DE69518700T2

DE69518700T2 - Magnetische Teilchen für Aufladungselemente, und elektrophotographisches Gerät, Verfahrenseinheit und Bildherstellungsverfahren wobei sie eingesetzt werden

Info

Publication number: DE69518700T2
Application number: DE69518700T
Authority: DE
Inventors: Shuichi Aita; Tsutomu Kukimoto; Kenji Okado; Tsuyoshi Takiguchi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-06-22
Filing date: 1995-06-21
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2015-06-22
Also published as: SG44318A1; KR960001926A; CN1121191A; DE69518700D1; EP0689102B1; EP0689102A1; KR0151323B1; US6548218B1; TW321735B; CN1089171C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft magnetische Teilchen für eine Aufladeeinrichtung zur Aufladung eines elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements und ein elektrophotographisches Gerät, eine Betriebskassette und ein Bilderzeugungsverfahren, bei denen die Aufladeeinrichtung angewendet wird.
Bisher ist eine große Zahl von elektrophotographischen Verfahren bekannt gewesen. Bei diesen Verfahren wird auf einem lichtempfindlichen Element, das eine photoleitfähige Substanz umfasst, durch eine Aufladeeinrichtung und eine Einrichtung zur bildmäßigen Belichtung (Bildbelichtungseinrichtung) ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt; dann wird das latente Bild mit einem Toner entwickelt und sichtbar gemacht, und das erhaltene Tonerbild wird gewünschtenfalls auf ein Übertragungs-Bildempfangsmaterial wie z. B. Papier übertragen und danach durch Erhitzen, Pressen, Erhitzen und Pressen usw. fixiert, wobei eine Kopie oder ein Druck erhalten wird. Der restliche Toner, der nicht übertragen worden ist und auf dem lichtempfindlichen Element zurückgeblieben ist, wird in einem Reinigungsschritt entfernt. Die vorstehend beschriebenen Schritte werden wiederholt.
In den letzten Jahren sind als photoleitfähige Substanz für ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element verschiedene organische photoleitfähige Substanzen entwickelt worden, und demgemäß ist ein lichtempfindliches Element mit getrennten Funktionen, das eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht, die übereinandergeschichtet sind, umfasst, kommerzialisiert und an Kopiergeräten, Druckern, Faksimilegeräten usw. angebracht worden. Bei so einem elektrophotographischen Gerät ist als Aufladeeinrichtung üblicherweise eine Koronaentladeeinrichtung angewendet worden, jedoch ist eine Koronaentladeeinrichtung von Schwierigkeiten wie z. B. dem Auftreten einer großen Ozonmenge und der Notwendigkeit eines Filters zur Entfernung des Ozons begleitet, was zu einer Vergrößerung und zu einer Steigerung der Betriebskosten des Geräts führt.
Als technische Lösung solcher Schwierigkeiten ist ein Aufladeverfahren zum Minimieren des Auftretens von Ozon entwickelt worden, bei dem eine Aufladeeinrichtung wie z. B. eine Walze oder eine Rakel an die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements anstoßen gelassen wird, um in der Nähe des Kontaktbereichs einen schmalen Zwischenraum zu bilden, wo eine Entladung auftritt, die das Paschensche Gesetz zu befolgen scheint. Im Hinblick auf die Stabilität der Aufladung wird von diesen die Anwendung eines Walzenaufladesystems bevorzugt, bei dem als Aufladeeinrichtung eine Aufladewalze angewendet wird.
Die Aufladung wird durch Entladung von dem Aufladeelement zu einem Ladungsempfangselement bewirkt, so dass die Aufladung eingeleitet wird, indem eine Spannung angelegt wird, die einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. In dem Fall, dass eine Aufladewalze an ein lichtempfindliches Element mit einer etwa 25 um dicken lichtempfindlichen Schicht, die einen organischen Photoleiter (OPC) umfasst, anstößt, wird eine Erhöhung des Oberflächenpotentials des lichtempfindlichen Elements eingeleitet, indem beispielsweise eine Spannung von etwa 640 Volt oder darüber angelegt wird, und danach wird es linear proportional zu einem einwirkenden elektrischen Feld mit einer Steilheit (Anstieg) von 1 erhöht. Die Schwellenspannung ist nachstehend als Aufladungseinleitungsspannung Vth definiert. Mit anderen Worten, zur Erzielung eines Oberflächenpotentials Vd auf dem lichtempfindlichen Element muss an die Aufladewalze eine höhere Gleichspannung von Vd + Vth angelegt werden. Ferner kann der spezifische Widerstand der Aufladewalze entsprechend einer Änderung der Umgebungsbedingungen variieren, so dass es schwierig gewesen ist, das Potential des lichtempfindlichen Elements auf einen gewünschten Wert einzustellen.
Aus diesem Grund ist zur Erzielung einer gleichmäßigeren Aufladung die Anwendung eines Gleichstrom- und Wechselstrom-Aufladesystems vorgeschlagen worden, bei dem an eine Aufladewalze eine Spannung angelegt wird, die durch Überlagerung einer Wechselspannung mit einem Spitze-Spitze-Wert von mindestens 2 · Vth über eine Gleichspannung, die einem gewünschten Vd-Wert entspricht, erhalten wird, wie es in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung (JP-A) 63-149669 offenbart ist. Dadurch wird die Ausnutzung einer Potentialglättungswirkung der Wechselspannung bezweckt, und das Potential des Ladungsempfangselements läuft auf einen Mittelwert Vd der Wechselspannung zu, der durch eine Änderung der äußeren Bedingungen weniger beeinflußt wird.
Bei dem Aufladeverfahren (Kontakt- oder Annäherungs-Aufladeverfahren), das auf einem Auflademechanismus basiert, bei dem eine Entladung von dem Aufladeelement zu dem lichtempfindlichen Element oder dem Ladungsempfangselement ausgenutzt wird, ist es noch notwendig, eine Aufladespannung anzulegen, die ein erforderliches Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elements überschreitet. Ferner hat die Einwirkung des elektrischen Wechselfeldes neue Probleme wie z. B. das Auftreten von Schwingungen des Aufladeelements und des lichtempfindlichen Elements und eines die Schwingungen begleitenden Geräusches (nachstehend als "Wechselfeld-Aufladegeräusch" bezeichnet) und einer auf die Entladung zurückzuführenden beschleunigten Verschlechterung der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements zur Folge gehabt.
Andererseits ist ein Bilderzeugungsverfahren bekannt gewesen, bei dem ein lichtempfindliches Element, das eine elektrisch leitende Schutzschicht hat, unter Anwendung von feinen elektrisch leitenden Teilchen aufgeladen wird, wie es in JP-A 61-57958 offenbart ist. Die JP-Schrifttumsstelle enthält eine Beschreibung des Inhalts, dass ein lichtempfindliches Element, das eine halbleitende Schutzschicht mit einem spezifischen Widerstand von 10&sup7; bis 10¹³ Ohm·cm hat, gleichmäßig ohne Unregelmäßigkeiten und ohne Bewirkung einer Ladungsinjektion in die lichtempfindliche Schicht aufgeladen werden kann, indem elektrisch leitende Teilchen angewendet werden, die einen spezifischen Widerstand von höchstens 10¹&sup0; Ohm·cm haben, wodurch eine gute Bildwiedergabe erzielt werden kann. Gemäß diesem Verfahren ist es möglich, das Auftreten von Schwingungen und Geräusch zu verhindern, die bei der Wechselfeld-Aufladung Probleme darstellten, jedoch ist der Wirkungsgrad der Aufladung niedrig. Da der nach der Übertragung auf dem lichtempfindlichen Element zurückgebliebene Toner durch die als Aufladeelement dienenden leitfähigen Teilchen abgeschabt wird, haftet ferner der Toner an dem Aufladeelement an, wodurch eine Veränderung des Aufladeverhaltens wahrscheinlich ist.
Ferner ist die Aufladung eines lichtempfindlichen Elements durch direkte Injektion von Ladung erwünscht gewesen.
Über ein so genanntes Injektionsaufladeverfahren, bei dem eine Ladung durch Anlegen einer Spannung an ein Kontaktaufladeelement wie z. B. eine Aufladewalze, eine Aufladefaserbürste oder eine Auflademagnetbürste in einen Haftterm an der Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements injiziert wird, ist z. B. in Japan Hardcopy 92 Annual Paper Collection, S. 287, "Kontaktaufladeverhalten bei Anwendung einer elektrisch leitenden Walze" (auf Japanisch), berichtet worden. Gemäß dem Verfahren wird ein lichtempfindliches Element, das im Dunklen isolierend ist, einer Injektionsaufladung durch ein Aufladeelement mit niedrigem spezifischem Widerstand, das mit einer Spannung versorgt wird, unterzogen, so dass bei dem Verfahren unbedingt erforderlich ist, dass das Aufladeelement einen ausreichend niedrigen spezifischen Widerstand hat und eine elektrische Leitfähigkeit erteilende Substanz (wie z. B. ein leitfähiger Füllstoff) in ausreichendem Maße an der Oberfläche freigelegt ist. Demgemäß wird in dem vorstehend erwähnten Schriftstück beschrieben, dass das Aufladeelement vorzugsweise eine Aluminiumfolie oder ein ionenleitfähiges Aufladeelement, das in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit einen ausreichend niedrigen spezifischen Widerstand hat, umfasst. Gemäß unserer Untersuchung kann ein Aufladeelement, das fähig ist, eine ausreichende Ladungsinjektion in ein lichtempfindliches Element zu bewirken, einen spezifischen Widerstand von höchstens 1 · 10³ Ohm·cm haben, wobei oberhalb dieses Wertes ein Unterschied zwischen der angelegten Spannung und dem Ladepotential aufzutreten beginnt, so dass eine Beeinträchtigung der Stabilität des Ladepotentials wahrscheinlich ist.
