DE60014740T2

DE60014740T2 - Elektrophotographisches Bildherstellungsverfahren, elektrophotographischer Bildherstellungsapparat und Prozesskassette

Info

Publication number: DE60014740T2
Application number: DE60014740T
Authority: DE
Inventors: Harumi Ohta-ku Sakoh; Haruyuki Ohta-ku Tsuji; Shinji Ohta-ku Takagi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: EP1041449B1; US6215971B1; EP1041449A1; DE60014740D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotographisches bildbildendes Verfahren, das "Reinigungsmittelfreies System" genannt wird, in welchem der Toner, der auf dem elektrofotographischen lichtempfindlichen Element nach dem Transfer verbleibt, in wenigstens der Stufe der Entwicklung gesammelt wird, so dass irgendeine Einrichtung, die exklusiv für das Reinigen verwendet wird, von der Einheit weggelassen werden kann; auf ein elektrofotographisches bildbildendes Gerät, das ein derartiges Verfahren verwendet; und auf eine Prozesskassette, die in diesem Gerät verwendet wird.
Bildbildende Geräte vom Transfertyp (wie etwa elektrofotographische Kopiermaschinen, Faxmaschinen und Laserstrahldrucker) werden herkömmlicher Weise weit verbreitet verwendet, welche verwendet werden, um Bilder zu bilden, indem auf der Oberfläche eines elektrofotographischen lichtempfindlichen Elementes (nachstehend häufig „lichtempfindliches Element" genannt) ein Tonerbild durch ein geeignetes bildbildendes Verfahren gebildet wird und das Tonerbild auf ein Transfermaterial, wie etwa Papier, übertragen wird, gefolgt vom Fixieren des übertragenen Bildes und ein mit Bild versehenes Material (wie etwa eine Kopie oder ein Druck) ausgestoßen wird, und das lichtempfindliche Element wiederholt zur Bildbildung verwendet wird.
In dem bildbildenden Gerät vom Transfertyp wird, wenn der Transfer von Tonerbildern von der Seite des lichtempfindlichen Elements zu der Seite des Transfermaterials ausgeführt wird, nicht der ganze Toner übertragen, sondern tatsächlich verbleibt ein Teil des Toners auf dem lichtempfindlichen Element. Der Toner, der auf dem lichtempfindlichen Element verbleibt, wird „restlicher Transfertoner" genannt. Der restliche Transfertoner muss von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements entfernt werden, so dass hochqualitative Bilder, die frei von Flecken, etc, sind, bei wiederholten bildbildenden Verfahren erhalten werden können. Demgemäß ist es notwendig, den restlichen Transfertoner von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes zu entfernen (Reinigen des lichtempfindlichen Elementes). Es ist üblich, eine Einheit bereitzustellen, die exklusiv zum Reinigen verwendet wird (das heißt ein Reinigungsmittel), wie etwa eine Reinigungsklinge, um den restlichen Transfertoner von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes zu entfernen.
In den letzten Jahren sind bildbildende Geräte vom Transfertyp, die ein reinigungsmittelloses System verwenden, in Verwendung gekommen, in welchen der restliche Transfertoner, der auf dem lichtempfindlichen Element nach dem Transfer verbleibt, in wenigstens der Entwicklungsstufe gesammelt wird und wieder verwendet wird (das heißt Reinigen bei Entwicklung).
Die bildbildenden Geräte, die ein derartiges reinigungsmittelloses System verwenden, sind ökologisch effektiv und machen die Herstellung von bildbildenden Geräten mit kleiner Größe, leichtem Gewicht und zu niedrigen Kosten möglich.
Währenddessen sind gewöhnlich als eine Aufladungseinrichtung zum gleichförmigen Aufladen des lichtempfindlichen Elementes auf eine gegebene Polarität und Potential, Coronaaufladungseinheiten gewöhnlich verwendet worden. Dies ist eine Einrichtung, in welcher eine Coronaaufladungseinheit in nicht-Kontakt und einem lichtempfindlichen Element gegenüberliegend bereitgestellt wird und die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes einer Coronaaussetzung unterzogen wird, die von der Coronaaufladungseinheit erzeugt wird, auf welche eine hohe Spannung angelegt wird.
In den letzten Jahren sind statt derartigen Aufladungseinheiten aufgrund von deren Vorteilen, von zum Beispiel geringem Ozonausstoß und niedrigem Energieverbrauch zur praktischen Verwendung gelangt.
Bei den Kontaktaufladungseinheiten wird ein leitendes Aufladungselement (Kontaktaufladungselement) von einem Klingentyp oder einem Filzbürstentyp in Kontakt mit einem Aufladungsziel, wie etwa dem lichtempfindlichen Element, gebracht, und eine gegebene Aufladungsspannung (Aufladungsbias) wird auf dieses Kontaktaufladungselement angelegt und das Aufladungsziel auf eine gegebene Polarität und Potential aufzuladen.
Bei der Aufladungsart (dem Mechanismus des Aufladens) wirken zwei Typen, ein Coronaaufladungstyp und ein Einspritzaufladungstyp zusammen. Welcher Typ zum Zug kommt, hängt davon ab, welcher vorherrschend ist.
Bei den bildbildendem Gerät, das ein reinigungsmittelfreies System verwendet, welches Verwendung von einer derartigen Kontaktaufladungseinheit als eine Aufladungseinrichtung für das lichtempfindliche Element macht, wird der restliche Transfertoner auf dem lichtempfindlichen Element auf eine Fläche getragen, wo das Kontaktaufladungselement und das lichtempfindliche Element in Kontakt kommen (das heißt eine Aufladungszone) und haftet an das Aufladungselement und verbindet sich mit diesem, so wird dieses zeitweise durch das Kontaktaufladungselement gesammelt, das heißt Reinigen bei Aufladen).
Der durch das Kontaktaufladungselement gesammelte Toner wird, nachdem dessen Ladungspolarität eingestellt wird, anschließend von dem Kontaktaufladungselement auf das lichtempfindliche Element ausgesendet.
Der von dem Kontaktaufladungselement auf das lichtempfindliche Element ausgesendete Toner wird auf eine Entwicklungszone getragen, welche eine Fläche ist, wo eine Entwicklungseinheit als eine Entwicklungseinrichtung gegenüber dem lichtempfindlichen Element liegt, und wird bei der Entwicklungseinheit gesammelt (Reinigen bei Entwicklung) und wieder verwendet.
Bei dem Reinigen bei Entwicklungsverfahren kann der restliche Transfertoner auf dem lichtempfindlichen Element mit Hilfe eines Nebelentfernungsbias (ein Entnebelungspotentialunterschied Vback, welcher ein Potentialunterschied ist, der zwischen der DC-Komponente, die auf ein Entwicklungselement der Entwicklungseinheit angelegt wird, und dem Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elementes liegt) zur Zeit der nächsten und anschließenden Entwicklung auf dem lichtempfindlichen Element gesammelt.
Im übrigen ist der von dem Kontaktaufladungselement auf das lichtempfindliche Element ausgesendete Toner gewöhnlich in einer kleinen Menge und in einem Zustand einer sehr dünnen Schicht, die gleichförmig verstreut steht, und nicht wesentlich schädlich den nächsten Schritt der bildweisen Belichtung beeinträchtigt. Zudem werden Schattenbilder [ghost images], die durch Muster von restlichem Transfertoner verursacht werden, verhindert.
Der restliche Transfertoner auf dem lichtempfindlichen Element erhält häufig eine Aufladungspolarität, die als Folge zum Beispiel des Aufladens zur Zeit des Transfers revers ist. Es ist schwierig, den Toner, dessen Polarität revers ist, an der Entwicklungseinheit gleichzeitig mit der Entwicklung einzusammeln (das heißt durch Reinigen-bei-Entwicklung). Das Kontaktaufladungselement nimmt Toner auf, der derartigen Toner enthält, dessen Polarität revers ist, stellt diesen auf einen regulär aufgeladenen Toner ein und sendet dann den Toner auf das lichtempfindliche Element aus. Somit kann der restliche Transfertoner leicht an der Entwicklungseinheit gleichzeitig mit der Entwicklung eingesammelt werden.
Um verschiedene Leistungen zu erfüllen, werden Metalloxide, die gewöhnlich externe Zusatzstoffe genannt werden, zu Tonern zugegeben. Zum Beispiel wird vorgeschlagen, wie in der Japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 61-275862 und Nr. 61-275863 offenbart, dass Aluminiumoxid, das hydrophob gemacht worden ist, verwendet wird, um die triboelektrische Aufladbarkeit von Tonern zu verbessern.
Die veröffentlichte Japanische Patentanmeldung Nr. 48-47345 schlägt ein Metalloxidpulver als ein Abrasiv vor; und die veröffentlichte Japanische Patentanmeldung Nr. 52-19535 und Nr. 56-128956 ein Metalloxid, wie etwa Titanoxid, als ein Fließbarkeit bereitstellendes Mittel. Zudem offenbart die veröffentlichte Japanische Patentanmeldung Nr. 4-337739, Nr. 4-348354, Nr. 4-40467 und Nr. 5-72797 die Verwendung eines oberflächenbehandelten amorphen Titanoxidpulvers für die Zwecke des Verleihens von Fließbarkeit, Stabilisierens der Aufladbarkeit von Tonern und Verhinderns, dass Toner Filmbildung verursachen.
Diese sind alle von anorganischer Natur, und können die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements abreiben, um Abrieb der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes zu verursachen.
Wenn ein derartiger Toner mit einem externen Zusatzstoff in dem vorstehenden bildbildenden Gerät des reinigungsmittelfreien Systems verwendet wird, dass Verwendung von der Kontaktaufladungseinheit als eine Aufladungseinrichtung für das lichtempfindliche Element macht, wird der restliche Transfertoner auf dem lichtempfindlichen Element auf die Kontaktfläche von Kontaktaufladungselement/lichtempfindlichen Element (die Aufladungszone) getragen und haftet an das Kontaktaufladungselement und kommt mit diesen in Kontakt. Somit tritt ein derartiges Problem auf, dass ein externer Zusatzstoff dazu tendiert, dass lichtempfindliche Element an der Kontaktfläche des Kontaktaufladungselements/lichtempfindlichen Elements abzureiben und einen Abrieb zu verursachen, wodurch die Tendenz besteht, dass insbesondere fehlerhafte Bilder verursacht werden.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des vorstehend angegebenen gemacht. Dem gemäß wird in einem elektrofotographischen bildbildenden Verfahren, das verwendet: ein Transfersystem, das Verwendung von einem Toner mit einem externen Zusatzstoff macht, und ein reinigungsmittelfreies System, in welchem der restliche Transfertoner auf dem lichtempfindlichen Element in wenigstens dem Schritt der Entwicklung gesammelt wird, ein elektrofotographisches bildbildendes Gerät, dass ein derartiges Verfahren verwendet, und eine Prozesskassette, die in diesem Gerät verwendet wird, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrofotographisches bildbildendes Verfahren bereitzustellen, welches verhindern kann, dass das lichtempfindliche Element fehlerhaft wird und abgerieben wird, so dass irgendwelche fehlerhaften Bilder aufgrund von Fehlern und Abrieb nicht auftreten können, und hochqualitative Bilder in Maschinen mit kleiner Größe, kleinem Gewicht und niedrigen Kosten ergeben kann, und ein elektrofotographisches und bildbildendes Gerät und eine Prozesskassette, welche ein derartiges Verfahren verwenden.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein elektrofotographisches Bildgebungsverfahren bereit, dass umfasst:
einen Kontaktaufladungsschritt zum Aufladen der Oberfläche eines elektrofotographischen lichtempfindlichen Elementes;
einen elektrostatischen latenten Bildbildungsschritt zum Bilden eines elektrostatischen latenten Bildes auf der Oberfläche des elektrofotographischen lichtempfindlichen Elementes, das aufgeladen wird;
einen Entwicklungsschritt zum Aufladen des elektrostatischen latenten Bildes, das mit einer Entwicklungseinrichtung in ein Tonerbild ausgebildet wird,
einen Transferschritt zum Übertragen des Tonerbildes, das durch die Entwicklung ausgebildet wurde, aus dem elektrofotographischen lichtempfindlichen Element auf ein Transfermaterial; und
einen Reinigungsschritt zum Sammeln eines Toners, der auf dem elektrofotographischen lichtempfindlichen Element nach dem Transfer verbleibt, wobei
der Reinigungsschritt mit der Entwicklungseinrichtung ausgeführt wird;
der Toner einen externen Zusatzstoff enthält; und
das elektrofotographische lichtempfindliche Element derartige Oberflächeneigenschaften besitzt, dass die universelle Härte 200 N/mm² oder darüber, angegeben als Härte bei einer voreingestellten maximalen Einkerbungstiefe hx = 1μm, beträgt, vorausgesetzt, dass eine Kurve, die den Zusammenhang zwischen Härte und Tiefe der Einkerbung durch eine Einkerbungsvorrichtung darstellt, keinen Wendepunkt besitzt, und ein Koeffizient der Oberflächenreibung 0,01 bis 1,2 beträgt, jeweils gemessen wie beschrieben.
Die vorliegende Erfindung stellt zudem ein elektrofotographisches bildbildendes Gerät bereit, das umfasst:
eine Kontaktaufladungseinrichtung zum Aufladen der Oberfläche eines elektrofotographischen lichtempfindlichen Elementes umfasst;
eine elektrostatisch latente Bildgebungseinrichtung zum Ausbilden eines elektrostatischen latenten Bildes auf der Oberfläche des so aufgeladenen elektrofotographischen lichtempfindlichen Elements;
eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes, das so gebildet wird, in ein Tonerbild; und
eine Transfereinrichtung zum Übertragen des Tonerbildes, das durch die Entwicklung ausgebildet wurde, aus dem elektrofotographischen lichtempfindlichen Element auf ein Transfermaterial;
wobei die Entwicklungseinrichtung auch als eine Reinigungseinrichtung zum Sammeln eines Toners dient, der auf dem elektrofotographischen lichtempfindlichen Element nach Transfer verbleibt;
der Toner einen externen Zusatzstoff enthält; und
das elektrofotographische lichtempfindliche Element derartige Oberflächeneigenschaften aufweist, dass die universelle Härte 200 N/mm² oder darüber, angegeben als eine Härte bei einer voreingestellten maximalen Einkerbungstiefe hx = 1 μm, aufweist, vorausgesetzt, dass eine Kurve, die den Zusammenhang zwischen Härte und Tiefe der Einkerbung durch eine Einkerbungsvorrichtung darstellt, keinen Wendepunkt besitzt, und ein Koeffizient der Oberflächenreibung 0,1 bis 1,2 beträgt, gemessen jeweils wie beschrieben.
Die vorliegende Erfindung stellt zudem eine Prozesskassette bereit, die umfasst:
eine Kontaktaufladungseinrichtung zum Aufladen der Oberfläche eines elektrofotographischen lichtempfindlichen Elements; wobei die aufgeladene Oberfläche belichtet wird, um ein elektrostatisches latentes Bild auszubilden; und
eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln des gebildeten elektrostatischen latenten Bildes, in ein Tonerbild; wobei
die Entwicklungseinrichtung auch als eine Reinigungseinrichtung zum Sammeln eines Toners dient, der auf dem elektrofotographischen lichtempfindlichen Element nach Transfer verbleibt;
das elektrofotographische lichtempfindliche Element; die Kontaktaufladungseinrichtung und die Entwicklungseinrichtung als eine Einheit unterstützt sind und abnehmbar auf den Hauptkörper eines bildbildenden Geräts montierbar sind;
der Toner einen externen Zusatzstoff enthält; und
das elektrofotographische lichtempfindliche Element derartige Oberflächeneigenschaften besitzt, dass die universelle Härte 200 N/mm² oder darüber, angegeben als eine Härte bei einer vor eingestellten maximalen Einkerbungstiefe hx = 1 μm, beträgt, vorausgesetzt, dass eine Kurve, die im Zusammenhang zwischen Härte und Tiefe der Einkerbung durch eine Einkerbungsvorrichtung darstellt, keinen Wendepunkt besitzt und ein Koeffizient der Oberflächenreibung 0,01 bis 1,2 beträgt, gemessen jeweils wie beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines Beispiels für ein Bildbildungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte schematische Querschnittsansicht des Teils, der eine Filzbürstenaufladungseinheit 3 einschließt, in dem bildgebenden Gerät, das in 1 gezeigt wird.
3 ist eine vergrößerte schematische Querschnittsansicht des Teils, der eine Entwicklungseinheit 4 einschließt, in dem bildgebenden Gerät, das in 1 gezeigt wird.
4 veranschaulicht schematisch ein Messinstrument, das in einem Test bezüglich der Oberflächenfilmeigenschaften verwendet wird.
5 veranschaulicht ein Beispiel, in welchem es keinen Wendepunkt in einer Kurve gibt, die den Zusammenhang zwischen Härte (H) und Tiefe der Einkerbung durch eine Einkerbungsvorrichtung (h) in einem Test bezüglich der Oberflächeneigenschaften gibt, der für eine Oberflächenschicht ausgeführt wird.
6 veranschaulicht ein Beispiel, in welchem es einen Wendepunkt 1 in einer Kurve gibt, die den Zusammenhang zwischen Härte (H) und Tiefe der Einkerbung durch eine Einkerbungsvorrichtung (h) in einem Test bezüglich der Oberflächeneigenschaften gibt, die für eine Oberflächenschicht ausgeführt wurde.
7 veranschaulicht schematisch ein Messinstrument, Model Haydon 14, für den Reibungskoeffizienten.
8 veranschaulicht die Gestalt einer Urethankautschukklinge, die bei der Messung des Reibungskoeffizienten verwendet wird.
9 ist eine vergrößerte Ansicht, die veranschaulicht, wie die Urethankautschukklinge, die in 7 gezeigt wird, in Kontakt mit einer Probe kommt.
10 ist eine schematische Querschnittsansicht eines bildgebenden Geräts, dass die Prozesskassette der vorliegenden Erfindung aufweist, das Verwendung von einer Magnetbürstenaufladungseinrichtung als eine Kontaktaufladungseinrichtung macht.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Das elektrofotographische bildgebende Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kontaktaufladungsschritt zum Aufladen der Oberfläche eines elektrofotographischen lichtempfindlichen Elementes; einen elektrostatischen latenten Bildbildungsschritt zum Ausbilden eines elektrostatischen latenten Bildes auf der Oberfläche des aufgeladenen elektrofotographischen lichtempfindlichen Elementes; einen Entwicklungsschritt zum Entwickeln des gebildeten elektrostatischen latenten Bildes, in ein Tonerbild; und einen Transferschritt zum Übertragen des Tonerbildes, das durch die Entwicklung gebildet wurde, aus dem elektrofotographischen lichtempfindlichen Element auf ein Transfermaterial. Der Entwicklungsschritt dient auch als ein Reinigungsschritt zum Sammeln eines Toners, der auf dem elektrofotographischen lichtempfindlichen Element nach Transfer verbleibt, der Toner enthält, einen externen Zusatzstoff und das elektrofotographische lichtempfindliche Element besitzt derartige Oberflächeneigenschaften, dass die universelle Härte 200 N/mm² oder darüber beträgt (vorausgesetzt, dass eine Kurve, die den Zusammenhang zwischen Härte und Tiefe der Einkerbung durch eine Einkerbungsvorrichtung darstellt, keinen Wendepunkt besitzt) und ein Koeffizient der Oberflächenreinigung von 0,01 bis 1,2 beträgt.
Das elektrofotographische bildbildende Gerät der vorliegenden Erfindung führt das vorstehende Bildbildungsverfahren aus, und die Prozesskassette wird in einem derartigen Gerät verwendet.
In der vorliegenden Erfindung wird der restliche Transfertoner auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes in wenigstens dem Entwicklungsschritt gesammelt. Der restliche Transfertoner wird schließlich in dem Entwicklungsschritt gesammelt. Dieser kann vorzugsweise sowohl in dem Aufladungsschritt als auch in dem Entwicklungsschritt gesammelt werden. Die Sammlung des Toners in den Aufladungs- und Entwicklungsschritten kann durch Sammelverfahren ausgefüllt werden, die vorstehend als Stand der Technik beschrieben wurden.
Die vorliegenden Erfindung verwendet ein elektrofotographisches lichtempfindliches Element mit spezifischen Oberflächeneigenschaften, um so die technischen Probleme zu lösen, die insbesondere in dem spezifischen Verfahren, das vorstehend angegeben wurde, bemerkbar sind, das heißt, das technische Problem, das für das reinigungsmittelfreie System speziell ist, das Verwendung von dem Kontaktaufladen macht und den Toner mit einem externen Zusatzstoff.
Die universelle Härte in der vorliegenden Erfindung kann durch den folgenden Oberflächenfilmeigenschaftstest ermittelt werden. Der Oberflächenfilmeigenschaftstest ist ein Test zum Analysieren der Härte von Dünnfilmen, gehärteten Filmen, organischen Filmen usw. Um eine Messung auszuführen, kann eine Testvorrichtung, die in 4 gezeigt wird (FISCHER SCOPE H100V, Handelsname; hergestellt von Fischer Instruments Co.) verwendet werden. Unter Verwendung einer Diamanteinkerbungsvorrichtung 33, welche eine rechteckige pyramidale Diamanteinkerbungsvorrichtung ist, dessen Winkel zwischen den gegenüberliegenden Flächen bei 136° eingestellt ist, wird eine Messlast stufenweise auf eine Probe (elektrofotographisches lichtempfindliches Element) 31 angelegt, um die Einkerbungsvorrichtung in dem Probenfilm zu pressen, wo die Tiefe der Einkerbung durch die Einkerbungsvorrichtung h unter Anlegung der Last elektrisch ermittelt und abgelesen wird. In 4 bezeichnet das Bezugszeichen 34 einen bewegbaren Tisch; und 32 einen Probenstand.
Die Härte H wird als ein Wert angegeben, der erhalten wird, indem die Testlast durch die Oberfläche einer durch die Testlast hergestellten Kerbe geteilt wird. Die universelle Härte HU wird als eine Härte bei einer voreingestellten maximalen Einkerbungstiefe hx angegeben (in der vorliegenden Erfindung ist hx = 1 μm). Bei der Härte H und der universalen Härte HU, bedeutet ein höherer Wert eine größere Filmhärte (vgl. 5). Jedoch kann in der Kurve, die den Zusammenhang zwischen der Härte H und der Tiefe der Einkerbung durch die Einkerbungsvorrichtung h in dem Oberflächenfilm Eigenschaftentests die Kurve in einigen Fällen einen Wendepunkt 1, wie in 6 gezeigt, aufweisen, welcher eine abrupte Änderung der Härte H bei einer Einkerbungstiefe h' zeigt. Dies bedeutet, dass der Film an dem Punkt der Einkerbungstiefe h' gebrochen ist oder Risse bildet. Filme, deren Oberflächen auf diese Weise brechen können, tendieren dazu, sehr fehlerhaft zu sein, und sind außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
Der Koeffizient der Oberflächenreibung in der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende Weise gemessen. Ein verwendetes Messinstrument ist ein Testmodell für Oberflächeneigenschaften 14, hergestellt von Haydon Co., welches wie in 7 gezeigt, umgebaut worden ist, zur Messung auf trommelförmigen Proben. In 7 bezeichnet Bezugszeichen 12 eine Probe. Die Auswahl eines Probenstands 11 ermöglicht, dass Messungen bezüglich irgendwelcher trommelförmigen Proben und flachen Plattenproben ausgeführt werden. Bei der Messung des Koeffizienten der Oberflächenreibung wird eine Urethankautschukklinge 13 verwendet. Die Urethankautschukklinge 13 (BANKORAN, Handelsname, erhältlich von Bando Chemical Industries, Ltd.) besitzt eine Kautschukhärte von 65 ± 3°, und besitzt Dimensionen von 5 mm Breite, 10 mm Länge und 2 mm Dicke, wie in 8 gezeigt. 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die veranschaulicht, wie die Urethankautschuklänge 13 in Kontakt mit der Probe kommt. Die Klinge 13 wird mit einer Fixierschraube 24 zwischen einer oberen Halterung 22 und einer unteren Halterung 23 fixiert, wobei die erstere mit einem Halterungsunterstützungsarm 21 verbunden wird, der an einem Ende einer Säule 14 bereitgestellt wird; diese wird bei einer freien Länge (die Länge des Teils, die nicht durch die Halterungen 22 und 23 der Klinge 13 gehalten wird) von 8 mm auf eine derartige Weise fixiert, dass dessen Kontaktwinkel mit der Probe 12 30° wird.
Um Messungen auszuführen wird eine Last von 10 g auf die Klinge 13 durch die Säule 14 mittels eines Gewichts 16, das auf einer Fahne 15 platziert ist, angelegt, und eine Probentrommel (elektrofotographisches lichtempfindliches Element) wird zusammen mit dem Probenstand 11 bewegt, auf welchen diese fixiert gehalten wird; diese wird mittels eines Motors 20 in die Richtung zu der Klinge 13 und in die Kantenrichtung bewegt. Die zu dieser Zeit angewendete Last wird als eine Reibungskraft durch einen Mechanismus abgelesen, der aus einem Unterstützungspunkt 17, einer Waage 18 und einem Lastumwandler 19, wie in Fig. 17 gezeigt, zusammengesetzt ist. Zudem wird ein 25 μm dicker Film aus Polyethylenterephthalat (MYLAR, Handelsname; erhältlich von Du Pont) als eine Referenzprobe verwendet, und wird um einen Zylinder mit dem gleichen Durchmesser der Probe gewunden, um die Reibungskraft unter den gleichen Bedingungen wie diejenigen der Probe zu messen. Der Koeffizient der Oberflächenreibung der Probe wird gemäß der folgenden Gleichung (I) berechnet.
Gleichung (I)
Da der Koeffizient der Oberflächenreibung auf der Basis des Polyethylenfilms ist, wird dieser nicht durch eine Ungleichförmigkeit der Messbedingungen beeinträchtigt. Dieser wird auch nicht durch den Durchmesser einer lichtempfindlichen Trommel beeinträchtigt, die einen konstanten Wert zeigt.
In der vorliegenden Erfindung sind die Messbedingungen in folgendem Bereich tolerierbar.

