DE69523988T2

DE69523988T2 - Aufladevorrichtung

Info

Publication number: DE69523988T2
Application number: DE69523988T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Furuya; Harumi Ishiyama; Seiji Mashimo; Hideyuki Yano
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-06-22
Filing date: 1995-06-21
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2015-06-22
Also published as: EP0689101B1; DE69523988D1; KR0151324B1; EP0689101A3; CN1073720C; EP0689101A2; KR960001912A; US5579095A; CN1122460A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufladevorrichtung mit einem Aufladeelement oder -material, das mit einem aufzuladenden Element wie einem lichtempfindlichen Element oder einem dielektrischen Element in Kontakt gebracht werden kann.
Die Aufladevorrichtung lässt sich vorzugsweise bei einem Bilderzeugungsgerät wie einem Kopiergerät, einem Drucker oder dergleichen und einer in ein solches Bilderzeugungsgerät ein- und wieder ausbaubaren Prozesskassette anwenden.
Die EP-A-576203 offenbart ein lichtempfindliches Element mit einer Oberflächenladungsinjektionsschicht und einem mit der Ladungsinjektionsschicht in Kontakt befindlichen Kontaktaufladeelement, um das lichtempfindliche Element durch Ladungsinjektion elektrisch aufzuladen.
Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 57958/1986 offenbart die Verwendung einer Teilchenschicht wie etwa einer Magnetbürste als Kontaktaufladeelement.
Für die Ladungsinjektionsschicht des lichtempfindlichen Elements kann insbesondere ein Material verwendet werden, das ein isolierendes und lichtdurchlässiges Bindeharz und darin dispergierte feine elektrisch leitende Teilchen umfasst. Wenn eine mit einer Spannung versehene Auflademagnetbürste mit einer solchen Ladungsinjektionsschicht in Kontakt gebracht wird, ist eine große Zahl der angesprochenen elektrisch leitenden Teilchen vorhanden, als ob sie bezogen auf den leitenden Grundkörper des lichtempfindlichen Elements Schwimmelektroden darstellen würden, so dass davon ausgegangen werden kann, dass die durch die Schwimmelektroden zur Verfügung gestellten Kapazitäten elektrisch aufgeladen werden.
Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 274005/1994 offenbart eine Magnetbürste, die durch ein Gemisch aus Teilchen hohen Widerstands mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von nicht weniger als 5 · 10&sup4; Ohm·cm und elektrisch leitenden Teilchen mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von nicht mehr als 5 · 10&sup4; Ohm·cm gebildet wird.
Die Ladungsinjektionsschicht des lichtempfindlichen Elements sollte vorzugsweise elektrisch isolierend sein und ein lichtdurchlässiges Bindemittel mit darin dispergierten feinen elektrisch leitenden Teilchen umfassen.
Die Erfindung sorgt für eine Verbesserung der Aufladeteilchen verwendenden Aufladevorrichtung.
Die Erfindung zielt dementsprechend darauf ab, eine Aufladevorrichtung oder ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die oder das wirksam eine fehlerhafte Aufladung verhindert, die Fremdstoffen zuzuschreiben ist.
Die Erfindung zielt außerdem darauf ab, eine Aufladevorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen ein dielektrischer Zusammenbruch eines aufzuladenden Elements und eine elektrische Leckage zu dem aufzuladenden Element, die dem geringen Widerstand des Aufladematerials zuzuschreiben sind, wirksam unterdrückt oder verhindert werden können.
Darüber hinaus zielt die Erfindung darauf ab, eine Aufladevorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die wirksam eine Ablagerung der Aufladeteilchen auf dem aufzuladenden Element verhindern.
Die am 28.09.94 veröffentlichte Europäische Offenlegungsschrift Nr. EP-A-0617339 offenbart ein körniges Auflademittel, das elektrisch leitende Teilchen und Magnetteilchen hohen Widerstands enthält, wobei der spezifische Durchgangswiderstand der elektrisch leitenden Magnetteilchen 10&sup6; Ohm-cm oder weniger und der Magnetteilchen hohen Widerstands 10&sup6; Ohm-cm oder mehr beträgt.
Die Erfindung sieht eine Aufladevorrichtung vor, wie sie in Patentanspruch 1 angegeben ist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet eine Prozesskassette mit einer wie vorstehend angegebenen Aufladevorrichtung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt schematisch ein Bilderzeugungsgerät.
Fig. 2 ist eine grafische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen dem Mischungsverhältnis und dem spezifischen Durchgangswiderstand von Teilchen geringen Widerstands zeigt.
Fig. 3 veranschaulicht eine Leckage des Stroms in ein Stiftloch.
Fig. 4 veranschaulicht eine Situation; in der in eine Aufladebürste aus Magnetteilchen unterschiedlicher durchschnittlicher Teilchengrößen Toner eingebracht wurde.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt nun eine Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Bilderzeugungsgeräts, das eine Aufladevorrichtung verwendet, die einem Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht. In dieser Figur ist das Bilderzeugungsgerät als ein elektrofotografischer Laserstrahldrucker dargestellt.
Mit der Bezugszahl 1 ist ein Bildtrageelement bezeichnet, das in Form eines drehbaren elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements einer Drehtrommelbauart (lichtempfindliche Trommel) vorliegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein lichtempfindliches OPC- Element (OPC: organischer Fotoleiter) mit einem Durchmesser von 30 mm verwendet, das mit einer Prozessgeschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit) von 100 mm/s in der von einem Pfeil D angegebenen Uhrzeigerrichtung dreht.
Mit der lichtempfindlichen Trommel 1 steht eine elektrisch leitende Magnetbürste (Kontaktaufladeelement) 2 in Kontakt. Auf einer drehbaren Aufladehülse 21 aus unmagnetischem Material werden durch die von einem Magnet 22 erzeugte Magnetkraft Auflademagnetteilchen 23 abgelagert. Die Magnetbürste 2 wird von einer eine Aufladevorspannung aufbringenden Spannungsquelle 51 aus mit -700 V Aufladegleichspannung versorgt, so dass die Außenumfangsfläche des lichtempfindlichen Elements 1 durch Ladungsinjektionsaufladung gleichmäßig auf im Wesentlichen -700 V aufgeladen wird.
