DE69535174T2

DE69535174T2 - Bilderzeugungsverfahren

Info

Publication number: DE69535174T2
Application number: DE69535174T
Authority: DE
Inventors: Shuichi Aita; Toshiyuki Yoshihara; Tsutomu Kukimoto; Satoshi Yoshida; Yoshifumi Hano; Yuki Nishio
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-03
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: KR0163997B1; EP0706097B8; CN1081346C; EP0706097A2; KR960015109A; EP0706097B1; CN1150263A; US5576810A; EP0706097A3; DE69535174D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsverfahren, das in geeigneter Weise anwendbar ist bei beispielsweise einem Drucker, einem Kopiergerät, einem Faxgerät und usw., von dem Typ, der unter Anwendung eines Schemas der Umkehrentwicklung eine Elektrofotografie verwendet, und keine besondere Reinigungsvorrichtung erfordert, sondern ein einzelnes Element zur Entwicklung und Rückgewinnung des Resttoners verwendet.
Bislang sind zahlreiche elektrofotografische Verfahren bekannt. In solchen Verfahren wird ein elektrostatisches latentes Bild auf einem fotoempfindlichem Element, das ein fotoleitfähiges Material umfasst, durch verschiedene Mittel erzeugt, und wird mit einem Toner entwickelt, um ein visuelles Tonerbild zu erzeugen. Nachfolgend wird das resultierende Tonerbild, nachdem es bei Bedarf auf ein Übertragungsmaterial wie Papier übertragen worden ist, fixiert, beispielsweise durch Anwendung von Wärme und/oder Druck, um eine Kopie oder einen Druck zu erhalten. Tonerpartikel, die auf dem fotoempfindlichen Element verbleiben, ohne auf das Übertragungsmaterial übertragen worden zu sein, werden von dem fotoempfindlichen Element in einem reinigenden Schritt entfernt.
In dem reinigenden Schritt wurde konventionell als reinigende Einrichtung eine Klinge, eine Fellbürste, eine Walze usw. verwendet. Durch die reinigende Einrichtung oder das reinigende Element wird der Übertragungsresttoner in mechanischer Weise abgekratzt oder zurückgehalten, um in einem Abfalltonergefäß zurückgewonnen zu werden. Demgemäß wurden zahlreiche Probleme verursacht durch das Pressen eines derartigen reinigenden Elements gegen die Oberfläche des fotoempfindlichen Elements. Beispielsweise kann durch starkes Pressen des Elements das fotoempfindliche Element abgenutzt werden, um zu einer kurzen Lebensdauer des fotoempfindlichen Elements zu führen.
Des Weiteren, unter dem Gesichtspunkt der Vorrichtung, wird die gesamte Vorrichtung natürlich infolge des Bereitstellens einer solchen reinigenden Vorrichtung vergrößert, was damit ein Hindernis hinsichtlich des allgemeinen Bedarfs nach einer kleineren Vorrichtung darstellt.
Des Weiteren, unter einem ökologischem Gesichtspunkt und der effektiven Nutzung eines Toners, ist ein System, das zu keinem Abfalltoner führt, erwünscht.
Dagegen wurde beispielsweise ein gleichzeitig entwickelndes und reinigendes System oder ein sogenanntes reinigerloses System vorgeschlagen in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung (JP-A) 5-2287, um das Problem von Bildfehlern eines positiven Geistes, eines negativen Geistes usw. infolge eines solchen Übertragungsresttoners zu lösen.
Nun wird beschrieben, warum Geisterbilder erscheinen.
Im Falle, dass eine Oberfläche eines fotoempfindlichen Elements in wiederholter Weise für eine Schicht eines Übertragungsmaterials verwendet wird, d.h. wenn eine Umfangslänge des fotoempfindlichen Elements kürzer ist als die Länge des Übertragungsmaterials in der Bewegungsrichtung des Übertragungsmaterials, muss ein Zyklus des Aufladens, der Belichtung und der Entwicklung wiederholt werden auf dem fotoempfindlichen Element, um ein Bild auf dem Übertragungsmaterial zu vervollständigen. Wenn in diesem Fall etwas Übertragungsresttoner lokal auf dem fotoempfindlichen Element vorhanden ist, wird das fotoempfindliche Element an diesem Teil nicht ausreichend belichtet, was somit zu einem Versagen führt, ein ausreichend niedriges Potential bereitzustellen und zu einem ungenügenden Entwicklungskontrast führt. Im Falle des Modus einer Umkehrentwicklung erscheint der unzureichend belichtete Teil als negativer Geist mit einer geringeren Dichte als der umgebende Teil im vollendeten Bild. Wenn andererseits ein Teil des fotoempfindlichen Elements, der einem ungenügenden Reinigen und Beibehalten von etwas Resttoner darauf ausgesetzt ist, einer Entwicklung unterzogen wird, wird der Teil, der den Resttoner zurückhält, weiter entwickelt mit einem frischen Toner, um zu einem positiven Geist zu führen mit einer höheren Bilddichte als der umgebende Teil.
In den bislang vorgeschlagenen reinigerlosen Systemen, offenbart in JP-A 59-133573, JP-A 62-203182, JP-A 63-133179, JP-A 64-20587, JP-A 2-302772, JPA-4-155361, JP-A 5-2289, JP-A 5-54382 und JP-A 5-61383, wurde vorgeschlagen, derartige Geist-Probleme zu vermeiden, beispielsweise durch Bestrahlen mit einem Licht von hoher Intensität oder durch Verwenden eines Toners, der eine bestimmte Wellenlänge des belichtenden Lichts durchlässt.
Allerdings ist bei einem alleinigen Verwenden eines solchen intensiven belichtenden Lichts wahrscheinlich, dass latente Bildpunkte verschwimmen, so dass die Reproduzierbarkeit einzelner Punkte beeinträchtigt werden kann, um zu einer schlechteren Auflösung zu führen und zu einem grafischen Bild mit unzureichender Gradation.
Andererseits kann die Verwendung eines Toners, der ein Belichtungswellenlängenlicht durchlässt, eine Lichttransmission zulassen durch ein fixiertes Tonerbild, das geglättet worden ist und frei ist von Korngrenzen, zeigt aber im Allgemeinen eine geringen Effekt, weil die Unterbrechung eine Belichtungslichts hauptsächlich verursacht wird durch Streuung bei den Tonerpartikeloberflächen, eher als durch die Farbe des Toners per se. Des Weiteren schränkt diese Maßnahme die Breite der Tonerfarbewahl ein und erfordert mindestens drei Belichtungseinrichtungen, die verschiedene Wellenlängen des Lichts im Falle der Erzeugung eines Vollfarbbildes aussenden. Dies steht deutlich der Aufgabe des Bereitstellens einer einfacheren Vorrichtung, die ein Charakteristikum der gleichzeitigen Entwicklung und des reinigenden Systems ist, entgegen.
Aus den obigen Gründen zeigen die bislang vorgeschlagenen gleichzeitigen Entwicklungs- und Reinigungs-Systeme, d.h. die reinigerlosen Bilderzeugungssysteme, keine ausreichende Leistung zur Bilderzeugung bei verschiedenen Formen von Übertragungsmaterialien, einschließlich einem dicken Papier, das leicht eine schlechte Übertragungseffizienz bereitstellt, und einem Transparentfilm für Overheadprojektoren, der eine größere Menge von Toner erfordert als gewöhnliches Papier. Des Weiteren, hinsichtlich der Bildqualität, kann wegen einer schlechteren individuellen Punktreprojizierbarkeit eine ausreichende Bildqualität nicht erreicht werden, z.B. bei grafischen Bildern.
JP-A-63133179 offenbart ein Bilderzeugungsverfahren, umfassend eine aufladenden Schritt, einen Belichtungsschritt, einen entwickelten Schritt und einen Übertragungsschritt. Das in diesem Verfahren reinigerlose System hat eine Empfindlichkeit einer Halb-Abschwächungs-Belichtungsintensität von 0,62 cJ/m², wobei die Quantität des Belichtungslichts bei 2,0 bis 3,0 cJ/m² festgelegt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dem gemäß ist eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bilderzeugungsverfahren bereitzustellen, das geeignet ist für ein gleichzeitiges Entwicklungs- und Reinigungs-System.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Bilderzeugungsverfahren, das fähig ist, einen positiven oder negativen Memory zu vermeiden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren bereitzustellen, das fähig ist, Bilder zu erzeugen mit einer guten individuellen Punktreprojizierbarkeit und einer ausgezeichneten Gradations-Eigenschaft.
Die obigen Aufgaben werden erreicht durch Bereitstellen eines Bilderzeugungsverfahrens gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden weiter ersichtlich bei Berücksichtigung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 bis 8 zeigen charakteristische Oberflächenpotential-Belichtungsintensitätskurven der fotoempfindlichen Elemente, erhalten in Herstellungsbeispielen 1 bis 8.
9 ist eine schematische Veranschaulichung einer Bilderzeugungsvorrichtung für das Ausführen einer Ausführungsform des Bilderzeugungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
10–12 veranschaulichen jeweils ein Bildmuster, das in einem nachstehend auftauchenden Beispiel verwendet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das Bilderzeugungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen aufladenden Schritt des Aufladens eines elektrofotografischen fotoempfindlichen Elements, einen Belichtungsschritt des Belichtens des aufgeladenen fotoempfindlichen Elements, um darauf ein elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen, einen entwickelnden Schritt des Entwickelns des elektrostatischen latenten Bildes mit einem Toner, um ein Tonerbild zu erzeugen, und einen Übertragungsschritt des Übertragens des Tonerbildes auf ein Übertragungsmaterial. Im entwickelnden Schritt wird auch Resttoner, der auf dem fotoempfindlichen Element verbleibt, nach dem Übertragungsschritt zurückgewonnen.
