DE69726218T2 - Elektrophotographisches, lichtempfindliches Element, sowie ein Gerät und eine Prozesskassette die es umfassen - Google Patents

Elektrophotographisches, lichtempfindliches Element, sowie ein Gerät und eine Prozesskassette die es umfassen Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches photoempfindliches Element, und eine Prozesskassette und ein elektrophotographisches Gerät, das das elektrophotographische lichtempfindliche Element verwendet. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element, welches durch ein Aufladungselement elektrisch aufgeladen wird, das in Kontakt mit diesem platziert ist, und auf eine Prozesskassette und ein elektrophotographisches Gerät, das das elektrophotographische lichtempfindliche Element verwendet.
  • Gewöhnliche elektrophotographische Verfahren umfassen: Aufladen eines elektrophotographischen photoempfindlichen Elementes, Bildbelichtung des photoempfindlichen Elementes, Entwicklung des gebildeten elektrostatischen Bildes, Übertragung des entwickelten Bildes, Fixierung des Bildes, und Reinigung des photoempfindlichen Elementes. Herkömmlicherweise wird das elektrische Aufladen des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementes durch Anlegung einer Hochspannung (DC 5–8 kV) durch einen Metalldraht durchgeführt, um Corona-Aufladen zu verursachen. Dieses Verfahren besitzt Nachteile, wonach die Corona-Produkte, wie etwa Ozon und NOX, die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes degenerieren, um Verschmieren und Verschlechterung des Bildes zu verursachen; und Schmutz auf dem Draht verursacht Leerstellen oder schwarze Streifen im Bild. Insbesondere ist das elektrophotographische lichtempfindliche Element, das eine organische Licht leitende Substanz umfasst, weniger chemisch stabil als anorganische photoempfindliche Elemente, wie etwa ein lichtempfindliches Element aus Selen oder ein lichtempfindliches Element aus amorphem Silicium, und wird wahrscheinlich durch chemische Reaktion (hauptsächlich Oxidation) bei Aussetzung gegenüber den Corona-Produkten degeneriert. Daher verursacht wiederholtes Corona-Entladen, Bildverschmieren aufgrund der Degenerierung des lichtempfindlichen Elementes, und Abfall der Kopierdichte aufgrund der Verringerung der Empfindlichkeit, was zu einer kürzeren Druck- oder Kopierlebenszeit des photoempfindlichen Elementes führt.
  • Darüber hinaus ist bei dem Corona-Aufladen nur 5–30% des gesamten Stroms auf das lichtempfindliche Element gerichtet, und ein größerer Teil des Stroms strömt auf die Abschirmplatte, welche Effizienz der Aufladungseinrichtung verringert.
  • Um die vorstehenden Nachteile abzustellen, sind Studien durchgeführt worden, um elektrisches Aufladen mit einem Aufladungselement durchzuführen, das in Kontakt mit dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element platziert ist, ohne eine Corona-Aufladungsvorrichtung zu verwenden, wie in Veröffentlichungen von japanischen Patenanmeldungen Nr. 57-178267, 56-104351, 58-40566, 58-139156, 58-150975 usw. offenbart. Insbesondere ein Aufladungselement, wie etwa eine elektrisch leitende elastische Walze, wird in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element platziert, und eine Gleichspannung von ungefähr 1–2 kV wird auf das Aufladungselement angelegt, um die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes mit einem vorgeschriebenen Potential aufzuladen.
  • Jedoch ist es wahrscheinlich, dass das direkte Aufladen ein nicht gleichförmiges Aufladen und einen Durchschlag des lichtempfindlichen Elementes verursacht.
  • Um die vorstehenden Probleme zu lösen, um die Ungleichförmigkeit des Aufladens zu verbessern, wird ein Verfahren offenbart, in welchem eine Überlagerungsspannung einer Wechselspannung (VAC) und einer Gleichspannung (VDC) auf das Aufladungselement angelegt wird (veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 63-149668). In diesem Verfahren sollte die Peak-zu-Peak-Spannung (VPP) der überlagerten Wechselspannung zweimal oder dreimal so hoch wie der absolute Wert der Gleichspannung sein, um den gleichförmigen Aufladungseffekt zu erhalten.