Die Oberfläche des auf diese Weise aufgeladenen lichtempfindlichen Elements 1 wird mit einem von einem nicht gezeigten Laserstrahlabtaster ausgegebenen Abtastlicht L belichtet, das gemäß elektrisch-digitalen Zeitreihenpixelsignalen, die für die beabsichtigte Bilderzeugung stehen, in der Intensität moduliert ist, so dass auf dem Außenumfang des lichtempfindlichen Elements 1 ein den beabsichtigten Bildinformationen entsprechendes elektrostatisches Latentbild erzeugt wird. Das elektrostatische Latentbild wird unter Verwendung von auf negative Polarität aufgeladenen magnetischen Einkomponentenisoliertonerteilchen durch eine Umkehrentwicklungsvorrichtung 3 zu einem Tonerbild entwickelt. Mit dem auf negative Polarität aufgeladenen Toner wird eine unmagnetische Entwicklungshülse 3a beschichtet, die einen Durchmesser von 16 mm hat und einen Magnet enthält. Der Abstand zur Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 1 ist auf 300 um festgelegt. Die Hülse dreht sich mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die lichtempfindliche Trommel 1, wobei an die Hülse 3a von einer Entwicklungsvorspannungsquelle 52 aus eine Entwicklungsvorspannung angelegt wird. Die Spannung ist eine Gleichspannung von - 500 V, die von einer rechteckförmigen Wechselspannung mit einer Frequenz von 1800 Hz und einer Spitze-Spitze- Spannung von 1600 V überlagert wird, so dass zwischen der Hülse 3a und dem lichtempfindlichen Element 1 eine sogenannte Sprungentwicklung erfolgt.
Von einer nicht gezeigten Blattvorschubstation wird außerdem ein Übertragungsmaterial P (Aufzeichnungsmaterial) zugeführt und zu einem vorbestimmten Zeitpunkt zu einem Spalt (Übertragungsposition) T vorgeschoben, der zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und einer damit unter einem vorbestimmten Druck in Druckkontakt gebrachten Übertragungswalze mittleren Widerstands 4 (Kontaktübertragungsmittel) ausgebildet ist. Von einer eine Übertragungsvorspannung aufbringenden Spannungsquelle 53 aus wird auf die Übertragungswalze 4 eine vorbestimmte Übertragungsvorspannung aufgebracht. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Walze einen Widerstand von 5 · 10&sup8; Ohm und wird zur Bildübertragung eine Gleichspannung von +2000 V aufgebracht.
Das in die Übertragungsposition T eingebrachte Übertragungsmaterial P wird in den Spalt T gezogen und von ihm vorgeschoben, wodurch das Tonerbild nach und nach durch die elektrostatische Kraft und den Druck von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 auf das Übertragungsmaterial P übertragen wird.
Nach der Aufnahme des Tonerbilds wird das Übertragungsmaterial P von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 getrennt und in eine wärmefixierende Fixiervorrichtung 5 eingebracht, in der das Tonerbild zu einem Endausdruck (Kopie) fixiert wird.
Nach der Tonerbildübertragung auf das Übertragungsmaterial P wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel von einer Reinigungsvorrichtung 6 gereinigt, so dass Resttoner oder andere Verunreinigungen entfernt werden, um so die Wiederholung des Bilderzeugungsvorgangs vorzubereiten.
Das Bilderzeugungsgerät dieses Ausführungsbeispiel verwendet eine Prozesskassette, die die lichtempfindliche Trommel 1, des Kontaktaufladeelement 2, die Entwicklungsvorrichtung 3 und die Reinigungsvorrichtung 6 (vier Prozessmittel) enthält und die als eine Einheit in einen Hauptaufbau des Bilderzeugungsgeräts ein- und wieder ausgebaut werden kann. Die Erfindung ist allerdings nicht auf dieses die Kassette 20 verwendende Bilderzeugungsgerät eingeschränkt.
Es folgt nun eine Beschreibung der bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten lichtempfindlichen Trommel.
Das lichtempfindliche Element ist ein negativ aufladbares lichtempfindliches OPC-Element und umfasst eine Aluminiumtrommel mit einem Durchmesser von 30 mm und fünf Funktionsschichten einschließlich einer ersten Schicht (Unterschicht), einer zweiten Schicht (Schicht zur Verhinderung einer positiven Ladungsinjektion), einer dritten Schicht (Ladungserzeugungsschicht) und einer vierten Schicht (Ladungsübertragungsschicht). Bei diesem Ausführungsbeispiel wird von einem lichtempfindlichen OPC-Element mit getrennten Funktionen Verwendung gemacht, das häufig eingesetzt wird. Diese Schichten stellen in Bezug auf die Erfindung keine Beschränkung dar, und für das lichtempfindliche Element kann einlagiges OPC- Material, ZnO, Selen, amorphes Silicium oder dergleichen verwendet werden.
Die fünfte Schicht ist eine Ladungsinjektionsschicht, die ein lichthärtendes Acrylharzmaterial und darin dispergierte ultrafeine SnO&sub2;-Teilchen umfasst. Genauer gesagt sind die SnO&sub2;-Teilchen, die einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von ungefähr 0,3 um haben und deren Widerstand durch Dotierung mit Antimon gesenkt wird, bezogen auf das Harzmaterial in einem Gewichtsverhältnis von 5 : 2 dispergiert.
Der spezifische Durchgangswiderstand der Ladungsinjektionsschicht ändert sich mit der Menge des darin dispergierten elektrisch leitenden SnO&sub2;. Um ein "Fließen" des Bilds zu verhindern, beträgt der Widerstand der Ladungsinjektionsschicht vorzugsweise nicht weniger als 1 · 10&sup8; Ohm·cm. Zur Messung des Widerstands der Ladungsinjektionsschicht wird die Ladungsinjektionsschicht auf eine isolierende Lage aufgebracht und der Oberflächenwiderstand unter Aufbringung von 100 V mit einem Hochwiderstandsmessgerät 4329A gemessen, das von Hewlett Packard bezogen werden kann.
Die auf diese Weise angesetzte Flüssigkeit wird durch ein geeignetes Aufbringungsverfahren wie etwa Eintauchen mit einer Dicke von ungefähr 3 um aufgebracht, um für eine Ladungsinjektionsschicht zu sorgen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der spezifische Durchgangswiderstand der Ladungsinjektionsschicht 1 · 10¹² Ohm · cm.