Im Belichtungsschritt wird das fotoempfindliche Element bei einer Belichtungsintensität belichtet, die mindestens eine minimale Belichtungsintensität Emin. ist, und unterhalb einer maximalen Belichtungsintensität Emax. ist. Emin. wird bestimmt auf einer charakteristischen Oberflächenpotential-Belichtungsintensitätskurve des fotoempfindlichen Elements, durch Bestimmen einer ersten Steigung S1 einer geraden Linie, die verbindet einen Punkt, der ergibt ein Dunkelteil-Potential Vd, und einen Punkt, der ergibt einen Wert (Vd + Restpotential Vr)/2, Bestimmen eines Kontaktpunktes zwischen einer Tangenten mit einer Steigung S1/20 und der charakteristischen Oberflächenpotential-Belichtungsintensitätskurve, und Bestimmen der minimalen Belichtungsintensität als Belichtungsintensität bei dem Kontaktpunkt. Andererseits wird Emax. bestimmt als 5 mal eine Halb-Abschwächungs(Belichtungs)-Intensität auf der charakteristischen Oberflächenpotential-Intensitätskurve.
In dem Bilderzeugungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn die Belichtungsintensität weniger als die oben angegebene minimale Belichtungsintensität Emin. ist, wird das resultierende Bild mit verdünnten oder kratzigen Linienbildern begleitet und wird auch begleitet von einem Geisterbild. Im Falle, dass die Belichtungsintensität 5 mal die Halb- Abschwächungsintensität oder mehr ist, können Geisterbilder nicht auftreten, sondern einzelne Punkte werden deformiert, um ein Auflösungsversagen und ein geringeres Gradationsmerkmal zu verursachen.
Die charakteristische Oberflächenpotential-Belichtungsintensitätskurve eines elektrofotografischen fotoempfindlichen Elements, das hierin erwähnt ist, wird hergestellt auf der Grundlage von Daten, erhalten unter Prozessbedingungen für das tatsächliche Verwenden des fotoempfindlichen Elements. Die Messung wird durchgeführt durch Anordnen eines Testers eines Oberflächenpotentialmeters bei einer Position, unmittelbar nach Belichtung, um zunächst ein Potential auf dem fotoempfindlichen Element in der Abwesenheit von Belichtung zu messen, um ein Dunkelteil-Potential Vd bereitzustellen. Danach wird die Belichtungsintensität allmählich erhöht, um sukzessiv das Oberflächenpotential des fotoempfindlichen Elements zu messen und aufzuzeichnen. Die Halb-Abschwächungs-Intensität wird definiert als eine Belichtungsintensität, die ein Oberflächenpotential von Vd/2 ergibt, d.h. eine Hälfte des Dunkelteil-Potentials Vd. Des Weiteren wird das Restpotential Vr definiert als ein Oberflächenpotential des fotoempfindlichen Elements nach Belichtung mit einer Intensität von Licht, die 30 mal die Halb-Abschwächungs-Intensität ist.
In der vorliegenden Erfindung wird eine individuelle Punktreproduzierbarkeit insbesondere verbessert, wenn ein fotoempfindliches Element verwendet wird, das eine Halb-Abschwächungs-Intensität von höchstens 0,3 cJ/m² (μJ/cm²) zeigt. Dies ist der Fall, weil ein solches fotoempfindliches Element mit hoher Empfindlichkeit in Erwiderung auf Lichtunterbrechung mit dem Resttoner eine kleinere Potentialschwankung zeigt.
Des weiteren kann ein Parameter, berechnet als der Belichtungsintensitätsbereich (Emax. – Emin./Halb-Abschwächungs-Intensität) vorzugsweise 0,7, weiter bevorzugt mindestens 1,0 sein, um eine höhere Breite des Auswählens von Belichtungsbedingungen bereitzustellen.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete elektrofotografische fotoempfindliche Element kann ein gewöhnliches sein, das mindestens eine fotoempfindliche Schicht auf einem elektrischleitfähigen Träger umfasst.
Ein elektrisch leitfähiger Träger kann im Allgemeinen umfassen ein Metall wie Aluminium oder Edelstahl, einen Kunststoff, der beschichtet ist mit einer Schicht einer Aluminiumlegierung oder einer Indiumoxid-Zinnoxid-Legierung, einer Papier- oder Kunststoff-Schicht, imprägniert mit elektrisch leitfähigen Partikeln, oder einem Kunststoff, umfassend ein elektrisch leitfähiges Polymer in der Form eines Zylinders oder einer Schicht oder eines Films, oder eines endlosen Bandes.
Zwischen dem elektrisch leitfähigen Träger und der fotoempfindlichen Schicht ist es möglich, eine untere Schicht anzuordnen, in der Absicht des Bereitstellens einer verbesserten Adhäsion und Aufbringbarkeit der fotoempfindlichen Schicht, des Schutzes des Trägers, des Bedeckens von Fehlern auf dem Träger, einer verbesserten Ladungsinjektion aus dem Träger, und Schutz der fotoempfindlichen Schicht vor elektrischem Versagen. Die untere Schicht kann umfassen Polyvinylalkohol, Poly-N-vinylimidazol, Polyethylenoxid, Ethylcellulose, Methylcellulose, Nitrocellulose, Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, Polyvinylbutyral, Phenolharz, Casein, Polyamid, Copolymer-Nylon, Klebstoff, Gelatine, Polyurethan oder Aluminiumoxid. Die Dicke kann vorzugsweise 0,1–10 μm, insbesondere ca. 0,1–3 μm betragen.
Die fotoempfindliche Schicht kann umfassen eine einzelne Schicht, die sowohl eine Ladungserzeugungssubstanz als auch eine Ladungstransportsubstanz enthält, oder eine laminierte Struktur, die einschließt eine Ladungserzeugungsschicht, die eine Ladungserzeugungssubstanz enthält, und eine Ladungstransportschicht, die eine Ladungstransportsubstanz in Laminierung enthält.
Die Ladungserzeugungsschicht kann umfassen eine Ladungserzeugungssubstanz, wobei Beispiele hierfür einschließen: organische Substanzen wie Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Indigopigmente, Perylenpigmente, polyzyklische Chinonpigmente, Pyryliumsalze, Thiopyryliumsalze und Triphenylmethanfarbstoffe; und anorganische Substanzen wie Selen und amorphes Silizium, in der Form einer Dispersion in einem Film eines geeigneten Binderharzes oder einem Dampfabscheidungsfilm hiervon. Darunter werden Phthalocyaninpigmente bevorzugt, und Oxytitanphthalocyanin mit einer hohen Empfindlichkeit wird insbesondere bevorzugt.
Das Bindemittel kann gewählt sein aus einer breiten Vielfalt von Harzen, wobei Beispiele hierfür einschließen Polycarbonatharz, Polyesterharz, Polyvinylbutyralharz, Polystyrolharz, Acrylharz, Methacrylharz, Phenolharz, Siliconharz, Epoxyharz und Vinylacetatharz. Das Binderharz kann enthalten sein in einer Menge von höchstens 80 Gew.-%, vorzugsweise 0–40 Gew.-%, der Ladungserzeugungsschicht. Die Ladungserzeugungsschicht kann vorzugsweise eine Dicke von höchstens 5 μm, vorzugsweise 0,05–2 μm besitzen.
Die Ladungstransportschicht hat eine Funktion des Empfangens von Ladungsträgern aus der Ladungserzeugungsschicht und des Transportierens der Träger unter einem elektrischen Feld. Die Ladungstransportschicht kann gebildet werden durch Auflösen einer Ladungstransportsubstanz, wahlweise zusammen mit einem Binderharz in einem geeigneten Lösungsmittel, um eine Beschichtungsflüssigkeit zu erzeugen, und Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit. Die Dicke kann vorzugsweise 0,5–40 μm betragen. Beispiele der Ladungstransportsubstanz können einschließen: polyzyklische, aromatische Verbindungen, die in deren Hauptkette oder Seitenkette eine Struktur besitzen wie Biphenylen, Anthracen, Pyren oder Phenanthren; Stickstoff-enthaltende zyklische Verbindungen wie Indol, Carbazol, Oxadiazol und Pyrazolin; Hydrazone, Styrylverbindungen, Selen, Selen-Tellur, amorphes Silizium und Cadmiumsulfid.
Beispiele des Binderharzes zum Auflösen oder Dispergieren der Ladungstransportsubstanz darin können einschließen: Harze wie Polycarbonatharz, Polyesterharz, Polystyrolharz, Acrylharze und Polyamidharze; und organische, fotoleitfähige Polymere wie Poly-N-vinylcarbazol und Polyvinyl-Anthracen.
Eine fotoempfindliche Schicht von der Struktur einer einzelnen Schicht kann erzeugt werden durch Herstellen einer Beschichtungsflüssigkeit, die die oben erwähnte Ladungserzeugungssubstanz und Ladungstransportsubstanz enthält, dispergiert oder aufgelöst zusammen mit dem Binderharz, und Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit.
Die fotoempfindliche Schicht kann weiter beschichtet werden mit einer Schutzschicht, umfassend eine oder mehrere Arten eines Harzes wie Polyester, Polycarbonat, Acrylharz, Epoxyharz oder Phenolharz, zusammen mit einem Härtungsstoff, wenn erforderlich.
Eine solche Schutzschicht kann weiter enthalten elektrisch leitfähige Feinpartikel eines Metalls oder Metalloxids, wobei bevorzugte Beispiele davon einschließen Ultrafeinpartikel von Zinkoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Indiumoxid, Bismutoxid, mit Zinnoxid beschichtetes Titanoxid, mit Zinn beschichtetes Indiumoxid, mit Antimon beschichtetes Zinnoxid und Zirkoniumoxid. Diese können verwendet werden einzeln oder als Gemisch von zwei oder mehreren Arten. Die Schutzschicht kann weiter isolierende Feinpartikel enthalten. Solche Partikel, die in der Schutzschicht dispergiert sind, können vorzugsweise eine Partikelgröße besitzen, die kleiner ist als die Wellenlänge des Lichts, das darauf einfällt, um die Streuung des einfallenden Lichts infolge der dispergierten Partikel zu verhindern. Weiter im Besonderen können die in der vorliegenden Erfindung dispergierten elektrisch leitfähigen oder isolierenden Partikel vorzugsweise eine Partikelgröße von höchstens 0,5 μm besitzen. Der Anteil hiervon kann vorzugsweise 2–90 Gew.-%, weiter bevorzugt 5–80 Gew.-% des totalen Feststoffanteils in der Schutzschicht betragen. Die Schutzschicht kann weiter vorzugsweise eine Dicke von 0,1–10 μm, weiter bevorzugt 1–7 μm besitzen.
Die oben erwähnten Schichten können beispielsweise erzeugt werden durch Sprühbeschichten, Strahlbeschichten oder Tauchbeschichten.
Es wird vermutet, dass das oben erwähnte Geist-Phänomen verursacht wird durch unzureichendes Verringern des Potentials bei einem belichteten Teil, während des das latente Bild erzeugenden Schrittes, infolge eines Übertragungsresttoners, der Streuung oder Reflexion eines belichtenden Lichts verursacht. Darauf basierend haben wir entdeckt, dass die Kombination der folgenden Faktoren wirksam ist zum Lösen des Problems:

1) die Verwendung einer Kombination einer Belichtungsintensität und eines fotoempfindlichen Elements, das eine geringe Potentialschwankung verursacht, auch wenn eine effektive Belichtungsintensität (Belichtungsquantität pro Flächeneinheit) auf dem fotoempfindlichen Element verringert wird infolge von Streuung oder Reflexion des belichtenden Lichts zum Zeitpunkt der Erzeugung des latenten Bildes,
2) die Verringerung der Menge des Übertragungsresttoners.

Im Allgemeinen schwächen Partikel das darauf einfallende Licht infolge von Streuung, Reflexion und Absorption. Im Falle, dass Partikel in Nähe zueinander vorhanden sind, wird sekundäre Streuung und sekundäre Reflexion verursacht. Demgemäß kann durch Zufriedenstellen der obigen Faktoren in Kombination der Geist in synergistischer Weise reduziert werden.
Das elektrofotografische fotoempfindliche Element, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt einen Kontaktwinkel von mindestens 85°, insbesondere mindestens 90°, mit Bezug auf Wasser. Die Kontaktwinkel, die hierin erwähnt werden, basieren auf Werten, gemessen durch Verwenden eines Kontaktwinkelmeters („Model CA-DS", erhältlich bei Kyowa Kaimen Kagaku K.K.), zusammen mit reinem Wasser.
Durch Zufriedenstellen der Bedingung des obigen Kontaktwinkels, auch wenn Übertragungspapier in einer nicht bereitwillig übertragbaren Bedingung angeordnet wird, infolge von Feuchtigkeitsabsorption in einer Umgebung von hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, kann die Menge des Übertragungsresttoners merklich reduziert werden. Als Ergebnis wird die Lichtunterbrechung infolge von Übertragungsresttoner beinahe beseitigt, um das negative Geist-Bild im Wesentlichen zu vermeiden. Des weiteren wird auch der den Resttoner reinigende Effekt im entwickelnden Schritt vergrößert, was somit das positive Geist-Bild vermeidet.
Als Maßnahme zum Verringern des Kontaktwinkels, um die Oberflächenschicht mit einer vergrößerten Ablösbarkeit bereitzustellen, ist es möglich (1) ein Schicht-bildendes Harz zu verwenden, das per se eine geringe Oberflächenenergie besitzt, (2) ein Additiv hinzuzufügen, das Wasser-Abstoßung oder Lipophilie vermittelt, oder (3) Pulver eines hoch schmierenden Materials zu dispergieren. Die Maßnahme (1) kann bewerkstelligt werden durch Einführen einer Fluor-enthaltenden Gruppe oder einer Silizium-enthaltenden Gruppe in das Harz. Die Maßnahme (2) kann bewerkstelligt werden durch Verwenden eines Tensids usw. als Additiv. Die Maßnahme (3) kann bewerkstelligt werden durch Hinzufügen von Pulver eines Fluor-enthaltenden Harzes wie Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid oder Fluorkohlenstoff. Darunter ist besonders Polytetrafluorethylen geeignet. In der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, die Maßnahme (3) des Dispergierens von Pulver eines schmierenden Materials wie Fluor-enthaltendes Harz anzuwenden.
Damit die Oberfläche des fotoempfindlichen Elements ein derartiges Pulver enthält, ist es möglich, eine neue oberste Schicht zu bilden, die ein solches Pulver in einem Binderharz enthält, oder ein solches Pulver in einer bereits vorhandenen obersten harzartigen Schicht zu dispergieren.
Das Pulver kann vorzugsweise zu der Oberflächenschicht hinzugefügt werden in einer Menge von 1–60 Gew.-%, weiter bevorzugt 2–50 Gew.-%, von dem gesamten Feststoffanteil in der Oberflächenschicht. Unterhalb von 1 Gew.-% ist der Effekt des Verringerns des Resttoners unzureichend, und der Effekt des Verbesserns der reinigenden Leistung ist unzureichend, so dass der den Geist verhindernde Effekt leicht unzureichend wird. Oberhalb von 60 Gew.-% verliert die Oberflächenschicht leicht die Festigkeit, und die Menge des einfallenden Lichts auf der fotoempfindlichen Schicht wird leicht verringert. Die Partikel können vorzugsweise eine Partikelgröße von höchstens 1 μm, weiter bevorzugt höchstens 0,5 μm angesichts der Bildqualität besitzen. Oberhalb von 1 μm wird die Klarheit der Linienbilder leicht infolge der Streuung des einfallenden Lichts beeinträchtigt.
Der im entwickelnden Schritt der vorliegenden Erfindung verwendete Entwicklungsmodus ist nicht grundsätzlich eingeschränkt, kann aber vorzugsweise sein ein Kontakt-entwickelnder Modus, wobei ein Entwickler oder eine magnetische Bürste das fotoempfindliche Element kontaktiert, wegen einer Anwendbarkeit einer hohen Spannung und Verwendung eines Effekts des Abkratzens von Resttoner mit einer solchen Entwicklerbürste. Des weiteren wird wegen der Einfachheit der Vorrichtung der Umkehrentwicklungsmodus verwendet.
In der vorliegenden Erfindung kann ein Ärmel oder eine Walze, die einen Toner oder eine magnetische Bürste und einen Toner trägt, in einer Richtung rotieren, die identisch ist oder entgegengesetzt ist zur rotierenden Richtung des fotoempfindlichen Elements bei einer Position des Kontaktes oder der Umgebung dazwischen. Im Falle der identischen Rotierungsrichtung kann der tragende Ärmel oder die Walze vorzugsweise bei einer Geschwindigkeit von 100 oder mehr der Umfangsgeschwindigkeit des fotoempfindlichen Elements rotieren. Unterhalb von 100 werden die resultierenden Bildqualitäten leicht beeinträchtigt. Eine höhere Umfangsgeschwindigkeit gewährleistet eine höhere Tonerzuführungsgeschwindigkeit bei der entwickelnden Position und eine höhere Frequenz des Anhaftens und des Ablösens des Toners mit Bezug auf das latente Bild, um somit die Wiederholung des Abschälens eines nicht notwendigen Teils des Toners vom Toner zu erhöhen und die Anhaftung des Toners auf einem notwendigen Teil, um ein Bild zu gewährleisten, das dem latenten Bild getreu ist. Angesichts der gleichzeitigen entwickelnden und reinigenden Leistung wird ein höheres Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis bevorzugt im Zuge der Einfachheit des Wiedergewinnens von Resttoner, weil es möglich ist, einen Effekt des physikalischen Abschälens des anhaftenden Resttoners von der Oberfläche des fotoempfindlichen Elements auszunutzen durch die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit, und das Wiedergewinnen des abgeschälten Toners durch ein elektrisches Feld.
Beispielsweise, im Falle eines Umkehrentwicklungsmodus des Verwendens eines negativ aufladbaren fotoempfindlichen Elements und eines negativ aufladbaren Toners in der vorliegenden Erfindung, wird das visualisierte Tonerbild auf ein Übertragungsmaterial übertragen, das mit einem positiven Spannung versehen ist. In diesem Fall kann in Abhängigkeit von der Art (Dicke, Widerstand, Dielektrizitätskonstante usw.) des Übertragungsmaterials und einer Beziehung mit der Bildfläche, die aufladende Polarität des Übertragungsresttoners in hohem Maße von positiv bis negativ reichen. Wegen eines negativen Korona-Gusses oder einer Entladung für das Primäraufladen des negativ aufladbaren fotoempfindlichen Elements, auch wenn nicht nur die Oberfläche des fotoempfindlichen Elements, sondern auch der Resttoner nach dem Übertragungsschritt positiv aufgeladen wird, können sie allerdings in einheitlicher Weise negativ aufgeladen werden. Als Ergebnis verbleibt der negativ aufgeladene Resttoner am Teil des hellen Potentials, um mit einem Toner entwickelt zu werden, und der Resttoner am Teil des dunklen Potentials, der nicht mit einem Toner entwickelt werden soll, wird angezogen an das den Toner tragende Element, wie einem entwickelnden Ärmel, unter der Wirkung eines entwickelnden elektrischen Feldes, so dass der Resttoner nicht am Teil des dunklen Potentials an dem fotoempfindlichen Element verbleibt.