  • Jedoch ist es mit einer Zunahme der überlagerten Wechselspannung wahrscheinlich, dass der Durchschlag durch die Maximalspannung der angelegten Pulsspannung bei geringfügigen Defekten in dem lichtempfindlichen Element verursacht wird. Insbesondere ist dieser Durchschlag in dem lichtempfindlichen Element mit einer geringen dielektrischen Festigkeit schwer. In einem derartigen Fall kann eine weiße Leerstelle in einem positiven Entwicklungssystem gebildet werden, oder ein schwarzes Band kann in einem reversen Entwicklungssystem in einer Längsrichtung des Kontaktteils gebildet werden. Wenn ein Nadelloch vorhanden ist, wird der Strom durch die Nadellochstelle austreten, um die auf das Aufladungselement angelegte Spannung abzufallen. Die Menge des Leckstroms ist so groß, dass das photoempfindliche Element erheblich beschädigt werden kann, um abgerieben zu werden und Dauerhaftigkeit wird verschlechtert, unvorteilhaft.
  • Um die vorstehenden Probleme zu lösen, offenbart die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 5-3921 Aufladen (Einspritzaufladen), um elektrische Ladungen direkt auf die Oberflächenschicht des lichtempfindlichen Elementes ohne elektrisches Aufladen einzuspritzen. Dieses Aufladungsverfahren beschädigt das lichtempfindliche Element wenig, da der Unterschied zwischen der auf das Aufladungselement angelegten Spannung und dem Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elementes sehr gering ist und Ozon wegen des direkten Einspitzens der elektrischen Ladung durch ein Aufladungselement auf die Oberflächenschicht (Ladungseinspritzschicht), die darin dispergierte elektrisch leitende Teilchen enthält, nicht erzeugt wird. Jedoch besitzt dieses Aufladungsverfahren den Nachteil, dass das Aufladen dazu tendiert, ungleichförmig zu sein, da das Aufladungseinspritzen nur an den Kontaktpunkten des Aufladungselementes durchgeführt wird.
  • Mit dem Bedarf nach höherer Bildqualität in den letzten Jahren werden elektrophotographische lichtempfindliche Elemente untersucht, welche feinere und gleichförmigere Bilder ausbilden können.
  • EP-A-060674 offenbart ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element mit einer Oberflächenschicht (Schutzschicht), die elektrisch leitende Teilchen, fluorhaltige Harzteilchen und ein Bindemittelharz umfasst. Ein derartiges elektrophotographisches lichtempfindliches Element besitzt eine verbesserte Freisetzbarkeit und herausragenden Widerstand gegenüber Abrasion. Dieses elektrophotographische lichtempfindliche Element wird in einem elektrophotographischen Gerät unter Verwendung einer Nicht-Kontakt-Aufladungseinrichtung verwendet.
  • Andererseits offenbart EP-A-0690352 ein elektrophotographisches Gerät, das eine Kontaktaufladungseinrichtung beinhaltet, wobei das lichtempfindliche Element davon eine Oberflächenschicht umfasst, die elektrisch leitende Teilchen enthält, die eine Teilchenoberfläche aufweisen, die mit einer fluorhaltigen Verbindung und einem Bindemittelharz behandelt ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element zum Einspritzaufladen für feinere und gleichförmigere Bilder bereitzustellen.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Prozesskassette und ein elektrophotographisches Gerät bereitzustellen, das das elektrophotographische lichtempfindliche Element verwendet.
  • Das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung umfasst einen Träger, eine lichtempfindliche Schicht, die ein organisches ladungserzeugendes Material und ein organisches ladungstransportierendes Material enthält, auf dem Träger, und eine Oberflächenschicht, die elektrisch leitende Teilchen enthält, auf der lichtempfindlichen Schicht, und wird elektrisch durch das Aufladungselement aufgeladen, das in Kontakt damit platziert ist, wobei das elektrophotographische lichtempfindliche Element eine elektrostatische Kapazität von nicht weniger als 130 pF/cm2 besitzt.