Der spezifische Durchgangswiderstand der Ladungsinjektionsschicht sollte vorzugsweise 1 · 10&sup8; - 1 · 10¹&sup5; Ohm · cm betragen.
Es folgt nun eine Beschreibung des Kontaktaufladeelements oder -materials.
Die elektrisch leitende Magnetbürste wird durch magnetische und elektrisch leitende Teilchen 23 auf der eine Magnetwalze 22 enthaltenden unmagnetischen und elektrisch leitenden Hülse 21 gebildet. Die Magnetwalze 22 ist ortsfest und die Hülse 21 dreht sich so, dass sich die Hülsenfläche zur lichtempfindlichen Trommel 1 an der zu ihr am nächsten liegenden Position entgegengesetzt bewegt. Die magnetische Flussdichte auf der Hülse beträgt an dieser nächstgelegenen Position 950 Gauß und das Aufrichten der Magnetbürste wird von einer der Hülse gegenüberliegenden magnetischen Zunge 24 beschränkt, so dass die Höhe der Bürste ungefähr 1 mm beträgt. Die Breite, in der die Auflademagnetteilchen der Magnetbürste abgelagert werden, beträgt in Längsrichtung (Richtung senkrecht zur Papierebene der Zeichnung) 200 mm und die Menge der Magnetteilchen der Magnetbürste ungefähr 10 g. der Spalt zwischen der Aufladehülse 21 und der lichtempfindlichen Trommel 1 beträgt 500 um.
Als nächstes wird das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen der Hülse und dem lichtempfindlichen Element beschrieben.
Das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis ist wie folgt definiert:
Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis (%) = (Umfangsgeschwindigkeit der Magnetbürste - Trommelumfangsgeschwindigkeit) / Trommelumfangsgeschwindigkeit · 100.
Um die Injektion zu verbessern, sollte das Geschwindigkeitsverhältnis vorzugsweise groß sein, jedoch sollte es in Anbetracht der Kosten oder Sicherheit so niedrig wie möglich sein, vorausgesetzt dass die Injektionseigenschaft gewährleistet ist. Wenn die Magnetbürste bei geringem Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis mit dem lichtempfindlichen Element kodirektional in Kontakt steht (die Umfangsflächen der Hülse und des lichtempfindlichen Elements bewegen sich an der Position, an der sie sich am nächsten sind, in die gleiche Richtung), lassen sich die Magnetteilchen der Magnetbürste verhältnismäßig einfach auf der Trommel ablagern, weswegen es vorzugsweise mehr als ±100% beträgt. -100% bedeutet jedoch, dass sich die Bürste in Ruhe befindet, wobei in diesem Fall aufgrund einer ungleichmäßigen Aufladung die Kontaktungleichmäßigkeit der Teilchen auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements auf dem Bild erscheint.
Angesichts dessen ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen der Oberfläche der Hülse und der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements so gewählt, dass die Oberfläche der Hülse an der zum lichtempfindlichen Element nächsten Position entgegengesetzt zu dem lichtempfindlichen Element mit 150% der Geschwindigkeit des lichtempfindlichen Elements bewegt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die auf das Aufladeelement aufgebrachte Spannung (V) und das Potential (V) des lichtempfindlichen Elements miteinander vorzugsweise direkt proportional mit einer Steigung von 1 verknüpft. Es folgt eine Beschreibung der bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Magnetteilchen. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthalten die Magnetteilchen zwei Arten von Magnetteilchen, und zwar A-Teilchen mit verhältnismäßig geringem Widerstand und B-Teilchen mit mittlerem Widerstand.
Die aus Magnetitteilchen bestehenden A-Teilchen (Sättigungsmagnetisierung von 59,6 A·m²/kg) haben eine durchschnittliche Teilchengröße von 25 um und einen spezifischen Durchgangswiderstand von nicht mehr als 10&sup5; Ohm·cm.
Die aus Ferritteilchen bestehenden B-Teilchen (Sättigungsmagnetisierung von 58,0 A·m²/kg) haben eine durchschnittliche Teilchengröße von 25 um und einen spezifischen Durchgangswiderstand von 6 · 10 Ohm·cm.
Es folgt eine Beschreibung des Messverfahrens für die durchschnittliche Teilchengröße und den Widerstand der Teilchen.
Zur Messung der Teilchengröße (Durchmesser) werden unter Verwendung eines optischen Mikroskops oder eines Rasterelektronenmikroskops zufällig mindestens 100 Teilchen herausgesucht und die Volumenteilchengrößenverteilung mit maximaler Horizontalspannweite berechnet, wobei die durchschnittliche Teilchengröße als die durchschnittliche Teilchengröße von 50% des Gesamtvolumens definiert ist. Alternativ kann von einem Laserrefraktions-Teilchengrößenverteilungsmessgerät AEROS (von Japan Denshi Kabushiki Kaisha) Verwendung gemacht werden, wobei der Bereich zwischen 0,05 und 200 um in 32 Abschnitte unterteilt wird und sich die durchschnittliche Teilchengröße als die Teilchengröße von 50% der Volumenverteilung definieren lässt.
Für den Widerstand der Teilchen werden 2 g Magnetteilchen in einen zylinderförmigen Behälter mit einer Bodenfläche von 227 cm² gefüllt und mit 6,6 kg/cm gepresst. Zwischen Deckel und Boden wird eine Spannung von 100 V angelegt. Der Widerstand wird auf Grundlage des Durchgangsstroms berechnet, wobei die Daten geglättet werden.
Die Sättigungsmagnetisierung der Teilchen wird unter Verwendung eines automatischen Aufzeichnungsgeräts für magnetische Eigenschaften mit oszillierendem Magnetfeld BHV-30 gemessen, das von Riken Denshi Kabushiki Kaisha Japan bezogen werden kann. Zur Messung der magnetischen Eigenschaften des Trägerpulvers wird ein externes Magnetfeld mit ±1 kOe erzeugt, wobei auf der Grundlage der Hysteresekurve mit dem äußeren Magnetfeld die Magnetisierungsstärke beim Magnetfeld von 1 kOe bestimmt wird.
Es wurden Bilder verglichen, die sich unter Verwendung von Magnetbürsten mit unterschiedlichem Mischungsverhältnis (Gewichtsverhältnis der A-Teilchen zum Gesamtgewicht), einer lediglich A-Teilchen verwendenden Magnetbürste und einer lediglich B-Teilchen verwendenden Magnetbürste ergaben. Die Bilder wurden mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Bilderzeugungsgeräts angefertigt. Um das Aufladevermögen der Magnetteilchen zu untersuchen, wurden die Aufladepotentiale gemessen. Das Aufladepotential des lichtempfindlichen Elements nach einmaligem Durchgang durch die Aufladeposition in Bezug auf die auf die Hülse aufgebrachte Spannung ist als Potentialumwandlungsrate definiert, die als Hinweis für die Aufladeeigenschaften zu verwenden ist. Eine Potentialkonvergenzrate von nicht weniger als 96% stellt in der Praxis kein Problem dar.
Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1
NG: nicht gut
F: ausreichend
G: gut
In der obigen Tabelle steht "NG" für das Auftreten einer fehlerhaften Aufladung in Form von schwarzen Streifen und "F" für ein im Wesentlichen zufriedenstellendes Bild, das trotz einer Verschmierung um ein Stiftloch herum in der Praxis verwendbar ist.
Aus der obigen Tabelle ergibt sich, dass die Potentialumwandlungseigenschaft nicht zufriedenstellend ist, wenn allein B-Teilchen verwendet werden. Andererseits tritt eine Stiftlochleckage auf, wenn allein A-Teilchen verwendet werden. Außerdem ist ersichtlich, dass beide Bedingungen erfüllt werden, wenn ein Gemisch aus A- und B-Teilchen verwendet wird. Mit zunehmendem Gehalt (Mischungsverhältnis) der A-Teilchen geringen Widerstands werden die Stromleitungswege innerhalb der Teilchen nur durch die A-Teilchen geringen Widerstands gebildet, was möglicherweise zu einer Stiftlochleckage führen kann. Angesichts dessen wird der Gehalt an A-Teilchen mit 40 Gew.-% oder weniger gewählt. Um für ein gutes Aufladevermögen zu sorgen, beträgt der Gehalt an A-Teilchen nicht weniger als 5 Gew.-%.
Die Beurteilung der Bilder und die Messung der Potentiale erfolgten unter den Bedingungen, dass das Mischungsverhältnis fest auf 10 Gew.-% eingestellt war, dass die gleichen B-Teilchen verwendet wurden und dass für die A- Teilchen verschiedene Widerstände verwendet wurden.
Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 2
NG: nicht gut
F: ausreichend
G: gut
Aus der Tabelle ergibt sich, dass bei einem zu geringen Widerstand der Teilchen mit geringem Widerstand die Teilchen dazu tendieren, auf dem lichtempfindlichen Element abgelagert zu werden, was zu einer fehlerhaften Bilderzeugung führen kann. Der Grund dafür ist wie folgt. Da der Widerstand der Teilchen gering ist, wird in die mit der Trommel in Kontakt stehenden Teilchen verhältnismäßig einfach elektrische Ladung eingebracht, weswegen die Teilchen bedingt durch die Kraft vom elektrischen Feld abgelagert werden. Wenn die Teilchen auf der Trommel abgelagert sind, wird das Lichtbild in der Lichtbelichtungsstation durch die abgelagerten Teilchen blockiert, was zu einer fehlerhaften Bilderzeugung führt. Wenn die Teilchen in die Entwicklungsvorrichtung eingemischt werden, kommt es zu einer Entwicklungsleckage oder einem Schleierbild. Wenn die Teilchen von der Trommel auf das Übertragungsmaterial übertragen werden, wird das Bild nicht richtig auf dem Übertragungsmaterial fixiert, was zu einem hochgradig groben Bild führt.
Wenn die Teilchenmenge abnimmt, kann die Magnetbürste keinen gleichmäßigen Kontakt mit der Trommel mehr eingehen und führt der Abschnitt mit fehlerhaftem Kontakt zu einer fehlerhaften Aufladung und daher zu einem fehlerhaften Bild. "NG" ist dabei als Hinweis auf die Ablagerung zu verstehen und steht für das Auftreten einer fehlerhaften Aufladung nach 1000-maligem Drucken auf ein Übertragungsmaterial der Größe A4. Wenn der Widerstand 3, 5 · 10³ Ohm · cm beträgt, kommt es nach 800 Druckvorgängen zum Auftreten einer fehlerhaften Aufladung und dadurch zu einer deutlichen Ablagerung.
Wenn der Widerstand der Teilchen geringen Widerstands hoch ist, verschlechtert sich die Potentialumwandlungseigenschaft. Wenn er 1,0 · 10&sup5; Ohm-cm beträgt, liegt die Potentialumwandlungseigenschaft bei 90%, was niedrig genug ist, um zu einer fehlerhaften Aufladung zu führen. Dabei ist unter einer fehlerhaften Aufladung keine nur in Teilen fehlerhafte Aufladung zu verstehen, die sich aus einem unzureichendem Kontakt der Magnetbürste ergibt, sondern eine gleichmäßige unzureichende Aufladung in einem Bereich, in dem zuvor die Belichtung durchgeführt wurde.
Aus dem Vorstehenden folgt, dass der Widerstand der Teilchen geringen Widerstands vorzugsweise nicht weniger als 6,0 · 10³ Ohm·cm und weniger als 1,0 · 10&sup5; Ohm·cm betragen sollte.
Als nächstes wurden Versuche durchgeführt, bei denen der Widerstand und Gehalt der Teilchen geringen Widerstands geändert wurde, ohne die B-Teilchen zu ändern.
Die Ergebnisse sind in Fig. 2 gezeigt.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sollte im Hinblick auf die Ablagerung der Teilchen auf dem lichtempfindlichen Element, der Aufladeeigenschaft des lichtempfindlichen Elements und der Stromleckage zum lichtempfindlichen Element der spezifische Durchgangswiderstand des Materials geringen Widerstands nicht weniger als 6,O·10³ Ohm·cm und weniger als 1,0·10&sup5; Ohmcm betragen und der Gehalt an Teilchen geringen Widerstands in den Teilchen insgesamt vorzugsweise 40 Gew.-% oder weniger betragen. Darüber hinaus sollten der spezifische Durchgangswiderstand X (Ohmcm) der Teilchen geringen Widerstands und der Gehalt Y (Gew.-%) des Materials geringen Widerstands in den Teilchen insgesamt vorzugsweise die folgende Gleichung erfüllen:
Y ≤ 15 + 2,5 log&sub1;&sub0;X.
Außerdem wurden Versuche mit Teilchen geringen Widerstands von 9,5 · 10&sup4; Ohm·cm und einem Mischungsverhältnis von 30% durchgeführt, wobei der Widerstand der Teilchen mittleren Widerstands geändert wurde. Es wurden die Potentiale gemessen.
Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 3
NG: nicht gut
F: ausreichend
G: gut
Aus der obigen Tabelle ergibt sich, dass bei einem geringen Widerstand des Materials mittleren Widerstands an einem Stiftloch in der Trommel eine Leckage auftritt. Bei einem hohen Widerstand der Schicht mittleren Widerstands verschlechtert sich die Aufladeeigenschaft dagegen selbst dann nicht deutlich, wenn er etwas hoch ist. Der Grund dafür ist wahrscheinlich der, dass die hinzugemischten Teilchen geringen Widerstands die elektrischen Stromwege gewährleisten. Im Fall herkömmlicher Teilchen mittleren Widerstands mit 1,0 · 10&sup8; Ohm·cm oder mehr kommt es zu einer fehlerhaften Aufladung.
