhalten wird. Genauer gesagt, erfindungsgemäß können V_DC und Vd vorzugsweise die folgende Gleichung erfüllen:

| Vd-Vd° | = A×(| V_DC-V_DC° |) ⁿ,

wobei bedeuten: | V_DC° | der Minimalwert im Veränderungsbereich von | V_DC | (d. h. der Bereich, in dem | V_DC | veränderbar ist), Vd° der Wert von Vd, der V_DC° entspricht, A ein Multiplikationsfaktor, wobei Vd°, Vd, V_DC° und V_DC die gleichen Vorzeichen besitzen.

In der vorstehenden Gleichung kann n vorzugsweise eine reelle Zahl von 1-2 sein. Der Multiplikationsfaktor A hängt davon ab, wie Ve gesteuert wird, und hängt ferner vom Entwicklungsverfahren, dem Material des lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes, dem Material des Toners etc. ab. Daher verändert sich der Optimalwert des vorstehend genannten Faktors A in Abhängigkeit von der Kombination der vorstehend genannten Bedingungen.

Normalerweise kann jedoch bei n=1 (d. h. der Änderungsbetrag von V_DC ist proportional dem von Vd) der Faktor A vorzugsweise 0,1-3 sein. Wenn n=2 ist, kann der Faktor A vorzugsweise 0,001-0,1 betragen.

Hiernach wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten elektrofotografischen Vorrichtung in Verbindung mit der schematischen Ansicht der Fig. 7 erläutert.

Wie man Fig. 7 entnehmen kann, umfaßt die elektrofotografische Vorrichtung die folgenden Bestandteile: Ein zylindrisches lichtempfindliches Element 1 und um dieses herum angeordnet: Eine primäre Aufladeeinheit 2 zum Aufladen des lichtempfindlichen Elementes 1, eine Bildbelichtungseinheit (nicht gezeigt), um einen Lichtstrahl 3 (d. h. einen Laserstrahl) zur Verfügung zu stellen und ein latentes Bild auf dem lichtempfindlichen Element 1 auszubilden, eine Entwicklungsvorrichtung 4 mit einem einen Entwickler (Toner) tragenden Element 5 zum Entwickeln des latenten Bildes mit einem Toner (nicht gezeigt), um ein Tonerbild zu erzeugen, eine Beschickungsvorrichtung, die ein Paar von Beschickungsrollen 6a und eine Führung 6b aufweist, um ein Überführungsmaterial, wie Papier (nicht gezeigt), zuzuführen, eine Übertragungsaufladungseinheit 7 zur Übertragung des Tonerbildes vom lichtempfindlichen Element 1 auf das Übertragungsmaterial, eine Trennaufladungseinheit 8 zum Trennen des Übertragungsmaterials vom lichtempfindlichen Element 1, einen Förderer 9 zum Fördern des abgetrennten Übertragungs­ materials zu einer Fixiervorrichtung (nicht gezeigt) und eine Reinigungseinheit 10 zum Entfernen des restlichen Toners.

Falls gewünscht, kann bei der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung eine Lichtquelle (nicht gezeigt) zum Vorbelichten zwischen der Reinigungseinheit 10 und der Primäraufladungseinheit 2 und/oder eine Vorübertragungsbelichtungseinrichtung (nicht gezeigt) zwischen der Entwicklungsvorrichtung 4 und der Übertragungsaufladungseinheit 7 angeordnet sein.

Im Betrieb wird das lichtempfindliche Element 1 in Richtung des Pfeiles A mit einer vorgegebenen Umfangsgeschwindigkeit gedreht, wobei nach dem bekannten elektrofotografischen Bilderzeugungsverfahren ein Bild erzeugt wird.

Bei der in Fig. 7 dargestellten elektrofotografischen Vorrichtung sind eine Spannungssteuereinheit 13 (d. h. ein veränderlicher Widerstand) für die Primäraufladungseinheit 2 und eine Spannungssteuereinheit 12 für das den Entwickler tragende Element 5 an eine Dichtesteuereinheit 11 angeschlossen. Die Spannungssteuereinheit 13 reguliert die an die Primäraufladungseinheit angelegte Spannung entsprechend einer Änderung der Dichtesteuereinheit 11. In entsprechender Weise reguliert die Spannungssteuereinheit 12 die an das den Entwickler tragende Element 5 angelegte Spannung. Die miteinander gekuppelte Regulierung der an die Primäraufladungseinheit 2 und das den Entwickler tragende Element 5 angelegten Spannungen, die der Änderung in der Dichtesteuereinheit 11 entspricht, kann entweder über ein mechanisches Verfahren oder über eine Mikrocomputersteuerung durchgeführt werden. Bei einer derartigen Ausführungsform können das Dunkelteiloberflächenpotential (Vd), das durch Aufladen an das lichtempfindliche elektrofotografische Element 1 angelegt wird, und die Gleichstromkomponente (V_DC) einer an das den Entwickler tragende Element 5 angelegten Vorspannung gleichzeitig verändert werden, während eine vorgegebene Beziehung dazwischen aufrechterhalten wird. Bei der vorliegenden Erfindung kann das Dunkelteilpotential (Vd) an einer Entwicklungsposition, an der das lichtempfindliche Element 1 der Entwicklungsvorrichtung 4 gegenüberliegt, mit Hilfe einer Potentialmeßsonde gemessen werden.

