DE69426370T2

DE69426370T2 - Aufladeelement, Arbeitseinheit und Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69426370T2
Application number: DE69426370T
Authority: DE
Inventors: Satoru Inami; Junichi Kato; Masaharu Ohkubo
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2014-04-28
Also published as: EP0622704A2; DE69426370D1; EP0622704A3; ES2152289T3; US5543899A; JPH0792775A; EP0622704B1; HK1011759A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND VERWANDTER STAND DER TECHNIK

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufladeelement zur Aufladung eines aufzuladenden Elements wie etwa eines lichtempfindlichen Elements oder eines dielektrischen Elements, auf eine Prozesskassette und auf ein Bilderzeugungsgerät.
Bei einer herkömmlichen Kontaktaufladevorrichtung steht ein Aufladeelement, das mit einer Spannung versorgt wird, mit einem Bildtrageelement (lichtempfindliche Trommel) in Berührung, um so die elektrische Ladung direkt auf die lichtempfindliche Trommel zu übertragen, damit deren Oberfläche elektrisch auf ein vorbestimmtes Potential aufgeladen wird. Im Vergleich zu einer Koronaentladungsvorrichtung, die weithin als Aufladevorrichtung Verwendung findet, ist die Kontaktaufladevorrichtung vorteilhaft, weil die Spannung, die zum Bereitstellen eines vorbestimmten Potentials der lichtempfindlichen Trommeloberfläche erforderlich ist, niedrig ist, weil die durch den Aufladeschritt erzeugte Ozonmenge so gering ist, dass die Notwendigkeit für einen Ozonentfernungsfilter wegfällt, weil die Konstruktion des Luftauslasssystems vereinfacht ist, weil die Aufladevorrichtung wartungsfrei ist und weil der Aufbau einfach ist.
Die Kontaktaufladevorrichtung findet besondere Beachtung bei einem Bilderzeugungsgerät wie etwa einem elektrofotografischen Gerät (Kopiermaschine), einem Laserstrahldrucker oder einem elektrostatischem Aufzeichnungsgerät, wobei sie praktisch als Mittel zum Ersatz der Koronaentladungsvorrichtung verwendet wird, um ein Bildtrageelement wie etwa ein lichtempfindliches Element oder ein dielektrisches Element oder eine andere lichtempfindliche Trommel aufzuladen.
Bei der Kontaktaufladevorrichtung bzw. dem Kontaktaufladeverfahren wird eine oszillierende Spannung aus einer mit einer Gleichspannung überlagerten Wechselspannung auf ein Kontaktaufladeelement aufgebracht, um für ein gleichmäßiges Potential zu sorgen, wobei das auf diese Weise mit der Spannung versorgte Kontaktaufladeelement mit der lichtempfindlichen Trommel in Berührung gebracht wird.
Wenn die Aufladewalze zu hart ist, wird jedoch der Aufladebereich zwischen der Aufladewalze und der lichtempfindlichen Trommel zu klein, was zur Folge hat, dass die lichtempfindliche Trommel nicht ausreichend aufgeladen wird.
Wenn dem Aufladeelement zwecks gleichmäßiger Aufladung der lichtempfindlichen Trommel die oszillierende Spannung zugeführt wird, tritt das Problem auf, dass eine feste Aufladewalze, die ein hohes Maß an Härte hat, bei auf die lichtempfindliche Trommel schlagender Aufladewalze ein Aufladegeräusch erzeugt.
Die Ursachen des Aufladegeräusches werden am Beispiel eines eine Aufladewalze verwendenden Laserstrahldruckers beschrieben. Der Mechanismus der Geräuscherzeugung ist in Fig. 14 dargestellt. Fig. 14(a) zeigt eine lichtempfindliche Trommel, wobei 1a eine lichtempfindliche Schicht und 1b eine elektrisch geerdete Trägerschicht aus Aluminium bezeichnet. Die Drehung erfolgt mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 40 mm/s.
Da dem Metallkern 12a eines Aufladeelements 12 eine Wechselspannung zugeführt wird, werden bei einem Aufladeelement 12b aus Gummi, wie etwa EPDM mit dispergiertem Kohlenstoff, und der Trägerschicht 1b der lichtempfindlichen Trommel positive bzw. negative Ladungen induziert, wie durch die dicke durchgezogene Linie in Fig. 14(a) angegeben ist. Diese Ladungen ziehen einander an, sodass die Oberfläche des Aufladeelements 12 von der lichtempfindlichen Trommel angezogen wird und sich von der Position der dicken durchgezogenen Linie zu der Position der dünnen durchgezogenen Linie bewegt. Wenn das elektrische Wechselfeld beginnt, seine Phase zu ändern, werden die positive Ladung des Aufladeelements 12b und die negative Ladung des Trommelträgers 1b durch die induzierte Ladung entgegengesetzter Polarität aufgehoben. Wenn sich die Polarität des elektrischen Wechselfelds von der positiven Phase zu der negativen Phase ändert, verschwinden die positive Ladung auf dem Aufladeelement 12 und die negative Ladung auf dem Trommelträger 1b. Infolgedessen kehrt die Oberfläche des Aufladeelements 12b zu der Position zurück, die in Fig. 14(b) durch eine dünne durchgezogene Linie gekennzeichnet ist. Wenn das elektrische Wechselfeld den Spitzenwert der negativen Polarität erreicht, werden auf der Seite des Aufladeelements 12b und auf der Seite des Trommelträgers 1b eine positive bzw. negative Ladung induziert, wie in Fig. 14(c) angegeben ist. Daher bewegt sich das Aufladeelement 12b von der Position der dicken durchgezogenen Linie zu der Position der dünnen durchgezogenen Linie zurück. Der oben beschriebene Effekt wiederholt sich, was zur Folge hat, dass das Aufladeelement 12 vibriert. Dies führt zu dem Aufladegeräusch. Wenn die Frequenz der Wechselspannung f ist und die Frequenz des Aufladeelements 12 F ist, vibriert das Aufladeelement 12, wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, in einer Periode der Wechselspannung zweimal, was daher zu der folgenden Gleichung führt:
2f (Hz) = F (Hz)
Es wurde ein Bilderzeugungsgerät in eine schalltote Kammer gesetzt und ein Aufladeelement mit einer Spitze- Spitze-Wechselvorspannung von 2,0 kV und 60 Hz versorgt, wobei das Aufladegeräusch gemessen wurde. Dies betrug 55 dB. Das Geräusch ist stärker als das Geräusch eines Koronaentladers von 50 dB.
Bislang wurden die folgenden Verfahren in Erwägung gezogen:
(1) Verringern der Frequenz der angelegten Wechselspannungskomponente. In diesem Fall nimmt das Aufladegeräusch deutlich ab, wenn die Frequenz weniger als 300 Hz beträgt. Jedoch ist im Fall eines Geräts mit hoher Prozessgeschwindigkeit eine zyklische Ungleichmäßigkeit erkennbar und treten Interferenzstreifen auf.
(2) Verringern der Spitze-Spitze-Spannung Vpp der angelegten Wechselspannungskomponente auf weniger als das Zweifache der Aufladeeinsetzspannung. In diesem Fall kann eine deutliche Verringerung des Aufladegeräuschs erzielt werden. Jedoch ist es in diesem Fall nicht möglich, die lichtempfindliche Trommel gleichmäßig aufzuladen, sodass Ungleichmäßigkeitspunkte auftreten.
(3) Einbringen von Antivibrationsmaterial in die lichtempfindliche Trommel, um das Aufladegeräusch zu verringern. Das Material kann aus Gummi oder dergleichen bestehen. Jedoch ist dieses Verfahren insofern nachteilig, als es eine Verformung der lichtempfindlichen Trommel herbeigeführt und ihr Gewicht und ihre Herstellungskosten erhöht werden.