  • Die Prozesskassette der vorliegenden Erfindung verwendet das vorstehend erwähnte elektrophotographische lichtempfindliche Element und das Aufladungselement.
  • Das elektrophotographische Gerät der vorliegenden Erfindung verwendet die vorstehende Prozesskassette.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt schematisch die Zusammensetzung eines elektrophotographischen Geräts, das mit der vorstehenden Prozesskassette, die das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung aufweist, ausgestattet ist.
  • 2 zeigt schematisch die Zusammensetzung eines anderen elektrophotographischen Geräts, das mit der Prozesskassette ausgestattet ist, die das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung besitzt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung umfasst einen Träger, eine lichtempfindliche Schicht, die ein organisches ladungserzeugendes Material und ein organisches ladungstransportierendes Material enthält, auf dem Träger, und eine Oberflächenschicht, die elektrisch leitende Teilchen enthält, auf der lichtempfindlichen Schicht, und wird durch das Aufladungselement aufgeladen, das in Kontakt damit platziert ist, und das elektrophotographische lichtempfindliche Element besitzt eine elektrostatische Kapazität von nicht weniger als 130 pF/cm2.
  • In der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass das lichtempfindliche Element gleichförmig mit einer hohen Aufladungsdichte aufgeladen wird, indem die elektrostatische Kapazität (C) bis zu 130 pF oder mehr pro cm2 des lichtempfindlichen Elementes erhöht wird, um mehr elektrische Ladung einzuspritzen.
  • Die elektrostatische Kapazität kann durch Verwendung eines Materials mit einer höheren relativen dielektrischen Konstante gesteuert werden, indem die Dicke einer Schicht, die auf dem Träger gebildet wird, verringert wird, oder durch ein ähnliches Verfahren.
  • In der vorliegenden Erfindung kann das lichtempfindliche Element vorzugsweise eine elektrostatische Kapazität C von nicht mehr als 500 pF/cm2 angesichts von nicht gleichförmigen Aufladen besitzen, das durch Einspritzen von Trägern aus dem Träger verursacht wird.
  • Die elektrostatische Kapazität wurde wie nachstehend dargelegt in der vorliegenden Erfindung gemessen. Ein Aluminiumblatt wurde um einen Aluminiumzylinder gewunden. Darauf werden die Schichten des photoempfindlichen Elementes, z. B. die photoempfindliche Schicht und die Oberflächenschicht unter den gleichen Bedingungen wie die praktischen Schichten gebildet. Das Aluminiumblatt mit den gebildeten Schichten wird auf die elektrostatische Kapazität unter Verwendung einer Impedanztestvorrichtung (YHP 4192A, hergestellt von Yokogawa Hewlett Packard Co.) gemessen.
  • Das elektrisch leitende teilchenförmige Material in der Oberflächenschicht beinhaltest Teilchen aus Zinkoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Indiumoxid, Bismuthoxid, zinndotiertes Indiumoxid, Antimon- oder Tantal-dotiertes Zinnoxid, Zirkonoxid, und dergleichen. Ein derartiges Metalloxid kann allein oder in einer Mischung von zwei oder mehreren davon verwendet werden. Die Mischung kann eine feste Lösung oder eine geschmolzene Materie sein.
  • Die Oberflächenschicht kann ein Harz enthalten, sofern notwendig. Das Harz beinhaltet Polyester, Polycarbonate, Polyurethanharze, Acrylharze, Epoxidharze, Silikonharze, Alkydharze, Phenolharze, und Copolymere aus Vinylchlorid und Vinylacetat. Insbesondere kann eine herausragende Filmfestigkeit und Dispergierbarkeit von elektrisch leitenden Teilchen durch die Oberflächenschicht erreicht werden, welche gebildet wird, indem elektrisch leitende Teilchen in einem lichthärtenden Acrylmonomer mit zwei oder mehr Acryloylgruppen in dem Molekül dispergiert werden, die Dispersion auf eine lichtempfindliche Schicht aufgetragen wird, die aufgetragenen Dispersion getrocknet wird, und das Monomer lichtgehärtet wird.