In diesem Fall können die Gleichstromkomponente (V_DC) und das Oberflächenpotential (Vd) vorzugsweise so reguliert werden, daß deren Änderungen (d. h. Anstieg oder Abfall) die gleichen Vorzeichen (oder Richtungen) aufweisen, wobei vorzugsweise bei einer Absenkung von V_DC Vd ebenfalls mit einer Abnahme von V_DC abgesenkt wird.

| V_DC | kann allgemein in einem Bereich von 700-150 V, vorzugsweise 650-200 V, insbesondere 600-400 V, verändert werden. Wenn der Maximalwert von V_DC durch V_DC ^max verkörpert wird, kann der Variationsbereich von | V_DC | (d. h. | V_DC ^max- V_DC° |) vorzugsweise 100-300 V, insbesondere 150-250 V be­ tragen.

| Vd | kann allgemein 850-250 V, vorzugsweise 750-550 V, insbesondere 720-600 V betragen. Wenn der Maximalwert von Vd durch Vd^max verkörpert wird, kann der Variationsbereich von | Vd | (d. h. | Vd^max-Vd° |) allgemein 30-450 V, vorzugsweise 40-200 V, insbesondere 50-120 V betragen.

Um das Auftreten des "Umkehrnebels" zu verhindern, kann | Vd- V_DC | vorzugsweise in einem Bereich von 100-300 V, insbesondere von 120-250 V verändert werden. Des weiteren kann der Variationsbereich von | Vd-V_DC | (d. h. |Vd-V_DC | ^max-| Vd- V_DC | ^min) vorzugsweise 180 V oder weniger, insbesondere 160 V oder weniger betragen. Die hier verwendeten Bezeichnungen | Vd -V_DC | ^max und | Vd-V_DC | ^min geben den Maximal- und Minimalwert von | Vd-V_DC | wieder.

Die erfindungsgemäß verwendete Ladungserzeugungssubstanz kann beispielsweise aus den folgenden Substanzen bestehen: Phthalocyanin-Pigmente, Anthanthron-Pigmente, Dibenzpyren- Pigmente, Pyranthron-Pigmente, Trisazo-Pigmente, Disazo- Pigmente, Azo-Pigmente, Indigo-Pigmente, Chinacridon- Pigmente etc. Desweiteren können Farbstoffe, wie beispielsweise Pyrilium-Farbstoffe, Thiopyrilium-Farbstoffe, Xanthen- Verbindungen, Chinonimin-Verbindungen, Triphenylmethan- Verbindungen und Styrol-Verbindungen verwendet werden, nachdem sie in Pigmente umgewandelt worden sind. Diese Pigmente können einzeln oder als Gemisch von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.

Die Ladungserzeugungsschicht kann hergestellt werden, indem man die ladungserzeugende Substanz zusammen mit einer Ladungstransportsubstanz und einem geeigneten Bindemittel, falls gewünscht, auf ein Substrat aufbringt. In diesem Fall kann man auf das Bindemittel verzichten. Die durchschnittliche Partikelgröße der ladungserzeugenden Substanz in einer Dispersion als Überzugsflüssigkeit für die Ladungserzeugungsschicht kann vorzugsweise 3 µm oder weniger, vorzugsweise 1 µm oder weniger betragen.

Die Ausbildung einer Ladungserzeugungsschicht kann mit einem Beschichtungsverfahren praktiziert werden, beispielsweise Tauchbeschichten, Sprühbeschichten, Schleuderbeschichten, Wulstbeschichten, Drahtstabbeschichten, Messerbeschichten, Rollenbeschichten, Streichbeschichten etc.

Die Ladungstransportschicht wird an die vorstehend erwähnte Ladungserzeugungsschicht elektrisch angeschlossen und besitzt die Aufgaben, die von der Ladungserzeugungsschicht in Gegenwart eines elektrischen Feldes injizierten Ladungsträger zu empfangen und diese Ladungsträger zu transportieren. In diesem Fall kann die Ladungstransportschicht vorzugsweise auf die Ladungserzeugungsschicht aufgebracht werden.

Die Ladungstransportschicht kann durch Dampfabscheidung von Zinkoxid, Selen, einer Selenlegierung, amorphem Silicium etc. ausgebildet werden oder durch Verwendung eines anorganischen Fotoleiters, wie beispielsweise Zinkoxid, Selenpulver und amorphes Siliciumpulver, das durch einen Farbstoff sensibilisiert ist. Desweiteren kann die Ladungstransportschicht durch Aufbringung einer organischen Ladungstransportsubstanz, wie beispielsweise Hydrazon-Verbindungen, Pyrazolin-Verbindungen, Oxazol-Verbindungen, Thiazol-Verbindungen und Triarylmethan-Verbindungen, zusammen mit einem Bindemittel, falls gewünscht, hergestellt werden.