Es ist daher ein Hauptanliegen der Erfindung, ein Aufladeelement, eine Prozesskassette und ein Bilderzeugungsgerät bereitzustellen, mit denen sich ein Bildtrageelement bei verringertem Aufladegeräusch zufriedenstellend aufladen lässt.
Die US-Patentschrift Nr. US-A-4 823 689 offenbart ein drehbares elastisches Element mit einem Trägerelement und einer elastischen Schicht, die eine Vielzahl von sich in der Längsrichtung der Drehachse des Drehelements erstreckenden Öffnungen definiert.
Die europäische Patentanmeldung Nr. EP-A-0 572 738, die nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, offenbart ein Aufladeelement mit einer geschäumten Schicht.
Die europäische Patentanmeldung Nr. EP-A-0 526 235 offenbart ebenfalls ein Aufladeelement mit einer geschäumten Schicht.
Erfindungsgemäß ist ein Aufladeelement bereitgestellt, wie es in Patentanspruch 1 definiert ist.
Die Erfindung umfasst außerdem eine Prozesskassette und ein Bilderzeugungsgerät, in denen ein wie in Patentanspruch 1 definiertes Aufladeelement eingebaut ist.
Diese und weitere Anliegen, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht eines Aufladeelements gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht des Aufladeelements an einem seiner Enden.
Fig. 3 zeigt eine grafische Darstellung des Geräuschpegels in Bezug auf die relative Dichte eines geschäumten Materials bei dem Aufladeelement.
Fig. 4 zeigt eine grafische Darstellung eines Geräuschpegels in Bezug auf die Härte des geschäumten Materials bei dem Aufladeelement.
Fig. 5 zeigt eine Längsschnittansicht eines Aufladeelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht eines Endabschnitts des Aufladeelements.
Fig. 7 zeigt eine Längsschnittansicht eines Aufladeelements gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, der Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht des Aufladeelements an einem seiner Enden.
Fig. 9 zeigt ein Herstellungsverfahren für die Aufladewalze.
Fig. 10 zeigt ein Herstellungsverfahren für die Aufladewalze.
Fig. 11 zeigt eine Längsschnittansicht eines Aufladeelements (Aufladeklinge) gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 12 zeigt eine Beurteilung der Aufladegeräuschsenkung in Bezug auf einen mittleren Außendurchmesser von Poren des geschäumten Materials gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 13 zeigt eine Längsschnittansicht einer Prozesskassette gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 14 veranschaulicht einen Mechanismus der Aufladegeräuscherzeugung.
Fig. 15 zeigt ein eine Aufladewalze verwendendes Bilderzeugungsgerät.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung werden nun die Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
In Fig. 15 ist ein Bilderzeugungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die lichtempfindliche Trommel 1 ist ein trommelartiges Bildtrageelement (elektrofotografisches lichtempfindliches Element oder elektrostatisch aufzeichnendes dielektrisches Element), das wie durch den Pfeil R1 angegeben mit einer vorbestimmten Prozessgeschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit) im Uhrzeigersinn gedreht wird.
Die lichtempfindliche Trommel umfasst eine lichtempfindliche Schicht und eine elektrisch geerdete Trägerschicht aus elektrisch leitfähigem Material wie etwa Aluminium oder dergleichen, um die lichtempfindliche Schicht zu tragen. Eine leitfähige Walze (Aufladewalze) 2 (Kontaktaufladeelement) befindet sich mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 mittels einer Feder 3 an jedem der entgegengesetzten Enden des Kernmetalls 2a mit einer vorbestimmten Presskraft in Presskontakt. Durch Drehung der lichtempfindlichen Trommel 1 (Richtung R1), wird die Aufladewalze 2 gedreht (R2).
Mit der Bezugszahl 4 ist eine Spannungsquelle zur Spannungsaufbringung auf die Aufladewalze 2 bezeichnet. Durch die Spannungsquelle 4 wird die Aufladewalze 2 mit einer Spannung (Vac + Vdc) versorgt, die eine Gleichspannung Vdc darstellt, die von einer oszillierenden (Wechsel-) Spannung Vac mit einer Spitze-Spitze-Spannung Vpp überlagert ist, die nicht weniger als zweimal so groß wie die Aufladeeinsetzspannung der lichtempfindlichen Trommel 1 ist, wobei diese über eine (nicht gezeigte) Kontaktblattfeder mit dem Kernmetall 2a der Aufladewalze 2 in Kontakt steht. Auf diese Weise wird die äußere Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 unter Drehung gleichmäßig aufgeladen. Durch die Aufbringung der oszillierenden Spannung ändert sich das Spannungsniveau periodisch mit der Zeit.
Das Bilderzeugungsgerät umfasst eine Prozesskassette C, die abnehmbar an dem Bilderzeugungsgerät anbringbar ist. Sie enthält vier Prozessmittel, d. h. ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element 1 einer drehenden Trommelbauart als Bildtrageelement, eine Aufladewalze 2 als Kontaktaufladeelement, eine Entwicklungsvorrichtung 6 und eine Reinigungsvorrichtung 9.
Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht der Prozesskassette C. Die Prozesskassette C sollte zumindest ein lichtempfindliches Element 1 und eine Aufladewalze 2 enthalten.
Die Entwicklungsvorrichtung 6 umfasst eine Entwicklungsbuchse 60, einen Entwickler 61 (Toner) und eine Regulierklinge 62 zur Aufbringung einer gleichmäßig dicken Schicht des Toners 61 auf die Entwicklungsbuchse 6.
Die Reinigungsvorrichtung 9 umfasst eine Reinigungsklinge 90.
Mit der Bezugszahl 11 ist ein Trommelverschluss der Prozesskassette bezeichnet, wobei er zwischen einer mit einer durchgezogenen Linie gekennzeichneten Verschlussposition und einer mit einer unterbrochenen Linie gekennzeichneten Öffnungsposition bewegbar ist. Wenn die Prozesskassette außerhalb des (nicht gezeigten) Hauptaufbaus des Bilderzeugungsgeräts ist, befindet sie sich in der Verschlussposition, um die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 zu schützen, die andernfalls frei liegen würde.
Wenn die Prozesskassette in den Hauptaufbau des Bilderzeugungsgeräts eingesetzt wird, wird, wie durch die unterbrochene Linie angegeben ist, der Verschluss 11 geöffnet oder wird die Prozesskassette während des Einschubvorgangs selbsttätig geöffnet. Wenn die Prozesskassette an Ort und Stelle angebracht ist, befindet sich der frei liegende Teil der lichtempfindlichen Trommel 1 in Presskontakt mit der Übertragungswalze 8 des Hauptaufbaus des Bilderzeugungsgeräts.
Der Hauptaufbau des Bilderzeugungsgeräts und die Prozesskassette sind mechanisch und elektrisch miteinander gekoppelt, um mittels eines Antriebsmechanismus des Hauptaufbaus einen Antrieb der lichtempfindlichen Trommel 1, der Entwicklungsbuchse 60 und dergleichen in der Prozesskassette zu erlauben und um mittels einer elektrischen Schaltung des Hauptaufbaus die Anlegung einer Aufladevorspannung auf die Aufladewalze 2 der Prozesskassette und der Entwicklungsvorspannung auf die Entwicklungsbuchse 60 usw. zu erlauben. Auf diese Weise wird der Bilderzeugungsvorgang ermöglicht.
