DE3836358A1

DE3836358A1 - Fotoleiter fuer elektrofotografische anwendungen

Info

Publication number: DE3836358A1
Application number: DE19883836358
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Narita; Tatuo Tanaka
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1988-10-25
Publication date: 1989-06-08
Also published as: JPH079541B2; JPH01142734A; DE3836358C2

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrofotografischen Fotolei ter zur Verwendung bei einem elektrofotografischen Kopier gerät oder Drucker, das bzw. der als Lichtquelle einen Gas laser, eine Laserdiode, eine Leuchtdiode, eine Flüssigkri stallanordnung, eine Kathodenstrahlröhre oder ähnliches be nutzt, und insbesondere einen elektrofotografischen Foto leiter mit einem leitenden Träger, auf dem eine Ladungsträ gertransportschicht, eine Ladungsträgererzeugungsschicht und eine Oberflächenschutzschicht ausgebildet sind.

Die Lichtquelle eines digitalen elektrofotografischen Ko pierers oder Druckers macht von einer einzigen Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung im Bereich von etwa 600 bis 800 nm Gebrauch, damit kopierte Information übertragen, ge speichert und editiert werden kann. Die verwendete Wellen länge ist länger als die, die bei herkömmlichen Druckern benutzt wird, bei denen unbeschichtetes Papier eingesetzt wird. Damit der Fotoleiter des erstgenannten Kopierers oder Druckers auf Licht einer so langen Wellenlänge reagiert, besteht er im allgemeinen aus einem Mehrschichtaufbau mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht zur Erzeugung von La dungsträgern, einer Ladungsträgertransportschicht zum Transport der erzeugten Ladungsträger und einer Oberflä chenschutzschicht zum Schutz der Ladungsträgererzeugungs schicht.

Bei einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer, der mit einem solchen Fotoleiter ausgerüstet ist, wird dieser Fotoleiter zuerst elektrisch geladen, so daß gleichförmig auf der Oberfläche des Fotoleiters eine elektrostatische Ladung aufgebaut wird. Dann wird die Oberfläche Licht, etwa in Form eines Laserstrahls, ausgesetzt, damit ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt wird. Nachfolgend liefert eine Entwicklungseinrichtung Toner auf das latente Bild zur Erzeugung eines Tonerbildes, das dann auf das Papier über tragen wird. Wärme oder Druck wird zum Fixieren des Toners an dem Papier eingesetzt, und auf die Weise das gedruckte Bild erhalten.

Der auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht des Fotoleiters verbleibende Toner wird in einem Reinigungs schritt mit einer Pelzbürste oder einer Klinge entfernt. Die auf dem Fotoleiter zurückbleibende elektrische Ladung wird mit Hilfe von Wechselspannung oder Licht entfernt, be vor der nächste Prozeß ausgeführt wird.

Wenn der zurückbleibende Toner nicht ausreichend entfernt wird, tritt bei der Wiederholung des beschriebenen elektro fotografischen Prozesses eine unerwünschte Beeinträchtigung der gedruckten Zeichen durch diesen zurückgebliebenen Toner auf. Damit verhindert wird, daß Toner zurückbleibt, ist es notwendig, daß beim Übertragungsschritt der Toner wirkungs voller auf das Papier übertragen wird und im Reinigungs schritt der zurückgebliebene Toner ausreichend entfernt wird. Zur Erhöhung der Übertragungswirkung machen Laser drucker oder andere Drucker von einem erhöhten Übertra gungsstrom Gebrauch. Zur Verbesserung der Reinigungswirkung wird der Reinigungsdruck erhöht. Die Erhöhung des Übertra gungsstroms verschlechtert indes die Betriebsstabilität des Fotoleiters, erhöht insbesondere den Oberflächenpotential abfall. Ferner bewirkt dies eine ungleichmäßige Dichte des Drucks abhängig vom vorangegangenen Druck. Eine Erhöhung des Reinigungsdrucks vermindert die Lebensdauer der Reini gungseinrichtung und die des Fotoleiters.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrofotografischen Fotoleiter zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und die Menge des zurückbleibenden Toners minimal macht, ohne die Betriebsstabilität des Fotoleiters oder seine Lebensdauer zu beeinträchtigen, so daß ein fleckenfreier Druck erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fotoleiter gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Un teranspruch gekennzeichnet.

Die Oberflächenrauhigkeit der Oberflächenschutzschicht wird auf 0,5 bis 1,5 µm eingestellt. Die Folge davon ist, daß der an der Oberfläche anhaftende Toner wirkungsvoller auf das Papier übertragen wird. Es ist deshalb nicht nötig, den Übertragungsstrom oder den Reinigungsdruck zu erhöhen. Als zusätzlicher Effekt wird die Lebensdauer der Reinigungsein richtung erhöht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels näher erläutert.