Wenn so ein Aufladeelement, das einen niedrigen spezifischen Widerstand hat, tatsächlich angewendet wird, fließt jedoch in Kratzer oder Nadellöcher (feinste Löcher), die an der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements gebildet sind, leicht ein zu starker Kriechstrom und werden verschiedene Schwierigkeiten wie z. B. eine ungenügende Aufladung in der Nachbarschaft, eine Vergrößerung der Nadellöcher und ein Leitungsdurchschlag des Aufladeelements verursacht.
Zur Verhinderung dieser Probleme ist es notwendig, dass dem Aufladeelement ein spezifischer Widerstand in der Größenordnung von mindestens 1 · 10&sup4; Ohm·cm erteilt wird. Bei diesem Wert des spezifischen Widerstandes wird jedoch die Ladungsinjektion in das lichtempfindliche Element vermindert, so dass keine wirksame Aufladung durchgeführt werden kann. Dies stellt einen Widerspruch dar.
Es ist folglich erwünscht gewesen, die vorstehend erwähnten Probleme bei einer Kontaktaufladevorrichtung oder bei einem Bilderzeugungsverfahren, bei dem so eine Aufladevorrichtung angewendet wird, zu lösen. Im einzelnen ist es erwünscht gewesen, in Kombination ein gutes Aufladeverhalten durch Ladungsinjektion, das ohne Anwendung eines Aufladeelements mit einem niedrigen spezifischen Widerstand nicht erreicht werden konnte, und eine Verhinderung der Ableitung durch an dem Ladungsempfangselement vorhandene Nadellöcher, die im Fall der Anwendung so eines Aufladeelements mit einem niedrigen spezifischen Widerstand nicht erreicht werden konnte, zu erzielen.
Ferner ist es bei einem Bilderzeugungsverfahren, bei dem ein Aufladeelement angewendet wird, das mit einem Ladungsempfangselement in Kontakt kommt, wahrscheinlich, dass das Aufladeelement (durch Ankleben von geschmolzenem Toner) verschmutzt wird, wodurch eine Störung der Aufladung verursacht wird, die zu Bildfehlern führt und somit bei der aufeinanderfolgenden Bilderzeugung leicht ein Problem verursacht. Ferner ist die Verhinderung der Verschmutzung des Aufladeelements, die einen Ausfall bzw. eine Störung der Aufladung verursacht, bei dem Verfahren der direkten Injektion von Ladung in ein Ladungsempfangselement ein drängendes Problem, das gelöst werden muss, um eine Bilderzeugung auf einer großen Zahl von Blättern zu erlauben.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, magnetische Teilchen für eine Aufladeeinrichtung bereitzustellen, die weniger leicht verschmutzt werden und fähig sind, für eine lange Zeit ein gutes Aufladeverhalten aufrechtzuerhalten.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, magnetische Teilchen für eine Aufladeeinrichtung bereitzustellen, die fähig sind, ein gutes Injektionsaufladeverhalten zu zeigen.
In der US-Patentschrift (US-A) Nr. 4174903 ist ein elektrophotographischer Drucker offenbart, bei dem als Aufladeeinrichtung magnetische Teilchen angewendet werden.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein elektrophotographisches Gerät bereitgestellt, wie es in Anspruch 1 dargelegt ist.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Betriebskassette bereitgestellt, wie sie in Anspruch 12 dargelegt ist.
Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Bilderzeugungsverfahren bereitgestellt, wie es in Anspruch 23 dargelegt ist.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei einer Berücksichtigung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen klarer werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung einer Ausführungsform des Bilderzeugungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine schematische Zeichnung eines Geräts zur Messung des spezifischen Volumenwiderstandes von magnetischen Teilchen, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeigneterweise angewendet wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung einer Ausführungsform des Bilderzeugungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfasst ein elektrophotographischer Drucker als Ausführungsform des Bilderzeugungsgeräts ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element (lichtempfindliche Trommel) 1, das sich in der Richtung eines Pfeils dreht, und ferner ein Aufladeelement 2, eine Einrichtung zur bildmäßigen Belichtung (Bildbelichtungseinrichtung) 3, eine Entwicklungseinrichtung 4, eine Übertragungseinrichtung und eine Reinigungseinrichtung 7, die in dieser Reihenfolge dem lichtempfindlichen Element 1 gegenüberliegend angeordnet sind, so dass sie das lichtempfindliche Element 1 umgeben.
Wie ausführlicher beschrieben werden wird, hat das lichtempfindliche Element 1 bei einer bevorzugten Ausführungsform als Oberflächenschicht eine Ladungsinjektionsschicht.
Das Aufladeelement 2 umfasst magnetische Teilchen 2a, aus denen eine Magnetbürste gebildet wird oder Büschel gebildet werden, die sich unter der Einwirkung eines Magnetfelds, das durch eine Magnetwalze 2c, die in einem nichtmagnetischen Zylinder 2b eingeschlossen ist, ausgeübt wird, aufrichten, und wird mit einer Spannung aus einer Stromquelle 21 versorgt.
Im einzelnen richten sich die magnetischen Teilchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf dem Zylinder 2b in Form von Büscheln auf und bilden als Ganzes eine Magnetbürste 2a, die mit dem lichtempfindlichen Element 1 in Kontakt gebracht wird und auf der Grundlage einer Spannung, mit der das Aufladeelement 2 versorgt wird, zur Aufladung des lichtempfindlichen Elements 1 veranlasst wird. Die magnetischen Teilchen müssen infolgedessen verhältnismäßig starke magnetische Eigenschaften haben. Wenn solche magnetischen Teilchen an sich verwendet werden, wird der erhaltenen Magnetbürste jedoch nicht leicht ein spezifischer Volumenwiderstand erteilt, der in einem für das Aufladeelement bevorzugten Bereich liegt, so dass ihr spezifischer Volumenwiderstand durch Reduktion und Abänderung der Zusammensetzung eingestellt werden kann.
Die Ferritkomponente, die die magnetischen Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, hat unter dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt eine abgeänderte Zusammensetzung, die durch die folgende Formel (1) wiedergegeben wird:
(Fe&sub2;O&sub3;)x(A)Y)B)Z (1),
worin A mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li&sub2;O, MnO und MgO besteht; B mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die von A verschieden ist; und X, Y und Z Zahlen bezeichnen, die Molverhältnisse wiedergeben und die folgenden Bedingungen erfüllen: 0,2 < X < 0,95; 0,01 < Y < 0,5; X + Y ≤ 1 und 0 ≤ Z < 0,79.
Unter dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt wird es bevorzugt, dass die Metalloxidkomponente B mindestens eine Metalloxidkomponente umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Na&sub2;O, K&sub2;O, CaO, SrO, Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und Bi&sub2;O&sub3; besteht. Es wird ferner bevorzugt, dass die Metalloxidkomponente B ein Oxid eines Alkalimetalls oder eines Erdalkalimetalls ist, das ein ziemlich stabiles Kation liefert. Das heißt, es wird bevorzugt, dass mindestens eine Metalloxidkomponente verwendet wird, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Na&sub2;O, K&sub2;O, CaO und SrO besteht. Der Grund dafür ist noch nicht völlig geklärt, jedoch können Überlegungen wie folgt angestellt werden. Das heißt, es ist wichtig, dass ein Metallkation einen geeigneten Ionenradius hat, damit ein Ferrit mit einer Spinellstruktur erhalten wird. Aus diesem Grund wird angenommen, dass ein Ferrit, der ein Oxid von Na, K, Ca oder Sr in Form einer festen Lösung enthält, magnetische Teilchen liefert, die gute Eigenschaften zeigen.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung X, Y und Z nicht die Bedingungen 0,2 < X < 0,95; 0,01 < Y < 0,5 und X + Y ≤ 1 erfüllen, wird es schwierig, den spezifischen Widerstand der magnetischen Teilchen einzustellen. Unter dem Gesichtspunkt der Produktivität beim Sintern der magnetischen Teilchen wird ferner bevorzugt, dass Y > Z.
Das durch die magnetischen Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung gebildete Aufladeelement (Magnetbürste) kann vorzugsweise einen Widerstand von 1 · 10&sup4; bis 1 · 10¹¹ Ohm haben. Wenn der Widerstand unter 1 · 10&sup4; Ohm liegt, treten in dem lichtempfindlichen Element leicht Nadellöcher auf. Bei einem Widerstand von mehr als 1 · 10¹¹ Ohm ist es wahrscheinlich, dass eine wirksame Aufladung behindert wird. Damit der Widerstand in dem vorstehend beschriebenen Bereich eingestellt wird, können die magnetischen Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise einen spezifischen Volumenwiderstand im Bereich von 1 · 10&sup4; bis 1 · 10¹¹ Ohm·cm haben.
Im einzelnen muss das Aufladeelement 2 in dem Fall, dass die magnetischen Teilchen angewendet werden, um ein Aufladeelement (Magnetbürste) 2 für die Injektionsaufladung eines lichtempfindlichen Elements 1 zu bilden, in Kombination die Funktion einer zufriedenstellenden Injektion von Ladung in die Ladungsinjektionsschicht des lichtempfindlichen Elements 1 und die Funktion der Verhinderung eines durch die Verdichtung eines Ladestroms bei Defekten wie z. B. Nadellöchern, die in dem lichtempfindlichen Element gebildet sind, verursachten Leitungsdurchschlags des Aufladeelements und des lichtempfindlichen Elements erfüllen. Das Aufladeelement kann infolgedessen vorzugsweise einen Widerstand von 1 · 10&sup4; bis 1 · 10&sup9; Ohm und vor allem von 1 · 10&sup4; bis 1 · 10&sup7; Ohm haben. Unterhalb von 1 · 10&sup4; Ohm tritt leicht eine Ableitung durch Nadellöcher auf. Oberhalb von 1 · 10&sup9; Ohm ist es wahrscheinlich, dass eine zufriedenstellende Aufladung behindert wird. Damit dem Aufladeelement 2 ein Widerstand in dem vorstehend erwähnten Bereich erteilt wird, sollten die magnetischen Teilchen, die das Aufladeelement bilden, einen spezifischen Volumenwiderstand im Bereich von 10&sup4; bis 10&sup9; Ohm·cm und vorzugsweise von 10&sup4; bis 10&sup7; Ohm·cm haben.