Von einem (nicht gezeigten) Laserabtaster des Hauptaufbaus des Bilderzeugungsgeräts wird ein Laserstrahl 5 abgegeben und in die Prozesskassette eingebracht, damit die Oberfläche der sich drehenden lichtempfindlichen Trommel 1 abgetastet wird, sodass auf der lichtempfindlichen Trommel ein elektrostatisches Latentbild erzeugt wird. Das elektrostatische Latentbild wird mit Toner der Entwicklungsvorrichtung 6 entwickelt, wobei das Tonerbild durch einen Übertragungsauflader in Form einer Übertragungswalze auf ein Übertragungsmaterial wie ein Papierblatt übertragen wird. Das auf das Übertragungsmaterial übertragene Tonerbild wird durch eine (nicht gezeigte) Fixiervorrichtung fixiert. Der nach dem Bildübertragungsvorgang auf der lichtempfindlichen Trommel 1 zurückgebliebene Resttoner wird von der Reinigungsvorrichtung 9 entfernt.
Es folgt die Beschreibung der Aufladevorrichtung.
Vor der Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Aufladevorrichtung wird zunächst anhand von Fig. 1 der Zusammenhang zwischen der relativen Dichte des geschäumten Materials (Schwammschicht) und dem Aufladegeräusch des Aufladeelements beschrieben. In der Figur bezeichnet die Bezugszahl 1 ein Bildtrageelement (lichtempfindliche Trommel), 2 ein Aufladeelement, 2a ein Kernmetall, 2b ein geschäumtes Material, 2b' geschäumte Poren, 2c eine leitfähige Schicht, 2d eine Zwischenschicht, 3 eine Pressfeder und 4 eine Spannungsquelle. Fig. 1 wird nachstehend beschrieben.
Beispiele für das Material des geschäumten Materials 2b schließen Polystyrol, Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyamid oder andere geschäumte Materialien ein. Dieses Material kann mit Kohlenstoff, Zinnoxid oder einem anderen elektrisch leitfähigen Pulver gemischt werden, um das Material mit elektrischer Leitfähigkeit zu versehen. Der Hauptteil des Aufladeelements setzt sich aus dem geschäumten Material und der dünnen Zwischenwiderstandsschicht zusammen. Verglichen mit einem herkömmlichen festen Aufladeelement ist das Aufladeelement sehr leicht und hat eine geringe Härte.
Da das Aufladeelement ein geringes Gewicht und eine geringe Härte hat, stellt das erzeugte Aufladegeräusch (von beispielsweise nicht mehr als 50 dB) praktisch kein Problem dar, da selbst dann, wenn durch die Wechselspannungskomponente der angelegten oszillierenden Spannung über den vorstehend beschriebenen Mechanismus eine Vibration erzeugt wird, das massebedingte Schlagen gegen die lichtempfindliche Trommel 1 schwach ist.
Die Erfinder konnten empirisch bestätigen, dass bei einem Aufladeelement mit einem geschäumten Material 2b und einer Zwischenwiderstandsschicht 2d das Aufladegeräusch stärker durch die relative Dichte des geschäumten Materials 2b als durch dessen Härte beeinflusst wird. Die relative Dichte des geschäumten Materials 2b kann durch Vergrößern des Durchmessers der Poren 2b' verringert werden, indem das Aufschäumverhältnis des geschäumten Materials 2b bzw. die Anzahl an Poren 2b' erhöht wird.
Als Folge dessen lässt sich die Vibrationsenergie des Aufladeelements 2 verringern, wodurch sich der erzeugte Aufladegeräuschpegel senken lässt. Fig. 3 zeigt eine grafische Darstellung des Geräuschpegels in Bezug auf die relative Dichte des geschäumten Materials 2b. Die Härte, des Aufladeelements 2 beträgt ungefähr 45 Grad (ASKER-C). Aus der grafischen Darstellung in Fig. 3 geht hervor, dass die relative Dichte des geschäumten Materials 2b, um das Geräusch auf einen nicht störenden Pegel (von nicht mehr als 50 dE) zu unterdrücken, vorzugsweise 0,6 beträgt. Andererseits bedeutet die geringe relative Dichte, dass das Volumen der Poren pro Einheitsvolumen des geschäumten Materials 2b groß ist. Die durch das Schlagen zwischen dem Aufladeelement 2 und der lichtempfindlichen Trommel 1 verursachte Vibrationsenergie, die eine Ursache für das Aufladegeräusch darstellt, wird durch die Poren 2b verteilt und daher verringert. Mit anderen Worten wird bei einem großen Volumen der Poren 2b' die Vibrationsenergie absorbiert und verringert, wodurch die Erzeugung des Aufladegeräuschs unterdrückt wird.
Fig. 4 zeigt eine grafische Darstellung des Geräuschpegels in Bezug auf die Härte bei einer relativen Dichte des Aufladeelements 2 von 0,5. Wie aus der Darstellung hervorgeht, ändert sich der Pegel des Aufladegeräuschs auch dann nicht, wenn die Härte bei einer relativen Dichte von nicht mehr als 0,6 um ungefähr 7 Grad geändert wird. Das Aufladegeräusch wird somit stärker durch die relative Dichte beeinflusst. Das bedeutet, dass bei der Herstellung der Spielraum für die Härte des Aufladeelements 2 groß ist.
Wenn die relative Dichte des Aufladeelements 2 recht gering ist, kommt es durch die Berührung mit der lichtempfindlichen Trommel 1 leicht zu einem Verschleiß oder einer Verformung des Aufladeelements. In diesem Fall führt der Fehler in dem Walzenspalt zu einer unsauberen Aufladung. Um dies zu verhindern, muss die relative Dichte des Aufladeelements mindestens 0,1 betragen. Es folgt eine Beschreibung, wie die relative Dichte gemessen wird. In dem geschäumten Material 2b befinden sich unabhängige und kontinuierliche Poren 2b'. Für den Fall, dass das Volumen kontinuierlicher Poren zu bestimmen ist, tritt in Wasser in die Poren Wasser ein, weswegen sich das korrekte Volumen nicht bestimmen lässt. Zur Bestimmung des Volumens wird daher das geschäumte Material 2b mit einem mehrere 10 um dicken Film sehr geringen Gewichts überzogen. Das Volumen des Films kann vernachlässigt werden. Das Material wird dann in Wasser gesetzt, um das Volumen w (cm³) zu bestimmen. Die Temperatur des Wassers beträgt 4ºC. Die relative Dichte ist m/w, wobei m (g) die Masse des geschäumten Materials 2b ist.
Die Zwischenschicht 2d wird durch das geschäumte Material 2b aufgebacken, weshalb sie trotz ihrer geringen Dicke gut ihre Form behält und selbst dann nicht von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 entfernt wird, wenn sich das Aufladeelement durch Presskontakt mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 verformt. Sie befindet sich daher über die gesamte Länge in engem Presskontakt mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1. Demnach findet selbst bei einer größeren Länge des Aufladeelements 2 keine unsaubere Aufladung statt.
Die Tatsache, dass das Aufladegeräusch gesenkt werden kann, bedeutet, dass die Frequenz der Wechselspannungskomponente der angelegten oszillierenden Spannung an das Aufladeelement 2 erhöht werden kann. Daher kann ein Moire-Muster verhindert werden, das im Fall einer niedrigen Frequenz ein Problem darstellt und das auf dem Bild infolge einer durch die Wechselspannungskomponentenfrequenz und den abtastenden Laserstrahl bedingten Interferenz auftritt.