(1) Urethankautschuk Härte: 62 – 72°; Dicke: 1 bis 5 mm; Hersteller: Bando Chemical Industries, Ltd., Hokushin Gomu K.K., Tokai Rubber Industries, Ltd. usw.
(2) Polyethylenterephthalatfilm Hersteller: Toray Industries, Inc. (Handelsname:LUMILAR), Teijin Ltd. (Handelsname: TR8550), Du Pont (Handelsname: MAYLAR) usw; Dicke: 10 bis 50 μm;
(3) Trommeldurchmesser: 20 bis 200 mm (Ändern des Trommeldurchmessers führt nicht zu irgendeiner Änderung des Koeffizienten der Oberflächenreibung auf der Basis von Polyethylenterephthalatfilm).

Die Bewertung der Oberflächeneigenschaften in der vorliegenden Erfindung wird ganz bei Raumtemperatur durchgeführt (ungefähr 21 bis 25°C).
Die Untersuchungen, die durch die Erfinder durchgeführt wurden, haben aufgezeigt, dass ein elektrofotographisches lichtempfindliches Element mit derartigen Oberflächeneigenschaften, das die universelle Härte HU 200 N/mm² oder darüber beträgt und vorzugsweise 220 N/mm² oder darüber und der Koeffizient der Oberflächenreibung 0,01 bis 1,2 beträgt, und vorzugsweise 0,02 bis 1,1, verwendet wird, wodurch keine großen Fehler auf dem lichtempfindlichen Element auftreten können und sogar in dem reinigungsmittelfreien System verhindert werden kann, dass fehlerhafte Bilder auftreten. Es gibt keine besonderen Beschränkungen im Bezug auf die obere Grenze der universellen Härte HU. Diese kann ungefähr 350 N/mm² als die obere Grenze betragen.
Wenn die universelle Härte HU weniger als 200 N/mm² beträgt, kann der externe Zusatzstoff, der an das Kontaktaufladungselement der Kontaktaufladungseinrichtung gleichzeitig mit dem restlichen Transfertoner anhaftet und mit diesem in Kontakt kommt, erheblichen Abrieb des lichtempfindlichen Elementes verursachen, wenn das Kontaktaufladungselement die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes reibt, um Fehler zu verursachen oder einen Abrieb in großer Menge zu verursachen, wodurch die Lebensdauer verkürzt wird, in der die Betriebsleistung der lichtempfindlichen Elemente beibehalten wird.
Obwohl sogar die universelle Härte HU 200 N/mm2 oder darüber beträgt, kann die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements eine niedrige Schmierfähigkeit bezüglich des Kontaktaufladungselements aufweisen und stark abgerieben werden, wenn der Koeffizient der Oberflächenreibung größer als 1,2 ist. Im einzelnen wird dieses abgerieben, während der externe Zusatzstoff stark gegen diesen gepresst wird, was zu einer Abreibung in einer großen Menge führt oder viele Fehler verursacht, um die Lebensdauer zu verkürzen, in der die Betriebsleistung der lichtempfindlichen Elemente beibehalten wird.
Wenn andererseits der Koeffizient der Oberflächenreibung so klein wie weniger als 0,01 ist, kann die Reibungskraft kaum zwischen dem Kontaktaufladungselement und dem lichtempfindlichen Element wirken, so dass der restliche Transfertoner nicht durch das Aufladungselement abgerieben werden kann. Somit besteht die Tendenz, dass Schattenbilder, die durch Muster von restlichen Transfertonern verursacht werden, auftreten.
In der vorliegenden Erfindung kann das lichtempfindliche Element ferner derartige Oberflächeneigenschaften aufweisen, dass dessen Kontaktwinkel zu reinem Wasser 95° oder mehr beträgt. Dies ist bevorzugt, da die nützlichen Effekte der vorliegenden Erfindung verstärkt erhalten werden können. Zudem kann die obere Grenze des Kontaktwinkels zu reinem Wasser vorzugsweise weniger als 120° betragen.
Der Kontaktwinkel ist als der Winkel definiert, der durch die Oberfläche der Flüssigkeit und die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes gebildet wird (ein Winkel innerhalb der Flüssigkeit), gemessen durch ein Tropfenkontaktwinkelmessgerät an der Stelle, wo die freie Oberfläche des reinen Wassers in Kontakt mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes kommt.
In der vorliegenden Erfindung wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes als Ergebnis des Abreibens mit dem Kontaktaufladungselement abgerieben. Sogar wenn der Koeffizient der Oberflächenreibung des lichtempfindlichen Elements bei der anfänglichen Stufe nicht in dem Bereich von 0,01 bis 1,2 ist, ist diese Summe in dem Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen, solange wie der Koeffizient der Oberflächenreibung den Bereich von 0,01 bis 1,2 erfüllt, nachdem die Oberflächenschicht um 0,1 μm maximal entfernt worden ist. Das gleiche gilt auch für den Kontaktwinkel.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im Detail anhand von 1 bis 3 beschrieben werden. Die vorliegende Erfindung ist keinesfalls auf diese Ausführungsform begrenzt.
1 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines Beispiels eines bildbildenden Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung. Das elektrofotographische bildbildende Gerät dieses Beispiels ist ein Laserstrahldrucker, der ein elektrofotographisches Verfahren vom Transfertyp verwendet und ein Kontaktaufladungssystem, ein reverses Entwicklungssystem und ein reinigungsmittelfreies System verwendet.
Das Buchstabensymbol A bezeichnet den Hauptkörper des Druckers; und B eine Bildlesevorrichtung (Bildleseeinheit), die darauf montiert ist.
(1) Bildlesevorrichtung B
In der Bildlesevorrichtung B wird ein Original G auf einem stationären Originalständer 10 (eine transparente Platte, wie etwa eine Glasplatte) platziert, wobei die Seite des ersteren, die kopiert wird, nach unten schaut, und eine Halterungsplatte zum Pressen des Originals (nicht gezeigt) wird darauf geschichtet.
Eine Bildleseeinheit 9 wird mit einer Originalbestrahlungslampe 9a, einer Linsenanordnung mit kurzem Fokus 9b und einem CCD-Sensor 9c ausgestattet. Bei Eingabe des Kopierstartsignals, wird diese Einheit 9 vorwärts von der Ausgangsposition auf der linken Seite (gesehen von der Zeichnung) des Originalständers zu der rechten Seite entlang der unteren Oberfläche des Originalstands angetrieben. Wenn dieses einmal den vorherbestimmten Endpunkt der Vorwärtsbewegung erreicht, wird diese rückwärts angetrieben und kehrt an die anfängliche Ausgangsposition zurück.
Im Laufe der Vorwärtsbewegung der Einheit 9 wird die Bildoberfläche, die von dem Original G nach unten schaut, die auf dem Originalstand 10 platziert ist, bestrahlt und durch die Originalbestrahlungslampe 9A abgetastet, aufeinander folgend von der linken Seite zu der rechten Seite. Das reflektierte Licht des Bestrahlungsabtastlichts, das von der Oberfläche des Originals reflektiert wird, dringt bildweise in den CCD-Sensor 9c durch die Linsenanordnung mit kurzem Fokus 9b.
Der CCD-Sensor 9c ist aus einem Lichtempfangsabschnitt, einem Übertragungsabschnitt und einem Ausgabeabschnitt zusammengesetzt. Lichtsignale werden in elektrische Aufladungssignale an dem CCD-Lichtempfangsabschnitt umgewandelt. An dem Übertragungsabschnitt werden die Signale aufeinander folgend zu dem Ausgabeabschnitt synchron mit Uhrpulsen übertragen. In dem Ausgabeabschnitt werden die elektrischen Ladesignale in Spannungssignale umgewandelt, welche dann verstärkt werden, wobei ein niedriger Widerstand angelegt wird, und ausgegeben werden. Analoge Signale, die so erhalten werden, werden einer bekannten Bildverarbeitung unterzogen und in digitale Signale umgewandelt, welche dann zu dem Druckerhauptkörper A ausgesendet werden.
In Kürze, die Bildinformation des Originals G wird fotoelektrisch als zeitlich aufeinanderfolgende elektrische digitale Pixelsignale (Bildsignale) durch die Bildlesevorrichtung B abgelesen.
(2) Druckerhauptkörper
Ein elektrofotographisches lichtempfindliches Element 1 vom rotierenden Trommeltyp wird in der Richtung eines Pfeils a bei einer gegebenen peripheren Geschwindigkeit (Prozessgeschwindigkeit) um die Mittelschaft rotierend angetrieben. Ein lichtempfindliches Element 1 des vorliegenden Beispiels ist ein lichtempfindliches Element mit einem Durchmesser von ungefähr 30 mm, und wird rotierend bei einer peripheren Geschwindigkeit von 100 mm/s angetrieben. Das lichtempfindliche Element 1 wird in nachstehend angegebenem Punkt (3) detailliert angegeben.
Das lichtempfindliche Element 1 wird im Laufe von dessen Rotation gleichförmig hauptsächlich auf eine gegebene Polarität und Potential mittels einer Filzbürstenkontaktaufladungseinheit 3 in dem vorliegenden Beispiel aufgeladen. In dem vorliegenden Beispiel wird dieses hauptsächlich auf ungefähr –700 V aufgeladen. Die Filzbürstenkontaktaufladungseinheit 3 als eine Kontaktaufladungseinrichtung wird in Punkt (4), der nachstehend angegeben wird, detailliert beschrieben.
Dann wird unter Verwendung einer Laserbelichtungseinrichtung (Laserabtastungsvorrichtung) 2, die gleichförmig aufgeladene Oberfläche des werden, werden einer bekannten Bildverarbeitung unterzogen und in digitale Signale umgewandelt, welche dann zu dem Druckerhauptkörper A ausgesendet werden.
In Kürze, die Bildinformation des Originals G wird fotoelektrisch als zeitlich aufeinanderfolgende elektrische digitale Pixelsignale (Bildsignale) durch die Bildlesevorrichtung B abgelesen.
(2) Druckerhauptkörper
Ein elektrofotographisches lichtempfindliches Element 1 vom rotierenden Trommeltyp wird in der Richtung eines Pfeils a bei einer gegebenen peripheren Geschwindigkeit (Prozessgeschwindigkeit) um die Mittelschaft rotierend angetrieben. Ein lichtempfindliches Element 1 des vorliegenden Beispiels ist ein lichtempfindliches Element mit einem Durchmesser von ungefähr 30 mm, und wird rotierend bei einer peripheren Geschwindigkeit von 100 mm/s angetrieben. Das lichtempfindliche Element 1 wird in nachstehend angegebenem Gegenstand (3) detailliert angegeben.
Das lichtempfindliche Element 1 wird im Laufe von dessen Rotation gleichförmig hauptsächlich auf eine gegebene Polarität und Potential mittels einer Filzbürstenkontaktaufladungseinheit 3 in dem vorliegenden Beispiel aufgeladen. In dem vorliegenden Beispiel wird dieses hauptsächlich auf ungefähr –700 V aufgeladen. Die Filzbürstenkontaktaufladungseinheit 3 als eine Kontaktaufladungseinrichtung wird in Punkt (4), der nachstehend angegeben wird, detailliert beschrieben.
Dann wird unter Verwendung einer Laserbelichtungseinrichtung (Laserabtastungsvorrichtung) 2, die gleichförmig aufgeladene Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elements 1 einer Abtastbelichtung mit Laserlicht L unterzogen, dass in Übereinstimmung mit den Bildsignalen, die von der Bildlesevorrichtung B-Seite zu der Druckerhauptkörper A-Seite gesendet werden, moduliert, wobei elektrostatische latente Bilder, die der Bildinformation des Originals G entsprechen, fotoelektrisch durch die Bildlesevorrichtung B abgelesen werden, anschließend auf der Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elements 1 gebildet werden.
Die Laserbelichtungseinrichtung 2 besteht aus einer Laservorrichtung im Feststoffzustand 2a, einem rotierenden polygonalen Spiegel (Polygonspiegel) 2b, einer Gruppe von f-θ Linsen 2c, und einem polarisierenden Spiegel 2d usw. In Übereinstimmung mit den Bildsignalen, die eingegeben worden sind, wird die Laservorrichtung im Feststoffzustand 2a durch ein- und ausschalten der Lichtausgabe zu vorherbestimmten Zeitpunkten durch einen lichtimitierenden Signalgenerator (nicht gezeigt) gesteuert. Das Laserlicht, das aus der Laservorrichtung im festen Zustand 2a ausgestrahlt wird, wird durch ein Gleichrichterlinsensystem in im Wesentlichen parallele Lichtströme umgewandelt, mit welchen Lichtströmen die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes durch den rotierenden polygonalen Spiegel 2b abgetastet wird, der bei einer hohen Geschwindigkeit rotiert, und gleichzeitig Bilder punktweise auf dem lichtempfindlichen Element über die f-θ Linsengruppe 2c und dem polarisierenden Spiegel 2d punktweise gebildet werden.
Als Folge einer derartigen Laserlichtabtastung, wird eine Belichtungsverteilung für den Teil einer Abtastung auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 gebildet. Dann wird als Ergebnis eines sekundären Abtastens durch die Rotation des lichtempfindlichen Elementes, eine Belichtungsverteilung für den Teil von Bildsignalen auf der Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elementes 1 erhalten. Das heißt, die gleichförmig aufgeladene Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elementes 1 wird durch den mit hoher Geschwindigkeit rotierenden polygonalen Rotationsspiegel 2b mit dem Licht der Laservorrichtung im festen Zustand 2a abgetastet, welche durch ein- und ausschalten der Lichtemission, entsprechend zu den Bildsignalen, gesteuert wird, wobei die elektrostatischen latenten Bilder, die den durch Abtastung belichteten Mustern entsprechen, aufeinander folgend auf der Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elements 1 gebildet werden. Das heißt, die elektrostatischen latenten Bilder, die den durch Abtastung belichteten Mustern entsprechen, werden auf der Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elements 1 gebildet, wenn das Potential an den belichteten Flächen, die durch das Laserlicht bestrahlt werden (das heißt Lichtflächenpotential) abfällt und ein Kontrast zu dem Potential bei nicht belichteten Flächen nicht durch das Licht bestrahlt wird (das heißt Dunkelflächenpotential) gebildet wird.
Die elektrostatischen latenten Bilder, die auf der Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elementes 1 gebildet werden, werden in dem folgenden Beispiel aufeinander folgend mittels einer Entwicklungseinheit 4 als Tonerbilder revers darauf entwickelt. Der Aufbau der Entwicklungseinheit 4 wird in Punkt (5) der nachstehend angegeben wird, detailliert beschrieben werden.
Die Transfermaterialien P, die in eine Papierzuführungskassette 5 gefüllt werden und durch diese gehalten werden, werden zugeführt, während Blatt für Blatt mittels der Papierzuführungswalze 5a ausgesendet wird. Jedes Transfermaterial P wird durch Widerstandswalze 5b zu einer Transferzone 7e geführt, welche ein Kontaktwalzenspalt zwischen dem lichtempfindlichen Element 1 und einer Transfereinrichtungsübertragungseinheit 7 bei einem gegebenen Steuerungstiming ist, und die Tonerbilder, die auf der Seite der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 gehalten werden, werden elektrostatisch auf die Oberfläche des Transfermaterials P übertragen.
Die Transfereinheit 7 in dem vorliegenden Beispiel ist eine Transfereinheit vom Gürteltyp. Ein endloser Transfergürtel 7a wird über eine Antriebswalze 7b und eine Nachfolgewalze 7c gestreckt, und wird kreisförmig in Richtung eines Pfeils d bei im Wesentlichen der gleichen peripheren Geschwindigkeit wie die Rotationsgeschwindigkeit des lichtempfindlichen Elementes 1 angetrieben. Innerhalb des endlosen Transfergürtels 7a besitzt die Transfereinheit eine Transferaufladungsklinge 7d. Mit dieser Klinge 7d wird der Gürtelteil auf der oberhalb vorbeiführenden Seite des Gürtels 7a in Kontakt mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 an dessen ungefähr mittleren Teil gebracht, um so die Transferzone (Transferwalzenspalt) 7e auszubilden.
Das Transfermaterial P wird auf der oberen Oberfläche des Gürtelteils der oberhalb vorbeiführenden Seite des Gürtels 7a getragen und wird zu der Transferzone 7e zugeführt. Zu dem Zeitpunkt, in dem die Führungskante des Transfermaterials P zugeführt wird, in die Transferzone 7e kommt, wird ein gegebenes Transferbias der Transferaufladungsklinge 7d aus einer Transferbiasanlegungsspannungsquelle S3 zugeführt. So wird das Transfermaterial P auf dessen Rückseite auf eine Polarität aufgeladen, die derjenigen des Toners entgegen gesetzt ist, so dass die Tonerbilder auf dem lichtempfindlichen Element 1 aufeinander folgend auf die obere Oberfläche des Transfermaterials P übertragen werden.
In dem vorliegenden Beispiel wird der Transfer auf die vorstehend beschriebene Weise ausgeführt. Als Transferverfahren, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können auch Walzentransfer, Klingentransfer oder Coronatransfer verwendet werden. Diese Transferverfahren sind auch auf Bildbildungsgeräte anwendbar, die Verwendung von einem trommelähnlichen oder gürtelähnlichen intermediären Transferelement machen, nicht nur, um einfarbige Bilder auszubilden, sondern auch, um vielfarbige oder Vollfarbbilder durch Vielfachtransfer auszubilden.
Der Transfergürtel 7a dient auch als eine Einrichtung zum Zuführen des Transfermaterials P aus der Transferzone 7e zu einer Fixiereinheit 6. Das Transfermaterial P, das die Transferzone 7e passiert hat, wird von der Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elementes 1 separiert, und wird durch den Transfergürtel 7a zu der Fixiereinheit 6 zugeführt und geleitet, wo die Tonerbilder hitzefixiert werden. Die Transfermaterialien mit fixierten Bildern werden zu einem Papierausstoßtrog 8 als Kopien oder Drucke ausgeworfen.
Der Druckerhauptkörper A des vorliegenden Beispiels besitzt keine Reinigungseinheit (Reinigungsmittel), die exklusiv verwendet wird, um den restlichen Transfertoner, der auf der Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elementes 1 verbleibt, nachdem die Bilder auf das Transfermaterial P übertragen worden sind. Dieses ist ein Gerät, dass ein reinigungsmittelfreies System verwendet, in welchem die Filzbürstenkontaktaufladeeinheit 3 und die Entwicklungseinheit 4 hergestellt werden, um auch als Reinigungseinrichtung zum Sammeln des restlichen Transfertoners zu dienen, der auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 verbleibt. Dies wird in Punkt (6), der nachstehend beschrieben wird, genauer beschrieben.
In dem Verfahren und Gerät der vorliegenden Erfindung können die Verarbeitungsmaschinerie, die wie etwa das lichtempfindliche Element 1, die Aufladungseinrichtung 3 und die Entwicklungseinheit 4 als eine Einheit aufgestellt werden, um ein abnehmbar montierbares Gerät herzustellen, wie etwa eine ersetzbare Prozesskassette, welche abnehmbar auf den Hauptkörper eines bildbildenden Geräts montierbar ist. Zum Beispiel können ein elektrofotographisches lichtempfindliches Element, eine Kontaktaufladungseinrichtung, die Verwendung von einer magnetischen Bürste macht, und eine mit Toner befüllbare Entwicklungseinheit als eine Einheit unterstützt werden, um eine Prozesskassette aufzubauen, welche abnehmbar auf einen Hauptkörper eines bildbildenden Geräts montierbar ist (10). In 10 bezeichnet Bezugszeichen 3 eine Kontaktaufladungseinrichtung; 31, eine Aufladungshülse; 32, einen Magneten; 33, eine magnetische Bürste, die aus magnetischen Teilchen gebildet ist; L, Belichtungslicht; 4, eine Entwicklungseinrichtung; 4a, eine Entwicklungshülse; 4b, einen Magneten; 7, eine Transferwalze; P, ein Transfermaterial; T, eine Transferzone; 6, eine Fixiereinrichtung; S1 bis S3, Spannungsquellen; und 30, die Prozesskassette. Zudem können in der vorliegenden Erfindung 4 Prozesskassetten für gelbe, magentafarbene, zyanfarbene und schwarze Farben verwendet werden und die jeweiligen Farbtonerbilder können aufeinander folgend auf das Transfermaterial, das auf dem Transfergürtel getragen wird, übertragen werden, wobei Vollfarbbilder erhalten werden.
(3) Lichtempfindliches Element 1
Das elektrofotographische lichtempfindliche Element, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, besitzt die Oberflächeneigenschaften, die vorstehend beschrieben wurden, das heißt die Oberflächeneigenschaften der universellen Härte HU in einem Test auf Oberflächenfilmeigenschaften von 200 N/mm2 oder darüber (vorausgesetzt, dass eine Kurve, die in Zusammenhang zwischen Härte und Tiefe der Einkerbung durch eine Einkerbungsvorrichtung darstellt, keinen Wendepunkt besitzt, und ein Koeffizient der Oberflächenreibung von 0,01 bis 1,2 beträgt. Es kann bevorzugt sein, dass das elektrofotographische lichtempfindliche Element ferner Oberflächeneigenschaften eines Kontaktwinkels mit reinem Wasser von 95° oder mehr besitzt.