Es ist auch möglich, ein Verfahren des Anwendens eines Toners als ein Entwickler vom Einkomponenten-Typ auf einer Oberfläche einer elastischen Walze zu verwenden usw., und ihn dazu zu bringen, dass er die Oberfläche des fotoempfindlichen Elements berührt. In diesem Fall kann der Toner magnetisch oder nicht magnetisch sein, aber der Kontakt zwischen dem Toner und der Oberfläche des fotoempfindlichen Elements ist wichtig. Da in diesem Fall das gleichzeitige Entwickeln und Reinigen durch ein elektrisches Feld bewerkstelligt werden kann, das zwischen dem fotoempfindlichen Element und der dazu entgegengesetzten elastischen Walze über dem Toner verläuft, ist es notwendig, dass die Oberfläche der elastischen Walze oder deren Umgebung ein Potential besitzt und ein elektrisches Feld hervorruft, das jenseits eines engen Spalts zwischen der Oberfläche des fotoempfindlichen Elements und der Toner-tragenden Oberfläche ist. In dieser Absicht ist es auch möglich, eine elastische Walze zu verwenden, die einen elastischen Kautschuk umfasst, der so eingestellt ist, dass er einen mittleren Widerstand besitzt, um ein elektrisches Feld beizubehalten unter Verhinderung von Leitfähigkeit mit der Oberfläche des fotoempfindlichen Elements, oder um eine dünne isolierende Oberflächenschicht auf der elektrisch leitfähigen Walze zu bilden. Es ist auch möglich, einen elektrisch leitfähigen Harz-Ärmel zu verwenden, erzeugt durch Beschichten der Seite einer elektrisch leitfähigen Walze, die der Oberfläche des fotoempfindlichen Elements gegenüberliegt, mit einer isolierenden Schicht, oder einen isolierenden Ärmel zu verwenden mit einer elektrisch leitfähigen Schicht auf der Seite, die dem fotoempfindlichen Element nicht gegenüberliegt.
Im Falle des Verwendens eines entwickelnden Verfahrens mit einer magnetischen Zweikomponenten-Bürste kann der Träger umfassen Ferrit, Magnetit oder Eisenpulver, oder ein beschichtetes Produkt hiervon mit einem Harz, wie Acrylharz, Siliconharz oder Fluor- enthaltendes Harz. In diesem Fall wird zum Zeitpunkt der Entwicklung oder Austastung vor und nach der Entwicklung eine DC- oder AC-Spannung angelegt, um ein geregeltes Potential bereitzustellen, das fähig ist, gleichzeitig Entwicklung und Wiedergewinnung von Resttoner auf dem fotoempfindlichen Element hervorzurufen. In diesem Fall wird die DC-Komponente angeordnet zwischen dem Potential des hellen Teils und dem Potential des dunklen Teils.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Toner kann von irgendeinem Typ sein, kann aber vorzugsweise auf seiner Oberfläche ein anorganisches Feinpulver tragen, um eine verbesserte Übertragungseffizienz zu gewährleisten.
Beispiele des anorganischen Feinpulvers können einschließen Pulver von kolloidalem Siliziumdioxid, Titanoxid, Eisenoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Calciumtitanat, Bariumtitanat, Strontiumtitanat, Magnetismus-Titanat, Ceroxid und Zirkoniumoxid. Diese können einzeln oder als Gemisch von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Das Binderharz für das Bilden des Toners, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann eine oder mehrere Arten von bekannten Harzen sein wie Styrolharze, Polyesterharze, Acrylharze, Phenolharz und Epoxyharz.
Der Farbstoff kann auch ein anorganischer oder organischer Farbstoff oder ein herkömmliches, bekanntes Pigment sein. Beispiele hiervon schließen ein: Carbon Black, Anilinschwarz, Acetylenschwarz, Naphthol Yellow, Hansa Yellow, Rhodaminlack, Alizarinlack, rotes Eisenoxid, Phthalocyanin Blau und Indanthren Blau. Diese Farbstoffe können gewöhnlich verwendet werden in 0,5–20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Binderharzes.
Weiter ist es in der Absicht der Steuerung der Aufladbarkeit möglich, zu verwenden Nigrosinfarbstoff, quartäres Ammoniumsalz; oder Salicylsäure-Metallkomplex oder Salz, oder Acetylaceton-Metallkomplex.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Toner kann hergestellt werden gemäß einem bekannten Verfahren, z.B. durch Mischen des Binderharzes, Wachs, Metallsalz oder -Komplex, Pigment, Farbstoff eines magnetischen Materials als Farbstoff, und wahlweise einem Ladungssteuerungsmittel und anderen Additiven in einem Mischer wie einem Henschel-Mischer auf einer Kugelmühle, und Schmelzkneten des Gemisches durch eine heißknetende Einrichtung wie heißen Walzen, einem Kneter oder Extruder, um die Metallverbindung, das Pigment oder den Farbstoff oder das magnetische Material in den gekneteten Harzen zu dispergieren oder aufzulösen, weiter gefolgt von Abkühlen zur Verfestigung, Pulverisierung und Klassierung, um einen in der vorliegenden Erfindung verwendeten Toner herzustellen.
Der Toner kann aufgebaut sein als magnetischer oder nicht-magnetischer Einkomponenten-Entwickler, oder kann weiter vermischt sein mit Trägerpartikeln, um einen Zweikomponenten-Typ-Entwickler zu bilden.
Der aufladende Schritt kann ein konventioneller Schritt sein. In der vorliegenden Erfindung ist es allerdings insbesondere geeignet, ein mit einer Bürste aufladendes Verfahren anzuwenden, das eine Fellbürste oder eine magnetische Bürste als aufladende Einrichtung anwendet, weil die Bürste einen Effekt des Abkratzens des Resttoners oder des Aufnehmens des Toners besitzt.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Belichtungsschritt ist nicht besonders eingeschränkt, vorausgesetzt, dass die erforderliche Belichtungsintensitätssteuerung hervorgerufen wird. Allerdings wird insbesondere bevorzugt eine Laserstrahlbelichtung, angesichts der Verfügbarkeit eines kleinen Punktdurchmessers und einer Leistung. Die Belichtungsintensitätssteuerung in der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise hervorgerufen werden gemäß einem binären Modus, wobei ein gesamtes latentes Bild auf einem fotoempfindlichen Element erzeugt wird durch eine Kombination aus keiner Belichtung und Belichtung bei einem vorgeschriebenen einzelnen Grad der Belichtungsenergie, eher als ein analoger oder Vielfach-Belichtungsintensitätsmodus, der mehrere Grade von Belichtungsintensitäten zum Erzeugen eines gesamten Bildes verwendet.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Übertragungsschritt ist nicht besonders eingeschränkt.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung basierend auf Beispielen beschrieben.
(Herstellungsbeispiel 1) (Fotoempfindliches Element) Ein fotoempfindliches Element wurde hergestellt durch Beschichten eines Aluminiumzylinders von 30 mm Durchmesser und 254 mm Länge (als elektrisch leitfähiger Träger), sukzessive mit den folgenden Schichten.