Ferner kann das Aufladeelement im Fall einer anderen Kontaktaufladung als der Injektionsaufladung vorzugsweise einen Widerstand von 1 · 10&sup6; bis 1 · 10¹¹ Ohm und können die magnetischen Teilchen dementsprechend vorzugsweise einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 · 10&sup6; bis 1 · 10¹¹ Ohm·cm haben.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird es zum Zweck der Einstellung des spezifischen Volumenwiderstandes usw. manchmal bevorzugt, die Oberfläche der magnetischen Teilchen mit einer Harzschicht, die elektrisch leitende Teilchen wie z. B. elektrisch leitende Metalloxidteilchen oder Ruß enthält, oder mit einer Schicht aus einer anorganischen Substanz wie z. B. einem elektrisch leitenden oder halbleitenden Metalloxid in einer Beschichtungsmenge von z. B. 0,5 bis 20 Masse%, auf die magnetischen Teilchen bezogen, zu beschichten.
Die hierin beschriebenen Werte des spezifischen Volumenwiderstandes der magnetischen Teilchen basieren übrigens auf Werten, die in der folgenden Weise gemessen werden.
Es wird eine Zelle A angewendet, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. In die Zelle A, die eine Querschnittsfläche S (= 2 cm²) hat und über ein Isolationsmaterial 11 in einem Führungsring 16 gehalten wird, werden magnetische Teilchen 15 eingebracht, und eine Hauptelektrode 9 und eine obere Elektrode 19 sind derart angeordnet, dass sie eine Schicht mit einer Dicke d (= 1 mm) aus den magnetischen Teilchen 15 auf beiden Seiten bedecken, wobei eine Belastung von 10 kg ausgeübt wird. In diesem Zustand wird eine Spannung von 100 Volt angelegt, die von einer Konstantspannungsquelle 14 geliefert und durch ein Voltmeter 13 gemessen wird, und ein Strom, der durch die Probe der magnetischen Teilchen 15 hindurchfließt, wird durch ein Amperemeter 12 in einer Umgebung mit 23ºC und einer relativen Feuchte von 65% gemessen.
Die magnetischen Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung können unter dem Gesichtspunkt der Verhinderung einer auf eine Verschmutzung der Teilchenoberfläche zurückzuführenden Verschlechterung des Aufladeverhaltens vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße und einen Modalwert (Spitzenwert) der Teilchengröße haben, die beide im Bereich von 5 bis 100 um liegen. So eine verhältnismäßig geringe Teilchengröße ist wirksam, um die spezifische Oberfläche der magnetischen Teilchen zu erhöhen, eine Magnetbürste zu liefern, die eine hohe Dichte hat, und die Verschiebung (Verlagerung) der magnetischen Teilchen zu fördern, wodurch sogar im Fall einer teilweisen Verschmutzung der Oberfläche ein stabiles Aufladeverhalten erzielt wird.
Im einzelnen ist es im Fall der Anwendung einer Auflademagnetbürste, die aus magnetischen Teilchen wie z. B. Eisenpulver, Ferritpulver oder Pulver aus einem Eisenoxid wie z. B. Magnetit besteht, als Aufladeelement möglich, den Widerstand des Aufladeelements im Bereich von 1 · 10&sup4; bis 1 · 10&sup9; Ohm einzustellen, jedoch tritt leicht ein Ankleben von geschmolzenem Toner an dem Aufladeelement ein, was z. B. auf ein Abschaben von restlichem Toner, der nach einer aufeinanderfolgenden Bilderzeugung auf dem lichtempfindlichen Element zurückgeblieben ist, ohne dass er durch die Reinigung entfernt wurde, zurückzuführen ist. Wenn im Gegensatz dazu magnetische Teilchen mit einer sehr geringen Teilchengröße angewendet werden, kann wegen einer Zunahme der spezifischen Oberfläche und einer Zunahme der Dichte der Magnetbürste die nachteilige Wirkung des Anklebens von geschmolzenem Toner (gebrauchtem Toner) abgeschwächt werden, jedoch führt dies zu einem schlechten Fließvermögen der magnetischen Teilchen und zu Schwierigkeiten bei der Verschiebung (Verlagerung) der magnetischen Teilchen, so dass eine lange dauernde Anwendung der magnetischen Teilchen nicht erwünscht ist. Aus diesem Grund wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Anwendung von magnetischen Teilchen mit einer besonderen Metalloxidzusammensetzung, die ein gutes Aufladeverhalten zeigen und eine verhältnismäßig geringe Teilchengröße von 5 bis 100 um haben, bevorzugt, damit ein stabiles Aufladeverhalten aufrechterhalten wird. Eine mittlere Teilchengröße von 10 bis 50 im wird stärker bevorzugt. Mit anderen Worten, der spezifische Volumenwiderstand der magnetischen Teilchen als Ganzes wird in dem vorstehend beschriebenen Bereich gehalten, und der Ferrit mit der besonderen Metalloxidzusammensetzung wird verwendet, damit selbst in dem Fall, dass ein Ankleben von geschmolzenem Toner an den magnetischen Teilchen eintritt, eine Verschlechterung des Aufladeverhaltens vermieden wird.
Wenn die mittlere Teilchengröße der magnetischen Teilchen unter 5 um liegt, tritt leicht ein Anhaften der Magnetbürste an dem lichtempfindlichen Element ein, und bei mehr als 100 um ist es wahrscheinlich, dass eine Zunahme der Dichte der aufgerichteten Büschel der Magnetbürste auf dem Zylinder schwierig wird, so dass in Bezug auf die Aufladung des lichtempfindlichen Elements leicht ein schlechteres Aufladeverhalten erhalten wird.
Die mittlere Teilchengröße kann übrigens mittels Beobachtung durch ein Lichtmikroskop oder ein Rasterelektronenmikroskop als Mittelwert der maximalen axialen Längen in horizontaler Richtung von 100 zufällig ausgewählten Teilchen ermittelt werden.
Ferner kann bei der Teilchengrößenverteilung der Modalwert (Spitzenwert) der Teilchengröße durch Messung unter Anwendung eines Teilchengrößenverteilungs-Messgeräts vom Laserbeugungstyp ("HEROS", erhältlich von Nippon Denshi K.K.) in einem Bereich von 0,05 bis 200 um, der auf einem logarithmischen Maßstab in 32 Fraktionen eingeteilt ist, ermittelt werden.
Ferner können die magnetischen Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine unter einem äußeren Magnetfeld von 487,9 kA/m (5000 Oersted) gemessene Sättigungsmagnetisierung σs von mindestens 40 Am²/kg (emE/g) haben, damit sie eine Magnetbürste bilden, die fähig ist, ein gutes Aufladeverhalten zu zeigen. Die magnetischen Eigenschaften basieren auf Werten, die unter Anwendung eines Vibrationsmagnetometers ("VSM-3S-15", erhältlich von Toei Kogyo K.K.) gemessen werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die Ferritkomponente, die die magnetischen Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, vorzugsweise höchstens 3 Masse% (auf die Ferritkomponente bezogen) einer anderen Metallkomponente in Form eines Hydroxids, Oxids oder Sulfids oder einer aliphatischen Säureverbindung enthalten. Demgemäß bedeutet "X + Y < 1" in der Formel (1) der Ferritkomponente den Fall, dass die Ferritkomponente so eine andere, wahlweise Komponente in einer Menge von vorzugsweise bis zu 3 Masse% enthält.
Nun wird eine bevorzugte Ausführungsform des lichtempfindlichen Elements beschrieben, in der die folgenden Schichten vorzugsweise in der nachstehend dargelegten Reihenfolge enthalten sein können.
Es wird im allgemeinen ein elektrisch leitender Träger angewendet, der ein Metall wie z. B. Aluminium oder Edelstahl, einen Kunststoff, der mit einer Schicht aus Aluminiumlegierung oder Indiumoxid-Zinnoxid-Legierung beschichtet ist, Papier oder eine Kunststofffolie, das oder die mit elektrisch leitenden Teilchen imprägniert ist, oder einen Kunststoff, der ein elektrisch leitendes Polymer umfasst, in Form eines Zylinders oder einer Folie bzw. Platte umfassen kann.
Es ist möglich, dass auf dem elektrisch leitenden Träger eine Grundierschicht angeordnet wird, um ein verbessertes Haftvermögen und eine verbesserte Aufbringbarkeit der lichtempfindlichen Schicht zu erzielen, den Träger zu schützen, auf dem Träger vorhandene Fehler zu bedecken, die Injektion von Ladung aus dem Träger zu verbessern und die lichtempfindliche Schicht gegen elektrischen Durchschlag zu schützen. Die Grundierschicht kann Polyvinylalkohol, Poly-N-vinylimidazol, Polyethylenoxid, Ethylcellulose, Methylcellulose, Nitrocellulose, Ethylen-Acrylsäure- Copolymer, Polyvinylbutyral, Phenolharz, Casein, Polyamid, Copolyamid, Leim, Gelatine, Polyurethan oder Aluminiumoxid umfassen. Die Dicke kann gewöhnlich etwa 0,1 bis 3 um betragen.
Eine Ladungserzeugungsschicht kann eine Ladungserzeugungssubstanz umfassen. Beispiele dafür können organische Substanzen wie z. B. Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Indigopigmente, Perylenpigmente, polycyclische Chinonpigmente, Pyryliumsalze, Thiopyryliumsalze und Triphenylmethanfarbstoffe und anorganische Substanzen wie z. B. Selen und amorphes Silicium in Form einer Dispersion in einer Schicht bzw. Folie aus einem geeigneten Bindemittelharz oder in Form einer daraus gebildeten aufgedampften Schicht einschließen. Das Bindemittelharz kann aus vielen verschiedenen Harzen ausgewählt werden. Beispiele dafür können Polycarbonatharz, Polyesterharz, Polyvinylbutyralharz, Polystyrolharz, Acrylharz, Methacrylharz, Phenolharz, Siliconharz, Epoxyharz und Vinylacetatharz einschließen. Das Bindemittelharz kann in einer Menge von höchstens 80 Masse% und vorzugsweise 0 bis 40 Masse% der Ladungserzeugungsschicht enthalten sein. Die Ladungserzeugungsschicht kann vorzugsweise eine Dicke von höchstens 5 um und vorzugsweise von 0,05 bis 2 um haben.