Das elektrofotographische lichtempfindliche Element, das derartige Oberflächeneigenschaften besitzt, kann auf die folgende Weise erhalten werden. Zum Beispiel kann im Hinblick auf die Oberflächenschicht eines elektrofotographischen lichtempfindlichen Elementes, das einen gewöhnlichen Aufbau besitzt, ein spezifisches Harz als ein Bindemittelharz verwendet werden, um die universelle Härte so zu steuern, dass sie in dem vorstehenden Bereich ist, und zudem kann ein Fluorharzprüfer in einer spezifischen Menge gleichförmig in der Oberflächenschicht dispergiert werden, um den Koeffizienten der Oberflächenreibung oder den Kontaktwinkel mit reinem Wasser derart zu steuern, dass er in dem vorstehenden Bereich ist. Die Oberfläche kann gegebenenfalls poliert werden.
Als Mittel zum Steuern der universellen Härte kann erwähnt werden, dass ein Bindemittelharz, ein ladungserzeugendes Material oder ladungstransportierendes Material in das Bindemittelharz dispergiert oder aufgelöst wird, oder ein leitendes Material, wie etwa Metall und ein Oxid, Nitrid oder Salz oder deren Legierung und Kohlenstoff in seiner Art und/oder Verhältnis geändert wird. Im Einzelnen, obwohl dies von den Materialien, die in dem Bindemittelharz verwendet werden, abhängt, ist in dem Fall der vorstehend erwähnten Materialien gewöhnlich eine größere universelle Härte erreichbar, wenn die Materialien, die dispergiert werden, in kleineren Mengen vorhanden sind. Als ein anderes Mittel kann das Molekulargewicht, die Zahl der funktionellen Polymerisationsgruppen oder dergleichen geändert werden. Im Einzelnen kann die universelle Härte höher gemacht werden, indem ein Bindemittelharz mit einem höheren Molekulargewicht verwendet wird. Die universelle Härte kann zudem höher gemacht werden, indem die Zahl der funktionellen Polymerisationsgruppen erhöht wird, um den Grad der Vernetzung zu erhöhen. Die universelle Härte kann ferner geändert werden, indem der Dispersionszustand des Fluorharzpulvers geändert wird.
Diese Faktoren beeinflussen natürlich den Oberflächenreibungskoeffizienten und den Kontaktwinkel. Jedoch ist kein definierter Zusammenhang zwischen der universellen Härte und der Oberflächenreibung oder zwischen der universellen Härte und dem Kontaktwinkel gefunden worden.
In der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, die vorstehenden Oberflächeneigenschaften zu erfüllen. Es gibt keine besondere Begrenzung oder Mittel, um diese zu erreichen. Zum Beispiel kann als Mittel zum Steuern des Koeffizienten der Oberflächenreibung oder Kontaktwinkels, zusätzlich zu der Wahl der Art und Menge der verwendeten Materialien, die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes poliert werden.
Verfahren für ein derartiges Polieren kann zum Beispiel einschließen: im Fall, wenn das lichtempfindliche Element von einem Trommeltyp ist, ein Verfahren, in welchem die Trommel rotiert wird und ein Druck auf die rotierende Trommel angewendet wird, während ein Abdeckband #C-2000, erhältlich von Fuji Photo Film Co., Ltd., oder ein Polierfilm #2000 (Aluminiumoxid), erhältlich von Sumitomo 3M Ltd., in Kontakt mit der Trommeloberfläche gebracht wird.
Als spezifische Beispiele für das Fluorharzpulver können erwähnt werden: Pulver von Polymeren, wie etwa Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen, Trifluorethylen, Chlortrifluorethylen, Vinylidenfluorid, Vinylfluorid und Perfluoralkylvinylether und Copolymere von beliebigen von diesen.
Das Fluorharzpulver kann vorzugsweise einen zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser besitzen, der von 0,01 μm bis 5 μm reicht, und kann vorzugsweise ein zahlenbezogenes durchschnittliches Molekulargewicht besitzen, das von 3000 bis 5 000 000 reicht.
Gewöhnlich wird das Fluorharzpulver in einem derartigen Zustand verwendet, dass dieses in einer Zusammensetzung dispergiert ist, die verwendet wird, um die äußerste Oberflächenschicht auszubilden. In einer derartigen äußersten oberflächenschichtbildenden Zusammensetzung kann das Fluorharzpulver unter Verwendung zum Beispiel einer Sandmühle, einer Kugelmühle, einer Walzenmühle, einer Homogenisiervorrichtung, einer Zerkleinerungsvorrichtung, einer Farbschüsselvorrichtung oder einer Ultraschalldispersionsmaschine dispergiert werden. Wenn dieses dispergiert ist, kann hilfsweise ein oberflächenaktives Mittel vom Fluortyp, ein Pfropfpolymer und ein Kupplungsmittel verwendet werden.
Das Fluorharzpulver kann vorzugsweise in einer Menge von 4 bis 70 Gew.-%, und weiter bevorzugt von 10 bis 55 Gew.-% enthalten sein, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung zum Bilden der äußersten Oberflächenschicht des lichtempfindlichen Elementes. Wenn dieses weniger als 4 Gew.-% beträgt, kann die Oberflächenenergie sich unzureichend absenken. Wenn diese mehr als 70 Gew.-% beträgt, kann die Oberflächenschicht eine geringe Filmfestigkeit aufweisen.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete elektrofotographische lichtempfindliche Element kann irgendeinen Schichtenaufbau ohne irgendwelche besonderen Beschränkungen besitzen, solange wie dieser die vorstehenden Oberflächeneigenschaften und Funktionen als das elektrofotographische lichtempfindliche Element besitzt. Es ist üblich, ein lichtempfindliches Element zu verwenden, das einen leitenden Träger und eine darauf bereitgestellte lichtempfindliche Schicht umfasst. Eine Schutzschicht kann auf der lichtempfindlichen Schicht bereitgestellt werden. Eine Grundierungsschicht oder eine leitende Schicht kann zudem zwischen dem leitenden Träger und der lichtempfindlichen Schicht ausgebildet werden. Dem gemäß ist die äußerste Oberflächenschicht des lichtempfindlichen Elements die lichtempfindliche Schicht oder die Schutzschicht. Diese Schichten sind aus einem Bindemittelharz und einem ladungserzeugenden Material, ladungstransportierenden Material oder leitenden Material, das in dem Bindemittelharz in einer geeigneten Menge enthalten ist, umfasst. Zum Beispiel kann das Fluorharzpulver wie vorstehend beschrieben eingebaut sein und die Oberfläche kann gegebenenfalls poliert sein, so kann das lichtempfindliche Element mit den vorstehenden Oberflächeneigenschaften erhalten werden.
Die lichtempfindliche Schicht des elektrofotographischen lichtempfindlichen Elementes, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann einen Einzelschicht- oder Vielschichtaufbau aufweisen. In dem Fall des Einzelschichtaufbaus enthält die lichtempfindliche Schicht sowohl ein ladungserzeugendes Material, das Träger erzeugt, als auch ein ladungstransportierendes Material, dass die Träger transportiert. Im Fall des Vielschichtaufbaus erzeugt eine Ladungserzeugungsschicht, die das ladungserzeugende Material enthält, Träger und eine Ladungstransportschicht, die ladungstransportierendes Material enthält, dass die Träger transportiert, werden übereinander gelagert ausgebildet, um die lichtempfindliche Schicht zusammenzusetzen. Was die Oberflächenschicht ausbildet, kann jede der Ladungserzeugungsschicht und der Ladungstransportschicht sein.
Die einzelschicht-lichtempfindliche Schicht kann vorzugsweise eine Dicke von 5 bis 100 μm und insbesondere bevorzugt von 10 bis 60 μm aufweisen. Zudem kann diese vorzugsweise das ladungserzeugende Material und ladungstransportierende Material in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, und insbesondere bevorzugt von 30 bis 70 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der lichtempfindlichen Schicht, enthalten. Die einzelschichtlichtempfindliche Schicht enthält ein Bindemittelharz zusätzlich zu dem ladungserzeugenden Material und ladungstransportierenden Material, und kann gegebenenfalls ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel, ein Antioxidationsmittel und andere Zusatzstoffe enthalten.
In der Vielschicht-lichtempfindlichen Schicht kann die Ladungserzeugungsschicht vorzugsweise eine Dicke von 0,001 bis 6 μm, und insbesondere bevorzugt von 0,01 bis 2 μm aufweisen. Das ladungserzeugende Material kann vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 100 Gew.-%, und insbesondere bevorzugt von 40 bis 100 Gew.-% enthalten sein, basierend auf dem Gesamtgewicht der lichtempfindlichen Schicht. Die Ladungserzeugungsschicht kann nur aus dem ladungserzeugenden Material zusammengesetzt sein, und kann sonst das Bindemittelharz enthalten. Die Ladungstransportschicht kann vorzugsweise eine Dicke von 5 bis 100 μm, und insbesondere bevorzugt von 10 bis 60 μm aufweisen. Das ladungstransportierende Material kann vorzugsweise in einer Menge von 20 bis 80 Gew.-%, und insbesondere bevorzugt von 30 bis 70 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der lichtempfindlichen Schicht enthalten sein. Die Ladungstransportschicht kann das Bindemittelharz zusätzlich zu dem ladungstransportierenden Material enthalten, und kann ferner andere optionale Komponenten wie die vorstehenden enthalten.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete ladungserzeugende Material kann beinhalten:
Azopigmente, Perylenpigmente, Indigopigmente, Chinacridonpigmente, Azuleniumsalzfarbstoffe, Squariliumfarbstoffe, Cyaninfarbstoffe, Pyryliumfarbstoffe, Thiopyryliumfarbstoffe, Xantholfarbstoffe, Chinoniminfarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, Styrylfarbstoffe, Selen, Selen-Tellur, amorphes Silizium und gehärtetes Kadmium.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete ladungstransportierende Material kann beinhalten:
Pyrenverbindungen, Carbazolverbindungen, Hydrazonverbindungen, N,N-Dialkylanilinverbindungen, Diphenylaminverbindungen, Triphenylaminverbindungen, Triphenylmethanverbindungen, Pyrazolinverbindungen, Styrylverbindungen und Stilbenverbindungen.
Das Bindemittelharz, das in der lichtempfindlichen Schicht verwendet wird, kann beinhalten: Polyester, Polyurethan, Polyallylat, Polyethylen, Polystyrol, Polybutadien, Polycarbonat, Polyamid, Polypropylen, Polyamid, Polyamid-imid, Polysulfon, Polyallylether, Polyacetal, Phenolharze, Acrylharze, Silikonharze, Epoxidharze, Harnstoffharze, Allylharze, Alkydharze und Butyralharze. Reaktive Epoxidharze, oder Acryl- oder Methacrylmonomere oder Oligomere können zudem verwendet werden, welche vermischt und dann gehärtet werden können.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete elektrofotographische lichtempfindliche Element kann, wie vorstehend erwähnt, eine Schutzschicht aufweisen, die übereinander gelagert auf dem lichtempfindlichen Element ausgebildet ist. Die Schutzschicht kann vorzugsweise eine Dicke von 0,01 bis 20 μm, und insbesondere bevorzugt von 0,1 bis 10 μm aufweisen. Gewöhnlich ist die Schutzschicht aus einem Bindemittelharz und einem darin dispergierten aus einem Bindemittelharz und einem darin dispergierten ladungserzeugenden Material, einem ladungstransportierenden Material oder einem leitenden Material, wie etwa einem Metall oder einem Oxid, Nitrid, Salz oder deren Legierung oder Kohlenstoff, umfasst. Das Bindemittelharz, ladungserzeugende Material und ladungstransportierende Material, die in der Schutzschicht verwendet werden, können die gleichen, wie in der lichtempfindlichen Schicht, beinhalten.
Als der leitende Träger, der in dem erfindungsgemäßen elektrofotographischen lichtempfindlichen Element verwendet wird, sind Metalle verwendbar, wie etwa Eisen, Kupfer, Nickel, Aluminium, Titanzinn, Antimon, Indium, Blei, Zink, Gold und Silber, und Legierungen oder Oxide von beliebigen von diesen, Kohlenstoff und leitende Harze. Dieses kann die Gestalt eines Zylinders, Gürtels oder eines Blatts aufweisen. Das leitende Material kann geformt sein, oder kann als ein Beschichtungsmaterial angewendet werden, oder kann vakuumabgeschieden werden. Der in dem vorliegenden Beispiel verwendete leitende Träger ist ein zylindrischer Träger mit einem Durchmesser von 30 mm, wie vorstehend erwähnt.
Eine Grundierungsschicht kann zudem zwischen dem leitenden Träger und der lichtempfindlichen Schicht bereitgestellt werden. Die Grundierungsschicht ist hauptsächlich aus einem Bindemittelharz umfasst, und kann zudem das vorstehende leitende Material oder eine leitende Verbindung mit den Eigenschaften eines Akzeptors enthalten. Das Bindemittelharz, das verwendet wird, um die Grundierungsschicht auszubilden, kann beinhalten: Polyester, Polyurethan, Polyallylat, Polyethylen, Polystyrol, Polybutadien, Polycarbonat, Polyamid, Polypropylen, Polyimid, Polyamid-imid, Polysulfon, Silikonharze, Epoxidharze, Harnstoffharze, Allylharze, Alkydharze und Butyralharze.
Eine leitende Schicht kann ferner zwischen dem leitenden Träger und der lichtempfindlichen Schicht bereitgestellt werden. Wenn die lichtempfindliche Schicht sowohl die Grundierungsschicht als auch die leitende Schicht umfasst, sind diese gewöhnlich in der Reihenfolge des leitenden Trägers, der leitenden Schicht, der Grundierungsschicht und der lichtempfindlichen Schicht übereinander gelagert. Die leitende Schicht ist gewöhnlich aus dem gleichen Bindemittelharz, wie das in der Grundierungsschicht verwendete, und dem leitenden Material, das in dem Bindemittelharz dispergiert ist, zusammengesetzt.
Das elektrofotographische lichtempfindliche Element, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann gewöhnlich durch ein Verfahren hergestellt werden, in welchem die Grundierungsschicht, die lichtempfindliche Schicht und die Schutzschicht übereinander gelagert auf dem leitenden Träger durch Vakuumabscheidung oder Beschichten ausgebildet ist. Bei der Beschichtung verwendet werden eine Balkenbeschichtungsvorrichtung, eine Messerbeschichtungsvorrichtung, eine Walzenbeschichtungsvorrichtung oder eine Verkleinerungsvorrichtung, Sprühen, Eintauchbeschichtung, elektrostatisches Beschichten und Pulverbeschichten. Zudem kann, um die Grundierungsschicht, lichtempfindliche Schicht und Schutzschicht durch Beschichten auszubilden, eine Lösung oder Dispersion, die für jede Schicht hergestellt wurde, in dem die Bestandteile der Schicht in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert wurden, durch das vorstehende Verfahren aufgetragen werden, gefolgt von Entfernung des Lösungsmittels durch Trocknen oder dergleichen. Alternativ, wenn ein durch Reaktion härtbares Harz verwendet wird, kann eine Lösung oder Dispersion, die durch Auflösen oder Dispergieren der Bestandteile der Schicht in Harzmaterialien und einem geeigneten organischen Lösungsmittel, das gegebenenfalls zugegeben wird, hergestellt wurde, durch das vorstehende Verfahren aufgetragen werden, und danach die Harzmaterialien durch zum Beispiel Wärme oder Licht, um zu härten, Umgesetzt werden, ferner gegebenenfalls gefolgt von Entfernung des Lösungsmittel durch Trocknen oder dergleichen.
In der vorliegenden Erfindung kann die lichtempfindliche Schicht 1 eine Oberflächenschicht mit einem spezifischen Widerstand von 10⁹ bis 10¹⁴ Ω·cm aufweisen. Dies ist bevorzugt, da das in zum Beispiel der Japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 8-69155 offenbarte Einspritzaufladen verwirklicht werden kann und das Auftreten von Ozon verhindert werden kann, bevorzugt. Der Grund hierfür ist, dass im Fall des Aufladens, dass durch die Erzeugung von Ozon begleitet wird, die Tendenz besteht, dass das lichtempfindliche Element sich aufgrund der Ozonprodukte verschlechtert, wenn das lichtempfindliche Element eine höhere mechanische Haltbarkeit als in der vorliegenden Erfindung hat, aber im Fall des Einspritzaufladens eine derartige Verschlechterung nicht auftritt.
(4) Filzbürstenaufladungseinheit 3
Die Filzbürstenaufladungseinheit 3, welche ein Kontaktaufladungselement ist, ist in dem vorliegenden Beispiel von einem Rotationstyp. 2 zeigt eine vergrößerte transversale skizzenhafte Schnittansicht des Teils, der die Filzbürstenaufladungseinheit 3 beinhaltet.
Teils, der die Filzbürstenaufladungseinheit 3 beinhaltet. Wie in 2 gezeigt, wird die Filzbürstenaufladungseinheit 3 so bereitgestellt, dass die Filzbürste 38 in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element 1 kommt. Die Filzbürste 38 fungiert als das Kontaktaufladungselement. Die Filzbürste 38 umfasst einen Dorn 37 mit einem äußeren Durchmesser von 10 mm, auf welchem Haare befestigt worden sind. Die Filzbürste 38 ist eine Bürste, die durch Aufstellen von leitenden Fasern mit einer Haarlänge von 3 mm und einem spezifischen Widerstand von 1 × 106 Ω·cm auf den Dorn 37 in einer Dichte von 15 500 Fasern /cm2 (100 000 Fasern/inch2) ausgebildet wurde. Eine Aufladungseinheitumhöhung 36 besitzt im wesentlichen eine C-Gestalt in deren transversalen Abschnitt, welcher eine Filzbürstenwalze, die aus dem Kern 37 und der Filzbürste 38 besteht, hält, und wird mit einer Elektrode 39 auf der inneren Wandoberfläche der Aufladungseinheitumhöhung 36 bereitgestellt. In dem vorliegenden Beispiel wird als die Elektrode 39 ein leitendes Harzmaterial, das ein Acrylharz umfasst, und auf einen spezifischen Widerstand von 103 bis 104 Ω·cm eingestellt ist, indem Ruß darin dispergiert wird, um die Filzbürste 38 angeordnet.
In dieser Filzbürstenaufladungseinheit 3 wird die Filzbürste 38, welche nach außen von der Öffnung der Aufladungseinheitumhüllung 36 zeigt, in Kontakt mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 gebracht und wird im Wesentlichen parallel zu dem lichtempfindlichen Element 1 bereitgestellt. Im vorliegenden Beispiel wird die Filzbürstenaufladungseinheit 3 aufgestellt, wo die Filzbürsten 38 Kontaktwalzenspaltbreite (Aufladungszone) n1, die im Hinblick auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 ausgebildet ist, so eingestellt, um ungefähr 7 mm zu betragen.
Der Dorn 37 der Filzbürstenaufladungseinheit 3 wird eingestellt, um mit einer Geschwindigkeit von 200 mm/s relativ zu einer peripheren Geschwindigkeit von 100 mm/s des lichtempfindlichen Elementes 1 in der Gegenuhrzeigerrichtung b, die durch einen Pfeil gezeigt wird, zu rotieren, welche in der zu (der Gegenrichtung von) der Rotationsrichtung a des lichtempfindlichen Elementes 1 ist.
Auf den Dorn 37 wird ein gegebenes Aufladungsbias von einer Aufladungsbiasanlegungsspannungsquelle S1 angelegt.
In dem vorliegenden Beispiel wird eine oszillierende Spannung, die durch Übereinanderlagern einer alternierenden Spannung ausgebildet wurde (AC; peak-zu-peak Potential Vpp: 0,7kV; Frequenz Vf: 1,0 kHz) auf eine Gleichstrom-(DC)-Spannung von –700 V als das Aufladungsbias (ein AC-Biasspannungssystem) angelegt, um die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 auf ungefähr –700 V kontaktaufzuladen.
Wenn der Dorn 37 rotiert wird, wird die Bürste 38 in der gleichen Richtung rotiert, um die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 an der Aufladungszone n1 abzureiben, so dass elektrische Ladungen auf dem lichtempfindlichen Element 1 aus den leitenden Fasern der Filzbürste 38 verliehen werden. So wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 1 gleichförmig auf die gegebene Polarität und das gegebene Potential kontaktaufgeladen.
In dem vorliegenden Beispiel ist die Filzbürstenaufladungseinheit 3, die als die Kontaktaufladungseinrichtung verwendet wird eine Aufladungseinheit vom Rotationstyp, aber die Aufladungseinheit ist keinesfalls auf diesen Aufbau begrenzt. Zudem muss das Kontaktaufladungselement nicht die Filzbürste 38 sein, und kann zum Beispiel eine Magnetbürste oder eine Aufladungswalze sein.
Die alternierende Spannungsquelle zum primären Aufladen der Kontaktaufladungseinrichtung kann eine Wellenform aus sinoiden Wellen, aus rechteckigen Wellen oder triangularen Wellen besitzen, von welchen beliebige auf zweckmäßige Weise verwendet werden können. Zum Beispiel kann eine rechteckige Wellenspannung, die durch periodisches an/abschalten einer DC-Spannungsquelle ausgebildet wurde, verwendet werden.
(5) Entwicklungseinheit 4
Im Allgemeinen werden Verfahren zum Entwickeln von elektrostatischen latenten Bildern in die folgenden vier Typen eingeteilt.