Daraus folgt, dass der Einsatzbereich für die Teilchen mittleren Widerstands durch das Teilchengemisch vergrößert wird.
Angesichts dessen sollte der Widerstand des Teilchen mittleren Widerstands nicht weniger als 6,3 · 10&sup5; Ohm·cm und vorzugsweise nicht weniger als 1,0 · 10&sup6; Ohm·cm betragen.
Der Widerstand der Teilchen mittleren Widerstands beträgt vorzugsweise weniger als 1,0 · 10¹&sup0; Ohm·cm.
Es folgt eine. Beschreibung der vorteilhaften Wirkungen dieses Ausführungsbeispiels. Die Beständigkeit gegenüber einer Stiftlochleckage ist in Fig. 3 dargestellt. Wenn wie in Fig. 3(b) von einem Aufladeelement r mit geringem spezifischem Durchgangswiderstand Verwendung gemacht wird, fließt zum Stiftloch im lichtempfindlichen Element konzentriert Aufladestrom. Daher sinkt sowohl das Potential am Punkt A wie auch das Potential am Stiftloch auf im Wesentlichen 0 V, was dem Potential am Grundkörper des lichtempfindlichen Elements entspricht und was am Punkt A zu einer fehlerhaften Aufladung führt. Dies liegt daran, dass der Widerstand der zwischen dem Punkt A und dem Stiftloch vorhandenen Magnetteilchen in Fig. 3(b) lediglich 2r beträgt. Um dies zu verhindern, beträgt der Widerstand des Aufladeelements vorzugsweise 1,0 · 10&sup5; Ohm·cm oder mehr. Bei der direkten Ladungsinjektionsaufladung wird die Ladung andererseits von den Oberflächen der Magnetteilchen aus direkt in die Ladungsinjektionsschicht auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements injiziert, weswegen die Ladungsinjektionseigenschaft bei Verwendung des Aufladeelements geringen Widerstands verbessert wird. Die Gründe dafür sind die, dass sich die Zeitkonstante für die Ladungsinjektion mit abnehmendem Widerstand der Magnetteilchen verringert, wobei der Kontaktwiderstand an der Grenzfläche zwischen den Aufladeteilchen und dem lichtempfindlichen Element gering ist.
Wenn die Aufladung wie im Stand der Technik mit Magnetteilchen erfolgt, die eine Verteilung mit im Wesentlichen nur einem Widerstand aufweisen, ist es daher schwierig, sowohl für Beständigkeit gegenüber der Stiftlochleckage als auch für eine gute Ladungsinjektionseigenschaft zu sorgen.
Werden jedoch Magnetteilchen mit einer Verteilung unterschiedlicher Widerstände verwendet, kommt es durch das Nebeneinander der Teilchen geringen Widerstands und mittleren Widerstands zu einem makroskopischen Widerstand, der durch die magnetischen Teilchen höheren Widerstands bestimmt ist, weswegen sich der Aufladestrom nicht auf das Stiftloch im lichtempfindlichen Element konzentriert.
Wie im Einzelnen in Fig. 3(a) gezeigt ist, ist der Widerstand der Magnetteilchen zwischen dem Punkt A und dem Stiftloch mittelhoch, so dass am Punkt A ein Potentialabfall (von R+r auf R) verhindert wird.
In dem Bereich, in dem die Magnetteilchen geringen Widerstands und das lichtempfindliche Element in Kontakt stehen, ist die Injektionszeitkonstante klein und ist außerdem der elektrische Widerstand an der Grenzfläche gering, weswegen die Ladung unter einer zufriedenstellenden Aufladung in das lichtempfindliche Element injiziert wird.
Indem andererseits für den Widerstand des Materials geringen Widerstands nicht weniger als 10³ Ohm·cm verwendet wird, kommt es zu keiner Ablagerung der Teilchen, auch wenn sich die Teilchen geringen Widerstands verhältnismäßig einfach auf der Trommel ablagern ließen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Arten Magnetteilchen unterschiedlichen Widerstands gemischt, jedoch sind mit der gleichen vorteilhaften Wirkung auch drei oder mehr Arten Magnetteilchen unterschiedlichen Widerstands oder mit einer breiteren Verteilung der Widerstände verwendbar.
Um bei den Teilchen für einen unterschiedlichen Widerstand zu sorgen, wird bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils von den gleichen Ferritteilchen Verwendung gemacht, die jedoch eine unterschiedliche Oberflächenbehandlung erfahren haben, oder es wird Magnetit verwendet. Allerdings sind auch andere Materialien verwendbar, wie etwa aus Knetharzmaterial und Magnetpulver wie Magnetit gebildete Teilchen, ein Material, das zur Einstellung des Widerstands elektrisch leitenden Kohlenstoff oder dergleichen enthält, Sinterferrit, ein beliebiges der angesprochenen Materialien, das zur Einstellung des Widerstandsreduziert wurde, solche Magnetteilchen, die für den richtigen Widerstand galvanisiert wurden oder die mit einem widerstandsangepassten Harz beschichtet wurden.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann bei diesem Ausführungsbeispiel bei angemessener Aufladeeigenschaft wirksam eine Stiftlochleckage verhindert werden. Bei einem Widerstand von 6,0 · 10³ Ohm·cm oder mehr für die Teilchen geringen Widerstands kann die Ablagerung der Teilchen verhindert werden.
Durch Kombination des Aufladeelementes dieses Ausführungsbeispiels und einer Ladungsinjektionsschicht des lichtempfindlichen Elements mit einem Widerstand von 1 · 10&sup8; bis 1 · 10¹&sup5; Ohm·cm kann das lichtempfindliche Element innerhalb der in einem elektrofotografischen Prozess erforderlichen kurzen Zeitdauer ausreichend gleichmäßig aufgeladen werden, ohne dass es zum Zerfließen des Bilds kommt. Außerdem lässt sich eine angemessene Aufladeeigenschaft erzielen, da keine Teilchenablagerung auftritt.
Das Material des lichtempfindlichen Elements ist nicht auf das OPC-Material beschränkt, sondern eine zufriedenstellende Ladungsinjektion kann immer dann durchgeführt werden, wenn ein Aufladeelement gemäß diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird. Die Trommeloberfläche wurde im Einzelnen auf 480 V aufgeladen, und die auf die Hülse aufgebrachte Spannung betrug 500 V.
Bei der direkten Ladungsinjektion kann das bekannte Problem der Ozonerzeugung und der Oberflächenalterung des lichtempfindlichen Elements bei Langzeitverwendung umgangen werden.