Eine Ladungstransportschicht hat die Funktion des Empfangs von Ladungsträgern aus der Ladungserzeugungsschicht und des Transports der Ladungsträger unter einem elektrischen Feld. Die Ladungstransportschicht kann gebildet werden, indem eine Ladungen transportierende Substanz wahlweise zusammen mit einem Bindemittelharz in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst wird, um eine Beschichtungsflüssigkeit zu bilden, und die Beschichtungsflüssigkeit aufgetragen wird. Die Dicke kann gewöhnlich 0,5 bis 40 um betragen. Beispiele für die Ladungen transportierende Substanz können polycyclische aromatische Verbindungen, die in der Hauptkette oder in der Seitenkette eine Struktur wie z. B. Biphenylen, Anthracen, Pyren oder Phenanthren haben; stickstoffhaltige cyclische Verbindungen wie z. B. Indol, Carbazol, Oxadiazol und Pyrazolin; Hydrazone, Styrylverbindungen, Selen, Selen-Tellur, amorphes Silicium und Cadmiumsulfid einschließen.
Beispiele für das Bindemittelharz, in dem die Ladungen transportierende Substanz-gelöst oder dispergiert wird, können Harze wie z. B. Polycarbonatharz, Polyesterharz, Polystyrolharz, Acrylharze und Polyamidharze und organische photoleitfähige Polymere wie z. B. Poly-N-vinylcarbazol und Polyvinylanthracen einschließen.
In dem Fall, dass die magnetischen Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung zur Injektionsaufladung angewendet werden, wird die Anwendung eines lichtempfindlichen Elements bevorzugt, das als am weitesten von dem Träger entfernte Schicht, d. h. als Oberflächenschicht, eine Ladungsinjektionsschicht hat. Die Ladungsinjektionsschicht kann vorzugsweise einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 · 10&sup8; Ohm·cm bis 1 · 10¹&sup5; Ohm·cm haben, damit sie eine ausreichende Aufladbarkeit hat und ein Bildfließen vermieden wird. Es wird besonders bevorzugt, dass sie einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 · 10¹&sup0; Ohm·cm bis 1 · 10¹&sup5; Ohm·cm hat, damit das Bildfließen vermieden wird, wobei im Hinblick auf Änderungen der Umgebungsbedingungen vor allem ein Wert von 1 · 10¹² bis 1 · 10¹&sup5; Ohm·cm bevorzugt wird. Unterhalb von 1 · 10&sup8; Ohm·cm werden in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit Ladungsträger entlang der Oberfläche nicht festgehalten, so dass leicht ein Bildfließen verursacht wird. Oberhalb von 1 · 10¹&sup5; Ohm·cm kann Ladung nicht ausreichend aus dem Aufladeelement injiziert und festgehalten werden, so dass leicht ein Ausfall bzw. eine Störung der Aufladung verursacht wird. Durch die Anordnung einer funktionellen Schicht an der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements wird Ladung, die aus dem Aufladeelement injiziert wird, darin festgehalten, und ferner wird die Ladung während der Belichtung zu dem Träger des lichtempfindlichen Elements fließen gelassen, so dass das Restpotential vermindert wird. Ferner kann die Aufladungseinleitungsspannung Vth durch Anwendung des Aufladeelements und des lichtempfindlichen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung vermindert werden, und das Ladepotential des lichtempfindlichen Elements kann auf einen Wert zulaufen, der fast 90% oder mehr der Spannung beträgt, die an das Aufladeelement angelegt wird.
Unter gewöhnlichen Aufladebedingungen (z. B. beim Anlegen einer Gleichspannung von 100 bis 2000 Volt und bei einer Betriebsgeschwindigkeit von höchstens 1000 mm/min) ist es beispielsweise möglich geworden, eine derartige Injektionsaufladung zu bewirken, dass das lichtempfindliche Element, das eine Ladungsinjektionsschicht hat, auf ein Potential aufgeladen wird, das mindestens 80% und vorzugsweise mindestens 90% einer an das Aufladeelement angelegten Spannung beträgt. Dies ist ein Wert, der wesentlich höher ist als z. B. etwa 30%, d. h. ein Potential von etwa 200 Volt, das im Fall der herkömmlichen Kontaktaufladung, die auf Entladung basiert, als Reaktion auf eine angelegte Gleichspannung von 700 Volt erhalten wird.
Die hierin beschriebenen Werte des spezifischen Volumenwiderstandes der Ladungsinjektionsschicht basieren auf Werten, die in der folgenden Weise gemessen werden, die angewendet wird, um den spezifischen Volumenwiderstand eines Materials zu messen, das eine Oberflächenschicht bildet. Das heißt, auf einer PET- Folie, die mit einer leitfähigen Schicht (Au-Schicht) beschichtet ist, wird eine Ladungsinjektionsschicht gebildet und einer Messung des spezifischen Volumenwiderstandes unter Anwendung eines Geräts zur Messung des spezifischen Volumenwiderstandes ("4140B pAMATER", erhältlich von Hewlett-Packard Co.) unterzogen, wobei in einer Umgebung mit 23ºC und einer relativen Feuchte von 65% eine Spannung von 100 Volt angelegt wird.
Die Ladungsinjektionsschicht kann als anorganische Schicht wie z. B. eine aufgedampfte Metallschicht oder als Harzschicht, die darin dispergierte elektrisch leitende Teilchen enthält, gebildet werden. So eine anorganische Schicht kann durch Aufdampfung gebildet werden, und eine Harzschicht mit darin dispergierten elektrisch leitenden Teilchen kann durch ein zweckmäßiges Auftragverfahren wie z. B. Tauchen, Sprühauftrag, Walzenauftrag oder Strahlauftrag gebildet werden. Ferner kann die Ladungsinjektionsschicht auch mit einer Mischung oder einem Copolymer aus einem isolierenden Bindemittelharz und einem lichtdurchlässigen Harz, das eine hohe Ionenleitfähigkeit zeigt, oder allein mit einem photoleitfähigen Harz, das einen mittleren spezifischen Widerstand hat, gebildet werden. Zur Bildung der Harzschicht mit darin dispergierten elektrisch leitenden Teilchen können die elektrisch leitenden Teilchen vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 190 Masse%, auf das Bindemittelharz bezogen, zugesetzt werden. Unterhalb von 2 Masse% kann nicht leicht ein gewünschter spezifischer Volumenwiderstand erhalten werden, und oberhalb von 190 Masse% wird bewirkt, dass die Ladungsinjektionsschicht eine geringere Schichtfestigkeit hat und deshalb leicht durch Schaben abgerieben wird, was zu einer kurzen Lebensdauer des lichtempfindlichen Elements führt.
Die Ladungsinjektionsschicht kann ein Bindemittelharz, das beispielsweise Polyester, Polycarbonat, Acrylharz, Epoxyharz und Phenolharz einschließen kann, und Härtungsmittel dieser Harze umfassen. Diese können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Ferner wird es in dem Fall, dass eine große Menge von elektrisch leitenden Teilchen dispergiert wird, bevorzugt, dass ein reaktionsfähiges Monomer oder ein reaktionsfähiges Oligomer mit darin dispergierten elektrisch leitenden Teilchen verwendet wird und nach seinem Auftragen auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements das aufgetragene Harz unter Belichtung oder Wärmeeinwirkung gehärtet wird. Ferner wird es in dem Fall, dass die lichtempfindliche Schicht amorphes Silicium umfasst, bevorzugt, dass eine SiC umfassende Ladungsinjektionsschicht angeordnet wird.
Die elektrisch leitenden Teilchen, die in dem Bindemittelharz der Ladungsinjektionsschicht dispergiert werden, können beispielsweise ein Metall oder ein Metalloxid umfassen. Die Verwendung von ultrafeinen Teilchen aus Zinkoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Indiumoxid, Bismutoxid, zinnoxidbeschichtetem Titanoxid, zinnbeschichtetem Indiumoxid, antimonbeschichtetem Zinnoxid und Zirkoniumoxid wird bevorzugt. Diese können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. In dem Fall, dass in der Ladungsinjektionsschicht Teilchen dispergiert werden, müssen die Teilchen eine Teilchengröße haben, die geringer ist als die Wellenlänge des darauf auftreffenden Lichts, damit eine Streuung des auftreffenden Lichts an den dispergierten Teilchen vermieden wird. Die elektrisch leitenden Teilchen und etwaige andere Teilchen, die in der Schutzschicht dispergiert werden, können folglich vorzugsweise eine Teilchengröße von höchstens 0,5 um haben.
Die Ladungsinjektionsschicht kann vorzugsweise ferner Gleitmittelteilchen enthalten, wodurch ein Kontaktspalt (Aufladespalt) zwischen dem lichtempfindlichen Element und dem Aufladeelement während der Aufladung wegen einer verminderten Reibung dazwischen vergrößert wird, so dass ein verbessertes Aufladeverhalten erzielt wird. Das Gleitmittelpulver kann vorzugsweise ein fluorhaltiges Harz, Siliconharz oder Polyolefinharz umfassen, das eine niedrige spezifische Oberflächenspannung hat. Polytetrafluorethylenharz (PTFE-Harz) wird stärker bevorzugt. In diesem Fall kann das Gleitmittelpulver in einer Menge von 2 bis 50 Masse% und vorzugsweise von 5 bis 40 Masse%, auf das Bindemittelharz bezogen, zugesetzt werden. Unterhalb von 2 Masse% ist die Gleitmittelmenge ungenügend, so dass die Verbesserung des Aufladeverhaltens ungenügend ist. Oberhalb von 50 Masse% werden die Bildauflösung und die Empfindlichkeit des lichtempfindlichen Elements beträchtlich herabgesetzt.
Die Ladungsinjektionsschicht kann vorzugsweise eine Dicke von 0,1 bis 10 um und vor allem von 1 bis 7 um haben.
Nachstehend werden einige Herstellungsbeispiele dargelegt, um Aufbau und Materialien des angewandten Elements zu erläutern.