(a) Ein Verfahren, in welchem ein nicht magnetischer Toner auf eine Hülse durch zum Beispiel eine Klinge angelegt wird, oder ein magnetischer Toner auf eine Hülse durch die Hilfe einer magnetischen Kraft beschichtet wird, und in die Entwicklungszone transportiert wird, um Entwicklung in dem Zustand ohne Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element auszuführen, (das heißt eine Einkomponenten-Nichtkontaktentwicklung).
(b) Ein Verfahren, in welchem der Toner auf die vorstehend beschriebene Weise angewendet wird, wird im Zustand des Kontakts mit dem lichtempfindlichen Element zur Entwicklung gebracht (das heißt eine Einkomponenten- Kontaktentwicklung).
(c) Ein Verfahren, in welchem eine Mischung des Toners und eines magnetischen Trägers als ein Zweikomponentenentwicklungsmittel verwendet wird, und auf eine Hülse aufgetragen wird und zu der Entwicklungszone transportiert wird, um Entwicklung in dem Zustand mit Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element auszuführen (das heißt eine Zweikomponentenkontaktentwicklung).
(d) Ein Verfahren, in welchem das vorstehende Zweikomponentenentwicklungsmittel zur Entwicklung im Zustand des Nichtkontaktes mit dem lichtempfindlichen Element gebracht wird (das heißt eine Zweikomponenten-Nichtkontaktentwicklung).