Der Abfall des Oberflächenpotentials nach Aufladung in einem Dunkelteil eines lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes hängt zum größten Teil von den Eigenschaften der Ladungserzeugungsschicht ab. Genauer gesagt, die Injektion von Ladungen von einem Substrat in die Ladungserzeugungsschicht, die Ladungsgröße, die durch Wärme in der Ladungserzeugungsschicht erzeugt wird, und die Größe der fotoelektrischen Ladung, die durch Aufladungsbelichtung in der Ladungserzeugungsschicht gespeichert wird, sind sehr eng mit dem Überzugszustand der Ladungserzeugungsschicht verbunden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die Beziehungen zwischen einem Abfall im Oberflächenpotential in einem Dunkelteil und der durchschnittlichen Partikelgröße einer Ladungserzeugungssubstanz sowie der Dicke einer Ladungserzeugungsschicht in einem Fall, bei dem Kupferphthalocyanin vom ε-Typ als Ladungserzeugungssubstanz verwendet wird. Die Abnahme des Oberflächenpotentials ist die, die im Dunkelteil in einer Sekunde auftritt, nachdem eine lichtempfindliche Schicht auf ein Anfangspotential von -700 V aufgeladen worden ist.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Beziehungen wurden in der folgenden Weise ermittelt:

Zuerst wurden zehn Teile (Gewichtsteile, wie auch in der nachfolgenden Beschreibung) eines Copolymer-Nylons (Handelsname: Toresin, hergestellt von der Firma Toray K.K.) in einem Flüssigkeitsgemisch gelöst, das 60 Teile Methanol und 40 Teile Butanol aufwies. Die entstandene Lösung wurde durch Tauchbeschichten auf die Oberfläche einer dünnen Aluminiumplatte aufgebracht, um eine 2,0 µm dicke Zwischenschicht aus Polyamid herzustellen.

Danach wurden ein Teil Kupferphthalocyanin vom ε-Typ (Handelsname: Linol Blue FS) und ein Teil eines Butyralharzes (Handelsname: S-LED BM-2) und zehn Teile Cyclohexanon mit Hilfe einer Sandmühle zusammen mit 50 Teilen von Glaskugeln mit einem Durchmesser von 1 mm dispergiert. In diesem Fall wurden 13 Arten von Dispersionsflüssigkeiten hergestellt, indem die Dispersionszeit von 0 min auf 20 h verändert wurde. In bezug auf die auf diese Weise hergestellten Dispersionen sind die Beziehungen zwischen der Dispersionszeit und der durchschnitt­ lichen Partikelgröße des Phthalocyanins vom ε-Typ in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1

Die in Tabelle 1 als Überzugsflüssigkeiten gezeigten Dispersionen wurden auf die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellte Zwischenschicht aufgebracht und dann bei 100°C über 5 min getrocknet, um 1,0 µm dicke Ladungserzeugungsschichten auszubilden.

Um andere Proben zu erhalten, wurde die vorstehend erwähnte Dispersion, die einer Dispergierzeit von 1200 min als Überzugsflüssigkeit entsprach, auf die Zwischenschicht aufgebracht und in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben getrocknet, so daß 14 Arten von Ladungserzeugungsschichten hergestellt wurden, die unterschiedliche Dicken von 0,03, 0,05, 0,07, 0,1, 0,15, 0,2, 0,3, 0,4, 0,7, 1,0, 1,5, 2,0, 3,0 und 5,0 µm aufwiesen.

Danach wurden 10 Teile einer Hydrazonverbindung mit der folgenden Formel

und 15 Teile eines Styrol-Methylmethacrylatcopolymer-Harzes (Handelsname: MS-200) in 90 Teilen Toluol gelöst, um eine Überzugsflüssigkeit herzustellen. Diese wurde dann auf die vorstehend erwähnte Ladungserzeugungsschicht durch Tauchbeschichten aufgebracht. Den entstandenen Überzug ließ man 10 min stehen, wonach er unter Erhitzen auf 100°C 1 h getrocknet wurde, um eine 16 µm dicke Ladungstransport­ schicht herzustellen, so daß auf diese Weise ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element produziert wurde.

Das auf diese Weise hergestellte lichtempfindliche Element wurde mittels Coronaaufladung derart aufgeladen, daß es ein gesättigtes Oberflächenpotential von -700 V besaß. Der Abfall im Oberflächenpotential in einem Dunkelteil wurde nach dem Aufladen über eine Zeit von 1 sec gemessen.

Die auf diese Weise erhaltenen Ergebnisse sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt, wobei Fig. 3 die Beziehung zwischen der durchschnittlichen Partikelgröße der Ladungserzeugungssubstanz und dem Oberflächenpotentialabfall und Fig. 4 die Beziehung zwischen der Dicke der Ladungserzeugungsschicht und dem Oberflächenpotentialabfall zei­ gen.