Bei dem Bilderzeugungsgerät, das mit dem vorstehend beschriebenen Aufladeelement 2 versehen ist, ist die Schlagkraft des Aufladeelements 2 gegen die lichtempfindliche Trommel 1 verringert und lässt sich daher ein Toneranschmelzen vermeiden, das durch beim Reinigen nicht entfernten Toner verursacht wird, der gegen die lichtempfindliche Trommel gepresst wird.
In Fig. 1 ist eine Kontaktaufladevorrichtung bzw. ein Kontaktaufladeelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Fig. 2 zeigt eine an einem Ende angrenzende Schnittansicht.
Mit der Bezugszahl 1 ist ein aufzuladendes Element (Bildtrageelement) in Form einer lichtempfindlichen Trommel gezeigt, die mit einer negativen oder positiven Spannung aufladbar ist. Eine Aufladewalze 2 (Kontaktaufladeelement) umfasst ein Kernmetall 2a aus rostfreiem Stahl als Stützelement, eine zu dem Kernmetall 2a koaxiale und auf dessen äußeren Umfangsfläche befindliche geschäumte Schicht 2b (Schwamm), eine auf der Außenfläche der geschäumten Materialschicht 2b befindliche elektrisch leitfähige Schicht 1c und eine den Außenumfang bedeckende Zwischenschicht 2d (vierlagiger Aufbau). Der spezifische Durchgangswiderstand der Zwischenwiderstandsschicht 2d ist größer als derjenige der elektrisch leitfähigen Schicht 2c.
Das geschäumte Material 2b ist Polystyrol, Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyamid oder ein anderes geschäumtes Material oder ein geschäumtes EPDM- oder Urethanmaterial, in dem elektrisch leitfähiges Pulver wie etwa Kohlenstoff oder Zinnoxid dispergiert ist, durch das der spezifische Durchgangswiderstand gesenkt wird. Das geschäumte Material 2b hat eine relative Dichte von nicht weniger als 0,1 und nicht mehr als 0,6. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in geschäumtem Polyurethanmaterial Kohlenstoff dispergiert. Mit 2b' sind (mit Luft, Stickstoff, Argon oder einem anderen Gas gefüllte) Poren bezeichnet. Das geschäumte Material umfasst unabhängige Poren und hat eine relative Dichte von 0,5, die durch das vorstehend beschriebene Verfahren bestimmt wurde.
Die Spezifikationen der Aufladewalze sind wie folgt:
Kernmetall 2a:
6 mm Durchmesser, 260 mm Länge,
Stab aus rostfreiem Stahl
Geschäumtes Material 2b:
geschäumtes Polyurethan mit dispergiertem Kohlenstoff,
relative Dichte 0,5,
spez. Durchgangswiderstand 10² Ω.cm - 10&sup9; Ω.cm,
2,8 mm Dicke, 230 mm Länge
Leitfähige Schicht 2c:
EPDM- oder Urethanmaterial, in dem eine große Menge an Kohlenstoff, Zinnoxid oder anderem leitfähigem Pulver dispergiert ist,
spez. Durchgangswiderstand 10² Ω.cm - 10&sup5; Ω.cm
(Schichtdicke 80 um)
Zwischenwiderstandsschicht 2d:
Epichlorhydringummi,
spez. Durchgangswiderstand 10&sup7; Ω.cm - 10¹&sup0; Ω.cm,
Schichtdicke t 80 um
Gewicht Aufladewalze 2 : 68 g, Härte: 35 Grad (ASKER-C)
Ähnlich wie bei der im Vorstehenden beschriebenen Aufladewalze 2 in Fig. 12 wird die Aufladewalze an den entgegengesetzten Enden des Kernmetalls 2a von nicht gezeigten Lagerelementen getragen und durch eine Druckfeder 3 mit einem vorbestimmten Druck von insgesamt 1000 g bei diesem Ausführungsbeispiel in Presskontakt gegen die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel gedrängt. Durch Drehung der lichtempfindlichen Trommel 1 (R1) wird die Aufladewalze gedreht (R2). Von der Spannungsquelle 4 wird über eine (nicht gezeigte) Gleitelektrode, die mit dem Kernmaterial 2a der Aufladewalze in Kontakt steht, auf die Aufladewalze 2 die folgende Spannung aufgebracht:
Wechselspannung: Spitze-Spitze-Spannung von 2,0 kV, 600 Hz bei diesem Ausführungsbeispiel
Gleichspannung: einem Zielaufladepotential entsprechend
Diese sind überlagert (Vac + Vdc). Auf diese Weise wird die Umfangsfläche der sich drehenden lichtempfindlichen Trommel 1 durch einen Wechselspannungsvorgang gleichmäßig auf das Zielpotential aufgeladen. Die oszillierende Spannung kann erzeugt werden, indem wiederholt eine Gleichspannungsquelle ein- und ausgeschaltet wird (Rechteckwelle). Um eine Ungleichmäßigkeit bei der Aufladung zu vermeiden, ist es vorzuziehen, nicht weniger als das Zweifache der Aufladeeinsetzspannung der lichtempfindlichen Trommel 1 zu verwenden.
(1) Für den Fall der Aufladewalze gemäß diesem Ausführungsbeispiel und für die herkömmliche feste Aufladewalze wird das Aufladegeräusch gemessen. Die Spezifikationen der herkömmlichen festen Aufladewalze sind wie folgt:
Kernmetall 2a:
6 mm Durchmesser, 260 mm Länge,
Stab aus rostfreiem Stahl
Zwischenschicht 2b:
festes EPDM (Terpolymer aus Ethylenpropylendien), in dem Kohlenstoff dispergiert ist,
relative Dichte: 0,95
spezifischer Durchgangswiderstand 105 Ω.cm
Schichtdicke 2,8 mm und Länge 230 mm
Gewicht: 230 g
Härte: 62 Grad (ASKER-C).
Da das massebedingte Schlagen der lichtempfindlichen Trommel 1 schwach ist, ist auch dann, wenn infolge der Wechselspannungskomponente der angelegten oszillierenden Spannung durch den vorstehend beschriebenen Mechanismus eine Vibration auftritt, das erzeugte Aufladegeräusch auf einen praktisch unproblematischen Pegel gesenkt.
Die Kontaktladevorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird in eine schalltote Kammer gesetzt, wobei das erzeugte Geräusch (Aufladegeräusch) unter der vorstehend beschriebenen Anlegung der oszillierenden Spannung gemessen wird, Die Messung erfolgte nach ISO 7779, Paragraph 6. Das erzeugte Aufladegeräusch beträgt dann bei der herkömmlichen festen Aufladewalze 55 dB und das der Aufladewalze gemäß diesem Ausführungsbeispiel nur 40 dB.
(2) Durch die leitfähige Schicht 2c und das geschäumte Material 2b wird die Zwischenschicht 2d aufgebacken, wobei sie trotz geringer Dicke gut ihre Form behält und nicht von der Oberfläche des lichtempfindlichen Trommel 1 entfernt wird, auch wenn sich das Aufladeelement bei Presskontakt gegen die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 verformt. Sie steht somit über die gesamte Länge in engem Presskontakt mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1. Demnach findet selbst bei erhöhter Länge des Aufladeelements 2 keine unsaubere Aufladung statt.
(3) Die Tatsache, dass sich das Aufladegeräusch senken lässt, bedeutet, dass die Frequenz der Wechselspannungskomponente der angelegten oszillierenden Spannung an das Aufladeelement 2 erhöht werden kann. Somit kann ein Moiremuster vermieden werden, das im Fall einer niedrigen Frequenz ein Problem darstellt und das auf dem Bild infolge einer durch die Wechselspannungskomponentenfrequenz und den abtastenden Laserstrahl bedingten Interferenz auftritt. Um das Moiremuster zu verhindern, ist die Frequenz der oszillierenden Spannung höher als 300 Hz.
(4) Da die Trommelschlagkraft der Aufladewalze verringert ist, kann das Toneranschmelzen vermieden werden, das durch gegen die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 gepressten Resttoner verursacht wird.
Die Senkung des Aufladegeräuschs ist selbst dann gegeben, wenn die Poren unabhängig oder kontinuierlich sind.