  • Die Dicke der Oberflächenschicht der vorliegenden Erfindung ist in dem Bereich von vorzugsweise von 0,1 bis 10 μm, weiter bevorzugt von 1–5 μm.
  • Für ein effizientes Einspritzaufladen besitzt die Oberflächenschicht vorzugsweise einen spezifischen Volumenwiderstand in dem Bereich von 1 × 109 bis 1 × 1014 Ω·cm in der vorliegenden Erfindung.
  • Der spezifische Volumenwiderstand der Oberflächenschicht wird gemessen, indem eine Oberflächenschicht auf einen Polyethylenterephthalat (PET) Film mit Dampf abgeschiedenen Platin auf der Oberfläche ausgebildet wird und Gleichspannung bei 100 V unter den Bedingungen von 23°C und 50% relativer Feuchtigkeit durch eine Testvorrichtung für den spezifischen Volumenwiderstand (4140B pAMATER, hergestellt von Hewlett Packard Co.) gemessen wird.
  • Die lichtempfindliche Schicht der vorliegenden Erfindung kann eine Schicht vom Einzelfilmtyp sein, welche ein organisches ladungserzeugendes Material und ein organisches ladungstransportierendes Material in ein und derselben Schicht enthält, oder eine Schicht vom Laminierungstyp, welche aus einer Ladungserzeugungsschicht zusammengesetzt ist, die ein organisches ladungserzeugendes Material und eine Ladungstransportschicht, die ein ladungstransportierendes Material enthält, zusammengesetzt ist. Von diesen ist der Laminierungstyp bevorzugt.
  • Das organische ladungserzeugende Material beinhaltet: Pyrylium-Farbstoffe, Thiopyrylium-Farbstoffe, Phtahalocyanin-Pigmente, Anthanthoron-Pigmente, Dibenzopyrenchinon-Pigmente, Pyranthron-Pigmente, Azo-Pigmente, Indigo-Pigmente, Chinacridon-Pigmente, asymmetrisches Chinocyanin, und Chinocyanin.
  • Die Ladungserzeugungsschicht kann ausgebildet werden, indem ein Gewichtsteil des vorstehenden ladungserzeugenden Materials in 0,4 bis 4 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes, wie etwa ein Benzalharz oder ein Butyralharz und einem Lösungsmittel mittels eines dispergierenden Geräts, wie etwa eines Homogeniergeräts, eines Ultraschallmischgeräts, einer Kugelmühle, einer Vibrationsmühle, einer Sandmühle, einer Pulverisierungsvorrichtung, und einer Walzenmühle dispergiert wird, und die Flüssigkeitsdispersion aufgetragen und getrocknet wird. Die Dicke der Schicht beträgt vorzugsweise nicht mehr als 5 μm, ist weiter bevorzugt in dem Bereich von 0,01 bis 1 μm.
  • Das organische ladungstransportierende Material beinhaltet Hydrazone, Pyrazolone, Styrolverbindungen, Oxazole, Thiazole, Triarylmethane und Polyarylalkane.