In dem vorliegenden Beispiel, das nachstehend näher erläutert wird, wird das vorstehende Verfahren (c), Zweikomponentenkontaktentwicklung, verwendet, aber die vorstehenden übrigen Entwicklungsverfahren können auch verwendet werden. Vorzugsweise, das Verfahren (b), die Einkomponentenkontaktentwicklung, und das Verfahren (c), die Zweikomponentenkontaktentwicklung, in welchen das Entwicklungsmittel Entwicklung in dem Zustand des Kontakts mit dem lichtempfindlichen Element durchführt, sind zum Verbessern des Effekts des gleichzeitigen Sammelns zur Zeit der Entwicklung effektiv. Bei der Umsetzung wird weithin das Verfahren (c), Zweikomponentenkontaktentwicklung, angesichts von hochqualitativen Bildern oder hoher Stabilität verwendet.
Die Entwicklungseinheit 4 in dem vorliegenden Beispiel ist eine Zweikomponentenkontaktentwicklungseinheit (Zweikomponentenmagnetbürstenentwicklungseinheit). 3 zeigt eine vergrößerte transversale Entwurfsschnittansicht des Teils, der die Entwicklungseinheit 4 einschließt. In 3 bezeichnet Bezugszeichen 41 eine Entwicklungshülse, die rotierend in Richtung eines Pfeils c angetrieben wird; 42 eine Magnetwalze, die stationär innerhalb der Entwicklungshülse 41 angeordnet ist; 43 und 44 Entwicklungsbewegungsschrauben; 45 eine Regulierungsklinge, die angeordnet ist, um ein Entwicklungsmittel T in einer dünnen Schicht auf der Oberfläche der Entwicklungshülse 41 auszubilden; 46 einen Entwicklungsbehälter; und 47 einen Tonerauffülltrichter.
Die Entwicklungshülse 41 ist derart angeordnet, dass sie ungefähr 500 μm nahe zu dem lichtempfindlichen Element 1 an der Zone angeordnet ist, wo sie am nächsten zueinander stehen, und wird derart eingestellt, dass diese Entwicklung in einem Zustand durchführen kann, dass das Entwicklungsmittel T in einer dünnen Schicht, die auf der Oberfläche der Entwicklungshülse 41 gebildet ist, in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element 1 kommt. Das Bezugszeichensymbol n2 bezeichnet die Zone, wo das Entwicklungsmittel in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element kommt (Entwicklungszone oder Entwicklungsteil).
Der Toner, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann ein beliebiger Toner sein, solange wie dieser einen externen Zusatzstoff aufweist. Angesichts einer Verbesserung der Übertragungseffizienz, sind diejenigen mit einem größeren Teilchendurchmesser bevorzugt. Insbesondere in dem reinigungsmittelfreien System, wie in der vorliegenden Erfindung, muss ein Toner verwendet werden, welcher eine Übertragungseffizienz bzw. Transfereffizienz erreichen kann, die so hoch wie möglich ist. Wenn jedoch der Toner eine zu große Teilchengröße besitzt, zum Beispiel einen zahlenbezogenen Teilchendurchmesser von 0,03 μm oder mehr ist das der vorliegenden Erfindung zugeordnete technische Problem schwer zu lösen, das heißt der Abrieb oder die Feder des lichtempfindlichen Elements und die fehlerhaften Bilder, die hierdurch verursacht würden, tendieren dazu, ernsthaft aufzutreten.
Der Teilchendurchmesser des externen Zusatzstoffs in der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende Weise gemessen.
Unter Verwendung eines Elektrodenmikroskops 5-800 (hergestellt von Hitachi Ltd.), wird eine Fotographie des Toners, vergrößert auf das 10 000- bis 20 000-fache aufgenommen. Aus den so fotographierten externen Zusatzstoffteilchen werden 100 bis 200 Teilchen zufällig im Hinblick auf 0,001 μm oder größere Teile aufgenommen. Deren Durchmesser werden unter Verwendung einer Messvorrichtung, wie etwa ein Gleitventil, gemessen, und gemittelte Werte werden als der zahlenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser des externen Zusatzstoffes betrachtet.
Das Zweikomponentenentwicklungsmittel T, das in dem vorliegenden Beispiel verwendet wird, ist eine Mischung aus einem externen Zusatzstoff enthaltenen Toner t und einem magnetischen Träger c für Entwicklungsmittel.
In den nachstehend angegebenen Arbeitsbeispielen wurde ein externer Zusatzstoff enthaltender Toner, der durch Zugeben eines externen Zusatzstoffes, das aus feinen Aluminiumoxidteilchen und feinen Siliziumdioxidteilchen umfasst war, zu einem negativ aufladbaren spherischen Toner (negativer Toner) mit einem Gewichtsbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 6 μm, der durch Suspensionspolymerisation hergestellt wurde, hergestellt wurde, als der externe Zusatzstoff enthaltender Toner t verwendet.
Ein Herstellungsbeispiel für das Entwicklungsmittel T, das in dem vorliegenden Beispiel verwendet wird, wird nachstehend angegeben.

(i) Herstellen eines externen Zusatzstoff enthaltenden Toners t

(bezogen auf das Gewicht)
Styrol	125 Teile
Methylmethacrylat	35 Teile
n-Butylacrylat	40 Teile
Kupferphthalozyaninpigment	14 Teile
Di-tert-butylsalicylsäurealuminiumverbindung	3 Teile
Gesättigtes Polyester (Säurewert: 10; Peakmolekulargewicht: 9100)	10 Teile
Esterwachs (Gewichtsbezogenes durchschnittliches Molekulargewicht Mw: 450; zahlenbezogenes Durchschnittliches Molekulargewicht Mn: 400; Mw/Mn: 1,13; Schmelzpunkt: 68°C; Viskosität: 6,1 mPa·s; Vickers Härte: 1,2; SP-Wert: 8,3)	40 Teile

Materialien, die wie vorstehend formuliert wurden, wurden auf 60°C erhitzt, und wurden gleichförmig aufgelöst und bei 10 000 Umdrehungen pro Minute mittels einer TK-Homomischvorrichtung (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo) aufgelöst und dispergiert. Zu der resultierenden Mischung wurde 10 Gewichtsteile Polymerisationsinitiator 2,2'-Azobis(2,4-Dimethylvaleronitril) zugegeben, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung herzustellen.
450 Gewichtsteile wässrige 0,1 M-Na₃PO₄-Lösung eingeführt, und die erhaltene Mischung wurde auf 60°C erhitzt, gefolgt von Rühren bei 3500 U/min, in dem die TK-Homomischvorrichtung (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo) verwendet wurde. Dann wurden 68 Gew.-Teile wässrige 1,0 M-CaCl₂-Lösung hier zugegeben, um ein wässriges Medium, das Ca₃(PO₄) ₂ enthält, zu erhalten.
In dieses Medium wurde die vorstehende polymerisierbare Monomerzusammensetzung eingeführt und zwei Gewichtsteile Polyethylen wurde ferner hinzugegeben, und die erhaltene Mischung wurde bei 10 000 U/min 20 Minuten mittels der TK-Homomischvorrichtung gerührt, um die polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu granulieren. Danach wurde die Temperatur auf 80°C unter Rühren des wässrigen Mediums unter Verwendung einer Paddelrührklinge gerührt, um die Polymerisationsreaktion 8 Stunden auszuführen.
Nachdem die Polymerisationsreaktion vervollständigt war, wurde die Reaktionsmischung abgekühlt, und Salzsäure wurde zugegeben, um das Calziumphosphat aufzulösen, gefolgt von Wasserwaschen und Trocknen, um Polymerteilchen (Tonerteilchen) zu erhalten.
Der externen Zusatzstoff enthaltene Toner t wurde hergestellt, indem 100 Gew.-Teile der so erhaltenen Tonerteilchen, feine Aluminiumoxidteilchen und feine Siliziumdioxidteilchen in Mengen von jeweils 1,0 Gew.-Teilen und 1,0 Gew.-Teilen zugegeben wurden, gefolgt vom Mischen unter Verwendung einer Henschel-Mischvorrichtung. Die feinen Aluminiumoxidteilchen wurden einer Behandlung zum Hydrophobmachen mit Alkylalkoxysilan unterzogen. Die feinen Aluminiumoxidteilchen und die feinen Siliziumdioxidteilchen besaßen zahlenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser von jeweils 0,015 μm und 0,035 μm.
(ii) Herstellung von Entwicklungsmittel T
Als der magnetische Träger c wurde ein magnetischer Träger mit einer Sättigungsmagnetisierung von 205 kA/m (205 emu/cm³) und einem volumenbasierten 50% Teilchendurchmesser von 35 μm verwendet. Der vorstehende externen Zusatzstoff enthaltene Toner t und dieser magnetische Träger c wurden in einem Gewichtsverhältnis von 6:94 vermischt. Die so erhaltene Mischung wurde als das Entwicklungsmittel T verwendet.
Die Entwicklungshülse 41 wird rotierend bei einer gegebenen peripheren Geschwindigkeit in der Richtung eines Pfeils c angetrieben, welches die Vorwärtsrichtung in Hinblick auf die Rotationsrichtung des lichtempfindlichen Elementes an der Entwicklungszone n2 ist. Mit dieser Rotation wird das Entwicklungsmittel T, das in dem Entwicklungsbehälter 46 gehalten wird, auf die Oberfläche der Entwicklungshülse 41 durch die Wirkung der Magnetwalze 42 an dessen Pol S2 aufgezogen und transportiert. Im Verlauf des Transports wird die Schichtdicke durch die Regulierungsklinge 45, die vertikal zu der Entwicklungshülse 41 angeordnet ist, reguliert, so wird eine dünne Schicht des Entwicklungsmittels T auf der Entwicklungshülse 41 ausgebildet. Das Entwicklungsmittel T, das in einer dünnen Schicht ausgebildet ist, wird durch einen Transportpol N1 zu der Entwicklungszone n2, die einem Entwicklungspol S1 entspricht, transportiert, wobei durch die magnetische Kraft Ösen ausgebildet werden. Durch den externen Zusatzstoff enthaltenen Toner t, der in dem Entwicklungsmittel T enthalten ist, der in Ösen ausgebildet ist, wird das elektrostatische latente Bild auf dem rotierenden lichtempfindlichen Element 1 als ein Tonerbild an der Entwicklungszone n2 ausgebildet. In dem vorliegenden Beispiel wird das elektrostatische latente Bild revers entwickelt.
Mit der anschließenden Rotation der Entwicklungshülse 41 tritt die dünne Entwicklungsmittelschicht auf der Entwicklungshülse 41, die die Entwicklungszone n2 passiert hat, in den Entwicklungsbehälter 46 ein, und bricht von der Oberfläche der Entwicklungshülse 41 durch die Wirkung eines magnetischen Abstoßungsfeldes Pol N3/Pol N2 weg, wo dieses zu dem Haufen des Entwicklungsmittels T zurückgeführt wird.
Auf die Entwicklungshülse 41 wird eine DC-Spannung und eine AC-Spannung aus einer Spannungsquelle S2 angelegt. In dem vorliegenden Beispiel wird eine Spannung angelegt, welche ausgebildet ist, indem eine alternierende Spannung (Peak-zu-Peak-Spannungspotential Vpp: 1500 V; Frequenz Vf: 3000 Hz) auf eine DC-Spannung von 480 V überlagert wird.
Wenn das Entwicklungsbias, das auf die Entwicklungseinheit angelegt wird, mit einer AC-Spannungskomponente eingebaut wird, kann die AC-Spannungskomponente eine Wellenform aus sinoiden Wellen, rechteckigen Wellen oder dreieckigen Wellen besitzen, von welchen beliebige auf zweckmäßige Weise verwendet werden können. Zum Beispiel kann eine rechteckige Wellenform Spannung, die durch periodisches An-/Ausschalten einer DC-Spannungsquelle ausgebildet wird, verwendet werden.
Im Allgemeinen bewirkt bei der Zweikomponentenentwicklung die Anwendung einer alternierenden Spannung eine Zunahme der Entwicklungseffizienz, um Bilder mit hoher Qualität herzustellen, aber andererseits gibt es eine unerwünschte Möglichkeit, das ein Nebel dazu tendiert, aufzutreten. Dem gemäß wird in gewöhnlichen Fällen eine Potentialdifferenz zwischen der AC-Spannung, die auf die Entwicklungseinheit 4 angelegt wird, und dem Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elementes 1 bereitgestellt, um die Verhinderung des Nebels zu erreichen. Im Einzelnen wird eine Biasspannung angelegt, welche ein Potential besitzt, das in der Mitte zwischen dem Potential von belichteten Flächen und dem Potential von unbelichteten Flächen ist, auf das lichtempfindliche Element 1.
Diese Potentialdifferenz zur Verhinderung von Nebel wird Entnebelungspotentialdifferenz (Vback) genannt. Eine derartige Potentialdifferenz wirkt, um zu verhindern, dass der Toner an den Nichtbildbereich (unbelichtete Flächen) auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 zur Zeit der Entwicklung der Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elementes 1 anhaftet und zudem in dem Gerät des reinigungsmittelfreien Systems wirkt, um den restlichen Transfertoner, der auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes verbleibt, einzusammeln (Reinigen bei Entwicklung).
Ein Messfühler (nicht gezeigt) zum Ermitteln der Tonerkonzentration des Entwicklungsmittels T, der in dem Entwicklungsbehälter 46 gehalten wird, überwacht die Tonerkonzentration. Wo die Tonerkonzentration geringer geworden ist als ein voreingestelltes Niveau der Konzentration, wenn der externen Zusatzstoff enthaltene Toner t in dem Entwicklungsmittel T für die Entwicklung von latenten Bildern verbraucht wird, wird Toner aus dem Nachfülltonertrichter 47 in den Entwicklungsbehälter 46 aufgefüllt. Durch diesen Betrieb, um den Toner aufzufüllen, wird die Tonerkonzentration des Entwicklungsmittels T immer bei dem voreingestellten Niveau beibehalten und gesteuert.
(6) Reinigungsmittelfreies System
Der Drucker A des vorliegenden Beispiels besitzt keine Reinigungseinheit (Reinigungsmittel), das ausschließlich verwendet wird, um den restlichen Transfertoner, der auf der Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elements verbleibt, nachdem Tonerbilder auf das Transfermaterial P übertragen worden sind, zu entfernen, und ist ein Gerät in dem reinigungsmittelfreien System, in welchem die Entwicklungseinheit 4 hergestellt ist, um auch als eine Reinigungseinrichtung zum Sammeln des restlichen Transfertoners zu dienen, der auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 1 verbleibt.