[Ausführungsbeispiel 2]

Die Aufladewalze gemäß diesem Ausführungsbeispiel stellt eine Abwandlung dar, bei der mittels einer elektrisch leitfähigen Schicht 2c auf der elektrisch leitfähigen geschäumten Schicht 2b eine Zwischenwiderstandsschicht 2d ausgebildet ist und deren Außenfläche mit einer Schutzschicht 2e versehen ist.
Fig. 5 zeigt eine Längsschnittansicht des Aufladeelements, wobei Fig. 6 angrenzend an einem seiner Enden eine Schnittansicht zeigt.
Die Spezifikationen der Aufladewalze 2 sind wie folgt: Geschäumtes Material 2b:
geschäumtes Epichlorhydringummi, in dem Kohlenstoff dispergiert ist,
relative Dichte 0,5,
spez. Durchgangswiderstand 10³ Ω.cm - 10&sup9; Ω.cm,
Schichtdicke 2,8 mm und Länge 230 mm
Auf der Kernmetallseite kann eine vibrationsabsorbierende Schicht mit einem höheren Aufschäumverhältnis vorgesehen werden.
Elektrisch leitfähige Schicht 2c:
EPDM- oder Urethanmaterial, in dem eine große Menge leitfähigen Pulvers wie etwa Kohlenstoff, Zinnoxid oder dergleichen dispergiert ist,
spez. Durchgangswiderstand 10² Ω.cm - 10&sup5; Ω.cm,
Schichtdicke 10 mm
Zwischenwiderstandsschicht 2d:
Epichlorhydringummi,
spez. Durchgangswiderstand 10&sup7; Ω.cm - 10¹&sup0; Ω.cm,
Schichtdicke 200 um
Schutzschicht 2e:
N-Methoxymethylnylon,
spez. Durchgangswiderstand 10&sup7; Ω.cm - 10¹² Ω.cm,
Schichtdicke 5 um
Gewicht Aufladewalze 2 : 68 g, Härte: 65 Grad (ASKER-C)
Druck zwischen Trommel 1: Gesamtdruck von 1000 g
Angelegte Spannung:
Wechselspannungskomponente Vac:
Spitze-Spitze-Spannung 200 kV, 600 Hz Gleichspannungskomponente Vdc: dem Zielaufladepotential entsprechende Gleichspannung
Das gemessene Geräusch der Aufladewalze 2 beträgt 40 dB (ISO 7779-6).
Die Schutzschicht 2e auf der Außenfläche der Zwischenwiderstandsschicht 2d kann aus einem Material sein, das eine gute Affinität zu der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 hat, wodurch eine Kontamination der lichtempfindlichen Trommel 1 und der Oberflächenschicht der Aufladewalze 2 vermieden werden kann. Des weiteren ist es nicht möglich, die elektrische Ladung in die Zwischenwiderstandsschicht einzubringen, mit der große Poren des leitfähigen geschäumten Materials 2b in Kontakt stehen, da in der Zwischenwiderstandsschicht eine unsaubere Aufladung stattfindet. Dadurch, dass sich die leitfähige Schicht 2c zwischen dem elektrisch leitfähigen geschäumten Material 2b und der Zwischenwiderstandsschicht 2d befindet, kann die elektrische Ladung jedoch leicht in die Zwischenwiderstandsschicht eintreten (siehe B in der Figur), weswegen es zu einer gleichmäßigen Verteilung der Ladungsmenge der Zwischenwiderstandsschicht 2d kommt. Selbst wenn die Poren 2b' bei höherem Aufschäumverhältnis groß sind, findet keine unsaubere Aufladung aufgrund der großen Poren statt.