Ausführungsbeispiel 2

Bei diesem Ausführungsbeispiel umfassen die die Auflademagnetbürste bildenden Magnetteilchen Teilchen unterschiedlicher Widerstände, wobei die durchschnittliche Teilchengröße der Teilchen geringen Widerstands kleiner als die der Teilchen höheren Widerstands ist.
Bei der herkömmlichen Kontaktaufladung, bei der die Ladungen unter Verwendung einer elektrischen Entladung bewegt werden, kann sich die Ladung bewegen und tritt daher selbst dann eine Aufladung auf, wenn zwischen dem lichtempfindlichen Element und zwischen dem Magnetteilchen ein Spalt vorhanden ist, sofern der Spalt ein Entladungsspalt ist.
Bei der direkten Injektionsaufladung bewegt sich die elektrische Ladung jedoch entlang der elektrisch leitenden Wege zwischen den Magnetteilchen und wird die elektrische Ladung durch direkten Kontakt zwischen den Magnetteilchen und der Ladungsinjektionsschicht der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements injiziert. Wenn bei einer Langzeitverwendung isolierende Fremdstoffe wie Toner oder dergleichen in das Magnetpulver eingemischt werden oder wenn sich der Oberflächenwiderstand der Magnetteilchen durch Toneranschmelzen oder dergleichen erhöht, kommt es zu einer Isolierung der elektrisch leitenden Wege, was unter diesen Umständen auf dem lichtempfindlichen Element zu ungeladenen oder unzureichend geladenen mikroskopischen Bereichen führt, wobei die fehlerhaft aufgeladenen Bereiche in einem elektrofotografischen Umkehrentwicklungsprozess als schwarze Punkte erscheinen. Makroskopisch wird der Abschnitt, in dem das Potential durch die vorherige Bildbelichtung oder dergleichen geschwächt ist, schwarz (positiv geladenes Phantombild).
Um dies zu unterdrücken, kann die durchschnittliche Teilchengröße verringert werden, um die Kontaktwahrscheinlichkeit zwischen den Aufladeteilchen und dem lichtempfindlichen Element und zwischen den Magnetteilchen zu erhöhen. Die Verringerung der durchschnittlichen Teilchengröße führt jedoch bei den einzelnen Teilchen zu geringeren einschränkenden Magnetkräften, weswegen die Magnetteilchen auf dem lichtempfindlichen Element abgelagert werden.
Angesichts dessen ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die durchschnittliche Teilchengröße der Teilchen mit verhältnismäßig geringem Widerstand kleiner als die der Teilchen mit verhältnismäßig hohem Widerstand, was für eine Immunität gegenüber isolierenden Fremdstoffen und einer Ablagerung der Magnetteilchen führt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird von B-Teilchen mittleren Widerstands wie in Ausführungsbeispiel 1 und von C-Teilchen als Teilchen geringen Widerstands Verwendung gemacht. Die B-Teilchen sind Ferritteilchen mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von 6,4 · 10 Ohm·cm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 25 um. Die C-Teilchen sind Magnetitteilchen mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von 8,9 · 10&sup4; Ohm·cm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 um. Diese Teilchen sind in einem Verhältnis von B:C = 9 : 1 gemischt (der Gehalt an C-Teilchen beträgt 10 Gew.-%), wobei aus dem Teilchengemisch eine Magnetbürste gebildet wird.
Die Teilchengröße (durchschnittlicher Teilchendurchmesser) und der Widerstand wurden auf dieselbe Weise wie in Ausführungsbeispiel 1 gemessen.
Bei der Verwendung von Teilchen mit unterschiedlichen durchschnittlichen Teilchendurchmessern ergibt sich folgender Vorteil. Selbst wenn nach einer Langzeitverwendung isolierendes Material wie Toner oder Papierstaub eingebracht wird, was zu einer Blockierung der elektrischen Leitung zwischen den Magnetteilchen und/oder zwischen den Magnetteilchen und der lichtempfindlichen Trommel führt, wird wie in Fig. 4 gezeigt zwischen den Magnetteilchen großen Durchmessers durch die Teilchen kleinen Durchmesser ein elektrisch leitender Weg gebildet, was den elektrischen Pfad sicherstellt und daher eine fehlerhafte Aufladung verhindert.
Das Vorhandensein der Teilchen kleineren Durchmessers zwischen den Magnetteilchen und der lichtempfindlichen Trommel führt von der Wirkung her zu einer Vergrößerung des Spalts zwischen den Magnetteilchen und dem lichtempfindlichen Element, weswegen die Aufladeeigenschaft weiter verbessert wird. Indem die großen Teilchen und die kleinen Teilchen kombiniert werden, werden die kleinen Teilchen magnetisch und physikalisch auf die großen Teilchen beschränkt bzw. von diesen gehalten, so dass die Ablagerung magnetischer Teilchen unterdrückt wird.
Wie bereits in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben wurde, ist in diesem Fall auch dann, wenn der spezifische Durchgangswiderstands einer Teilchenart gering ist, der Widerstand der Magnetteilchen insgesamt im Wesentlichen durch die Teilchen mit hohem Durchgangswiderstand bestimmt, weshalb die Beständigkeit gegenüber der Stiftlochleckage aufrechtgehalten werden kann. Der Widerstand der kleinen Magnetteilchen, die die elektrisch leitenden Wege bilden, ist daher vorzugsweise kleiner als der der großen Teilchen.
Abgesehen von den Magnetteilchen dieses Ausführungsbeispiels wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Ausführungsbeispiel 1 Versuche durchgeführt (100 mm/s Prozessgeschwindigkeit) und Drucklangzeittests durchgeführt. Für 10.000 Blätter der Größe A4 konnten angemessene Aufladeeigenschaften bestätigt werden.
Nach der Verarbeitung von 10.000 Blättern wurden die Magnetteilchen mit einem Elektronenmikroskop begutachtet. In die magnetischen Teilchen waren Tonerteilchen eingemischt, doch wegen der kleinen elektrisch leitenden Magnetteilchen zwischen den großen Magnetteilchen konnte der elektrisch leitende Weg beibehalten werden. Da die kleinen Magnetteilchen das Fließvermögen der Magnetteilchen insgesamt erhöhen und da die kleinen Teilchen außerdem als eine Art Kissen fungieren, die die Scherung zwischen den Magnetteilchen verringern, war kaum ein Anschmelzen des Toners an den großen Magnetteilchen erkennbar.