[Tonerherstellungsbeispiel]

Styrol/Butylmethacrylat-Copolymer 100 Masseteile (Copolymerisations-Masseverhältnis = 80/20)
Magnetit [Eisen(II,III)-oxid] 100 Masseteile
Metallhaltiges Azopigment 2 Masseteile
Niedermolekulares Polypropylen 3 Masseteile
Die vorstehend erwähnten Bestandteile wurden in einem Henschel- Mischer vermischt und durch einen auf 130ºC eingestellten Extruder schmelzgeknetet. Das schmelzgeknetete Produkt wurde nach seiner Abkühlung mit einer Schneidmühle grob zerkleinert, mit einer Strahlmühle unter Anwendung eines Luft- bzw. Gasstroms fein pulverisiert und durch Windsichten klassiert, wobei schwarzes Pulver (magnetische Tonerteilchen) mit einer massegemittelten Teilchengröße von 7 um erhalten wurde. 100 Masseteilen des schwarzen Pulvers wurden 1,2 Masseteile Siliciumdioxid, das mit Siliconöl hydrophobiert worden war, zugesetzt, und die erhaltene Mischung wurde mit einem Henschel-Mischer vermischt, wobei ein magnetischer Toner erhalten wurde.

[Herstellungsbeispiel 1 eines lichtempfindlichen Elements]

Ein negativ aufladbares lichtempfindliches Element vom OPC-Typ wurde hergestellt, indem die folgenden fünf Schichten um einen Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von 30 mm herum angeordnet wurden.
Eine erste Schicht war eine etwa 20 jim dicke Harzschicht mit dispergierten elektrisch leitenden Teilchen (elektrisch leitende Schicht) zur Glättung von Schäden, die auf dem Aluminiumzylinder vorhanden sind, und zur Verhinderung des Auftretens von Moire, das auf die Reflexion von zur Belichtung dienendem Laserlicht zurückzuführen ist.
Eine zweite Schicht war eine zur Verhinderung der Injektion von positiver Ladung dienende Schicht (Grundierschicht), die dazu dient, zu verhindern, dass negative Ladung, die der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements erteilt wird, durch die Injektion von positiver Ladung aus dem Aluminiumträger vermindert wird, und wurde mit Polyamid 6/66/610/12 und methoxymethyliertem Polyamid als eine etwa 1 um dicke Schicht mit einem mittelhohen spezifischen Widerstand von etwa 10&sup6; Ohm·cm gebildet.
Eine dritte Schicht war eine etwa 0,3 um dicke Ladungserzeugungsschicht, die ein in einem Harz dispergiertes Bisazopigment umfasste und die Funktion hat, bei ihrer Belichtung mit Laserlicht Paare aus negativer und positiver Ladung zu erzeugen.
Eine vierte Schicht war eine etwa 25 um dicke Ladungstransportschicht, die in Polycarbonatharz dispergiertes Hydrazon umfasste, so dass ein p-Halbleiter gebildet wurde. Infolgedessen konnte sich eine an der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements gebildete negative Ladung nicht durch diese Schicht hindurchbewegen, so dass allein positive Ladung, die in der Ladungserzeugungsschicht erzeugt wurde, zu der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements transportiert wurde.
Eine fünfte Schicht war eine Ladungsinjektionsschicht, die 100 Masseteile eines photochemisch härtbaren Acrylharzes, 160 Masseteile SnO&sub2;-Teilchen in einer Form mit Sauerstoffmangel, die einen Durchmesser von etwa 0,03 um hatten und einen niedrigeren spezifischen Widerstand zeigten, 30 Masseteile Tetrafluorethylenharzteilchen mit einem Durchmesser von 0,25 um zur Erzielung einer längeren Kontaktzeit und 1,2 Masse% eines Dispergiermittels umfasste.
Die Ladungsinjektionsschicht wurde durch Sprühauftrag einer die vorstehend erwähnten Materialien enthaltenden Flüssigkeit in einer Dicke von etwa 3 um gebildet.
Als Ergebnis wurde der spezifische Volumenwiderstand der Oberflächenschicht des lichtempfindlichen Elements im Gegensatz zu 5 · 10¹&sup5; Ohm·cm in dem Fall, dass die Ladungstransportschicht allein vorhanden war, auf 5 · 10¹² Ohm·cm vermindert.

[Herstellungsbeispiel 2 eines lichtempfindlichen Elements]

Ein lichtempfindliches Element wurde in derselben Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die fünfte Schicht ohne Verwendung der Tetrafluorethylenharzteilchen und des Dispergiermittels gebildet wurde.
Als Ergebnis wurde der spezifische Volumenwiderstand der Oberflächenschicht des lichtempfindlichen Elements auf 2 · 10¹² Ohm·cm vermindert.

[Herstellungsbeispiel 3 eines lichtempfindlichen Elements]

Ein lichtempfindliches Element wurde in derselben Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die fünfte Schicht gebildet wurde, indem 300 Masseteile der SnO&sub2;-Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 0,03 um in 100 Masseteilen des photochemisch härtbaren Acrylharzes dispergiert wurden.
Der spezifische Volumenwiderstand der Oberflächenschicht betrug 4 · 10&sup7; Ohm·cm.

[Herstellungsbeispiel 4 eines lichtempfindlichen Elements]

Ein lichtempfindliches Element wurde in derselben Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die fünfte Schicht weggelassen wurde.
[Herstellungsbeispiel 1 von magnetischen Teilchen] Als Aufladeelement wurden magnetische Teilchen verwendet, die Mn-Sr-Ferritteilchen [X = 0,7; Y = 0,26 und Z = 0,00; A: MnO, B: SrO in der Formel (1)] mit einer mittleren Teilchengröße von 20 um und einem durch Reduktion in einer Wasserstoffatmosphäre auf 4 · 10&sup6; Ohm·cm eingestellten spezifischen Volumenwiderstand umfassten.
Im einzelnen wurden zur Herstellung der Ferritteilchen die jeweiligen Metalloxid-Ausgangsmaterialien abgewogen und vermischt, und das vermischte Pulver wurde bei etwa 900ºC calciniert, worauf Pulverisieren folgte, wobei Ferritteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 2,0 um (durch das Luftdurchlassverfahren gemessen) erhalten wurden. Dann wurde das pulverisierte Pulver mit einer wässrigen Lösung von PVA (Polyvinylalkohol), die PVA in einer Menge von 0,5 bis 5,0 Masse% enthielt, vermischt, um größere Teilchen zu bilden. Die größeren Teilchen wurden dann bei 1100 bis 1300ºC calciniert, zerkleinert bzw. gemahlen und zu magnetischen Teilchen mit einer gewünschten Teilchengröße klassiert.

[Herstellungsbeispiel 2 von magnetischen Teilchen]

Magnetische Teilchen für ein Aufladeelement, die Mn-Na-Ferritteilchen [X = 0,7; Y = 0,22; Z = 0,08; A: MnO, B: Na&sub2;O in der Formel (1)] mit einer mittleren Teilchengröße von 30 um und einem spezifischen Volumenwiderstand von 3 · 10&sup6; Ohm·cm umfassten, wurden in einer ähnlichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Metalloxid-Ausgangsmaterialien verändert wurden.

[Herstellungsbeispiel 3 von magnetischen Teilchen]

Magnetische Teilchen für ein Aufladeelement, die Mn-K-Ferritteilchen [X = 0,7; Y = 0,24; Z = 0,06; A: MnO, B: K&sub2;O in der Formel (1)] mit einer mittleren Teilchengröße von 40 um und einem spezifischen Volumenwiderstand von 3 · 10&sup6; Ohm·cm umfassten, wurden in einer ähnlichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Metalloxid-Ausgangsmaterialien verändert wurden.

[Herstellungsbeispiel 4 von magnetischen Teilchen]

Magnetische Teilchen für ein Aufladeelement, die Mn-Mg-Ferritteilchen [X = 0,7; Y = 0,3; Z = 0; A: MnO und MgO in der Formel (1)] mit einer mittleren Teilchengröße von 60 um und einem spezifischen Volumenwiderstand von 9 · 10&sup5; Ohm·cm umfassten, wurden in einer ähnlichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Metalloxid-Ausgangsmaterialien verändert wurden.