[Ausführungsbeispiel 3)

Das elektrisch leitfähige geschäumte Material 2b ist mit einem Schlauch 2f überzogen, wobei auf dem Schlauch 2f über eine leitfähige Schicht 2c eine Zwischenwiderstandsschicht 2d und auf deren Außenfläche eine Schutzschicht 2e ausgebildet sind.
Fig. 7 zeigt eine Längsschnittansicht des Aufladeelements gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Fig. 8 zeigt angrenzend an einem seiner Enden eine Schnittansicht.
Die Spezifikationen sind wie folgt:
Geschäumtes Material 2b:
geschäumtes Epichlorhydringummi, in dem Kohlenstoff dispergiert ist,
relative Dichte 0,4,
spezifischer Durchgangswiderstand 10²-10&sup6; Ω.cm,
Schichtdicke 2,6 mm und Länge 230 mm
Schlauch 2f:
durch Wärme vernetzendes Polyurethanelastomer, spezifischer Durchgangswiderstand 10³-10&sup9; Ω.cm,
Schichtdicke 250 um
Elektrisch leitfähige Schicht 2c:
EPDM- oder Urethanmaterial, in dem eine große Menge elektrisch leitfähigen Pulvers aus Kohlenstoff oder Zinnoxid oder dergleichen dispergiert ist, spezifischer Durchgangswiderstand 10¹-10&sup6; Ω.cm,
Schichtdicke 10 um
Zwischenschicht 2d:
Epichlorhydringummi,
spezifischer Durchgangswiderstand 10&sup8; - 10¹&sup0; Ω.cm,
Schichtdicke 180 um
Schutzschicht 2e:
N-Methoxymethylnylon,
spezifischer Durchgangswiderstand 10&sup7;-10¹² Ω.cm,
Schichtdicke 5 um
Gewicht Aufladewalze 2 : 70 g, Härte: 45 Grad (ASKER-C)
Druck gegen die lichtempfindliche Trommel 1: insgesamt 1 000 g
Angelegte oszillierende Spannung:
Wechselspannungskomponente Vac: Spitze-Spitze- Spannung 2,0 kV, 600 Hz,
Gleichspannungskomponente Vdc: dem Zielaufladepotential entsprechende Gleichspannung
Dieser Aufbau lässt sich wie folgt herstellen.
Zunächst wird durch Aufschäumen von Epichlorhydringummi ein geschäumtes Material 2b hergestellt. Dann wird das Kernmetall 2a ein- und mit einem Schlauch 2f zusammengeschoben (Fig. 7). Wahlweise kann der Kern 2a auch in dem Schlauch aufgerichtet und das Epichlorhydringummi (geschäumtes Material 2b) eingebracht werden, wobei der Aufschäumvorgang in dem fixierten Zustand erfolgt (Fig. 10). Bei dem erstgenannten Verfahren tritt beim Überschneiden eine Abweichung oder ein Verdrehen auf, weswegen nur schwer stabilisierte Bilder erzielen lassen. Die Aufladewalze wird bei diesem Ausführungsbeispiel daher durch das letztgenannte Verfahren hergestellt.
Der das leitfähige geschäumte Material 2b bedeckende Schlauch 2f ist dabei von dem elektrisch leitfähigen geschäumte Material 2b im wesentlichen getrennt. Das gleiche trifft für das Kernmaterial 2a und das elektrisch leitfähige geschäumte Material 2b zu. Um eine Ablenkung in Axialrichtung zu verhindern, sollten daher der Schlauch 2f und das leitfähige geschäumte Material 2b sowie das Kernmaterial 2a und ein Teil des leitfähigen geschäumten Materials 2b fixiert werden. Als Folge dessen vibriert das schwere Kernmetall 2a selbst bei Anlegung einer Wechselspannung an das Kernmetall 2a nicht und vibrieren lediglich das leichte elektrisch leitfähige geschäumte Element 2b und der Schlauch 2f, sodass sie gegen die lichtempfindliche Trommel 1 schlagen. Deren Energie ist gering, und daher ist das Aufladegeräusch schwach. Das in diesem Fall erzeugte Aufladegeräusch der Aufladewalze 2 beträgt 35 dB (ISO 7779-6), was weniger als in dem Fall ohne Schlauch (Ausführungsbeispiel 2) ist.
Im Fall des leitfähigen geschäumten Elements 2b werden auf dessen Oberfläche leicht Löcher und Vorsprünge erzeugt. Die Bereitstellung des bessere Oberflächeneigenschaften aufweisenden Schlauchs 2f verhindert wirksam eine unsaubere Aufladung auf dem Bild.
Verglichen mit dem leitfähigen geschäumten Element ist der Schlauch verhältnismäßig hart, weswegen eine Verformung aufgrund einer äußeren Kraft verhindert werden kann.