Vergleichsbeispiel 1

Für das Aufladematerial wurde lediglich von Ferritmagnetteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 15 um und einem spezifischen Durchgangswiderstands von 6,9 · 10&sup7; Ohm·cm Verwendung gemacht.
In der Anfangsphase erfolgte eine gleichmäßige Aufladung und wurden gute Bilder erzeugt. Nach Verarbeitung von 4000 Blättern trat jedoch eine fehlerhafte Aufladung auf, wobei bei der Umkehrentwicklung insbesondere ein Ladungsphantombild erschien.

Vergleichsbeispiel 2

Bezogen auf das Gewicht wurden Ferritmagnetteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 15 um und einem spezifischen Durchgangswiderstand von 6,9 · 10 Ohm·cm sowie Ferritmagnetteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 um und einem spezifischen Durchgangswiderstand von 6,9 · 10&sup7; Ohm·cm in einem Mischungsverhältnis von 10 : 1 (9,1 Gew.-%) gemischt.
Bei Verwendung dieses Gemischs trat nach Verarbeitung von 5000 Blättern ein Ladungsphantombild auf.

Vergleichsbeispiel 3

Für das Aufladematerial wurde lediglich von Ferritmagnetteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 um und einem spezifischen Durchgangswiderstand von 6,0 · 10&sup7; Ohm·cm Verwendung gemacht.
Aufgrund einer Verringerung der Teilchenmenge nach Verarbeitung von 1000 Blättern kam es zu einer fehlerhaften Aufladung.
Für das Aufladephantombild wird ein vollständig schwarzes Bild und danach ein vollständig weißes Bild erzeugt. Dann wird nach einer vollen Drehung der lichtempfindlichen Trommel durch ein Macbeth-Dichtemessgerät (RD-1255, von Macbeth zu beziehen) die Dichte des Hintergrundschleiers bei vollständigem Schwarz gemessen, der der unzureichenden Aufladung zuzuschreiben ist, und die gemessene Dichte als Hinweis auf die Aufladeeigenschaft genommen. Es konnte bestätigt werden, dass die Dichte des Schleiers bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2 mit der Zahl der Verarbeitungsabläufe zunimmt.
Die Oberfläche der Magnetteilchen in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 wurde mit einem Elektronmikroskop begutachtet. Es konnte die Einbringung von Tonerteilchen in die Magnetteilchen bestätigt werden. Im weiteren Verlauf schmolzen der Toner und dergleichen an der Oberfläche der Magnetteilchen an. Dies beeinträchtigte die Bewegung der elektrischen Ladung in dem Magnetpulver. Es folgt nun eine Beschreibung eines zu bevorzugenden Zusammenhangs zwischen dem Widerstand und der durchschnittlichen Teilchengröße der magnetischen Teilchen geringen Widerstands, auf den die Erfinder stießen.
Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse von Versuchen mit Ferritmagnetteilchen mittleren Widerstands (durchschnittliche Teilchengröße: 50 um) die einen spezifischen Durchgangswiderstands von 6,7 · 10&sup9; Ohm·cm hatten, und 10 Gew.-% Magnetteilchen geringen Widerstands mit unterschiedlichem spezifischen Durchgangswiderstand und unterschiedlicher durchschnittlicher Teilchengröße. Mit diesem Gemisch wurden die Bilder erzeugt. Tabelle 4
NG: nicht gut F: ausreichend G: gut E: Hervorragend
Aus der obigen Tabelle ergibt sich, dass sich eine im Wesentlichen zufriedenstellende Aufladeeigenschaft ohne Aufladephantombild selbst bei kontinuierlicher Verarbeitung von 5000 Blättern ergab, wenn der spezifische Durchgangswiderstand der zu mischenden Magnetteilchen geringen Widerstands weniger als 1 · 10&sup5; Ohm·cm und die durchschnittliche Teilchengröße nicht mehr als 30 um betrug. Darüber hinaus ergab sich eine zufriedenstellende Aufladeeigenschaft ohne Aufladephantombild auch bei kontinuierlicher Verarbeitung von 10.000 Blättern, wenn der spezifische Durchgangswiderstand der zu mischenden Magnetteilchen geringen Widerstands weniger als 5 · 10&sup4; Ohmcm und der durchschnittliche Teilchendurchmesser nicht mehr als 15 um betrug.
Tabelle 5 zeigt die Ergebnisse für den Fall von aus Ferrit bestehender Magnetteilchen mittleren Widerstands mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von 6.9 · 10&sup7; Ohm·cm. Tabelle 5
Ng: nicht gut F: ausreichend G: gut E: Hervorragend
Aus der obigen Tabelle ergibt sich, dass sich eine zufriedenstellende Aufladeeigenschaft ohne Aufladephantombild auch bei kontinuierlicher Bearbeitung von 10.000 Blättern ergab, wenn der spezifische Durchgangswiderstand der zu mischenden Teilchen geringen Widerstands weniger als 1 · 10&sup5; Ohm-cm und die durchschnittliche Teilchengröße nicht mehr als 30 um betrug.
Darüber hinaus ergab sich eine hervorragende Aufladeeigenschaft ohne Aufladephantombild auch bei kontinuierlicher Bearbeitung von 10.000 Blättern, wenn der spezifische Durchgangswiderstand der zu mischenden Magnetteilchen geringen Widerstands weniger als 5 · 10&sup4; Ohmcm und die durchschnittliche Teilchengröße nicht mehr als 15 um betrug.
Wie vorstehend beschrieben ist, konnten die Probleme beim Stand der Technik in Bezug auf die Verunreinigung des Magnetpulvers und/oder die fehlerhafte Aufladung bei Verwendung des Gemischs aus Magnetteilchen mittleren Widerstands mitgroßer Teilchengröße und Magnetteilchen geringen Widerstands mit kleiner Teilchengröße als Aufladeelement deutlich verringert werden. Im Hinblick auf die Verhinderung von Ablagerungen und die Aufladeeigenschaften haben die Magnetteilchen geringen Widerstands mit der kleinen Teilchengröße vorzugsweise einen spezifischen Durchgangswiderstand von nicht weniger als 6,0 · 10³ Ohm·cm und weniger als 1,0 · 10&sup5; Ohm·cm und vorzugsweise eine durchschnittliche Teilchengröße von nicht mehr als 30 um. Im Hinblick auf die Verhinderung von Stiftlöchern haben die Magnetteilchen mittleren Widerstands mit der großen Teilchengröße vorzugsweise einen spezifischen Durchgangswiderstand von nicht weniger als 6,3 · 10 Ohm·cm.
Darüber hinaus haben die Magnetteilchen mittleren Widerstands mit der großen Teilchengröße im Hinblick auf die Verhinderung von Ablagerungen und die Aufladegleichmäßigkeit vorzugsweise einen spezifischen Durchgangswiderstand von weniger als 1 · 10¹&sup0; Ohm·cm und vorzugsweise eine durchschnittliche Teilchengröße von nicht weniger als 15 um und nicht mehr als 100 um.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel erfolgte die Beschreibung mit Bezug auf zwei Teilchenarten unterschiedlicher Größe, jedoch sind auch drei oder mehr Teilchenarten verwendbar. Für eine Verhinderung der Ablagerung und die zufriedenstellende Aufladeeigenschaftswirkung ist dann gesorgt, wenn eine breite Teilchengrößenverteilung mit den vorstehend beschriebenen Teilchengrößenbereichen verwendet wird.