(1) Der restliche Transfertoner, der auf der Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elementes 1 verbleibt, nachdem die Tonerbilder auf das Transfermaterial P übertragen worden sind, wird mit der anschließenden Rotation des lichtempfindlichen Elementes 1 auf die Aufladungszone n1 übertragen, welches das Teil ist, wo das lichtempfindliche Element 1 in Kontakt mit der Filzbürste 38 der Filzbürstenaufladungseinheit 3 kommt.
(2) Bei dieser Aufladungszone n1, wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 1 durch die Filzbürste 38 der Filzbürstenaufladungseinheit 3 abgerieben, so dass der restliche Transfertoner, der zu der Aufladungszone n1 getragen wird, gestört wird und auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 bewegt wird, bis die Muster des restlichen Transfertoners abgeschabt und zerstört sind, und haftet an die Filzbürste 38 und verbindet sich mit dieser, um zeitweise in der Filzbürstenaufladungseinheit 3 gesammelt zu werden.
(3) Der restliche Transfertoner, der an die Filzbürste der Filzbürstenaufladungseinheit 3 anhaftet und sich mit dieser verbindet, wird triboelektrisch durch die leitenden Fasern der Filzbürste 38 aufgeladen, um wiederum auf die reguläre Ladungspolarität (negative Polarität in dem vorliegenden Beispiel) zusammen mit dem Toner aufgeladen zu werden, dessen Polarität revers verbleibt. Das heißt dieser wird in einen regulär aufgeladenen Toner überführt.
(4) Dann wird der Toner in der Filzbürste 38, der in einen regulär aufgeladenen Toner umgewandelt worden ist, auf das lichtempfindliche Element 1 durch die Wirkung der elektrischen Abstoßung ausgesendet, die der Aufladungsbias zuschreibbar ist, die auf die Filzbürstenaufladungseinheit 3 angelegt wird.
(5) Der so in einen regulär aufgeladenen Toner umgewandelte und auf das lichtempfindliche Element 1 aus der Filzbürste 38 der Filzbürstenaufladungseinheit 3 ausgesendete Toner wird mit der anschließenden Rotation des lichtempfindlichen Elementes 1, zu der Entwicklungszone n2 getragen, welches der Teil ist, wo das lichtempfindliche Element 1 der Entwicklungshülse 41 der Entwicklungseinheit 4 gegenübersteht und wird durch die Entwicklungseinheit 4 durch die Wirkung des Entnebelungspotentials Vback eingesammelt (Reinigen bei Entwicklung).

Der anschließend aus der Kontaktaufladungseinrichtung Filzbürstenaufladungseinheit 3 auf das lichtempfindliche Element ausgesendete Toner wird gewöhnlich in einer kleinen Menge und in dem Zustand einer sehr dünnen Schicht, die gleichförmig gestreut verbleibt, ausgesendet, und beeinträchtigt im Wesentlichen nicht schädlich den nächsten Schritt der bildweisen Belichtung. Zudem werden Schattenbilder, die durch restliche Transferbildermuster verursacht werden, auch daran gehindert, aufzutreten.
(7) Lichtempfindliche Elementoberflächeneigenschaften und Betriebsleistung
Da gewöhnlich Toner einen relativ hohen elektrischen Widerstand besitzen, verursachen derartige Tonerteilchen, die an das Kontaktaufladungselement angehaftet sind und sich mit diesem verbinden, eine Zunahme des elektrischen Widerstands des Kontaktaufladungselements, um die Steuerung des Oberflächenpotentials des lichtempfindlichen Elements in dem Schritt des Aufladens zu inhibieren, was fehlerhaftes Aufladen und fehlerhafte Bilder aufgrund des fehlerhaften Aufladens verursacht.
Unter Kontaktaufladungseinrichtungen besitzt die Filzbürstenaufladungseinheit 3 eine relativ große Toleranz des Verbindens von Toner, und kann somit vorzugsweise in dem reinigungsmittelfreien System verwendet werden.
Wo jedoch das Filzbürstenkontaktaufladungselement in diesem reinigungsmittelfreien System verwendet wird, gleichzeitig mit dem Verbinden von Toner, kann der externe Zusatzstoff, welcher eine anorganische Materie ist, die auf der Toneroberfläche getragen wird, sich auch mit dem Filzbürstenkontaktaufladungselement verbinden, um die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements abzureiben, um das lichtempfindliche Element abzureiben, was zu fehlerhaften Bildern führt.
Demgemäß wird in der vorliegenden Erfindung das elektrofotographische lichtempfindliche Element mit den Oberflächeneigenschaften der universellen Härte von 200 N/mm2 oder darüber (vorausgesetzt, dass eine Kurve, die den Zusammenhang zwischen Härte und Tiefe der Einkerbung durch eine Einkerbungsvorrichtung darstellt, keinen Wendepunkt besitzt) und ein Koeffizient der Oberflächenreibung von 0,01 bis 1,2, verwendet. So kann verhindert werden, dass das lichtempfindliche Element fehlerhaft wird und Abrieb als Folge der wiederholten Verwendung entsteht, so dass verhindert werden kann, dass fehlerhafte Bilder auftreten.
Beispiele
Im Folgenden werden Beispiele (Arbeitsbeispiele) der vorliegenden Erfindung angegeben. In den folgenden Beispielen wird die Filzbürste als das Kontaktaufladungselement verwendet. Es muss nicht besonders betont werden, dass der gleiche Effekt auch durch die Verwendung einer Magnetbürste oder einer Aufladungswalze erhältlich ist.
Beispiel 1
(1) Herstellung des lichtempfindlichen Elements
Ein OPC (organischer Lichtleiter)-lichtempfindliches Element, das in dem vorliegenden Beispiel verwendet wird, wurde auf die folgende Weise hergestellt; das lichtempfindliche Element mit dem Aufbau von Aluminiumzylinder/ leitende Schicht/ Grundierungsschicht/ Ladungserzeugungsschicht/ Ladungstransportschicht/ Oberflächenschutzschicht.

(i) Bildung der leitenden Schicht

(bezogen auf das Gewicht)
Leitendes Titanoxid (beschichtet mit Zinnoxid; zahlenbezogener Durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 0,4 μm)	10 Teile
Phenolharzvorläufer (Resoltyp)	10 Teile
Methanol	10 Teile
Butanol	10 Teile

Eine durch Sandmühlendispersion der vorstehenden Materialien erhaltene Dispersion wurde durch Eintauchbeschichten auf einen Aluminiumzylinder mit einem äußeren Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 357,5 mm aufgetragen, gefolgt von Härten bei 140°C, um eine leitende Schicht mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 5 × 109 Ω·cm und einer Dicke von 20 μm bereitzustellen.
(ii) Bildung der Grundierungsschicht:

(bezogen auf das Gewicht)

Methoxymethyliertes Nylon der folgenden Formel (Gehalt an Methoxy-Methylierung: ungefähr 30%) 10 Teile

(worin m und n jeweils ein Molarverhältnis darstellen; der numerische Wert von m:n ist durch den Grad der Methoxymethylierung definiert)

Isopropanol 150 Teile
Als nächstes wurde eine durch Mischen der vorstehenden Materialien hergestellte Lösung durch Eintauchbeschichten auf die leitende Schicht aufgetragen, gefolgt von Trocknen, um eine Grundierschicht von 1 μm Dicke herzustellen.
(iii) Bildung der Ladungserzeugungsschicht
Als nächstes wollen 4 Gewichtsteile Oxidtitanphthalozyanin mit starken Peaks bei 9,0°, 14,2°, 23,9° und 27,1° des Diffraktionswinkels (2θ ± 0,2°) bei der charakteristischen CuKα Röntgenstrahldiffraktion, 2 Gewichtsteile Polyvinylbutyral (Handelsname- S-LEC BM2; erhältlich von Sekisui Chemical Co., Ltd.) und 60 Gew.-Teile Cyclohexanon 4 Stunden mittels einer Sandmühle unter Verwendung von Glasperlen mit 1 mm Durchmesser dispergiert, gefolgt von Zugabe von 100 Gewichtsteilen Ethylacetat, um eine Ladungserzeugungsschicht bildende Dispersion herzustellen. Diese Dispersion wurde durch Eintauchbeschichten auf die Grundierungsschicht aufgetragen, die wie vorstehend beschrieben ausgebildet wurde, gefolgt von Trocknen, um eine Ladungserzeugungsschicht mit einer Schichtdicke von 0,3 μm bereitzustellen.
(iv) Bildung der Ladungstransportschicht

(bezogen auf das Gewicht)

Triphenylamin der folgenden Formel 10 Teile

Polycarbonatharz (Bisphenol-Z-Typ; Durchschnittliches Viskositätsbezogenes Molekulargewicht: 20 000) 10 Teile

Monochlorbenzol 50 Teile

Dichlormethan 15 Teile
Als nächstes wurde eine Lösung, die durch Mischen der vorstehenden Materialien unter Rühren hergestellt wurde, durch Eintauchbeschichten auf die Ladungserzeugungsschicht aufgetragen, gefolgt von Trocknen, um eine Ladungstransportschicht mit einer Schichtdicke von 20 μm bereitzustellen.

(v) Bildung der Oberflächenschutzschicht

(bezogen auf das Gewicht)
Acrylmonomer der folgenden Formel	30 Teile

Ultrafeine Zinnoxidteilchen mit einem zahlenbezogenen durchschnittlichem Teilchendurchmesser von 40 nm vor der Dispersion

50 Teile

Feines Polytetrafluorethylenharzpulver (zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 0,18 μm)	50 Teile
2-Methylthioxanthon als Polymerisationsinitiator	18 Teile
Ethanol	150 Teile

Eine flüssige Zusammensetzung, die durch Dispergieren der vorstehenden Materialien für 66 Stunden mittels einer Sandmühle hergestellt wurde, wurde durch Eintauchbeschichten auf die Ladungstransportschicht aufgetragen. Die gebildete Nassbeschichtung wurde 60 Sekunden unter Verwendung einer Hochdruckquecksilberlampe mit einer Lichtintensität von 200 W/cm² lichtgehärtet, gefolgt von Heißlufttrocknen bei 120°C für 2 Stunden, um eine Oberflächenschutzschicht auszubilden. Die so gebildete Oberflächenschutzschicht wurde in einer Schichtdicke von 3 μm ausgebildet.
Das so hergestellte lichtempfindliche Element wurde als ein lichtempfindliches Element A bei der Herstellung des folgenden elektrofotographischen bildbildenden Geräts verwendet.
Die Oberflächenschutzschicht des lichtempfindlichen Elements, die so hergestellt wurde, wurde um 0,1 μm unter Anwendung eines Drucks poliert, während das lichtempfindliche Element rotiert wurde und ein Abdeckband #C-2000, erhältlich von Fuji Photo Film Co., Ltd. in Kontakt mit der Trommeloberfläche gebracht wurde. Das lichtempfindliche Element, dessen Oberflächenschutzschicht poliert worden war, wird als lichtempfindliches Element A' bezeichnet.
(vi) Messung der Oberflächeneigenschaften:
Auf das lichtempfindliche Element A', das so erhalten wurde, wurde ein Test in Bezug auf Oberflächenfilmeigenschaften durchgeführt. Dessen Koeffizient der Oberflächenreibung und dessen Kontaktwinkel zu reinem Wasser wurden auch gemessen. Dieser Test und diese Messung wurden alle auf die vorstehend beschriebene Weise durchgeführt.
Folglich betrug die universelle Härte HU 220 N/mm², der Koeffizient der Oberflächenreibung betrug 0,6 und der Kontaktwinkel mit reinem Wasser betrug 116°.
(2) Herstellung des elektrofotographischen bildbildenden Geräts
Das lichtempfindliche Element A, das in dem vorstehenden Punkt (1) als ein lichtempfindliches Element erhalten wurde, wurde in einen Laserstrahldrucker unter Verwendung eines elektrofotographischen Verfahrens vom Transfertyp gestellt und es wurde ein Kontaktaufladungssystem, reverses Entwicklungssystem und reinigungsmittelfreies System verwendet, die den gleichen Aufbau besaßen, wie das elektrofotographische bildbildende Gerät, das in 1 gezeigt wird. So wurde ein elektrofotographisches bildbildendes Gerät von Beispiel 1 aufgestellt.
(3) Betriebstest
Um das elektrofotographische bildbildende Gerät von Beispiel 1 zu bewerten, wurde ein 10 000-Blatt-Betriebstest unter Verwendung eines Geräts durchgeführt, das erhalten wurde, indem als ein lichtempfindliches Element das lichtempfindliche Element A in einer Kopiermaschine GP-55; hergestellt von CANON INC., gestellt wurde, welches so umgebaut wurde, dass dessen Aufladungseinheit in eine Filzbürstenaufladungseinheit geändert wurde und dessen Transfereinheit in eine Transfereinheit vom Gürteltyp geändert wurde, um so den gleichen Aufbau wie das elektrofotographische bildbildende Gerät, das in 1 gezeigt wird, aufzuweisen. In diesem Test wurde als ein Entwicklungsmittel das gleiche Entwicklungsmittel wie das 2-Komponentenentwicklungsmittel verwendet, das aus dem externen Zusatzstoff enthaltenen Toner und dem magnetischen Träger umfasst ist, dessen Herstellungsbeispiel vorstehend gegeben wurde.
Folglich wurden in dem 10 000-Blatt-Betriebstest Bilder erhalten, welche immer gut vom Beginn bis zum Ende waren. Dies ist dem lichtempfindlichen Element A zuschreibbar, welches die vorstehenden Oberflächeneigenschaften erfüllt.
Beispiel 2
Ein elektrofotographisches bildbildendes Gerät von Beispiel 2 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass das lichtempfindliche Element A, das in dem Gerät von Beispiel 1 verwendet wurde, durch ein lichtempfindliches Element B ersetzt wurde, das auf die folgende Weise erhalten wurde.
(1) Herstellung des lichtempfindlichen Elementes B und Messung der Oberflächeneigenschaften