  • Die Ladungstransportschicht kann ausgebildet werden, indem das vorstehende ladungstransportierende Material und ein Bindemittel in einer Lösung aufgelöst werden und aufgetragen werden und die Lösung getrocknet wird. Das Mischungsverhältnis des ladungstransportierenden Materials zu dem Bindemittelharz ist in dem Bereich von ungefähr 2 : 1 bis 1 : 2. Das Lösungsmittel beinhaltet Ketone, wie etwa Aceton, und Methylethylketon; Ester, wie etwa Methylacetat, und Ethylacetat; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie etwa Toluol, und Xylol; und Chlorkohlenwasserstoffe, wie etwa Chlorbenzol, Chloroform und Kohlenstofftetrachlorid. Diese Lösung kann durch ein Beschichtungsverfahren, wie etwa Tauchbeschichtung, Sprühbeschichtung, und Spinn-Beschichtung aufgetragen werden. Die aufgetragene Lösung kann bei einer Temperatur getrocknet werden, die von 10°C bis 200°C reicht, weiter bevorzugt von 20°C bis 150°C, für eine Zeit, die vorzugsweise von 5 Minuten bis 5 Stunden reicht, weiter bevorzugt von 10 Minuten bis 2 Stunden, durch Ventilieren oder natürliches Trocknen.
  • Das Bindemittelharz für die Ladungstransportschicht beinhaltet Acrylharze, Styrolharze, Polyester, Polycarbonate, Polyarylate, Polysulfone, Polyphenylenoxide, Epoxidharze, Urethanharze, Alkydharze und ungesättigte Harze. Insbesondere bevorzugt sind Polymethylmethacylat, Polystyrol, Copolymere aus Styrol und Acrylnitril, Polycarbonate, und Diallylphthalatharze.
  • Die Dicke der Ladungstransportschicht ist vorzugsweise in dem Bereich von 5 bis 20 μm, weiter bevorzugt von 10 bis 18 μm.
  • Die photoempfindliche Schicht vom Einzelfilmtyp kann gebildet werden, indem das ladungserzeugende Material, das ladungstransportierende Material, und das Bindmittelharz, wie vorstehend in einem Lösungsmittel aufgelöst werden und aufgetragen werden und die resultierende Lösung getrocknet wird. Die Dicke der lichtempfindlichen Schicht beträgt vorzugsweise in dem Bereich von 5 bis 20 μm, weiter bevorzugt von 10 bis 18 μm.
  • Die lichtempfindliche Schicht der vorliegenden Erfindung kann ein Zusatzstoff, wie etwa ein Antioxidationsmittel, ein UV-absorbierendes Mittel, und ein Schmiermittel enthalten.
  • Der Träger kann aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt werden, einschließlich Metallen, wie etwa Aluminium, und rostfreier Stahl; Papier; und Kunststoffe in einer Form eines Zylinders, Platz oder eines Films. Sofern notwendig, kann der Zylinder, Blatt oder Film eine elektrisch leitende Polymerschicht oder eine Harzschicht aufweisen, die ein teilchenförmiges elektrisch leitendes Material enthält, wie etwa Zinnoxid, Titanoxid, und Silber.
  • Zwischen dem Träger und der lichtempfindlichen Schicht, kann eine substituierende Schicht bereitgestellt werden, welche als eine Barriere und ein Klebemittel dient. Die substituierende Schicht besitzt ein Dicke, die vorzugsweise von 0,2 bis ungefähr 2 μm reicht. Die Dicke von jeder Schicht kann gemessen werden, indem eine Filmdickenmessvorrichtung vom Wirbelstromtyp (Permaskoptyp E 111, hergestellt von Fischer Co.) verwendet wird.
  • Das Aufladungselement, das in der vorstehenden Erfindung verwendet wird, beinhaltet eine Magnetbürste, die aus magnetischen Teilchen zusammengesetzt ist, eine Filzbürste, und eine Aufladungswalze mit einer elektrisch leitenden Kautschukschicht. Die magnetische Bürste ist im Hinblick auf die große Zahl von Kontaktpunkten bevorzugt.
  • Die magnetische Bürste ist aus Teilchen aus einem magnetischen Material zusammengesetzt, wie etwa Zn-Cu-Ferrit. Die magnetische Bürste wird auf einer nicht magnetischen elektrisch leitenden Hülse gebildet, die einen Magnet darin einschließt.