Aus diesen Figuren geht hervor, daß der Abfall im Oberflächenpotential im Dunkelteil größer wird, d. h. die Injektionsmenge an Ladung von der Ladungserzeugungsschicht zur Ladungstransportschicht im Dunkelteil größer wird, wenn die Partikelgröße der dispergierten Partikel der Ladungserzeugungssubstanz größer wird oder wenn die Dicke der Ladungserzeugungsschicht größer wird. Dieses Phänomen tritt nicht nur dann auf, wenn Kupferphthalocyanin vom ε-Typ als Ladungserzeugungssubstanz bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform verwendet wird. Eine entsprechende Tendenz wird beobachtet, wenn eine andere Ladungserzeugungsschicht auf der Basis der Dispersion eines organischen Pigments eingesetzt wird.

Wie vorstehend erläutert, ist die Injektionsmenge an Ladung von der Ladungserzeugungsschicht zur Ladungstransportschicht im Dunkelteil eng mit der Partikelgröße eines organischen Pigments als Ladungserzeugungssubstanz und mit der Dicke der Ladungserzeugungsschicht verknüpft. Andererseits weisen bei der tatsächlichen Überzugsschicht eines lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes die vorstehend erwähnte Partikelgröße und Dicke im mikroskopischen Bereich eine beträchtliche Ungleichförmigkeit und eine breite Verteilung auf.

Genauer gesagt, als Einrichtungen zum Dispergieren eines organischen Pigmentes werden Walzenmühlen, Kugelmühlen, Vibrationskugelmühlen, Reibungsmühlen, Sandmühlen, Kolloidmühlen etc. verwendet. Wenn die durchschnittliche Partikelgröße eines mit Hilfe einer solchen Einrichtung dispergierten organischen Pigmentes gering wird, sind notwendigerweise in einem bestimmten Ausmaß relativ große Partikel vorhanden. Selbst wenn diese größeren Partikel durch Filtrieren etc. entfernt werden, steigt die durchschnittliche Partikelgröße des Pigments bei der Speicherung der Pigmentdispersion an, da das Pigment als solches Agglomerationseigenschaften besitzt.

Des weiteren sammeln sich bei der Beschichtung die Partikel aus dem organischen Pigment um bestimmte Kerne an, wie beispielsweise Kratzer auf dem Hintergrund oder darauf befindliche Staub- oder Schmutzpartikel. Folglich werden örtlich relativ große Partikel erzeugt, wenn ein flüssiger Dispersionszustand in einen Überzugsfilmzustand überführt wird. In bezug auf die Dicke der Ladungserzeugungsschicht ist notwendigerweise ein örtlich begrenzter dicker Abschnitt darin vorgesehen, was auf die Glätte des Hintergrundes oder die Ansammlung des organischen Pigmentes zurückzuführen ist.

Bei diesem vorstehend erwähnten Abschnitt der Ladungserzeugungsschicht, bei dem die Partikelgröße des Pigmentes oder die Dicke örtlich begrenzt groß sind, ist die Ladungsinjektion von der Ladungserzeugungsschicht zur Ladungstransportschicht stärker als in anderen Abschnitten, wie die Fig. 3 und 4 zeigen. Daher sind bei einem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element, das derartige ungleichmäßige Abschnitte aufweist, selbst in einem Dunkelteil einige Abschnitte vorhanden, bei denen der Absolutwert des Oberflächenpotentials örtlich geringer ist als der des anderen Abschnittes. Insbesondere bei einem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element, das einer Umkehrentwicklung unterzogen wird, wird ein derartiger Abschnitt, der einen örtlich begrenzten kleinen Absolutwert des Potentials aufweist, mit zu entwickelnden Tonerpartikeln versehen, so daß ein Bildfehler auftritt.

Nachfolgend wird ein Versuch zur Auswertung der Zahl von derartigen Bildfehlern erläutert.

Die gleiche Probe des lichtempfindlichen Elementes wie vorstehend beschrieben wurde in der vorstehend beschriebenen elektrofotografischen Vorrichtung (KBP-CX) montiert und bei Bedingungen von 35°C und 90% RH einem Bilderzeugungsvorgang ausgesetzt, wobei die Zahl der Bildfehler ausgewertet wurde. Bei dieser Auswertung wurde unter den Bedingungen von Vd=700 V, Ve=100 V und bei einem Meßbereich von F₅ (Mittelwert für die Bilddichteregulierung) ein festes weißes Bild erzeugt, und die Zahl der Bildfehler in der Form von schwarzen Flecken mit einem Durchmesser von 0,05 mm oder darüber (d. h. schwarzfleckiger Nebel) wurde durch Beobachtung mit bloßem Auge für einen Bereich des Bildes von 100 cm² gezählt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt, wobei Fig. 5 die Beziehung der durchschnittlichen Partikelgröße des Pigments und der Zahl der Bildfehler und Fig. 6 die Beziehung zwischen der Dicke der Ladungserzeugungsschicht und der Zahl der Bildfehler zeigen.

Wie aus diesen Figuren hervorgeht, steigt bei einem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element, bei dem durch Verwendung eines Beschichtungsverfahrens ein Pigment als organischer Fotoleiter in einer Ladungserzeugungsschicht enthalten ist, die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Bildfehlern bei einer durchschnittlichen Partikelgröße des Pigments von 0,07 µm oder darüber und bei einer Dicke der Ladungserzeugungsschicht von 0,1 µm oder darüber stark an.

Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, das Auftreten von Bildfehlern zu verhindern. Diese Aufgabe wird gelöst, indem der Wert V_DC gleichzeitig mit dem Wert Vd geändert wird.

Erfindungsgemäß können die vorstehend erwähnten Bildfehler selbst dann verhindert werden, wenn die durchschnittliche Partikelgröße einer Ladungserzeugungsschicht, wie beispielsweise einem organischen Pigment, 0,07 µm oder mehr oder die Dicke einer Ladungserzeugungsschicht 0,1 µm oder mehr beträgt. Eine derartige relativ große Partikelgröße der Ladungserzeugungsschicht oder eine derartig relativ große Dicke der Ladungserzeugungsschicht sind im Hinblick auf die Produktivität (d. h. die Dispergierzeit für die Ladungserzeugungssubstanz) oder die Einfachheit bei der Herstellung eines lichtempfindlichen Elementes von großem Vorteil.

Die hier verwendete Partikelgröße kann mit Hilfe einer automatischen Zentrifuge zum Messen der Partikelgrößenvertei­ lung (CAPA 700), die auf dem Flüssigphasen-Sedimentationsverfahren basiert, ermittelt werden. Die Dicke der Ladungserzeugungsschicht kann mit Hilfe einer Vorrichtung zur Dickenmessung eines Dünnfilmes, die Wirbelströme benutzt, ermittelt werden.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten elektrofotografischen Vorrichtung kann es sich entweder um eine solche vom Digitaltyp oder vom Analogtyp handeln. Der Digitaltyp ist jedoch vorteilhaft, da in geeigneter Weise eine Ladungserzeugungssubstanz mit relativ großer Partikelgröße verwendet werden kann.

Wie vorstehend erläutert, ist ein Bildfehler auf die Anwesenheit eines Abschnittes eines lichtempfindlichen Elementes zurückzuführen, bei dem der Abfall im Oberflächenpotential in einem Dunkelteil örtlich groß ist. Wenn man daher bewirkt, daß der Potentialunterschied zwischen Vd und V_DC ausreichend groß ist, kann das Auftreten eines solchen Bildfehlers verhindert werden.

Wenn eine Bildregulierung durch Verändern von V_DC durchgeführt wird, kann auch Vd synchron mit der Veränderung von V_DC verändert werden, so daß der Unterschied zwischen Vd und V_DC beibehalten und kein Bildfehler verursacht wird. Wenn Vd und V_DC so gesteuert werden, daß V_DC proportional zu Vd ist, wie dies vorstehend in bezug auf den Umkehrnebel beschrieben wurde, können V_DC und Vd vorzugsweise die Gleichung

| Vd-Vd° | = A × | V_DC-V_DC° |

erfüllen, wobei Vd°, Vd, V_DC° und V_DC die gleichen Vorzeichen besitzen.

Bei einem lichtempfindlichen Element vom Laminattyp, bei dem die Ladungserzeugungsschicht einen organischen Fotoleiter enthält, kann der vorstehend erwähnte Multiplikationsfaktor A vorzugsweise 0,5-3,0, insbesondere 0,5-2,0 betragen.

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert:

Beispiel 1, Vergleichsbeispiel 1

Ein Substrat in der Form eines Aluminiumzylinders mit einem Bodenabschnitt wurde gemäß einem in der offengelegten japanischen Patentanmeldung (JP-A, KOKAI) Nr. 10 950/1984 beschriebenen Ziehverfahren hergestellt. Der zylindrische Abschnitt des auf diese Weise hergestellten Aluminiumzylinders besaß einen durchschnittlichen Durchmesser von 60 mm, eine durchschnittliche Wanddicke von 0,5 mm und eine Länge von 260 mm.

Als erstes wurde durch Tauchbeschichten eine wäßrige ammoniakhaltige Lösung von Casein (Casein 11,2 g, 28%- wäßrige Lösung von Ammoniak 1 g und Wasser 222 ml) auf das vorstehende Substrat aufgebracht und dann getrocknet, um eine Unterschicht in einer Schichtmenge von 1,0 g/m² auszubilden.

Dann wurden ein Teil Kupferphthalocyanin vom τ-Typ (hergestellt von Toyo Ink Seizo K.K.) als Ladungserzeugungssubstanz, ein Butyralharz (Handelsname: S-LEC BM-2) und 10 Teile Cyclohexanon mit Hilfe einer Sandmühle zusammen mit 50 Teilen Glaskugeln mit einem Durchmesser von 1 mm dispergiert.

Dabei wurde eine Dispersionsflüssigkeit hergestellt, wobei die durchschnittliche Partikelgröße der dispergierten Partikel 0,08 µm betrug, was mit Hilfe einer automatischen Zentrifugalmeßvorrichtung zur Bestimmung der Partikelgröße (Modell: CAPA 700) gemessen wurde. Die auf diese Weise hergestellte Dispersion wurde auf die vorstehend beschriebene Unterschicht aufgebracht und dann bei 100°C über 10 min getrocknet, so daß eine 0,8 µm dicke Ladungserzeugungsschicht ausgebildet wurde.