(1) Elektrisch leitfähige Beschichtungsschicht: gebildet in einer Dicke von 15 μm mit Phenolharz, das Pulver von Zinnoxid und Titanoxid enthält, die darin dispergiert sind.
(2) Untere Schicht: gebildet in einer Dicke von 0,6 μm mit modifiziertem Nylon und Copolymer-Nylon.
(3) Ladungserzeugungsschicht: gebildet in einer Dicke von 0,6 μm mit Butyralharz, das darin Oxytitanphthalocyanin dispergiert enthält, mit einer Absorption in einer langwelligen Region.
(4) Ladungstransportschicht: erzeugt in einer Dicke von 20 μm durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit, erhalten durch Auflösen einer Lochtransport-Triphenylaminverbindung und einem Polycarbonatharz (mit einem Molekulargewicht von 20000 gemäß einem Ostwald-Viskometer) in einem Gewichtsverhältnis von 8:10, und weiter in einheitlicher Weise Dispergieren von Polytetrafluorethylenpulver (Partikelgröße: 0,2 μm) in 5 Gew.-% des gesamten Feststoffanteils. Die Oberflächenschicht zeigte einen Kontaktwinkel θθ mit Wasser von 93°.

(Herstellungsbeispiel 2)
Ein fotoempfindliches Element wurde hergestellt in der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 1, bis zur Erzeugung der Ladungserzeugungsschicht. Eine 18 μm dicke Ladungstransportschicht wurde darauf erzeugt mit einem gegenseitig aufgelösten 10:10 Gewichtsgemisch der Lochtransport-Triphenylaminverbindung und dem Polycarbonatharz, und weiter beschichtet mit einer 3 μm dicken Schutzschicht, erzeugt durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit, erhalten durch Auflösen der gleichen Triphenylaminverbindung und dem Polycarbonatharz in einem Gewichtsverhältnis von 5:10, und weiter in einheitlicher Weise Dispergieren von Polytetrafluorethylenpulver (Partikelgröße: 0,2 μm) in 30 Gew.-% des gesamten Feststoffanteils. Die Schutzschicht zeigte einen Kontaktwinkel θ mit Wasser von 101°.
(Herstellungsbeispiel 3) (Referenz)
Ein fotoempfindliches Element wurde hergestellt in der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht wie folgt gebildet wurden.

(3) Ladungserzeugungsschicht: erzeugt in einer Dicke von 0,6 μm mit Butyralharz, das darin dispergiert ein Azopigment enthält mit einer Absorption in einem langwelligen Bereich.
(4) Ladungstransportschicht: erzeugt in einer Dicke von 20 μm durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit, erhalten durch Auflösen einer Lochtransport-Triphenylaminverbindung und eines Polycarbonatharzes (mit einem Molekulargewicht von 20000 gemäß einem Ostwald-Viskometer) in einem Gewichtsverhältnis von 8:10, und weiter in einheitlicher Weise Dispergieren von Polytetrafluorethylenpulver (Partikelgröße: 0,2 μm) in 10 Gew.-% des gesamten Feststoffanteils. Die Oberflächenschicht zeigte einen Kontaktwinkel θ mit Wasser von 96°.

(Herstellungsbeispiel 4) (Referenz)
Ein fotoempfindliches Element wurde hergestellt in der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 3, mit der Ausnahme des Weglassens des Polytetrafluorethylenpulvers von der Ladungstransportschicht. Die Oberflächenschicht zeigte einen Kontaktwinkel mit Wasser von 74°.
(Herstellungsbeispiel 5) (Referenz)
Ein fotoempfindliches Element wurde in der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme des Weglassens des Polytetrafluorethylenpulvers aus der Ladungstransportschicht. Die Oberflächenschicht zeigte einen Kontaktwinkel mit Wasser von 78°.
(Herstellungsbeispiel 6) (Referenz)
Ein fotoempfindliches Element wurde in der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 5 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Ladungstransportschicht erzeugt wurde in einer Dicke von 25 μm durch Verändern des Gewichtsverhältnisses zwischen der Triphenylaminverbindung und dem Polycarbonatharz auf 9:10. Die Oberflächenschicht zeigte einen Kontaktwinkel θ mit Wasser von 77°.
(Herstellungsbeispiel 7) (Referenz)
Ein fotoempfindliches Element, das einen Kontaktwinkel θ mit Wasser von 77° zeigt, wurde hergestellt in der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 5, mit der Ausnahme, dass die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht wie folgt gebildet wurden.