  • Die Filzbürste ist aus einem Polymer gebildet, welches zur elektrischen Leitfähigkeit mit Kohlenstoff, Kupfersulfid, einem Metall, einem Metalloxid oder dergleichen behandelt worden ist. Das Polymer beinhaltet Kunstseide, Acrylharz, Nylon, Polypropylen, PET, und Polyethylen. Der Filz ist durch ein Metall oder ein Kernmaterial geträgert, das zur elektrischen Leitfähigkeit behandelt worden ist.
  • Die Aufladungswalze besitzt eine Kautschukschicht oder eine Harzschicht, welche zur elektrischen Leitfähigkeit, die auf einem Zylinder bereitgestellt ist, behandelt worden ist.
  • Das Aufladungselement besitzt einen Widerstandswert, der vorzugsweise auf 1 × 104 bis 1 × 109 Ω reicht. Der Widerstand des Aufladungselements wird erhalten, indem der elektrische Strom bei Anlegung einer 100 V Gleichspannung durch das Aufladungselement auf einen Aluminiumzylinder gemessen, der in Kontakt mit dem photoempfindlichen Element gebracht wurde, unter den praktischen Betriebsbedingungen.
  • Die Spannung, die auf das Aufladungselement angelegt wird, ist nicht auf die vorliegende Erfindung begrenzt, vorausgesetzt, dass keine Aufladung im Wesentlichen verursacht wird, das heißt, das elektrische Aufladen wird hauptsächlich durch Ladungseinspritzen verursacht. In dieser Hinsicht ist der absolute Wert der Gleichspannung (VDC) vorzugsweise nicht größer als die Anfangsentladungsspannung (VTH). In Bezug auf das Aufladungspotential (VD) sofort nach dem Aufladen, erfüllt die Spannung vorzugsweise die Gleichung: |VDC – VD| ≤ 200(V)
  • Für ein gleichförmigeres Aufladen der Schicht in der vorliegenden Erfindung ist eine Wechselspannung (VAC) vorzugsweise überlagert. Für eine wesentliche Verhinderung der elektrischen Entladung, das heißt, für das Aufladen hauptsächlich durch Ladungseinspritzen, sollte die Peak-zu-Peak-Spannung (VPP) des VAC; VDC, Vth und VD den folgenden Zusammenhang erfüllen: |VDC – VD| ≤ 200(V) |VPP| < 2x|Vth| |VPP/2| + |VDC| – |YD| < |Yth|
  • Die Belichtungseinrichtung, die Entwicklungseinrichtung und die Übertragungseinrichtung sind nicht besonders begrenzt.
  • Das elektrophotographische Gerät der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele beschrieben.
  • 1 zeigt schematisch den Aufbau eines elektrophotographischen Geräts der vorliegenden Erfindung. Dieses Beispiel bezieht sich auf einen Laserstrahldrucker.
  • In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element mit einer Trommelgestalt (nachstehend als "lichtempfindliche Trommel") bezeichnet. In diesem Beispiel wird die lichtempfindliche Trommel angetrieben, um in Uhrzeigerrichtung zu rotieren (wie durch eine Pfeilmarkierung angezeigt) bei einer Verfahrensgeschwindigkeit (Periphergeschwindigkeit) von 100 mm/s. Ein Kontaktaufladungselement 2, das eine elektrisch leitende Magnetbürste verwendet, wird mit der lichtempfindlichen Trommel 1 in Kontakt gebracht. Das Aufladungselement 2 ist aus einer rotierbaren nicht magnetischen elektrisch leitenden Hülse 21, einem Aufladungsmagnet 22 und magnetischen Teilchen 23, die an die Hülse 21 durch die magnetische Kraft des Aufladungsmagneten 22 anhaften, zusammengesetzt. Eine Aufladungsgleichspannungs-Bias von –500 V wird von einer Aufladungs-Bias-Anlegungsquelle S1 angelegt, um die externe periphere Fläche der lichtempfindlichen Trommel 1 durch Einspritzaufladen bei –500 V gleichförmig aufzuladen.