[Ausführungsbeispiel 4]

Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt das Kontaktaufladeelement in Form einer Zunge (Aufladezunge) vor. Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht der Aufladezunge 2A beziehungsweise eine Kontaktaufladevorrichtung. Die die Aufladezunge 2A verwendende Kontaktaufladevorrichtung hat einen einfacheren Aufbau als die Aufladewalze.
Die Aufladezunge 2A umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel ein geschäumtes Element (Kernmetall) 2b aus geschäumtem Polyurethan mit dispergiertem Kohlenstoff, das eine relative Dichte von nicht weniger als 0,1 und nicht mehr als 0,6 hat, darauf eine elektrisch leitfähige Schicht 2c aus EPDM- oder Urethanmaterial, in dem eine große Menge leitfähigen Pulvers wie etwa Kohlenstoff oder Zinnoxid oder dergleichen dispergiert ist, darauf eine Zwischenwiderstandsschicht 2d aus Epichlorhydringummi sowie eine Schutzschicht 2e. Diese sind mit einem elektrisch leitfähigen Klebematerial 2g an die als Stützelement dienende Elektrodenplatte 2h angeklebt.
Ein Kante der Aufladezunge 2A steht unter Ausnutzung der Steifheit der Zunge mit einem geeigneten Druck in Presskontakt mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1. Unter Beibehaltung dieses Zustands ist die Elektrodenplatte 2h an einem feststehenden Element 30 befestigt. Auf diese Weise ist die Aufladezunge 2 angebracht.
Die Aufladezunge 2A wird von einer Spannungsquelle 4 aus über ein Stützelement 2h als die Elektrodenplatte mit einer oszillierenden Spannung (Vac + Vdc) versorgt, wodurch die Oberfläche der sich drehenden lichtempfindlichen Trommel 1 mittels des Wechselspannungsaufladeverfahrens unter Kontakt gleichmäßig aufgeladen wird. Die Spezifikationen dieses Ausführungsbeispiels sind wie folgt:
Geschäumtes Element 2b:
geschäumtes Polypropylen, in dem leitfähiges Pulver dispergiert ist,
relative Dichte 0,55,
spezifischer Durchgangswiderstand 10² - 10&sup9; Ω.cm,
Breite 10 mm, Länge 260 mm und Dicke 3 mm
Leitfähige Schicht 2c:
EPDM- oder Urethanmaterial, in dem eine große Menge Kohlenstoff oder Zinnoxid oder eines anderen elektrisch leitfähigen Pulvers dispergiert ist,
spezifischer Durchgangswiderstand 102-105 Ω.cm,
Schichtdicke 80 um
Zwischenwiderstandsschicht 2d:
Epichlorhydringummi,
spezifischer Durchgangswiderstand 10&sup7; - 10&sup9; Ω.cm,
Schichtdicke 100 um
Schutzschicht 2e:
N-Methoxymethylnylon,
spezifischer Durchgangswiderstand 10&sup7;-10¹² Ω.cm,
Schichtdicke 30 um
Härte der Aufladezunge 2A: 45 Grad (ASKER-C)
Freie Länge L der Aufladezunge 2A: 5 mm
Gesamtdruck auf die lichtempfindliche Trommel: 700 g
Das erzeugte Aufladegeräusch der Aufladezunge 2A beträgt 44 dE (ISO 7779-6). Mit der Aufladezunge 2A kann daher das Aufladegeräusch gesenkt werden, wenn die relative Dichte des geschäumten Elements mit nicht weniger als 0,1 und nicht mehr als 0,6 gewählt wird. Die Aufladezunge 2A hat den Vorteil, dass unter Ausnutzung der Steifheit der Zunge der Druck auf die lichtempfindliche Trommel 1 gesteuert werden kann, weswegen keine Druckfeder wie im Fall der Aufladewalze erforderlich ist, sodass der Aufbau vereinfacht werden kann und die Kosten verringert werden können.
In Bezug auf die Aufladewalze 2 gemäß Ausführungsbeispiel 1 wird nun die Beziehung zwischen dem Außendurchmesser der Poren 2b' und dem Aufladegeräusch beschrieben.
Fig. 12 gibt für eine relative Dichte von 0,4, 0,6 oder 0,8 den Pegel des Aufladegeräuschs bezüglich dem mittleren Außendurchmesser der Poren 2b' des geschäumten Materials an. In dieser Tabelle bedeutet "E" sehr leise (nicht mehr als 40 dB), "G" leise (nicht mehr als 50 dB) und "N" einen störenden Pegel (nicht weniger als 51 dB). Für sämtliche spezifische Durchgangswiderstände wurde die Menge des geschäumten Materials, die Zeitdauer für das Aufschäumen des Materials oder dergleichen geändert, um bei konstantem spezifischen Durchgangswiderstand den Außendurchmesser der Poren 2b' zu ändern.
Es folgt nun eine Beschreibung der Messung des Außendurchmessers der Poren. Durch ein optisches Mikroskop wird der Querschnitt des geschäumten Materials betrachtet, wobei die Außendurchmesser der Poren an etwa 50 Stellen gemessen werden, um den Durchschnitt zu erhalten. Das optische Mikroskop ist ein von Nikon Kabushiki Kaisha, Japan erhältliches OPTIPHOTTM, wobei der Außendurchmesser unter Verwendung eines von Nireco erhältlichen LUZEX3TM gemessen wird.
Wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist, ist das ungeachtet des Außendurchmessers der Poren 2b' das Aufladegeräusch in Fig. 12 mit nicht mehr als 50 dB niedrig, wenn die relative Dichte 0,4 und 0,5 (innerhalb des Bereichs von 0,1 bis 0,6) beträgt. Wenn die relative Dichte hingegen 0,8 beträgt, ist das Aufladegeräusch nur dann niedrig genug, wenn der mittlere Außendurchmesser der Poren 2b' nicht weniger als 200 um beträgt.
Für den Fall von 0,4 und 0,6 ist das Aufladegeräusch sehr gering (nicht höher als 40 dB), wenn der mittlere Außendurchmesser der Poren 2b' nicht weniger als 50 um beträgt. Dies konnte bestätigt werden. Mit anderen Worten ist innerhalb des Bereichs der relativen Dichte zwischen 0,1 bis 0,6 des Aufladeelements 2b eine Senkung des Aufladegeräuschs zu erwarten, wenn der Außendurchmesser der Poren 2b' nicht weniger als 50 um beträgt. Falls der Außendurchmesser der Poren 2b' recht groß ist, d. h. falls die Hohlräume groß sind, lässt sich die ursprüngliche Form der Aufladewalze 2 an dem Kontaktabschnitt zwischen der Walze 2 und der lichtempfindlichen Trommel 1 nicht aufrechterhalten (Verformung). Wenn die Verformung nicht sofort beseitigt wird, findet eine unsaubere Aufladung statt. Vom Gesichtspunkt her, die Verformung der Aufladewalze 2 zu unterdrücken und die Erzeugung von unsauberen Bildern zu verhindern, ist es deswegen vorzuziehen, dass der mittlere Außendurchmesser der Poren 2b' nicht mehr als 1 mm beträgt.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Aufladegeräusch ungeachtet des mittleren Außendurchmessers der Poren 2b' praktisch gering genug, wenn die relative Dichte des geschäumten Materials 2b 0,1 bis 0,6 beträgt. Darüber hinaus ist es weiter vorzuziehen, dass der mittlere Außendurchmesser der Poren 2b' 50 um bis 1 mm beträgt, da das Aufladegeräusch dadurch weiter gesenkt werden kann. Wie in Fig. 13 gezeigt ist, ist die das Aufladeelement enthaltende Prozesskassette abnehmbar am Hauptaufbau des Druckers anbringbar. In diesem Fall wird die durch das Schlagen zwischen der Aufladewalze und der lichtempfindlichen Trommel erzeugte Vibration leicht auf die Gesamtheit der Prozesskassette übertragen, was zu einem verstärkten Aufladegeräusch führt. Daher ist das Aufladegeräusch deutlicher wahrnehmbar.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Aufladewalze wird jedoch selbst dann, wenn eine oszillierende (Wechsel-/ Gleich-) Spannung auf die Aufladewalze aufgebracht wird, kaum Aufladegeräusch erzeugt. Daher kann eine sehr kompakte Prozesskassette vorgesehen werden, die im wesentlichen frei von Aufladegeräuschen ist.
Falls bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen die mittlere Wanddicke zwischen den Poren des geschäumten Materials klein ist, kommt es leicht zu einer Verformung des Aufladeelements an dem Kontaktabschnitt mit der Trommel. Dies führt zu einer unsauberen Aufladung. Um dies zu verhindern, sollte die mittlere Wanddicke zwischen den Poren vorzugsweise nicht weniger als 1 mm betragen.
Es folgt eine Beschreibung der Messung des Außendurchmessers der Poren. Durch ein optisches Mikroskop wird der Querschnitt des geschäumten Materials betrachtet, wobei die Außendurchmesser der Poren an etwa 50 Stellen gemessen werden, um den Durchschnitt zu erhalten. Das optische Mikroskop ist ein von Nikon Kabushiki Kaisha, Japan erhältliches OPTIPHOTTM, wobei der Außendurchmesser unter Verwendung eines von Nireco Kabushiki Kaisha erhältlichen LUZEX3TM gemessen wird.
Auch wenn die Erfindung unter Bezugnahme auf den hierin offenbarten Strukturen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die genannten Einzelheiten beschränkt und sollen auch solche Abwandlungen oder Änderungen abgedeckt werden, die in den Schutzumfang der Erfindung fallen, wie er in den Patentansprüchen definiert ist.