Danach wurden 10 Teile einer Hydrazonverbindung der Formel

und 15 Teile eines Styrol-Methylmethacrylatcopolymer-Harzes (Handelsname: MS 200) in 90 Teilen Toluol zur Herstellung einer Überzugsflüssigkeit gelöst, die dann auf die vorstehend erwähnte Ladungserzeugungsschicht durch Tauchbeschichten aufgebracht wurde. Den entstandenen Überzug ließ man 10 min stehen. Danach wurde der Überzug durch Erhitzen auf 100°C über 1 h getrocknet, so daß eine 16 µm dicke Ladungstransportschicht erzeugt und ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element hergestellt wurde.

Das auf diese Weise hergestellte lichtempfindliche Element wurde in eine elektrofotografische Vorrichtung vom Digitaltyp (LBP-CX), die mit Umkehrentwicklung arbeitet und einen 780-nm-Laserstrahl als Lichtquelle aufweist, eingebaut. Unter Verwendung eines negativ aufladbaren Toners als Entwickler wurden die entstandenen Bilder unter Umgebungsbedingungen von 35°C und 85% relativer Luftfeuchtigkeit ausgewertet, während V_DC und Vd in der in der folgenden Tabelle 2 gezeigten Art und Weise reguliert wurden.

Die entsprechenden Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen 3 und 4 aufgeführt.

Tabelle 2

Bei der vorstehenden Tabelle 2 stellt A einen Multiplikationsfaktor der Gleichung

| Vd-Vd° | = A × | V_DC-V_DC° |

dar, und die mit Kreisen versehenen Spannungswerte sind diejenigen, die bei der Bildregulierung verändert wurden.

Die auf diese Weise erhaltenen, durch ein Macbeth-Densitometer gemessenen "Umkehrnebel"-Größen sowie die Zahl der schwarzen Flecken (Nebel), d. h. Bildfehler, die in einem Bereich von 10 cm×10 cm auftraten, sind in der folgenden Tabelle 3 (Beispiel 1) und Tabelle 4 (Vergleichsbeispiel 1) wiedergegeben.

Tabelle 3

Potentialregulierbedingung I (Beispiel 1)

Tabelle 4

Potentialregulierbedingung II (Vergleichsbeispiel 1)

Wie aus den Tabellen 3 und 4 hervorgeht, war bei Ausführungsbeispiel 1 (Tabelle 3) der Umkehrnebel nur gering vorhanden, und es trat kein Bildfehler im gesamten Bereich von | V_DC | auf, da | Vd | in Verbindung mit | V_DC | erhöht wurde.

Andererseits war beim Vergleichsbeispiel 1 (Tabelle 4 ein relativ großer Umkehrnebel im Bereich eines relativ geringen Wertes | V_DC | vorhanden. Desweiteren traten Bildfehler im Bereich eines relativ großen Wertes | V_DC | auf, da | Vd | konstant war.

Beispiele 2 und 3, Vergleichsbeispiel 2

Fünf Arten von lichtempfindlichen Elementen (d. h. die Proben A, B, C, D und E) wurden in der gleichen Weise wie Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß fünf Arten von Dispersionen zur Ausbildung von Ladungserzeugungsschichten hergestellt wurden, so daß die durchschnittlichen Partikelgrößen der Ladungserzeugungssubstanz, die in der entstandenen Dispersion dispergiert war, 0,04, 0,06, 0,10, 0,15 und 0,25 µm betrugen.

Des weiteren wurden fünf Arten von lichtempfindlichen Elementen (d. h. die Proben F, G, H, I und J) in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Dicken der Ladungserzeugungsschichten 5 µm betrugen.

Die auf diese Weise hergestellten 10 Arten von lichtempfindlichen Elementen wurden in die in Beispiel 1 verwendete elektrofotografische Vorrichtung eingebaut. Die entstandenen Bilder wurden unter den gleichen Umweltbedingungen wie bei Ausführungsbeispiel 1 ausgewertet, während V_DC und Vd gemäß der nachfolgenden Tabelle 5 reguliert wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen 6, 7 und 8 aufge­ führt.

In den folgenden Tabellen 6, 7 und 8 ist die Größe des entstandenen Umkehrnebels nur in Verbindung mit Probe A aufgeführt, da bei den Proben A bis J kein Unterschied im Umkehrnebel beobachtet wurde.

Tabelle 5

Tabelle 6

Potentialregulierungsbedingung III (Beispiel 2)

Tabelle 7

Potentialregulierungsbedingung IV (Beispiel 3)

Tabelle 8

Potentialregulierungsbedingung V (Beispiel 2)

Wie in Tabelle 8 gezeigt, war bei Vergleichsbeispiel 2 die Größe des Umkehrnebels im Bereich eines relativ geringen Wertes | V_DC | sehr groß, und es traten Bildfehler im Bereich eines relativ großen Wertes | V_DC | bei den anderen lichtempfindlichen Elementen als den Proben A und B auf.