Ein maschinell bearbeitetes und gesäubertes Aluminiumrohr mit einem Durchmesser von 80 mm wurde auf einer Tragwelle einer Verdampfungsvorrichtung befestigt. Die Temperatur dieses als Träger des Fotoleiters verwendeten Rohrs wurde auf etwa 190°C gehalten. Das Innere der Vorrichtung wurde dann auf 1×10^-5 Torr (1,33 mPa) evakuiert. Dann wurde eine Verdampfungsquelle aus einer As₂Se₃-Legierung auf etwa 400°C erhitzt und durch Abscheidung die Ladungsträgertrans portschicht mit einer Dicke von etwa 60 µm erzeugt. Dann wurde dieses Fotoleitervorprodukt, das lediglich die La dungsträgertransportschicht enthielt, an einer Schleifma schine befestigt. Unter später beschriebenen Bedingungen wurde dieses Fotoleitervorprodukt zur Schaffung einer rau hen Oberfläche geschliffen. Dann wurde zur Bildung einer Ladungsträgererzeugungsschicht eine Selen-Tellur-Legierung mit 44 Gew.% Tellur in einer Dicke von etwa 0,5 µm abge schieden. Eine Selen-Arsen-Legierung mit 5 Gew.% Arsen wurde dann in einer Dicke von etwa 2 µm zur Bildung einer Ladungsträgerinjektionsbegrenzungsschicht hergestellt. Eine Selen-Arsen-Legierung mit 38 Gew.% Arsen wurde in einer Dicke von etwa 3 µm als Oberflächenschutzschicht abgeschie den. Diese Abscheidungen wurden mit Hilfe der Schnellver dampfung ausgeführt. Die Temperatur der Tragwelle betrug 60°C. Der Druck betrug 1×10^-5 Torr (1,33 mPa). Die Tempe ratur der Verdampfungsquelle betrug 350°C.

Nachdem die Ladungsträgertransportschicht ausgebildet wor den war, wurde das Fotoleitervorprodukt in beschriebener Weise geschliffen. Die Drehzahl der Schleifmaschine wurde bei vier identischen Proben auf 40, 60, 200 bzw. 500 Upm eingestellt. Mit jeder Umdrehung wurde jede Probe um 3 mm vorgeschoben. Die angelegte Last betrug 2 kp. Bei dem Schleifstein handelte es sich um einen des Typs GC #2000. Auf diese Weise wurden vier Fotoleiter hergestellt. Zu Ver gleichszwecken wurde ein ungeschliffener Fotoleiter auf im übrigen gleiche Weise hergestellt.

Die Rauhigkeit der Oberflächen dieser Fotoleiter wurde ge messen. Gedruckte Zeichen wurden unter folgenden Bedingun gen getestet: Die Umfangsgeschwindigkeit jedes Fotoleiters betrug 120 mm/s, der Übertragungsstrom durch das Rohrohr aus Aluminium betrug -30 µA. Die nach der Übertragung zu rückbleibenden Tonermengen wurden verglichen. Die Ergebnis se sind in der Tabelle wiedergegeben.

Tabelle

Wie aus der Tabelle ersichtlich, erzielt man günstige Er gebnisse, wenn die Rauhigkeit des Fotoleiters im Bereich von 0,5 bis 1,5 µm liegt. Wo die Rauhigkeit 1,6 µm beträgt, war zwar die Menge des zurückbleibenden Toners gering, je doch traten Streifen über die gedruckten Zeichen aufgrund des Schleifens auf. Daher war dieser Fotoleiter für den praktischen Einsatz nicht geeignet.

Ähnliche Ergebnisse lassen sich durch maschinelle Bearbei tung der Oberfläche des Fotoleiters durch Schwabbeln oder Feinstbearbeiten nach Ausbildung eines lichtempfindlichen Mehrschichtaufbaus erzielen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Oberfläche eines Fotoleiters in geeigneter Weise rauh ausgebildet wird, da mit die Übertragungswirkung bei einem gegebenen Übertra gungsstrom verbessert wird. Dadurch kann die Menge des nach der Übertragung und vor der Ausführung eines Reinigungs schritts zurückbleibenden Toners verringert werden. Folg lich läßt sich die Menge des beim Beginn des nächsten Zyk lus noch vorhandenen Toners reduzieren. Damit werden Bilder und Zeichen mit einer guten Qualität gedruckt. Außerdem wird der Tonerverbrauch gesenkt. Die Reinigungseinrichtung braucht weniger häufig als bisher ausgewechselt zu werden. Schließlich verspritzt der Toner innerhalb des Druckes we niger als früher, so daß die Wartungsabstände erhöht werden können.

Claims

1. Fotoleiter für elektrofotografische Anwendungen, umfassend
einen leitenden Träger,
auf dem Träger eine Ladungsträgertransportschicht,
auf der Ladungsträgertransportschicht eine Ladungs trägererzeugungsschicht, und
auf der Ladungsträgererzeugungsschicht eine Oberflä chenschutzschicht mit einer Oberflächenrauhigkeit (R _max) von 0,5 bis 1,5 µm.

2. Fotoleiter nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ladungsträgertransportschicht, auf die die Ladungsträgererzeugungsschicht und die Oberflä chenschutzschicht aufgebracht werden, aufgerauht ist.