Claims

1. Aufladeelement (2) zur Aufladung eines aufzuladenden Bildtrageelements (1), mit:

einem Stützelement (2a), das daran angepasst ist, im Betrieb mit einer oszillierenden Spannung versorgt zu werden;

einer geschäumten Schicht (2b), die von dem Stützelement getragen wird; und

einer Oberflächenschicht (2d), die im Betrieb das Bildtrageelement berührt,

dadurch gekennzeichnet, dass

die geschäumte Schicht eine relative Dichte von nicht weniger als 0,1 und nicht mehr als 0,6 hat und der mittlere Außendurchmesser von Poren (2b') in einem Querschnitt der geschäumten Schicht nicht weniger als 50 um und nicht mehr als 1 mm beträgt.

2. Aufladeelement nach Anspruch 1, wobei das Aufladeelement zwischen der geschäumten Schicht und der Oberflächenschicht eine elektrisch leitfähige Schicht (2c) enthält.

3. Aufladeelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Oberflächenschicht einen spezifischen Durchgangswiderstand von 10&sup7; bis 10¹&sup0; Ohm Ω.cm hat.

4. Prozesskassete (C), die abnehmbar an einem Bilderzeugungsgerät angebracht werden kann, mit:

einem Bildtrageelement (1); und

einem Aufladeelement (2) zur Aufladung des Bildtrageelements gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

5. Prozesskassette (C) nach Anspruch 4, wobei das aufzuladende Element eine lichtempfindliche Trommel (1) und das Aufladeelement entweder eine Aufladewalze (2) oder eine Aufladezunge (2A) ist.

6. Prozesskassette nach Anspruch 5, wobei die Prozesskassette eine Entwicklungseinrichtung (60, 61) zur Entwicklung eines auf dem Trageelement erzeugten Latentbildes umfasst.

7. Bilderzeugungsgerät, mit einem Bildtrageelement (1);

einer Bilderzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Bildes auf dem Bildtrageelement, wobei die Bilderzeugungseinrichtung ein Aufladeelement (2) zur Aufladung des Bildtrageelements enthält und das Aufladeelement ein Aufladeelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, wobei die Oberflächenschicht das Bildtrageelement berührt.

9. Gerät nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Bildtrageelement ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element ist.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, mit einer Einrichtung (4) zum Anlegen einer oszillierenden Spannung an das Aufladeelement.

11. Gerät nach Anspruch 10, wobei die oszillierende Spannung eine Frequenz von mehr als 300 Hz hat.

12. Gerät nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Spitze- Spitze-Spannung der oszillierenden Spannung nicht weniger als das Zweifache der Aufladeeinsetzspannung des Bildtrageelements beträgt.

13. Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät, mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Latentbildes auf einem lichtempfindlichen Bildtrageelement (1) einer herausnehmbar angebrachten Prozesskassette (C) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6.