Andererseits war bei Ausführungsbeispiel 2 (Tabelle 6) der Umkehrnebel, der in einer Größenordnung von 0,05 lag, im gesamten Bereich von | V_DC | konstant, und im gesamten Bereich von | V_DC | trat in bezug auf alle lichtempfindlichen Elemente kein Bildfehler auf.

Wie in Fig. 7 gezeigt, erbrachte Beispiel 3 eine weitere Verbesserung. Genauer gesagt, der Umkehrnebel war im gesamten Bereich von | V_DC | gering, und es traten bei allen lichtempfindlichen Elementen keine Bilddefekte auf.

Beispiel 4, Vergleichsbeispiel 3

Durch Strangpressen wurde ein Substrat eines Aluminiumzylinders mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 80 mm hergestellt. Das Substrat wurde dann einem Spiegelschleifvorgang unterzogen. Desweiteren wurde eine Unterschicht in der gleichen Weise wie bei Ausführungsbeispiel 1 beschrieben auf dem Substrat hergestellt.

Danach wurden ein Teil eines Pigmentes, das aus den durch die folgenden Formeln 1 bis 5 wiedergegebenen Pigmenten ausgewählt war,

No. 2: Al-Cl-Phthalocyanin

1 Teil eines Polycarbonatharzes (Handelsname: Panlite L- 1250) und 10 Teile Cyclohexanon mit Hilfe einer Sandmühle zusammen mit 50 Teilen Glaskugeln mit einem Durchmesser von 1 mm dispergiert. In diesem Fall wurden fünf Arten von Dispersionsflüssigkeiten hergestellt, wobei die Dispersionszeit so eingestellt wurde, daß die durchschnittliche Partikelgröße der dispergierten Partikel 0,1 mm betrug.

Die auf diese Weise hergestellten fünf Arten von Dispersionsflüssigkeiten wurden auf die vorstehend erwähnte Unterschicht aufgebracht und unter Erhitzen bei 100°C über 10 min getrocknet, um 1,5 µm dicke Ladungserzeugungsschichten auszubilden. Dann wurden Ladungstransportschichten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, um auf diese Weise fünf Arten von lichtempfindlichen Elementen (d. h. die Proben K, L, M, N und O) zu erzeugen, wobei die vorstehend erwähnten Ladungserzeugungssubstanzen 1 bis 5 verwendet wurden.

Die auf diese Weise hergestellten fünf Arten von lichtempfindlichen Elementen wurden in eine elektrofotografische Vorrichtung (NP-3525), die so modifiziert worden war, daß bei ihr ein Umkehrentwicklungsverfahren praktiziert wurde, eingebaut, und es wurden Um­ kehrnebel und Bildfehler unter den in der folgenden Tabelle 9 aufgeführten Potentialregulierbedingungen ausgewertet.

Tabelle 9

Bei der vorstehenden Tabelle 9 sind die mit Kreisen umgebenen Spannungswerte diejenigen, die bei der Bildregulierung verändert wurden.

Die auf diese Weise erhaltenen Umkehrnebelgrößen (Macbeth- Dichte-Werte) und schwarze Flecken-Nebel als Zahl der Bildfehler in einem Bereich von 10 cm×10 cm sind in der folgenden Tabelle 10 aufgeführt. In dieser Tabelle 10 ist die Größe des Umkehrnebels nur bei Probe K angegeben, da bei den Proben K bis O kein Unterschied im Umkehrnebel auftrat.

Tabelle 10

Potentialregulierbedingung VI (Vergleichsbeispiel 3)

Tabelle 10 (Fortsetzung)

Potentialregulierbedingung VII (Vergleichsbeispiel 3)

Wie aus den vorstehenden Ergebnissen des Beispiels 4 im Vergleich mit denen des Vergleichsbeispiels 3 hervorgeht, konnte durch Änderung von Vd entsprechend der Änderung von V_DC eine Bildregulierung durchgeführt werden, durch die der Umkehrnebel auf eine sehr kleine Größe abgesenkt und das Auftreten von Schwarzfleckennebel (d. h. Bildfehlern) im gesamten Regulierbereich von V_DC vollständig verhindert werden konnte.

Beispiel 5

Das bei den Beispielen 2 und 3 verwendete lichtempfindliche elektrofotografische Element J wurde in die bei Beispiel 1 verwendete elektrofotografische Vorrichtung eingebaut, und V_DC und Vd wurden unter den folgenden Bedingungen verändert:

V_DC: -300 bis -500 V,
Ve = -150 V,
Vd° = -400 V,
| Vd-Vd° |=(| V_DC-V_DC° |)²/200.

Die auf diese Weise erhaltene Größe des Umkehrnebels als Macbeth-Dichte und Schwarzfleckennebels als Zahl der Bildfehler in einem Bereich von 10 cm×10 cm ist in der folgenden Tabelle 11 wiedergegeben.

Tabelle 11

Wie aus den Ergebnissen von Beispiel 5 hervorgeht, konnte selbst dann, wenn der Änderungsbetrag von V_DC zu dem von Vd nicht proportional war, durch geeignetes Regulieren dieser Änderungsbeträge die Größe des Umkehrnebels geringer gehalten werden als bei den Beispielen 2 und 3.