  • Ein Laserstrahl welcher aus einem Laserstrahlscanner mit einer Laserdiode und einem Polygonspiegel, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, ausgestoßen wird, wird in der Intensität in Übereinstimmung mit den digitalen Signalen der Bildinformation des Objektes als elektrische digitale Bildelementsignale in der Zeitabfolge moduliert.
  • Der modulierte Laserstrahl L tastet die aufladbare Fläche der lichtempfindlichen Trommel 1 ab. Hierdurch wird ein elektrostatisches latentes Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 in Übereinstimmung mit der Objektbildinformation ausgebildet. Das elektrostatische latente Bild wird als ein Tonerbild durch ein reverses Entwicklungsgerät 3 unter Verwendung eines magnetischen Einkomponenten-isolierenden Toners entwickelt. Für die Entwicklung lässt man den Toner die nichtmagnetische Entwicklungshülse 3a mit 16 mm Durchmesser, die einen Magneten 3b einschließt, beschichten. Diese tonnerbeschichtete Entwicklungshülse wird mit einem Abstand von 300 μm von der Oberfläche der lihtempfindlichen Trommel 1 platziert, und wird mit der gleichen Geschwindigkeit wie die lichtempfindliche Trommel 1 rotiert. Gleichzeitig wird eine Entwicklungsbiasspannung auf die Hülse 3a durch eine Entwicklunsbiassannungsquelle S2 angelegt. Die angelete Spannung ist eine Überlagerung einer Gleichspannung von –400 V und einer rechteckigen Wechselspannung mit einer Frequenz von 1800 Hz und einer Peak-zu-Peak-Spannung von 1600 V, und die Sprungentwicklung wird zwischen der Hülse 3a und der lichtempfindlichen Trommel 1 verursacht.
  • Andererseits wird ein Übertragungsempfangsmaterial P als das Aufzeichnungsmedium von einer Blattzuführungsvorrichtung, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, eingeführt, und wird zu der Noppe T (Transferteil) zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und der Transferwalze 4 eines mittleren elektrischen Widerstands als eine Kontaktübertragungseinrichtung eingeführt, die gegen die Trommel bei einem vorbestimmten Druck zu einem vorgeschriebenen Zeitpunkt gedrückt wird. An die Übertragungswalze 4 wird eine vorgeschriebene Übertragungsbiasspannung durch eine Übertragungsbiasspannungsquelle S3 angelegt. In diesem Beispiel besitzt die Walze einen Widerstand von 5 × 108 Ω, und eine Gleichspannung von +2000 V wird für die Bildübertragung angelegt.
  • Das Übertragungsempfangsmaterial P, das zu dem Übertragungsteil T eingeführt wird, wird bei dem Übertragungsteil T gefangen und vorwärts geleitet, um das Tonerbild zu übertragen, das auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 gebildet ist, um die Fläche des Übertragungsempfangsmaterials P anschließend durch die elektrostatische Kraft und den Druck gebildet wird.
  • Das Übertragungsempfangsmaterial P mit dem empfangenen Tonerbild wird von der Fläche der lichtempfindlichen Trommel 1 separiert, in eine Fixiervorrichtung 5 vom Wärmefixiertyp oder dergleichen eingeführt, um das Tonerbild zu fixieren, und aus dem Gerät als ein Druck oder eine Kopie entladen.
  • Nach dem Tonerbildtransfer auf das Übertragungsempfangsmaterial P wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel durch eine Reinigungsvorrichtung 6 gereinigt, um die anhaftende Materie, wie den verbleibenden Toner, für wiederholte Bildbildung zu entfernen.
  • Das elektrophotographische Gerät dieses Beispiels ist ein abnehmbares Gerät vom Kassettentyp, welches 4 Prozessvorrichtungen umfasst: eine lichtempfindliche Trommel 1, eine Kontaktaufladungseinrichtung 2, eine Entwicklungseinrichtung 3, und eine Reinigungsvorrichtung 6, die als Einheit in eine Kassette 20 eingebaut sind. Jedoch ist das Gerät der vorliegenden Erfindung nicht hierauf begrenzt.