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt bis die leitende Schicht, die Grundierungsschicht, die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht Anschließend wurde eine Oberflächenschutzschicht auf die Ladungstransportschicht auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben ausgebildet:

(bezogen auf das Gewicht)
Acrylmonomer der folgenden Formel	30 Teile

Ultrafeine Zinnoxidteilchen mit einem zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 40 nm vor Dispersion	50 Teile
Feines Polytetrafluorethylenharzpulver (zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 0,18 μm)	4 Teile
2-Methylthioxanton als Polymerisationsinitiator	18 Teile
Ethanol	150 Teile

Eine flüssige Zusammensetzung, die hergestellt wurde, indem die vorstehenden Materialien 66 Stunden mittels einer Sandmühle dispergiert wurden, wurde durch Eintauchbeschichten auf die Ladungstransportschicht aufgetragen. Die gebildete nasse Beschichtung wurde 60 Sekunden unter Verwendung einer Hochdruckquecksilberlampe mit einer Lichtintensität von 200 W/cm2 lichtgehärtet, gefolgt von Heißlufttrocknen von 120°C für 2 Stunden, um eine Oberflächenschutzschicht auszubilden. Die Oberflächenschutzschicht, die so gebildet wurde, besaß eine Schichtdicke von 3 μm.
Das lichtempfindliche Element, das so hergestellt wurde, wurde als ein lichtempfindliches Element B bei der Herstellung des folgenden elektrofotographischen bildbildenden Geräts verwendet.
Die Oberflächenschutzschicht des lichtempfindlichen Elementes, die so hergestellt wurde, wurde um 0,1 μm unter Anwendung eines Drucks poliert, während das lichtempfindliche Element rotiert wurde und ein Abdeckband #C-2000, erhältlich von Fuji Photo Film Co., Ltd. in Kontakt mit der Trommeloberfläche gebracht wurde. Das lichtempfindliche Element, dessen Oberflächenschutzschicht poliert worden ist, wird als lichtempfindliches Element B' bezeichnet.
Die Oberflächeneigenschaften des lichtempfindlichen Elements B', die so erhalten wurden, wurden zudem auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Folglich betrug die universelle Härte HU 230 N/mm2, der Koeffizient der Oberflächenreibung betrug 0,9 und der Kontaktwinkel mit reinem Wasser betrug 98°.
(2) Betriebstest
Ein 10 000-Blatt-Betriebstest wurde unter Verwendung eines Geräts durchgeführt, das erhalten wurde, indem als ein lichtempfindliches Element das lichtempfindliche Element B in die Kopiermaschine GP-55; hergestellt von CANON INC., gestellt wurde, welches auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 umgebaut wurde. In diesem Test wurde als ein Entwicklungsmittel das gleiche Entwicklungsmittel wie das 2-Komponentenentwicklungsmittel, das aus dem externen Zusatzstoff enthaltenen Toner und dem magnetischen Träger umfasst ist, verwendet, dessen Herstellungsbeispiel vorstehend angegeben wurde.
Folglich waren in dem 10 000-Blatt-Betriebstest, Bilder erhältlich, welche immer gut vom Beginn bis zum Ende waren. Dies ist dem lichtempfindlichen Element B zuschreibbar, welches die vorstehenden Oberflächeneigenschaften erfüllt.
(Beispiel 3)
Ein elektrofotographisches bildbildendes Gerät von Beispiel 3 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass das lichtempfindliche Element A, das in dem Gerät von Beispiel 1 verwendet wurde, durch ein lichtempfindliches Element C ersetzt wurde, das auf die folgende Weise erhalten wurde.
(1) Herstellung des lichtempfindlichen Elementes C und Messung der Oberflächeneigenschaften
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt bis die leitende Schicht, die Grundierungsschicht, die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge auf dem Aluminiumzylinder mit einem äußeren Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 357,5 mm ausgebildet wurden.

Anschließend wurde eine Oberflächenschutzschicht auf der Ladungstransportschicht auf die gleiche Weise wie nachstehend beschrieben ausgebildet:

(bezogen auf das Gewicht)
Acrylmonomer der folgenden Formel	30 Teile

Ultrafeine Zinnoxidteilchen mit einem zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 40 nm vor Dispersion	50 Teile
Feines Polytetrafluorethylenharzpulver (zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 0,18 μm)	35 Teile
2-Methylthioxanton als Fotopolymerisationsinitiator	18 Teile
Ethanol	150 Teile

Eine flüssige Zusammensetzung, die hergestellt wurde, indem die vorstehenden Materialien 66 Stunden mittels einer Sandmühle dispergiert wurden, wurde durch Eintauchbeschichten auf die Ladungstransportschicht aufgetragen. Die gebildete nasse Beschichtung wurde 60 Sekunden unter Verwendung einer Hochdruckquecksilberlampe mit einer Lichtintensität von 200 W/cm2 lichtgehärtet, gefolgt von Heißlufttrocknen bei 120°C für 2 Stunden, um eine Oberflächenschutzschicht auszubilden. Die Oberflächenschutzschicht, die so gebildet wurde, besaß eine Schichtdicke von 3 μm.
Das lichtempfindliche Element, das so hergestellt wurde, wurde als ein lichtempfindliches Element C bei der Herstellung des folgenden elektrofotographischen bildbildenden Geräts verwendet.
Die Oberflächenschutzschicht des lichtempfindlichen Elements, die so hergestellt wurde, wurde um 0,1 μm unter bildbildenden Geräts verwendet.
Die Oberflächenschutzschicht des lichtempfindlichen Elements, die so hergestellt wurde, wurde um 0,1 μm unter Anwendung eines Drucks poliert, während das lichtempfindliche Element rotiert wurde und ein Abdeckband #C-2000, erhältlich von Fuji Photo Film Co., Ltd. in Kontakt mit der Trommeloberfläche gebracht wurde. Das lichtempfindliche Element, dessen Oberflächenschutzschicht poliert worden ist, wird als lichtempfindliches Element C' bezeichnet.
Die Oberflächeneigenschaften des lichtempfindlichen Elements C', die so erhalten wurden, wurden zudem auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Folglich betrug die universelle Härte HU 290 N/mm², der Koeffizient der Oberflächenreibung betrug 0,3 und der Kontaktwinkel mit reinem Wasser betrug 115°.
(2) Betriebstest
Ein 10 000-Blatt-Betriebstest wurde unter Verwendung eines Geräts durchgeführt, das erhalten wurde, indem als ein lichtempfindliches Element das lichtempfindliche Element C in die Kopiermaschine GP-55; hergestellt von CANON INC., gestellt wurde, welches auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 umgebaut wurde. In diesem Test wurde als ein Entwicklungsmittel das gleiche Entwicklungsmittel wie das 2-Komponentenentwicklungsmittel, das aus dem externen Zusatzstoff enthaltenen Toner und dem magnetischen Träger umfasst ist, verwendet, dessen Herstellungsbeispiel vorstehend angegeben wurde.
Folglich waren in dem 10 000-Blatt-Betriebstest, Bilder erhältlich, welche immer gut vom Beginn bis zum Ende waren. Dies ist dem lichtempfindlichen Element C zuschreibbar, welches die vorstehenden Oberflächeneigenschaften erfüllt.
Beispiel 4
Ein elektrofotographisches bildbildendes Gerät von Beispiel 4 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass das lichtempfindliche Element A, das in dem Gerät von Beispiel 1 verwendet wurde, durch ein lichtempfindliches Element D ersetzt wurde, das auf die folgende Weise erhalten wurde.
(1) Herstellung des lichtempfindlichen Elementes D und Messung der Oberflächeneigenschaften:
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt bis die leitende Schicht, die Grundierungsschicht, die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge auf dem Aluminiumzylinder mit einem äußeren Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 357,5 mm ausgebildet wurden.

Anschließend wurde eine Oberflächenschutzschicht auf die Ladungstransportschicht auf die nachstehend beschriebene Weise ausgebildet:

(bezogen auf das Gewicht)
das gleiche Acrylmonomer wie in Beispiel 1	30 Teile
Ultrafeine Zinnoxidteilchen mit einem zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 40 nm vor Dispersion	50 Teile
Feines Polytetrafluorethylenharzpulver (zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchen

durchmesser: 0,18 μm)	4 Teile
2-Methylthioxanton als Fotopolymerisationsinitiator	18 Teile
Ethanol	150 Teile

Eine flüssige Zusammensetzung, die hergestellt wurde, indem die vorstehenden Materialien 66 Stunden mittels einer Sandmühle dispergiert wurden, wurde durch Eintauchbeschichten auf die Ladungstransportschicht aufgetragen. Die gebildete nasse Beschichtung wurde 60 Sekunden unter Verwendung einer Hochdruckquecksilberlampe mit einer Lichtintensität von 200 W/cm² lichtgehärtet, gefolgt von Heißlufttrocknen vbei 120°C für 2 Stunden, um eine Oberflächenschutzschicht auszubilden. Die Oberflächenschutzschicht, die so gebildet wurde, besaß eine Schichtdicke von 3 μm.
Das lichtempfindliche Element, das so hergestellt wurde, wurde als ein lichtempfindliches Element D bei der Herstellung des folgenden elektrofotographischen bildbildenden Geräts verwendet.
Die Oberflächenschutzschicht des lichtempfindlichen Elementes, die so hergestellt wurde, wurde um 0,1 μm unter Anwendung eines Drucks poliert, während das lichtempfindliche Element rotiert wurde und ein Abdeckband #C-2000, erhältlich von Fuji Photo Film Co., Ltd. in Kontakt mit der Trommeloberfläche gebracht wurde. Das lichtempfindliche Element, dessen Oberflächenschutzschicht poliert worden ist, wird als lichtempfindliches Element D' bezeichnet.
Die Oberflächeneigenschaften des lichtempfindlichen Elements D', das so erhalten wurde, wurden zudem auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Folglich betrug die universelle Härte HU 290 N/mm², der Koeffizient der Oberflächenreibung betrug 1,1 und der Kontaktwinkel mit reinem Wasser betrug 96°.
(2) Betriebstest
Ein 10 000-Blatt-Betriebstest wurde unter Verwendung eines Geräts durchgeführt, das erhalten wurde, indem als ein lichtempfindliches Element das lichtempfindliche Element D in die Kopiermaschine GP-55; hergestellt von CANON INC., gestellt wurde, welches auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 umgebaut wurde. In diesem Test wurde als ein Entwicklungsmittel das gleiche Entwicklungsmittel wie das 2-Komponentenentwicklungsmittel, das aus dem externen Zusatzstoff enthaltenen Toner und dem magnetischen Träger zusammengesetzt war, verwendet, dessen Herstellungsbeispiel vorstehend angegeben wurde.
Folglich waren in dem 10 000-Blatt-Betriebstest Bilder erhältlich, welche immer gut vom Beginn bis zum Ende waren. Dies ist dem lichtempfindlichen Element D zuschreibbar, welches die vorstehenden Oberflächeneigenschaften erfüllt.
Vergleichsbeispiel 1
Ein elektrofotographisches bildbildendes Gerät von Vergleichsbeispiel 1 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass das lichtempfindliche Element A, das in dem Gerät von Beispiel 1 verwendet wurde, durch ein lichtempfindliches Element E ersetzt wurde, das auf die folgende Weise erhalten wurde.
(1) Herstellung des lichtempfindlichen Elementes E und Messung der Oberflächeneigenschaften
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt bis die leitende Schicht, die Grundierungsschicht, die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge auf dem Aluminiumzylinder mit einem äußeren Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 357,5 mm ausgebildet wurden.

(bezogen auf das Gewicht)
das gleiche Acrylmonomer wie in Beispiel 1	30 Teile
Ultrafeine Zinnoxidteilchen mit einem zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 40 nm vor Dispersion	50 Teile
Feines Polytetrafluorethylenharzpulver (zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 0,18 μm)	50 Teile
2-Methylthioxanton als Polymerisationsinitiator	18 Teile
Ethanol	150 Teile

Eine flüssige Zusammensetzung, die hergestellt wurde, indem die vorstehenden Materialien 66 Stunden mittels einer Sandmühle dispergiert wurden, wurde durch Eintauchbeschichten auf der Ladungstransportschicht aufgetragen. Die gebildete nasse Beschichtung wurde für 60 Sekunden unter Verwendung einer Hochdruckquecksilberlampe mit einer Lichtintensität von 200 W/cm² lichtgehärtet, gefolgt von Heißlufttrocknen bei 120°C für 2 Stunden, um eine Oberflächenschutzschicht auszubilden. Die Oberflächenschutzschicht, die so gebildet wurde, besaß eine Schichtdicke von 3 μm.
Das lichtempfindliche Element, das so hergestellt wurde, wurde als ein lichtempfindliches Element E bei der Herstellung des folgenden elektrofotographischen bildbildenden Geräts verwendet.
Die Oberflächenschutzschicht des lichtempfindlichen Elementes, das so hergestellt wurde, wurde um 0,1 μm unter Anwendung eines Drucks poliert, während das lichtempfindliche Element rotiert wurde und ein Abdeckband #C-2000, erhältlich von Fuji Photo Film Co., Ltd. in Kontakt mit der Trommeloberfläche gebracht wurde. Das lichtempfindliche Element, dessen Oberflächenschutzschicht poliert worden ist, wird als lichtempfindliches Element E' bezeichnet.
Die Oberflächeneigenschaften des lichtempfindlichen Elements E', das so erhalten wurde, wurden zudem auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Folglich betrug die universelle Härte HU 185 N/mm², der Koeffizient der Oberflächenreibung betrug 0,03 und der Kontaktwinkel zu reinem Wasser betrug 118°.
(2) Betriebstest
(i) Test, durchgeführt unter Verwendung eines 2-Komponetenentwicklungsmittels, das aus einem externen Zusatzstoff enthaltenem Toner und magnetischem Träger umfasst ist
Ein 10 000-Blatt-Betriebstest wurde unter Verwendung eines Geräts durchgeführt, das erhalten wurde, indem als ein lichtempfindliches Element das lichtempfindliche Element E in der Kopiermaschine GP-55 eingestellt wurde; hergestellt von CANON INC., welches auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 umgebaut wurde. In diesem Test wurde als ein Entwicklungsmittel das gleiche Entwicklungsmittel wie das 2-Komponentenentwicklungsmittel verwendet, das aus dem externen Zusatzstoff enthaltenen Toner und dem magnetischen Träger umfasst ist, dessen Herstellungsbeispiel vorstehend angegeben wurde.
Folglich wurde in dem vorstehenden Betriebstest die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes E ernsthaft abgerieben, um fehlerhafte Bilder aufgrund von Oberflächenbildern auf ungefähr dem 1000sten Blatt im Betrieb und danach zu verursachen, und fehlerhafte Bilder aufgrund von Oberflächenabrieb auf ungefähr dem 5000sten Blatt im Betrieb und danach. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass das lichtempfindliche Element E die Oberflächeneigenschaften nicht erfüllt, die in der vorliegenden Erfindung spezifiziert sind.
(ii) Test, durchgeführt unter Verwendung eines Zweikomponentenentwicklungsmittels, das aus einem externen Zusatzstofffreiem Toner und magnetischen Träger umfasst war:
Ein Betriebstest wurde auf die gleiche Weise wie in dem vorstehenden durchgeführt, bis darauf, dass unabhängig von der Herabsetzung der Bildqualität das vorstehende Zweikomponentenentwicklungsmittel, das aus den externen Zusatzstoff enthaltenem Toner und dem magnetischen Träger umfasst war, durch ein 2-Komponentenentwicklungsmittel ersetzt wurde, welches das gleiche Entwicklungsmittel war, wie das vorstehende, bis darauf, dass der externe Zusatzstoff, der in dem externen Zusatzstoff enthaltenem Toner verwendet wurde, überhaupt nicht zugegeben wurde.
Folglich war, obwohl die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes E kaum abgerieben war, sogar nach dem 10 000-Blatt-Betriebstest die Bildqualität schlecht. Nachdem der 10 000-Blatt-Betriebstest vervollständigt war, wurden Bilder ferner unter Verwendung des 2-Komponentenentwicklungsmittels gebildet, das aus dem externen Zusatzstoff enthaltenem Toner und magnetischen Träger umfasst war, wo gute Bilder erhalten wurden.
Dies zeigt, dass der externe Zusatzstoff, der zu den Tonerteilchen zugegeben wurde, einen Einfluss auf den Abrieb der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements besitzt.
Vergleichsbeispiel 2
Ein elektrofotographisches bildbildendes Gerät von Vergleichsbeispiel 2 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass das lichtempfindliche Element A, das in dem Gerät von Beispiel 1 verwendet wurde, durch ein lichtempfindliches Element F ersetzt wurde, das auf die folgende Weise erhalten wurde.
(1) Herstellung des lichtempfindlichen Elementes F und Messung der Oberflächeneigenschaften
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt bis die leitende Schicht, die Grundierungsschicht, die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge auf dem Aluminiumzylinder mit einem äußeren Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 357,5 mm ausgebildet wurden.