Ausführungsbeispiel 3

Bei diesem Ausführungsbeispiel wurden Schmierstoffteilchen dispergiert, um die Oberflächenenergie der Ladungsinjektionsschicht auf der Außenfläche des lichtempfindlichen Elements zu verringern. Der Grund dafür ist das Ablösen insbesondere der kleinen Teilchen von der Magnetbürste aufgrund von Molekularkräften zwischen den Magnetteilchen und dem lichtempfindlichen Element. Bei diesem Ausführungsbeispiel wurden PTFE-Teilchen (Teflon, von Dupont erhältlich) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,3 um hinzugefügt (30 Gew.-% bezogen auf das Bindemittel).
Für den Fall, dass die Teflonteilchen oder dergleichen in der Ladungsübertragungsschicht dispergiert werden, um dem lichtempfindlichen Element Schmiervermögen zu verleihen, ist ihr Anteil in Anbetracht der Tatsache, dass die Dicke der Ladungsübertragungsschicht beispielsweise ganze 20 um dick sein kann, verhältnismäßig gering, da sie das Lichtbild streuen.
Die Ladungsinjektionsschicht hat jedoch eine geringere Dicke von etwa nur 2 bis 3 um, weshalb die Lichtstreuung keine besondere Berücksichtigung finden muss und der Anteil daher 30% betragen kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die als Schmiermittel dienenden Teflonteilchen in der Ladungsinjektionsschicht dispergiert, so dass die Oberflächenenergie der Ladungsinjektionsschicht gesenkt wird, was die Trenneigenschaft der Teilchen verbessert. Die Ablagerung der Teilchen mit kleiner Teilchengröße kann daher verglichen mit dem Fall ohne dispergiertem Schmiermittel deutlich gesenkt werden.
Ferritteilchen (Magnetteilchen) mit einer Teilchengröße von 15 um und Magnetitteilchen mit einer Teilchengröße von 1 um wurden in einem Verhältnis von 20 : 1 gemischt und das Gemisch mit einer lichtempfindlichen Trommel verwendet, bei der kein Schmiermittel dispergiert war. Nach Verarbeitung von 1000 Blättern wurde das Teilchenverhältnis gemessen. Es konnte bestätigt werden, dass sich der Anteil der 1 um großen Magnetitteilchen auf 1000 : 1 verringert hatte und dass infolge einer Verschlechterung der Aufladeeigenschaft die Schleierbildung zunahm.
Im Fall der Kombination der lichtempfindlichen Trommel und des Teilchengemischs mit dem dispergierten Teflon konnte jedoch eine gute Aufladeeigenschaft beibehalten werden und änderte sich das Teilchenverhältnis selbst nach Verarbeitung von 1000 Blättern kaum.
In diesem Ausführungsbeispiel wurden als Schmierstoff Teflonmaterialteilchen dispergiert. Jedoch lassen sich ähnlich vorteilhafte Wirkungen auch dann erzielen, wenn Polyolefin- oder Silikonteilchen dispergiert werden.

Claims

1. Aufladevorrichtung, mit einem Trageelement zum Tragen einer Schicht eines Aufladematerials in Form einer Teilchenschicht, wobei das Aufladematerial zum Aufladen eines aufzuladenden Elements eine Teilchenschicht enthält, die mit einer Spannung versorgt und mit dem aufzuladenden Element in Kontakt gebracht werden kann und die erste Magnetteilchen mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von nicht weniger als 6,0 · 10³ Ohm·cm und nicht mehr als 1,0 · 10&sup5; Ohm·cm aufweist, die mit zweiten Magnetteilchen mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von nicht weniger als 6,3 · 10&sup5; Ohm·cm gemischt sind, wobei der Anteil der ersten Teilchen bezogen auf das Gewicht der Teilchenschicht nicht mehr als 40 Gew.-% beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die ersten Teilchen eine durchschnittliche Teilchengröße aufweisen, die kleiner als die der zweiten Teilchen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die ersten Teilchen eine durchschnittliche Teilchengröße von nicht weniger als 30 Mikrometer haben.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Aufladematerial beweglich ist und sich die Umfangsgeschwindigkeit des Aufladematerials von der Umfangsgeschwindigkeit des aufzuladenden Elements unterscheidet.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die ersten Teilchen aus Magnetit und die zweiten Teilchen aus Ferrit bestehen.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Anteil der ersten Teilchen nicht weniger als 5 Gew.-% der Teilchenschicht beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der spezifische Durchgangswiderstand x (Ohm·cm) der ersten Teilchen und das Gewichtsverhältnis y der ersten Teilchen bezogen auf die Teilchenschicht die folgende Gleichung erfüllen:

y ≤ 15 + 2,5 log&sub1;&sub0; x.

8. Prozesskassette, die sich in einen Hauptaufbau eines Bilderzeugungsgeräts ein- und wieder ausbauen lässt und eine Aufladevorrichtung enthält, wie sie in einem der vorangehenden Ansprüche beansprucht ist.

9. Prozesskassette nach Anspruch 8, bei der das aufzuladende Element mit einer Ladungsinjektionsschicht versehen ist, die einen spezifischen Durchgangswiderstand von 1,0 · 10&sup8; - 1,0 · 10¹&sup5; Ohm·cm hat.

10. Prozesskassette nach Anspruch 8, bei der das aufzuladende Element innen von der Ladungsinjektionsschicht mit einer lichtempfindlichen Schicht versehen ist, die Licht durchlässt und ein isolierendes Bindemittel and darin eingebettete feine elektrisch leitende Teilchen aufweist.

11. Prozesskassette nach einem der Ansprüche 9 bis 10, bei der die Ladungsinjektionsschicht darin eingebettete Schmierstoffteilchen aufweist.

12. Prozesskassette nach Anspruch 11, bei der die Schmierstoffteilchen aus Fluorharz-, Polyolefinharz- oder Silikonharzmaterial bestehen.