Beispiel 6

Ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element (lichtempfindliches Element aus amorphem Silicium), das für eine elektrofotografische Vorrichtung (NP-9030) verwendet wurde, wurde in eine Vorrichtung (NP-9030) eingebaut, die so modifiziert worden war, daß Vd und V_DC veränderlich waren. Die entstandenen Bilder wurden unter Umgebungsbedingungen von 35°C und 85% relativer Luftfeuchtigkeit gemäß einem Bildregulierverfahren der nachfolgenden Tabelle 12 ausgewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 12 wiedergegeben.

Tabelle 12

Bei der vorstehenden Tabelle 12 ist A ein Multiplikationsfaktor, der die Gleichung

| Vd-Vd° | = A × | F_DC-V_DC° |

erfüllt, und die mit Kreisen umgebenden Spannungswerte sind diejenigen, die bei der Bildregulierung verändert wurden.

Die auf diese Weise erhaltenen Größen des Umkehrnebels, die mit einem Macbeth-Densitometer gemessen wurden, sind in der folgenden Tabelle 13 (Beispiel 6 und Vergleichsbeispiel 4) aufgeführt.

Tabelle 13

Wie aus den Ergebnissen von Beispiel 6 im Vergleich mit denen des Vergleichsbeispiels 4 hervorgeht, wurde selbst bei Verwendung eines lichtempfindlichen Elementes aus amorphem Silicium durch erfindungsgemäßes Regulieren von Vd und V_DC der Umkehrnebel auf sehr geringe Größen im gesamten Regulierbereich von V_DC gedrückt.

Claims (3)

1. Elektrofotografische Vorrichtung mit

• a) einem fotoleitfähigen Element, das eine fotoleitfähige Schicht aufweist,
• b) einer Ladungseinrichtung zum Ausbilden eines Oberflächenpotentials auf der Oberfläche des fotoleitfähigen Elementes, wobei die an die Ladungseinrichtung anlegbare Spannung steuerbar ist,
• c) einer Bildbelichtungseinrichtung zum Belichten des fotoleitfähigen Elementes zur Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bildes, das einen nicht belichteten Dunkelbereich und einen belichteten Hellbereich aufweist,
• d) einer Entwicklungseinrichtung mit einem Entwicklerträger zum Aufbringen von Toner auf den Hellbereich und zum Entwickeln des latenten Bildes mit dem Toner,
• e) einer Einrichtung zum Anlegen einer Entwicklungs- Vorspannung zwischen dem Entwicklerträger und der Oberfläche des fotoleitfähigen Elementes, um die Entwicklungsbedingungen zu steuern,
• f) wobei die Ladungseinrichtung, die Bildbelichtungseinrichtung und die Entwicklungseinrichtung in dieser Reihenfolge in Bewegungsrichtung des fotoleitfähigen Elementes angeordnet sind, und mit
• g) einer Bilddichteregulierungseinrichtung, die die Spannung an der Ladungseinrichtung und die Gleichspannungskomponente der Entwicklungs-Vorspannung gleichsinnig in gegenseitiger Kopplung so regelt, daß stets ein vorgegebener fester Betrag für die Differenz zwischen dem Oberflächenpotential des Dunkelbereichs und der Entwicklungsvorspannung aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet,
• h) daß die fotoleitfähige Schicht eine Ladungstransportschicht und eine Ladungserzeugungsschicht umfaßt,
• i) wobei die Ladungserzeugungsschicht aus einem Bindemittel und darin dispergierten organischen Fotoleiter- Partikeln als Ladungserzeugungssubstanz aufgebaut ist,
• j) daß die Ladungserzeugungsschicht eine Dicke von 0,1 µm oder mehr hat,
• k) daß die organischen Fotoleiter-Partikel eine mittlere Partikelgröße von 0,07 µm und größer aufweisen, und
• l) daß der vorgegebene feste Betrag der Differenz zwischen dem Oberflächenpotential im Dunkelbereich und der Gleichspannungskomponente der Entwicklungsvorspannung einen Wert zwischen 120 V und 200 V einnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gleichspannungskomponente (V_DC) und das Oberflächenpotential (Vd) die folgenden Bedingungen erfüllt sind: 200 V | V_DC | 650 V,
100 V | V_DC ^max -V_DC° | 300 V,
550 V | Vd | 750 V,
40 V | Vd^max -Vd° | 200 V,
100 V | Vd-V_DC | 300 V, und
| Vd-V_DC | ^max - | Vd-V_DC | ^min 180 V,wobei V_DC ^max und V_DC° den Maximal- und Minimalwert von V_DC in einem Variationsbereich desselben, Vd^max und Vd° den Maximal- und Minimalwert von Vd in einem Variationsbereich desselben und | Vd-V_DC | ^max und | Vd-V_DC | ^min den Maximal- und Minimalwert von | Vd-V_DC | bedeuten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungserzeugungsschicht durch Aufbringen einer Dispersion hergestellt wird, die ein organisches Pigment als organischen Fotoleiter enthält.