(3) Ladungserzeugungsschicht: erzeugt in einer Dicke von 0,5 μm mit Butyralharz, das Oxytitanphthalocyanin enthält, das eine Absorption in einer langwelligen Region zeigt.
(4) Ladungstransportschicht: gebildet in einer Dicke von 24 μm mit einem 9:10 Gewichtsgemisch einer Lochtransport-Hydrazonverbindung und dem Polycarbonatharz.

(Herstellungsbeispiel 8) (Referenz)
Ein fotoempfindliches Element wurde hergestellt in der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 3, mit der Ausnahme, dass die Ladungstransportschicht gebildet wurde in einer Dicke von 25 μm ohne Hinzufügen des Polytetrafluorethylenpulvers. Die Oberflächenschicht zeigte einen Kontaktwinkel θ mit Wasser von 76°.
(Herstellungsbeispiel 9)
Ein fotoempfindliches Element wurde hergestellt in der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Menge des Polytetrafluorethylenpulvers verändert wurde auf 2 Gew.-%. Die Oberflächenschicht zeigte einen Kontaktwinkel mit Wasser von 88°.
Die Eigenschaften der Oberflächenpotential-Belichtungsintensität der fotoempfindlichen Elemente, die in den obigen Herstellungsbeispielen hergestellt worden waren, wurden in der oben beschriebenen Weise gemessen.
Weiter im Besonderen wurde jedes probenhafte fotoempfindliche Element auf ein vorgeschriebenes Potential eines dunklen Teils aufgeladen, und belichtet mit Laserlicht mit einer Wellenlänge, die identisch ist mit derjenigen eines Lasers eines Laserstrahldruckes („LBP-860", hergestellt von Canon), verwendet in den Beispielen, die nachstehend kontinuierlich auftauchen.
Danach wurde das resultierende Oberflächenpotential gemessen. Durch Wiederholen der Operation bei verschiedenen Belichtungsintensitäten wurde eine charakteristische Oberflächenpotential-Belichtungsintensitätskurve erhalten, für ein probenhaftes fotoempfindliches Element.
1 zeigt eine charakteristische Oberflächenpotential-Belichtungsintensitätskurve des fotoempfindlichen Elements, erhalten in Herstellungsbeispiel 1, erhalten durch Aufnehmen des Potentials des dunklen Teils bei –700 V. Wie in 1 gezeigt, betrugt die Halb-Abschwächungs-Intensität E1/2 (d.h. eine Belichtungsintensität, durch die das dunkle Potential verringert wurde auf die Hälfte (d.h. –350 V)) 0,12 cJ/cm². Das Restpotential Vr (d.h. ein Potential, gegeben durch Bestrahlung mit 30 mal die Halb-Abschwächungs-Intensität (= 3,6 cJ/m²)), betrug –55 V. Eine erste Steigung, gegeben durch Verbinden eines Punktes Vd und eines Punktes bei einem Potential (Vd + Vr)/2 (= (–700 – 55)/2 = 378 V), betrug (–378 + 700)/0,11 = ca. 2900 Vm²/cJ. Demgemäß betrug eine zweite Steigung etwa 150 Vm²/cJ (= 2900/20). Emin, gegeben bei einem Kontaktpunkt zwischen einer Tangente mit der Steigung 150 Vm/cJ und der charakteristischen Kurve, betrug 0,43 cJ/m², und Emax betrug 0, 60 cJ/m² (= 0,12 × 5).
Ähnliche Messungen der Eigenschaften der Oberflächenpotential-Belichtungsintensität und die Bestimmung der Parameter wurden durchgeführt mit Bezug auf die fotoempfindlichen Elemente, hergestellt durch Herstellungsbeispiele 2 bis 9. Die Ergebnisse sind zusammengefasst in der folgenden Tabelle 1, und die charakteristischen Oberflächenpotential-Belichtungsintensitätskurven für die fotoempfindlichen Elemente der Herstellungsbeispiele 1 bis 8 sind in 1 bis 8 gezeigt.
Entwickler wurden hergestellt gemäß den folgenden Herstellungsbeispielen. (Herstellungsbeispiel I)