[Herstellungsbeispiel 5 von magnetischen Teilchen]

Magnetische Teilchen für ein Aufladeelement, die Mn-Li-Bi-Ferritteilchen [X = 0,7; Y = 0,28; Z = 0,02; A: MnO und Li&sub2;O, B: Bi&sub2;O&sub3; in der Formel (1)] mit einer mittleren Teilchengröße von 55 um und einem spezifischen Volumenwiderstand von 5 · 10&sup6; Ohm·cm umfassten, wurden in einer ähnlichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Metalloxid-Ausgangsmaterialien verändert wurden.

[Herstellungsbeispiel 6 von magnetischen Teilchen]

Magnetische Teilchen für ein Aufladeelement, die Mn-Ca-Ferritteilchen [X = 0,7; Y = 0,25; Z = 0,05; A: MnO, B: CaO in der Formel (1)] mit einer mittleren Teilchengröße von 40 um und einem spezifischen Volumenwiderstand von 6 · 10&sup6; Ohm·cm umfassten, wurden in einer ähnlichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Metalloxid-Ausgangsmaterialien verändert wurden.

[Herstellungsbeispiel 7 von magnetischen Teilchen]

Magnetische Teilchen für ein Aufladeelement, die Ba-Ferritteilchen [X = 0,7; Y = 0; Z = 0,3; B: BaO in der Formel (1)] mit einer mittleren Teilchengröße von 60 um und einem spezifischen Volumenwiderstand von 5 · 10&sup9; Ohm·cm umfassten, wurden in einer ähnlichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Metalloxid-Ausgangsmaterialien verändert wurden.

[Herstellungsbeispiel 8 von magnetischen Teilchen]

Magnetische Teilchen für ein Aufladeelement, die Magnetitteilchen [X = 0,7; Y = 0; Z = 0,3; B: Fe&sub2;O&sub3; in der Formel (1)] mit einer mittleren Teilchengröße von 60 um und einem spezifischen Volumenwiderstand von 4 · 10³ Ohm·cm umfassten, wurden in einer ähnlichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Metalloxid-Ausgangsmaterialien verändert wurden.

[Herstellungsbeispiel 9 von magnetischen Teilchen]

Magnetische Teilchen für ein Aufladeelement, die Mn-Ca-Ferritteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 40 um und einem spezifischen Volumenwiderstand von 2 · 10&sup8; Ohm·cm umfassten, wurden in einer ähnlichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 6 hergestellt, außer dass die Reduktionsbehandlung mit Wasserstoff weggelassen wurde.

[Herstellungsbeispiel 10 von magnetischen Teilchen]

1 Masseteil unmodifiziertes Siliconharz und 0,050 Masseteile elektrisch leitender Ruß wurden in 16 Masseteilen Xylol gelöst oder dispergiert, und die Mischung wurde 2 Stunden lang einer Dispergierbehandlung in einer Farbschüttelvorrichtung unterzogen. Die erhaltene Beschichtungsflüssigkeit lieferte eine Oberflächenschicht, die einen spezifischen Volumenwiderstand von 8 · 10&sup6; Ohm·cm zeigte, der in derselben Weise wie bei der vorstehend beschriebenen Messung der Ladungsinjektionsschicht gemessen wurde.
Die Beschichtungsflüssigkeit wurde dann verwendet, um unter Anwendung einer Fließbett-Beschichtungsvorrichtung ("SPIRACOATER", hergest. durch Okada Seisakusho K.K.) 200 Masseteile der in Herstellungsbeispiel 1 hergestellten, mit Wasserstoff reduzierten Mn-Sr-Ferritteilchen zu beschichten, getrocknet und ferner bei 120ºC erhitzt, wobei beschichtete magnetische Teilchen erhalten wurden, die einen spezifischen Volumenwiderstand von 7 · 10&sup6; Ohm·cm zeigten.
Alle magnetischen Teilchen, die in den vorstehend beschriebenen Herstellungsbeispielen hergestellt wurden, zeigten jeweils unter einem äußeren Magnetfeld von 487,9 kA/m (5000 Oersted) eine Sättigungsmagnetisierung σs von mindestens 45 Am²/kg (emE/g).

[Beispiel 1]