(bezogen auf das Gewicht)
das gleiche Acrylmonomer wie in Beispiel 1	30 Teile
Ultrafeine Zinnoxidteilchen mit einem zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 40 nm vor Dispersion	50 Teile
2-Methylthioxanton als Fotopolymerisationsinitiator	18 Teile
Ethanol	150 Teile

Eine flüssige Zusammensetzung, die hergestellt wurde, indem die vorstehenden Materialien 66 Stunden mittels einer Sandmühle dispergiert wurden, wurde durch Eintauchbeschichten auf der Ladungstransportschicht aufgetragen. Die gebildete nasse Beschichtung wurde für 60 Sekunden unter Verwendung einer Hochdruckquecksilberlampe mit einer Lichtintensität von 200 W/cm² lichtgehärtet, gefolgt von Heißlufttrocknen bei 120°C für 2 Stunden, um eine Oberflächenschutzschicht auszubilden. Die Oberflächenschutzschicht, die so gebildet wurde, besaß eine Schichtdicke von 3 μm.
Das lichtempfindliche Element, das so hergestellt wurde, wurde als ein lichtempfindliches Element F bei der Herstellung des folgenden elektrofotographischen bildbildenden Geräts verwendet.
Die Oberflächenschutzschicht des lichtempfindlichen Elementes, die so hergestellt wurde, wurde um 0,1 μm unter Anwendung eines Drucks poliert, während das lichtempfindliche Element rotiert wurde und ein Abdeckband #C-2000, erhältlich von Fuji Photo Film Co., Ltd. in Kontakt mit der Trommeloberfläche gebracht wurde. Das lichtempfindliche Element, dessen Oberflächenschutzschicht poliert worden ist, wird als lichtempfindliches Element F' bezeichnet.
Die Oberflächeneigenschaften des lichtempfindlichen Elements F', das so erhalten wurde, wurden zudem auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Folglich betrug die universelle Härte HU 250 N/mm², der Koeffizient der Oberflächenreibung betrug 1,3 und der Kontaktwinkel zu reinem Wasser betrug 90°.
(2) Betriebstest
Ein 10 000-Blatt-Betriebstest wurde unter Verwendung eines Geräts durchgeführt, das erhalten wurde, indem als ein lichtempfindliches Element das lichtempfindliche Element F in der Kopiermaschine GP-55 eingestellt wurde; hergestellt von CANON INC., welches auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 umgebaut wurde. In diesem Test wurde als ein Entwicklungsmittel das gleiche Entwicklungsmittel wie das Zweikomponentenentwicklungsmittel verwendet, das aus dem externen Zusatzstoff enthaltenen Toner und dem magnetischen Träger umfasst ist, dessen Herstellungsbeispiel vorstehend angegeben wurde.
Folglich wurde in dem vorstehenden Betriebstest die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes F abgerieben, um fehlerhafte Bilder aufgrund von Oberflächenfehlern auf ungefähr dem 5000sten Blatt im Betrieb und danach zu verursachen. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass das lichtempfindliche Element F die Oberflächeneigenschaften nicht erfüllt, die in der vorliegenden Erfindung spezifiziert sind.
Es wird angenommen, dass die fehlerhaften Bilder aufgrund der Oberflächenfehler aus dem Grund verursacht werden, dass die Schmiermitteleigenschaften der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements F gegen das Filzbürstenkontaktauflaufselement so gering ist, dass der externe Zusatzstoff, der sich mit dem Aufladungselement verbindet, stark gegen das lichtempfindliche Element gepresst wird, um dessen Oberfläche abzureiben.
Vergleichsbeispiel 3
Ein elektrofotographisches bildbildendes Gerät von Vergleichsbeispiel 3 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass das lichtempfindliche Element A, das in dem Gerät von Beispiel 1 verwendet wurde, durch ein lichtempfindliches Element G ersetzt wurde, das auf die folgende Weise erhalten wurde.
(1) Herstellung des lichtempfindlichen Elementes G und Messung der Oberflächeneigenschaften
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt bis die leitende Schicht, die Grundierungsschicht, die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge auf dem Aluminiumzylinder mit einem äußeren Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 357,5 mm ausgebildet wurden.

(bezogen auf das Gewicht)
das gleiche Acrylmonomer wie in Beispiel 1	30 Teile

Ultrafeine Zinnoxidteilchen mit einem zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 40 nm vor Dispersion	50 Teile
Feines Polytetrafluorethylenharzpulver (zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 0,18 μm)	20 Teile
2-Methylthioxanton als Fotopolymerisationsinitiator	18 Teile
Ethanol	150 Teile

Eine flüssige Zusammensetzung, die hergestellt wurde, indem die vorstehenden Materialien für 66 Stunden mittels einer Sandmühle dispergiert wurden, wurde durch Eintauchbeschichten auf der Ladungstransportschicht aufgetragen. Die gebildete nasse Beschichtung wurde für 60 Sekunden unter Verwendung einer Hochdruckquecksilberlampe mit einer Lichtintensität von 200 W/cm² ausgebildet, gefolgt von Heißlufttrocknen bei 120°C für 2 Stunden, um eine Oberflächenschutzschicht auszubilden. Die Oberflächenschutzschicht, die so gebildet wurde, besaß eine Schichtdicke von 3 μm.
Das lichtempfindliche Element, das so hergestellt wurde, wurde als ein lichtempfindliches Element G bei der Herstellung des folgenden elektrofotographischen bildbildenden Geräts verwendet.
Die Oberflächenschutzschicht des lichtempfindlichen Elementes, das so hergestellt wurde, wurde um 0,1 μm unter Anwendung eines Drucks poliert, während das lichtempfindliche Element rotiert wurde und ein Abdeckband #C-2000, erhältlich von Fuji Photo Film Co., Ltd. in Kontakt mit der Trommeloberfläche gebracht wurde. Das lichtempfindliche Element, dessen Oberflächenschutzschicht poliert worden ist, wird als lichtempfindliches Element G' bezeichnet.
Die Oberflächeneigenschaften des lichtempfindlichen Elements G', das so erhalten wurde, wurden zudem auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Folglich betrug die universelle Härte HU 210 N/mm², der Koeffizient der Oberflächenreibung betrug 0,007 und der Kontaktwinkel zu reinem Wasser betrug 120°.
(2) Betriebstest
Ein 10 000-Blatt-Betriebstest wurde unter Verwendung eines Geräts durchgeführt, das erhalten wurde, indem als ein lichtempfindliches Element das lichtempfindliche Element G in der Kopiermaschine GP-55 eingestellt wurde; hergestellt von CANON INC., welches auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 umgebaut wurde. In diesem Test wurde als ein Entwicklungsmittel das gleiche Entwicklungsmittel wie das Zweikomponentenentwicklungsmittel verwendet, das aus dem externen Zusatzstoff enthaltenen Toner und dem magnetischen Träger zusammengesetzt war, dessen Herstellungsbeispiel vorstehend angegeben wurde.
Folglich erschienen Schattenbilder, die durch restliche Transfertonermuster verursacht wurden, von der anfänglichen Stufe an in dem vorstehenden Betriebstest. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass das lichtempfindliche Element G nicht die Oberflächeneigenschaften erfüllt, die in der vorliegenden Erfindung spezifiziert sind.
Es wird angenommen, dass derartige Schattenbilder aus dem Grund verursacht werden, dass die Abriebskraft kaum zwischen der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes G und Filzbürstenkontaktaufwärmungselement wirkt, so dass der restliche Transfertoner nicht von dem Aufladungselement abgeschabt wird.
Die Oberflächeneigenschaften der lichtempfindlichen Elemente A bis G, die in den Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhalten wurden, und die Ergebnisse der Betriebstests, die unter Verwendung von diesen durchgeführt wurden, werden in Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1

Claims

Ein elektrofotografisches Bildbildungsverfahren, das umfasst: einen Kontaktaufladungsschritt zum Aufladen der Oberfläche eines elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements (1); einen elektrostatisches latentes Bildbildungsschritt zum Ausbilden eines elektrostatischen latenten Bildes auf der Oberfläche des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements (1), das aufgeladen wird; einen Entwicklungsschritt zum Entwickeln des gebildeten elektrostatischen latenten Bildes, in ein Tonerbild mit einer Entwicklungseinrichtung; einen Transferschritt zum Übertragen des Tonerbildes, das durch die Entwicklung gebildet worden ist, von dem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element (1) auf ein Transfermaterial (P); und einen Reinigungsschritt zum Sammeln eines Toners, der auf dem elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements (1) nach Transfer verbleibt, wobei der Reinigungsschritt mit der Entwicklungseinrichtung ausgeführt wird; der Toner einen Zusatzstoff enthält; und das elektrofotografische lichtempfindliche Element (1) Oberflächeneigenschaften einer universellen Härte von 200 N/mm² oder darüber, angegeben als eine Härte bei einer voreingestellten maximalen Einkerbungstiefe hx = 1μm, aufweist, vorausgesetzt, dass eine Kurve, die die Beziehung zwischen Härte und Tiefe der Einkerbung durch eine Einkerbungsvorrichtung darstellt, keinen Wendepunkt besitzt, und einen Koeffizient der Oberflächenreibung von 0,01 bis 1,2 beträgt, gemessen jeweils wie beschrieben.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die universelle Härte 220 N/mm² oder darüber beträgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die universelle Härte 350 N/mm² oder darunter beträgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Koeffizient der Oberflächenreibung von 0,02 bis 1,1 beträgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das elektrofotografische lichtempfindliche Element ferner Oberflächeneigenschaften eines Kontaktwinkels zu reinem Wasser von 95° oder mehr besitzt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Kontaktwinkel kleiner als 120° ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Kontaktaufladungsschritt ein Einspritzaufladungsschritt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der externe Zusatzstoff einen zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,03 μm oder mehr besitzt.
Elektrofotografisches Bildbildungsgerät, das umfasst: eine Kontaktaufladungseinrichtung (3) zum Aufladen der Oberfläche eines elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements (1); eine elektrostatische latente Bildbildungseinrichtung (2) zum Ausbilden eines elektrostatischen latenten Bilds auf der Oberfläche des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements (1), das aufgeladen wird; eine Entwicklungseinrichtung (4) zum Entwickeln des gebildeten elektrostatischen latenten Bilds in ein Tonerbild; und eine Transfereinrichtung (7) zum Übertragen des Tonerbilds, das durch die Entwicklung gebildet wird von dem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element (1) zu einem Transfermaterial (P); wobei die Entwicklungseinrichtung (4) auch als eine Reinigungseinrichtung zum Sammeln eines Toners dient, der auf dem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element (1) nach Transfer verbleibt; der Toner einen externen Zusatzstoff enthält; und das elektrofotografische lichtempfindliche Element (1) Oberflächeneigenschaften einer universellen Härte von 200 N/mm² oder darüber besitzt, angegeben als Härte bei einer voreingestellten maximalen Einkerbungstiefe hx = 1μm, vorausgesetzt, dass eine Kurve, die in Beziehung zwischen Härte und Tiefe der Einkerbung durch eine Einkerbungsvorrichtung darstellt, keinen Wendepunkt besitzt und einen Koeffizient der Oberflächenreibung von 0,01 bis 1,2 beträgt, gemessen jeweils wie beschrieben.
Gerät gemäß Anspruch 9, wobei die universelle Härte 220 N/mm² oder darüber beträgt.
Gerät gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei die universelle Härte 350 N/mm² oder darunter beträgt.
Gerät gemäß Anspruch 9, wobei der Koeffizient der Oberflächenreibung von 0,02 bis 1,1 beträgt.
Gerät gemäß Anspruch 9, wobei das elektrofotografische lichtempfindliche Element ferner Oberflächeneigenschaften eines Kontaktwinkels zu reinem Wasser von 95° oder mehr besitzt.
Gerät gemäß Anspruch 13, wobei der Kontaktwinkel kleiner als 120° ist.
Gerät gemäß Anspruch 9, wobei die Kontaktaufladungseinrichtung eine Einspritzaufladungseinrichtung ist.
Gerät gemäß Anspruch 9, wobei der externe Zusatzstoff einen zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,03 μm oder mehr besitzt.
Prozesskassette, die umfasst: eine Kontaktaufladungseinrichtung (3) zum Aufladen der Oberfläche eines elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements (1), wobei die aufgeladene Oberfläche belichtet wird, um ein elektrostatisches latentes Bild auszubilden; und eine Entwicklungseinrichtung (4) zum Entwickeln des gebildeten elektrostatischen latenten Bilds in ein Tonerbild; wobei die Entwicklungseinrichtung (4) auch als eine Reinigungseinrichtung zum Sammeln eines Toners dient, der auf dem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element nach Transfer verbleibt; das elektrofotografische lichtempfindliche Element (1), die Kontaktaufladungseinrichtung (3) und die Entwicklungseinrichtung (4) als eine Einheit unterstützt wird und abnehmbar an den Hauptkörper eines Bild bildenden Geräts montierbar ist; der Toner einen externen Zusatzstoff enthält; und das elektrofotografische lichtempfindliche Element (1) Oberflächeneigenschaften einer universellen Härte von 200 N/mm² oder darüber, angegeben als Härte bei einer voreingestellten maximalen Einkerbungstiefe hx = 1μm besitzt, vorausgesetzt, dass eine Kurve, die die Beziehung zwischen Härte und Einkerbungstiefe durch eine Einkerbungsvorrichtung darstellt, keinen Wendepunkt besitzt und einen Koeffizient der Oberflächenreibung von 0,01 bis 1,2 beträgt, gemessen jeweils wie beschrieben.
Prozesskassette gemäß Anspruch 17, wobei die universelle Härte 220 N/mm² oder darüber beträgt.
Prozesskassette gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei die universelle Härte 350 N/mm² oder darunter beträgt.
Prozesskassette gemäß Anspruch 17, wobei der Koeffizient der Oberflächenreibung von 0,02 bis 1,1 beträgt.
Prozesskassette gemäß Anspruch 17, wobei das elektrofotografische lichtempfindliche Element ferner Oberflächeneigenschaften eines Kontaktwinkels zu reinem Wasser von 95° oder mehr besitzt.
Prozesskassette gemäß Anspruch 21, wobei der Kontaktwinkel kleiner als 120° ist.
Prozesskassette gemäß Anspruch 17, wobei die Kontaktaufladungseinrichtung eine Einspritzaufladungseinrichtung ist.
Prozesskassette gemäß Anspruch 17, wobei der externe Zusatzstoff einen zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,03 μm oder mehr besitzt.