Polyesterharz 89 Gew.-%

Metallhaltiger Azofarbstoff 2 Gew.-%

Carbon Black 6 Gew.-%

Polyolefin 3 Gew.-%
Die obigen Inhaltsstoffe wurden trocken vermischt und danach schmelzgeknetet durch einen Doppelschraubenextruder, der bei 150°C eingestellt war. Das geknetete Produkt wurde abgekühlt und danach fein pulverisiert durch einen pneumatischen Pulverisierer, gefolgt von Klassierung durch einen Schmelzteilungs-Klassierer, um Tonerpartikel zu bilden mit einem durchschnittlichen Oberflächenpotential von 8,0 μm. Danach wurden hydrophobe Siliziumdioxid-Feinpartikel mit einer BET spezifischen Oberfläche von 200 m²/g extern hinzugefügt in einer Menge von 2,5 Gew.-% zu den Tonerpartikeln, um einen Toner zu erhalten mit einer massegemittelten Partikelgröße von 8,0 μm.
(Herstellungsbeispiel II)
Ein Toner wurde hergestellt in der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel I, mit der Ausnahme des Verwendens eines Salicylsäurederivat-Metallsalzes anstelle des metallhaltigen Azofarbstoffes.
Durch Verwenden der oben hergestellten fotoempfindlichen Elemente und Entwickler wurde Bilderzeugung durchgeführt gemäß den folgenden Beispielen.
Beispiel 1
Ein Laserstrahldrucker („LBP-860", erhältlich von Canon) wurde verwendet als eine elektrofotografische Vorrichtung nach Umbauen. Weiter im Besonderen wurde der Laserstrahldrucker umgebaut zu einer Form, wie kurz veranschaulicht in 9.
Zunächst wurde die reinigende Kautschukklinge in der Prozesskartusche für den Drucker entfernt, und die primäraufladende Walze wurde ersetzt durch einen Corona-Auflader 901.
Des weiteren wurde die entwickelnde Vorrichtung (902) in der Prozesskartusche umgebaut wie folgt. Der Edelstahl-Ärmel (Toner tragendes Element) wurde ersetzt durch ein Toner-tragendes Element 904 in der Form einer Walze (Durchmesser: 16 mm), umfassend einen Urethanschaum, die anstieß gegen eine fotoempfindliche Trommel (fotoempfindliches Element) 906. Das Toner-tragende Element 904 wurde so gestaltet, dass es rotiert in einer Richtung eines Pfeils, um eine periphere Bewegungsrichtung bereitzustellen, die identisch ist mit der der fotoempfindlichen Trommel 906 bei der Position des Kontaktes mit der fotoempfindlichen Trommel 906, und eine periphere Geschwindigkeit, die 160 von der der fotoempfindlichen Trommel 906 war (d.h. eine Prozessgeschwindigkeit von 47 mm/sek.).
Eine Entwickler-Auftragungswalze 905 stieß gegen das Toner-tragende Element 904 als eine Einrichtung zum Auftragen eines Toners auf ein Toner-tragendes Element 904. Des weiteren wurde eine Harz-beschichtete Edelstahlklinge 903 so angeordnet, dass es die Tonerbeschichtungsschicht auf dem Toner-tragenden Element reguliert. Die Entwicklungs-Vorspannung war nur eine DC-Komponente von –300 V. Gemäß der umgebauten Vorrichtung wurde die fotoempfindliche Trommel 906 einheitlich aufgeladen durch einen Corona-Auflader 301 und danach belichtet mit Laserlicht, um ein binäres latentes Bild bei einer Auflösung von 300 dpi zu erzeugen. Das latente Bild wurde danach entwickelt mit einem Toner auf dem Toner-tragenden Element 904, und das resultierende Tonerbild wurde übertragen durch eine Übertragungswalze 907, versorgt mit einer Spannung, auf ein Übertragungsmaterial 908.
Leistungsbewertung wurde im Wesentlichen durchgeführt in einer Umgebung von 25°C und 50% relativer Feuchtigkeit.
In diesem speziellen Beispiel (Beispiel 1) wurden das fotoempfindliche Element des Herstellungsbeispiels 1 und der Entwickler des Herstellungsbeispiels I verwendet. Das fotoempfindliche Element wurde aufgeladen auf ein Dunkelteil-Potential von –700 V. Die Bewertung wurde durchgeführt bei Belichtungsintensitäten von 0,45 cJ/m² und 0,55 cJ/m².
Bildbewertung wurde durchgeführt durch Verwenden eines Testmusters, wie in 10 gezeigt, umfassend schwarze und weiße Streifen in einem ersten Bereich mit einer vertikalen Länge eines Trommelumfangs und einer nachfolgenden Halbton-Bildregion (entsprechend zweiten und nachfolgenden Trommelumfängen), erzeugt durch Wiederholung einer schwarzen Punktlinie und zwei schwarzen Punktlinien, die jeweils lateral verlaufen.
Testübertragungsmaterialien schlossen ein ein Normalpapier von 75 g/m², ein dickes Papier von 130 g/m², ein Postkartenpapier von 200 g/m² und einen Overheadprojektorfilm aus Polyethylenterephthalat.
Geistbild-Bewertung wurde durchgeführt durch Messen von Reflexions-Bilddichten durch Verwenden eines Macbeth-Reflexionsdensitometers bei Teilen in der Umgebungsregion der zweiten Trommel, die entspricht dem schwarzen Druckteil (Teil des schwarzen Streifens) und dem weißen Druckteil (Teil des weißen Streifens) in dem ersten Trommelumfang, und Aufnehmen einer Differenz Δd dazwischen, d.h. gemäß der folgenden Formel: Δd = (Reflexionsdichte bei einem Teil, entsprechend dem Teil eines schwarzen Streifens) – (Reflexionsdichte bei einem Teil, entsprechend dem Teil eines weißen Streifens (kein Bild)).
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Eine kleinere Reflexionsdichte-Differenz Δd repräsentiert eine bessere Geist(vermeidungs-)leistung. Wenn Δd 0,03 oder höher ist, ist ein Geist mit Augen feststellbar.
Eine Bewertung der Gradationseigenschaft wurde durchgeführt durch Messen der Bilddichten, gegeben durch 8 Punkte Anordnungsmuster 1 bis 8 (von denen nur Muster 1, 3, 4 und 5 in 12 gezeigt sind). Muster 2 wird erhalten durch Modifizieren von Muster 1 (enthaltend 13 schwarze Punkte in einer Region von 100 Punkten, um einen Punkt zu ersetzen durch 2 × 2 (= 4) Punkte, um auf diese Weise 20 (= 4 × 5) schwarze Punkte in einer Region von 100 Punkten zu gewährleisten; Muster 6 wird erhalten durch Modifizieren von Muster 5 (52/100 Punkte), um eine 3 × 3 Punkteeinheit zu ersetzen mit 2 × 2 Punkten, um auf diese Weise 72/100 Punkte bereitzustellen; Muster 7 ist gegeben durch eine Punkteinheit in Muster 7; und Muster 8 ist gegeben als ein aufgefülltes schwarzes Muster.
Die 8 Muster wurden gestaltet, um jeweils die folgenden Dichtebereiche bereitzustellen.

Muster 1 0,10–0,15,

Muster 2 0,15–0,20,

Muster 3 0,20–0,30,

Muster 4 0,25–0,40,

Muster 5 0,55–0,70,

Muster 6 0,65–0,80,

Muster 7 0,75–0,90,

Muster 8 1,35–
Die Gradations-Reproduzierbarkeit wurde als ausgezeichnet bewertet, wenn alle obigen Bereiche zufriedenstellend waren, angemessen, wenn nur ein Bereich nicht zufriedenstellend war, und schlecht, wenn zwei oder mehr Bereiche nicht zufriedenstellend waren. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt, zusammen mit anderen Beispielen.
Die individuelle Punkt-Reproduzierbarkeit wurde bewertet durch Messen der Dichte eines reproduzierten Bildes von Muster 1. Dies basiert auf der Tatsache, dass Verschwimmen eines latenten Bildes dazu führt, dass eine vergrößerte entwickelte Fläche eine erhöhte reproduzierte Dichte bereitstellt. Die Bewertung wurde durchgeführt gemäß den folgenden Standards:

Ausgezeichnet: 0,10–0,15,

Angemessen: 0,16–0,17,

Schlecht: 0,18 oder höher.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt, zusammen mit anderen Beispielen.
Vergleichsbeispiel 1
Die Tests in Beispiel 1 wurden wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Belichtungsintensitäten verändert wurden auf 0,25 cJ/m² und 0,85 cJ/m². Die Ergebnisse sind in Tabellen 2 und 3 gezeigt.
Beispiel 2
Die in Beispiel 1 verwendete Vorrichtung wurde so modifiziert, dass der Corona-Auflader ersetzt wurde durch den ursprünglichen Walzenauflader, und die aufladende Walze wurde versorgt mit einer DC-Spannung von –1400 V.
Das fotoempfindliche Element von Herstellungsbeispiel 2 und der Entwickler von Herstellungsbeispiel I wurden verwendet. Das fotoempfindliche Element wurde aufgeladen auf ein Dunkelpotential von –700 V und belichtet bei Intensitäten von 0,45 cJ/m² und 0,55 cJ/m², um die Tests durchzuführen, ansonsten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in Tabellen 2 und 3 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 2
Die Tests wurden durchgeführt in der gleichen Weise wie in Beispiel 2, mit der Ausnahme, dass die Belichtungsintensitäten verändert wurden auf jeweils 0,25 cJ/m² und 0,85 cJ/m². Die Ergebnisse sind in Tabellen 2 und 3 gezeigt.
Beispiel 3 (Referenz)
Die gleiche elektrofotografische Vorrichtung wie in Beispiel 1 wurde verwendet, zusammen mit dem fotoempfindlichen Element von Herstellungsbeispiel 3 und dem Entwickler von Herstellungsbeispiel I. Das fotoempfindliche Element wurde aufgeladen auf ein Dunkelteil-Potential von –700 V und belichtet bei Intensitäten von 2,50 cJ/m² und 2,70 cJ/m², um die Tests in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchzuführen. Die Ergebnisse sind in Tabellen 2 und 3 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 3
Die Tests wurden durchgeführt in der gleichen Weise wie in Beispiel 3, mit der Ausnahme, dass die Belichtungsintensitäten jeweils verändert wurden auf 2,00 cJ/m² und 4,50 cJ/m². Die Ergebnisse sind in Tabellen 2 und 3 gezeigt.
Beispiel 4
Die gleiche elektrofotografische Vorrichtung wie in Beispiel 1 wurde verwendet, zusammen mit dem fotoempfindlichen Element von Herstellungsbeispiel 9 und dem Entwickler von Herstellungsbeispiel I. Das fotoempfindliche Element wurde aufgeladen auf ein Dunkelteil-Potential von –700 V und belichtet bei Intensitäten von jeweils 0,45 cJ/m² und 0,55 cJ/m², um die Tests in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchzuführen. Die Ergebnisse sind in Tabellen 2 und 3 gezeigt.
Beispiel 5
Die in Beispiel 1 verwendete elektrofotografische Vorrichtung wurde modifiziert durch Ersetzen des Corona-Aufladers durch einen Haarbürsten-Walzenauflader (einpflanzte Faserdichte = 1,5 × 10⁵/Inch²), so dass der Haarbürsten-Walzenauflader, versorgt mit einer DC-Spannung von –1400 V, anstieß an das fotoempfindliche Element und rotierte in einer umgekehrten Richtung bei der angrenzenden Position mit Bezug auf das fotoempfindliche Element. Die Vorrichtung wurde verwendet zusammen mit de fotoempfindlichen Element von Herstellungsbeispiel 1 und dem Entwickler von Herstellungsbeispiel I. Das fotoempfindliche Element wurde aufgeladen auf ein Dunkelteil-Potential von –700 V und belichtet bei Intensitäten von jeweils 0,45 cJ/m² und 0,55 cJ/m², um die Tests in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zu bewirken. Die Ergebnisse sind in Tabellen 2 und 3 gezeigt.
Beispiel 6
Ein Geist-Bewertungstest wurde durchgeführt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Umgebung verändert wurde zu einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit von 32,5°C – 85% RH, und die Bewertung wurde durchgeführt bei Normalpapier von 75 g/m² als Übertragungsmaterial. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Beispiel 7 (Referenz)
Ein Geist-Bewertungstest wurde durchgeführt in der gleichen Weise wie in Beispiel 3, mit der Ausnahme, dass die Umgebung verändert wurde auf eine hohe Temperatur und eine hohe Feuchtigkeit von 32,5°C – 85% RH, und die Bewertung wurde durchgeführt mit Normalpapier von 75 g/m² als Übertragungsmaterial. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 4
Ein Geist-Bewertungstest wurde durchgeführt in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Umgebung verändert wurde, zu einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit von 32,5°C – 85% RH, und die Bewertung wurde durchgeführt mit Normalpapier von 75 g/m² als Übertragungsmaterial und bei einer Belichtungsintensität von 0,25 cJ/m². In der Umgebung von hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit wurde etwas Geist festgestellt, auch bei dem Normalpapier von 75 g/m². Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Beispiel 8 (Referenz)
Die in Beispiel 1 verwendete elektrofotografische Vorrichtung wurde modifiziert durch Ersetzen der Kautschukwalze mit mittlerem Widerstand von 16 mm Durchmesser als tonertragendes Element durch eine Kautschukwalze von mittlerem Widerstand mit 18 mm Durchmesser, und die Walze wurde rotiert bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 140% von derjenigen des fotoempfindlichen Elements, und versorgt mit einer Entwicklungsspannung von –400 V DC. Die Vorrichtung wurde verwendet zusammen mit dem fotoempfindlichen Element von Herstellungsbeispiel 6, und dem Entwickler vom Herstellungsbeispiel I.
Das fotoempfindliche Element wurde aufgeladen auf ein Dunkelteil-Potential von –700 V und belichtet bei Intensitäten von jeweils 0,50 cJ/m² und 0,60 cJ/m², um die Leistung hervorzurufen.
Geistbild-Bewertung wurde durchgeführt durch Verwenden eines Testmusters, wie in 11 gezeigt, umfassend schwarze Quadrate von 5 × 5 mm in einem ersten Bereich mit einer vertikalen Länge eines Trommelumfanges und einer nachfolgenden Halbton-Bildregion (entsprechend zweiten und nachfolgenden Trommelumfängen), gebildet durch Wiederholung einer schwarzen Punktlinie und zweier schwarzer Punktlinien, die jeweils lateral verlaufen.
Testübertragungsmaterialien waren Normalpapier mit 75 g/m², ein dickes Papier mit 130 g/m² und ein Overheadprojektorfilm aus Polyethylenterephthalat.
Geistbild-Bewertung wurde durchgeführt durch Messen von Reflexionsbilddichten durch Verwenden eines Macbeth- Reflexionsdensitometers bei Teilen Y und X in der zweiten Trommelumfangsregion, die dem schwarzen Druckteil (schwarzer quadratischer Teil) entspricht, und dem nichtgedruckten Teil in dem ersten Trommelumfang, und Aufnehmen einer Differenz Δd dazwischen, ähnlich wie in Beispiel 1.
Die Gradationseigenschaft und eine Punktreproduzierbarkeit wurden auch bewertet in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1.
Die Ergebnisse sind in Tabellen 5 und 6 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 5
Die Tests wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Belichtungsintensitäten verändert wurden auf jeweils 0,35 cJ/m² und 0,90 cJ/m². Die Ergebnisse sind in Tabellen 5 und 6 gezeigt.
Beispiel 9 (Referenz)
Die gleiche elektrofotografische Vorrichtung wie in Beispiel 8 wurde verwendet, zusammen mit dem fotoempfindlichen Element von Herstellungsbeispiel 7 und dem Entwickler von Herstellungsbeispiel II. Das fotoempfindliche Element wurde aufgeladen auf ein Dunkelteil-Potential von –700 V und belichtet bei Intensitäten von jeweils 1,65 cJ/m² und 1,85 cJ/m², um die Tests in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 durchzuführen. Die Ergebnisse sind in Tabellen 5 und 6 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 6
Die Tests wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass Belichtungsintensitäten angewendet wurden bei jeweils 1,30 cJ/m² und 2,66 cJ/m². Die Ergebnisse sind in Tabellen 5 und 6 gezeigt.
Beispiel 10 (Referenz)
Die gleiche elektrofotografische Vorrichtung wie in Beispiel 8 wurde verwendet, zusammen mit dem fotoempfindlichen Element von Herstellungsbeispiel 8 und dem Entwickler vom Herstellungsbeispiel II. Das fotoempfindliche Element wurde aufgeladen auf ein Dunkelteil-Potential von –700 V und belichtet bei Intensitäten von jeweils 2,85 cJ/m² und 3,00 cJ/m², um die Tests in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 durchzuführen. Die Ergebnisse sind in Tabellen 5 und 6 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 7
Die Tests wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Belichtungsintensitäten verändert wurden auf 2,50 cJ/m² und 4,30 cJ/m². Die Ergebnisse sind in Tabellen 5 und 6 gezeigt.

Claims

Bilderzeugungsverfahren, umfassend die Schritte (i) Aufladen eines elektrophotographischen photoempfindlichen Elements, (ii) Belichten des aufgeladenen elektrophotographischen photoempfindlichen Elements, um darauf ein elektrostatisch latentes Bild zu erzeugen, (iii) Entwickeln des elektrostatisch latenten Bildes mit einem Toner-tragenden Element, das einen Toner trägt, um ein Tonerbild zu erzeugen, (iv) Übertragen des Tonerbildes auf ein Übertragungsmaterial, und (v) Wiedergewinnen eines Resttoners, der auf dem photoempfindlichen Element nach dem Schritt (iv) verbleibt, mit dem Toner-tragenden Element, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrophotographische photoempfindliche Element eine Halb-Abschwächungs-Belichtungsintensität von höchstens 0,3 cJ/m² hat, und eine Belichtungsintensität im Schritt (ii) mindestens eine minimale Belichtungsintensität und unterhalb einer maximalen Belichtungsintensität ist, wobei die minimale Belichtungsintensität auf einer charakteristischen Oberflächenpotential-Belichtungsintensitäts-Kurve des elektrophotographischen photoempfindlichen Elements ein Kontaktpunkt ist, wo eine Tangente mit einer Steigung, die 1/20 von der einer geraden Linie ist, die einen Punkt, der ein Potential Vd eines dunklen Teils ergibt, und einen Punkt, der einen Wert (Vd + Restpotential (Vr))/2 ergibt, verknüpft, die charakteristische Oberflächenpotential-Belichtungsintensitäts-Kurve berührt, und wobei die maximale Belichtungsintensität 5 mal die Halb-Abschwächungs-Belichtungsintensität des elektrophotographischen photoempfindlichen Elements ist, wobei das photoempfindliche Element eine Oberfläche besitzt, die einen Kontaktwinkel von mindestens 85 Grad mit Wasser zeigt, und wobei ein Modus der Umkehrentwicklung im entwickelnden Schritt (iii) verwendet wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das photoempfindliche Element eine Oberfläche hat, die einen Kontaktwinkel von mindestens 90 Grad mit Wasser zeigt.
Bilderzeugungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das photoempfindliche Element eine Oberflächenschicht, die ein Fluor-enthaltendes Harzpulver umfasst, hat.
Bilderzeugungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das photoempfindliche Element im aufladenden Schritt mittels einer Bürste aufgeladen wird.
Bilderzeugungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das photoempfindliche Element durch einen binären Belichtungsmodus belichtet wird.