Ein lichtempfindliches Element und ein Kontaktaufladeelement, wie sie vorstehend beschrieben wurden, können prinzipiell folgendermaßen zur Aufladung angewendet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Aufladeelement mit einem mittelhohen Widerstand angewendet, um in die Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements, das einen mittelhohen spezifischen Oberflächenwiderstand hat, Ladung zu injizieren. Bei dieser Ausführungsform wird eine Ladung nicht in einen Haftpotentialterm des lichtempfindlichen Elements injiziert, sondern injiziert, um die elektrisch leitenden Teilchen in der Ladungsinjektionsschicht aufzuladen, so dass das lichtempfindliche Element als Ganzes aufgeladen wird.
Im einzelnen wird eine Ladung in einem sehr kleinen Kondensator gespeichert, der hinsichtlich seiner Funktion durch eine Ladungstransportschicht, die als dielektrische Schicht wirkt, und einen Aluminiumträger und eine Schicht aus elektrisch leitenden Teilchen in der Ladungsinjektionsschicht, die als zwei Elektrodenplatten wirken, gebildet wird. In diesem Fall sind die elektrisch leitenden Teilchen elektrisch unabhängig voneinander, und jedes bildet eine sehr kleine potentialfreie Elektrode. Als Folge scheint die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements makroskopisch gleichmäßig aufgeladen zu sein, jedoch wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements tatsächlich von einer sehr großen Zahl geladener elektrisch leitender Teilchen bedeckt. Deshalb kann bei der Durchführung einer bildmäßigen Belichtung durch Abtastung mit einem Laserstrahl ein elektrostatisches latentes Bild aufrechterhalten werden, weil die einzelnen elektrisch leitenden Teilchen elektrisch unabhängig sind.
In einem besonderen Beispiel wurde durch Anwendung eines lichtempfindlichen Elements 1, das durch Herstellungsbeispiel 1 eines lichtempfindlichen Elements hergestellt worden war, und eines Aufladeelements 2, das magnetische Teilchen 2a umfasste, die durch Herstellungsbeispiel 1 von magnetischen Teilchen hergestellt worden waren, ein elektrophotographischer Drucker gebildet, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, und für eine aufeinanderfolgende Bilderzeugung mit einer Betriebsgeschwindigkeit von 24 mm/s in einer Umgebung mit 23ºC und einer relativen Feuchte von 65% angewendet.
Im einzelnen umfasste das Aufladeelement 2 magnetische Teilchen 2a, die durch Herstellungsbeispiel 1 von magnetischen Teilchen hergestellt worden waren, und es wurde bewirkt, dass die magnetischen Teilchen 2a auf einem nichtmagnetischen Zylinder 2b eine Magnetbürste mit aufgerichteten Büscheln bildeten, die unter einem Magnetfeld gebildet wurden, das durch eine in dem Zylinder 2b eingeschlossene Magnetwalze 2c erzeugt wurde. Die magnetischen Teilchen 2a wurden in einer anfänglichen Dicke von etwa 1 mm aufgebracht, so dass eine Magnetbürste gebildet wurde, die mit dem lichtempfindlichen Element 1 einen Kontaktspalt mit einer Breite von etwa 5 mm bildete. Der die magnetischen Teilchen festhaltende Zylinder 2b war anfänglich in einem Abstand von etwa 500 um von dem lichtempfindlichen Element 1 angeordnet. Die Magnetwalze 2c wurde in dem Zylinder 2b unbeweglich gehalten, und es wurde bewirkt, dass sich die Zylinderoberfläche in einer Richtung, die der Drehung des lichtempfindlichen Elements 1 entgegengesetzt war, mit einer Geschwindigkeit bewegte, die zweimal so hoch war wie die Umfangsgeschwindigkeit des lichtempfindlichen Elements 1, so dass ein gleichmäßiger Kontakt zwischen dem lichtempfindlichen Element 1 und der Magnetbürste 2a verursacht wurde.
Übrigens ist es in dem Fall, dass kein Unterschied zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der Magnetbürste und des lichtempfindlichen Elements vorhanden ist, wahrscheinlich, dass die Magnetbürste während einer Abweichung in Umfangs- oder Achsenrichtung, die die Magnetbürste wegdrückt, nicht fähig ist, einen geeigneten Spalt aufrechtzuerhalten, was zu einem Ausfall bzw. einer Störung der Aufladung führt, weil die Magnetbürste an sich keine physikalische Rückstellkraft zeigt. Es wird aus diesem Grund bevorzugt, dass die Magnetbürste immer mit ihrer frischen Oberfläche gegen das lichtempfindliche Element gedrückt wird. Deshalb wurde der die Magnetbürste festhaltende Zylinder 2b in diesem Beispiel in einer Richtung, die der Drehung des lichtempfindlichen Elements 1 entgegengesetzt war, mit einer Geschwindigkeit gedreht, die zweimal so hoch war wie die Geschwindigkeit des lichtempfindlichen Elements 1.
Die Bilderzeugung wurde in der folgenden Weise durchgeführt.
Es wurde bewirkt, dass das Aufladeelement 2, das mit einer Gleichspannung von -700 Volt versorgt wurde, das lichtempfindliche Element 1 mit seiner Magnetbürste 2a kontaktierte, während es sich relativ zu dem lichtempfindlichen Element 1 drehte, wodurch die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 1 aufgeladen wurde. Dann wurde das aufgeladene lichtempfindliche Element 1 in einer Belichtungsstellung unter bildmäßiger Abtastung mit Laserlicht 3 aus einer Laserdiode, das einer Intensitätsmodulation auf Basis vorgegebener Bildsignale unterzogen worden war, mit Hilfe eines Polygonspiegels belichtet, wodurch auf dem lichtempfindlichen Element 1 ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wurde.
Dann wurde das auf dem lichtempfindlichen Element 1 erzeugte elektrostatische latente Bild einer Umkehrentwicklung mit einem isolierenden magnetischen Einkomponententoner unterzogen, der in dem vorstehend beschriebenen Tonerherstellungsbeispiel hergestellt worden war und auf einem nichtmagnetischen Entwicklungszylinder 4 mit einem Durchmesser von 16 mm, in dem ein Magnet eingeschlossen war, aufgebracht war. Der Entwicklungszylinder 4 war derart angeordnet, dass er in der Entwicklungsstellung von dem lichtempfindlichen Element einen festen Abstand von 300 um hatte, und drehte sich mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit. Der Entwicklungszylinder 4 wurde mit einer Gleichstromvorspannung von -500 Volt, über die eine Rechteckwechselspannung mit einem Spitze-Spitze-Wert von 1600 Volt und einer Frequenz von 1800 Hz überlagert war, versorgt, um zwischen dem Entwicklungszylinder und dem lichtempfindlichen Element eine Sprungentwicklung zu bewirken.
Das auf diese Weise entwickelte Tonerbild wurde dann unter Anwendung einer Übertragungswalze 5 mit einem mittelhohen Widerstand von 5 · 10&sup8; Ohm, die mit einer Gleichspannung von +2000 Volt versorgt wurde, auf Normalpapier 6 übertragen.
Das Normalpapierblatt 6, auf dem das übertragene Tonerbild getragen wurde, wurde dann zwischen Heißfixierwalzen 8 hindurchgehen gelassen, um das Tonerbild auf dem Papierblatt zu fixieren, und das Blatt, auf dem das fixierte Bild getragen wurde, wurde aus dem Gerät ausgebracht. Restlicher Toner, der nicht auf das Papier 6 übertragen worden und auf dem lichtempfindlichen Element 1 zurückgeblieben war, wurde dann mit einer Reinigungsrakel 7 von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements abgeschabt, und die gereinigte Oberfläche des lichtempfindlichen Elements wurde auf einen nachfolgenden Bilderzeugungszyklus vorbereitet.
Ferner können im Rahmen der vorliegenden Erfindung mindestens zwei Bauteile, die aus dem lichtempfindlichen Element 1, dem Aufladeelement 2, der Entwicklungseinrichtung einschließlich des Entwicklungszylinders 4 und der Reinigungseinrichtung 7, die vorstehend erwähnt wurden, ausgewählt sind, als Ganzes getragen werden, um eine Betriebskassette zu bilden, die an einem Hauptkörper eines elektrophotographischen Geräts wie z. B. eines Kopiergeräts, eines Laserstrahldruckers und eines Faksimilegeräts abnehmbar angebracht werden kann. Beispielsweise kann mindestens ein Bauteil, das aus der Aufladeeinrichtung 2, der Entwicklungseinrichtung 4 und der Reinigungseinrichtung 7 ausgewählt ist, als Ganzes mit dem lichtempfindlichen Element 1 getragen werden, um eine Kassette zu bilden, die mit Hilfe einer Führungseinrichtung wie z. B. einer Führungsschiene, die sich in einem Gerätehauptkörper befindet, an dem Gerätehauptkörper angebracht und davon getrennt werden kann.
Es versteht sich übrigens, dass der Aufbau und die Verfahrensbedingungen, die vorstehend erwähnt wurden, lediglich als Beispiel dargelegt worden sind und im Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abgeändert werden können.
In diesem besonderen Beispiel wurde als Ergebnis der Bilderzeugung durch Anwendung eines Druckers mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau das lichtempfindliche Element 1, das anfänglich ein Oberflächenpotential von 0 Volt hatte, durch einmaligen Durchgang durch den Kontaktspalt mit der Magnetbürste unter Anlegen einer Gleichspannung von -700 Volt an den Zylinder 2b auf -680 Volt aufgeladen, so dass es ein gutes Aufladeverhalten zeigte. Zu dieser Zeit trat sogar in dem Fall, dass auf dem lichtempfindlichen Element Nadellöcher vorhanden waren, kein Stromverlust auf. Ferner trat kein Anhaften von magnetischen Teilchen, die die Magnetbürste 2a bildeten, auf, so dass gute ununterbrochene schwarze Bilder und gute ununterbrochene weiße Bilder erhalten werden konnten. Ferner war das Aufladeverhalten sogar nach der aufeinanderfolgenden Bilderzeugung auf 1000 Blättern dem Aufladeverhalten im Anfangsstadium ähnlich, so dass gute ununterbrochene schwarze Bilder und gute ununterbrochene weiße Bilder erhalten werden konnten. Die Bildbewertung wurde mit bloßem Auge durchgeführt.
Ferner ist bei der Umkehrentwicklung die Polarität der Übertragungsaufladung der Polarität des Oberflächenpotentials auf dem lichtempfindlichen Element entgegengesetzt, so dass die Vorgeschichte des Potentials auf dem lichtempfindlichen Element das Aufladeverhalten in einem nachfolgenden Zyklus beeinflusst. Zur Bewertung dieser Erscheinung wurde in diesem Beispiel ein Originalbild im A4-Hochformat, das ein ununterbrochenes schwarzes Bild (mit einem niedrigen Potential als Absolutwert) in einer Breite von etwa 94 mm (entsprechend einer Umfangslänge des lichtempfindlichen Elements mit einem Durchmesser von 30 mm) und auch ein nachfolgendes ununterbrochenes weißes Bild (mit einem hohen Potential als Absolutwert) enthielt, angewendet, um einen Schleier in dem ununterbrochenen weißen Bild zu bewerten (Bewertung des Auflade-Geisterbildes). Bei der Bewertung des Auflade-Geisterbildes ist wahrscheinlich, dass ein ununterbrochenes weißes Bild, das gemäß dem Umkehrentwicklungssystem auf ein ununterbrochenes schwarzes Bild folgt, wegen einer ungenügenden Erhöhung des Potentials für die Erzeugung des ununterbrochenen weißen Bildes von Schleier begleitet ist, es sei denn, dass das Aufladeelement ein gutes Aufladeverhalten zeigt. In diesem Beispiel wurde jedoch während der aufeinanderfolgenden Wiedergaben des vorstehend erwähnten Originalbildes, das das ununterbrochene schwarze Bild und das ununterbrochene weiße Bild enthielt, kein Schleier beobachtet.

[Beispiel 2]

Bilderzeugung und Bewertung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die in Herstellungsbeispiel 2 von magnetischen Teilchen hergestellten magnetischen Teilchen verwendet wurden. Als Ergebnis der aufeinanderfolgenden Bilderzeugung auf 1000 Blättern war das Aufladeverhalten dem Aufladeverhalten im Anfangsstadium ähnlich, so dass gute ununterbrochene schwarze Bilder und gute ununterbrochene weiße Bilder erhalten werden konnten.

[Beispiel 3]

Bilderzeugung und Bewertung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die in Herstellungsbeispiel 3 von magnetischen Teilchen hergestellten magnetischen Teilchen verwendet wurden. Als Ergebnis der aufeinanderfolgenden Bilderzeugung auf 1000 Blättern war das Aufladeverhalten dem Aufladeverhalten im Anfangsstadium ähnlich, so dass gute ununterbrochene schwarze Bilder und gute ununterbrochene weiße Bilder erhalten werden konnten.

[Beispiele 4 und 5]

Bilderzeugung und Bewertung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die in Herstellungsbeispiel 4 bzw. 5 von magnetischen Teilchen hergestellten magnetischen Teilchen verwendet wurden und das in Herstellungsbeispiel 2 eines lichtempfindlichen Elements hergestellte lichtempfindliche Element angewendet wurde. Als Ergebnis der aufeinanderfolgenden Bilderzeugung auf 1000 Blättern konnten gute ununterbrochene schwarze Bilder und gute ununterbrochene weiße Bilder erhalten werden, während die ununterbrochenen weißen Bilder wegen einer durch eine Verengung des Kontaktspaltes bei der Bewertung des Auflade-Geisterbildes verursachten geringfügigen Unzulänglichkeit der Aufladung von geringem Schleier in einem praktisch problemfreien Ausmaß begleitet waren.

[Beispiel 6]

Bilderzeugung und Bewertung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die in Herstellungsbeispiel 6 von magnetischen Teilchen hergestellten magnetischen Teilchen verwendet wurden. Als Ergebnis war das Verhalten im Anfangsstadium gut, jedoch waren ununterbrochene weiße Bilder nach der aufeinanderfolgenden Bilderzeugung auf 1000 Blättern bei der Bewertung des Auflade-Geisterbildes wegen einer geringfügigen Unzulänglichkeit der Aufladung von geringem Schleier in einem praktisch problemfreien Ausmaß begleitet.

[Beispiel 7]

Bilderzeugung und Bewertung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die in Herstellungsbeispiel 9 von magnetischen Teilchen hergestellten magnetischen Teilchen verwendet wurden und das in Herstellungsbeispiel 4 eines lichtempfindlichen Elements hergestellte lichtempfindliche Element angewendet wurde und die angelegte Spannung zu -1250 Volt verändert wurde, wobei vom Anfangsstadium bis nach der aufeinanderfolgenden Bilderzeugung auf 1000 Blättern gute ununterbrochene schwarze Bilder und gute ununterbrochene weiße Bilder erzeugt werden konnten.

[Beispiel 8]

Bilderzeugung und Bewertung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die in Herstellungsbeispiel 10 von magnetischen Teilchen hergestellten magnetischen Teilchen verwendet wurden. Als Ergebnis der aufeinanderfolgenden Bilderzeugung auf 1000 Blättern war das Aufladeverhalten dem Aufladeverhalten im Anfangsstadium ähnlich, so dass gute ununterbrochene schwarze Bilder und gute ununterbrochene weiße Bilder erhalten werden konnten.

[Vergleichsbeispiel 1]

Bilderzeugung und Bewertung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die in Herstellungsbeispiel 7 von magnetischen Teilchen hergestellten magnetischen Teilchen verwendet wurden. Als Ergebnis traten vom Anfangsstadium an wegen einer Störung der Aufladung schlechte Bilder auf (ununterbrochene weiße Bilder waren von Schleier begleitet).

[Vergleichsbeispiel 2)

Bilderzeugung und Bewertung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die in Herstellungsbeispiel 8 von magnetischen Teilchen hergestellten magnetischen Teilchen verwendet wurden. Als Ergebnis waren ununterbrochene weiße Bilder vom Anfangsstadium an von schwarzen Punkten begleitet, die durch eine teilweise Störung der Aufladung wegen einer Ableitung durch Nadellöcher verursacht wurden.

[Vergleichsbeispiel 3]

Bilderzeugung und Bewertung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass das in Herstellungsbeispiel 3 eines lichtempfindlichen Elements hergestellte lichtempfindliche Element angewendet wurde. Als Ergebnis waren ununterbrochene weiße Bilder vom Anfangsstadium an von schwarzen Punkten begleitet, die durch eine teilweise Störung der Aufladung wegen einer Ableitung durch Nadellöcher verursacht wurden.

Claims

1. Elektrophotographisches Gerät mit

einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element, das eine Oberflächenschicht mit einem spezifischen Volumenwiderstand von mindestens 10&sup8; Ohm·cm hat, und einer Aufladeeinrichtung, einer Bildbelichtungseinrichtung und einer Entwicklungseinrichtung, die in dieser Reihenfolge dem lichtempfindlichen Element gegenüberliegend angeordnet sind, wobei

die erwähnte Aufladeeinrichtung ein Aufladeelement enthält, das magnetische Teilchen umfasst und derart angeordnet ist, dass es beim Betrieb mit dem lichtempfindlichen Element in Kontakt gebracht werden kann, um das lichtempfindliche Element als Reaktion auf eine dadurch empfangene Spannung aufzuladen, und wobei die magnetischen Teilchen eine Ferritkomponente umfassen, die durch die folgende Formel (1) wiedergegeben wird:

(Fe&sub2;O&sub3;)x(A)Y(B)Z (1),

worin A mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li&sub2;O, MnO und MgO besteht; B mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die von A verschieden ist; und X, Y und Z Zahlen bezeichnen, die Molverhältnisse wiedergeben und die folgenden Bedingungen erfüllen: 0,2 < X < 0,95, 0,01 < Y < 0,5, X + Y ≤ 1 und 0 ≤ Z < 0,79.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem A MnO ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem B mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Na&sub2;O, K&sub2;O, CaO, SrO, Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und Bi&sub2;O&sub3; besteht.

4. Gerät nach Anspruch 3, bei dem B mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Na&sub2;O, K&sub2;O, CaO und SrO besteht.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Y und Z die Bedingung Y > Z erfüllen.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die magnetischen Teilchen eine mittlere Teilchengröße von 5 bis 100 um haben.

7. Gerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 5, bei dem das lichtempfindliche Element eine Oberflächenschicht hat, die eine Ladungsinjektionsschicht umfasst.

8. Gerät nach Anspruch 7, bei dem die Ladungsinjektionsschicht Gleitmittelteilchen enthält.

9. Gerät nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei dem die Ladungsinjektionsschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 · 10&sup8; bis 1 · 10¹&sup5; Ohm·cm hat.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Aufladeeinrichtung eine Stromquelle enthält, durch die das Aufladeelement mit einer Spannung versorgt werden kann, wodurch das lichtempfindliche Element auf ein Oberflächenpotential aufgeladen werden kann, das mindestens 80% einer Gleichspannung beträgt, mit der das Aufladeelement durch eine aus den magnetischen Teilchen gebildete Magnetbürste versorgt wird.

11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die magnetischen Teilchen einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 · 10&sup4; bis 1 · 10&sup9; Ohm·cm haben.

12. Betriebskassette mit einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element, das eine Oberflächenschicht mit einem spezifischen Volumenwiderstand von mindestens 1 · 10&sup8; Ohm·cm hat, und einer Aufladeeinrichtung und mindestens einem Bauteil, das aus einer Entwicklungseinrichtung und einer Reinigungseinrichtung ausgewählt ist, wobei

die erwähnte Aufladeeinrichtung ein Aufladeelement enthält, das magnetische Teilchen umfasst und derart angeordnet ist, dass es beim Betrieb mit dem lichtempfindlichen Element in Kontakt kommt, um das lichtempfindliche Element als Reaktion auf eine dadurch empfangene Spannung aufzuladen, und wobei

die magnetischen Teilchen eine Ferritkomponente umfassen, die durch die folgende Formel (1) wiedergegeben wird:

(Fe&sub2;O&sub3;)X(A)Y(B)Z (1),

worin A mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li&sub2;O, MnO und MgO besteht; B mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die von A verschieden ist; und X, Y und Z Zahlen bezeichnen, die Molverhältnisse wiedergeben und die folgenden Bedingungen erfüllen: 0,2 < X < 0,95, 0,01 < Y < 0,5, X + Y ≤ 1 und 0 ≤ Z < 0,79; und

das erwähnte elektrophotographische lichtempfindliche Element, die erwähnte Aufladeeinrichtung und das erwähnte mindestens eine Bauteil als Ganzes getragen werden, um eine Kassette zu bilden, die am Hauptkörper eines elektrophotographischen Geräts abnehmbar angebracht werden kann.

13. Betriebskassette nach Anspruch 12, bei der A MnO ist.

14. Betriebskassette nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, bei der B mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Na&sub2;O, K&sub2;O, CaO, SrO, Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und Bi&sub2;O&sub3; besteht.

15. Betriebskassette nach Anspruch 14, bei der B mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Na&sub2;O, K&sub2;O, CaO und SrO besteht.

16. Betriebskassette nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei der Y und Z die Bedingung Y > Z erfüllen.

17. Betriebskassette nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei der die magnetischen Teilchen eine mittlere Teilchengröße von 5 bis 100 um haben.

18. Betriebskassette nach Anspruch 12 oder 16, bei der das lichtempfindliche Element eine Oberflächenschicht hat, die eine Ladungsinjektionsschicht umfasst.

19. Betriebskassette nach Anspruch 18, bei der die Ladungsinjektionsschicht Gleitmittelteilchen enthält.

20. Betriebskassette nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, bei der die Ladungsinjektionsschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 · 10&sup8; bis 1 · 10¹&sup5; Ohm·cm hat.

21. Betriebskassette nach einem der Ansprüche 12 bis 20, bei der die magnetischen Teilchen einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 · 10&sup4; bis 1 · 10&sup9; Ohm·cm haben.

22. Betriebskassette nach einem der Ansprüche 12 bis 21, bei der die Aufladeeinrichtung eine Stromzuführungseinrichtung enthält, durch die das Aufladeelement mit einer Spannung versorgt werden kann, wobei das lichtempfindliche Element auf ein Oberflächenpotential aufladbar ist, das mindestens 80% einer Gleichspannung beträgt, mit der das Aufladeelement durch eine aus den magnetischen Teilchen gebildete Magnetbürste versorgt wird.

23. Bilderzeugungsverfahren mit den folgenden Schritten:

Aufladung eines elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements, das eine Oberflächenschicht mit einem spezifischen Volumenwiderstand von mindestens 1 · 10&sup8; Ohm·cm hat, durch Anlegen einer Spannung an ein Aufladeelement, das magnetische Teilchen umfasst und in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element angeordnet ist,

Belichtung des aufgeladenen lichtempfindlichen Elements, wobei auf dem lichtempfindlichen Element ein elektrostatisches Bild erzeugt wird, und

Entwicklung des elektrostatischen Bildes, wobei

(Fe&sub2;O&sub3;)X(A)Y()Z

24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem A MnO ist.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder Anspruch 24, bei dem B mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Na&sub2;O, K&sub2;O, CaO, SrO, Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und Bi&sub2;O&sub3; besteht.

26. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem B mindestens eine Metalloxidkomponente bezeichnet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Na&sub2;O, K&sub2;O, CaO und SrO besteht.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, bei dem Y und Z die Bedingung Y > Z erfüllen.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, bei dem die magnetischen Teilchen eine mittlere Teilchengröße von 5 bis 100 im haben.

29. Verfahren nach Anspruch 23 oder 27, bei dem das lichtempfindliche Element eine Oberflächenschicht hat, die eine Ladungsinjektionsschicht umfasst.

30. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem die Ladungsinjektionsschicht Gleitmittelteilchen enthält.

31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, bei dem die Ladungsinjektionsschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 · 10&sup8; bis 1 · 10¹&sup5; Ohm·cm hat.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 31, bei dem die magnetischen Teilchen einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 · 10&sup4; bis 1 · 10&sup9; Ohm·cm haben.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 32, bei dem das lichtempfindliche Element auf ein Oberflächenpotential aufladbar ist, das mindestens 80% einer Gleichspannung beträgt, mit der das Aufladeelement von einer Stromquelle durch eine aus den magnetischen Teilchen gebildete Magnetbürste versorgt wird.