  • 2 zeigt ein anderes spezifisches Beispiel für das elektrophotographische Gerät der vorliegenden Erfindung. Das Gerät dieses Beispiels ist das gleiche, wie dasjenige, das in 1 gezeigt wird, bis darauf, dass die Reinigungsvorrichtung nicht bereitgestellt wird. In 2 werden die gleichen Bezugszeichen jeweils für die gleichen Elemente wie in 1 verwendet. In dem in 2 gezeigten Gerät wird der verbleibende Toner auf der lichtempfindlichen Trommel nach der Bildübertragung einmal durch eine magnetische Bürste, die durch magnetische Teilchen 23 gebildet ist, gefangen, und danach in einer geeigneten Zeit auf die lichtempfindliche Trommel gesendet; oder durch die magnetische Bürste geführt und wird schließlich durch die Entwicklungsvorrichtung 3 wiedergewonnen. Die Entwicklungsvorrichtung 3 ist vorzugsweise von einem Zweikomponententyp.
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand von Beispielen erläutert. In den Beispielen basiert die Einheit "Teile" auf Gewicht, wenn nicht anders angegeben.
  • Beispiel 1
  • Auf einem Aluminiumzylinder von 30 mm im Durchmesser und 260,5 mm in der Länge wurde eine elektrisch leitende Schicht von 15 μm Dicke gebildet, indem durch Eintauchbeschichten eine Lösung aufgetragen wurde, die aus 10 Teilen Zinnoxid-beschichteten Bariumsulfat, 2 Teilen Titanoxid, 6 Teilen Phenolharz, 0,001 Teilen Silikonöl, 4 Teilen Methanol und 16 Teilen Methoxypropanol zusammengesetzt war, und die aufgetragene Materie bei 140°C für 30 Minuten thermisch gehärtet wurde. Aufzeichnungsmaterial der gebildeten elektrisch leitenden Schicht wurde eine untenstehende Schicht in einer Dicke von 0,5 μm gebildet, indem eine Lösung von 5 Gewichtsprozent eines Polyamidharzes (Amilan CM8000: Handelsname, Toray Industries Inc.) in Methanol durch Eintauchbeschichten aufgetragen und getrocknet wurde.
  • Separat wurden vier Teile Oxyphtalocyaninpigment mit starken Peaks des Braggwinkels bei 2θ ± 0,2° bei 9,0°, 14,2°, 23,9°, und 27,1° 2 Teile Polyvinylbutyralharz (BX-1: Handelsname, Sekisui Chemical Co. Ltd.) und 80 Teile Cyclohexanon zur Dispersion in einer Sandmühle mit Glasperlen von 1 mm Durchmesser für 4 Stunden behandelt wurden. Zu der flüssigen Dispersion wurde 100 Teile Ethylacetat gegeben. Die resultierende Mischung wurde auf die vorstehende untenstehende Schicht aufgetragen und getrocknet, um eine Ladungserzeugungsschicht von 0,2 μm Dicke zu bilden.
  • 10 Teile Styrolverbindung, die durch die nachstehende Formel dargestellt wird:
    Figure 00210001
    und 10 Teile Bisphenol Z-Typ-Polycarbonat (Z-200: Handelsname, Mitsubishi Gas Chemical Co. Inc.) wurden in 100 Teilen Monochlorbenzol aufgelöst. Diese Lösung wurde auf die vorstehende Ladungserzeugungsschicht angewendet, und die aufgetragene Lösung wurde durch Heißlufttrocknen bei 150°C für eine Stunde getrocknet, um eine Ladungstransportschicht von 13 μm Dicke zu bilden.
  • Separat wurden 25 Teile Acrylmonomer, das durch die nachstehende Formel dargestellt wird:
    Figure 00210002
    50 Teile teilchenförmiges Antimon dotiertes Zinnoxid (zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser 0,03 μm), die mit der durch die nachstehende Formel dargestellten Verbindung behandelt wurde (Behandlungsmenge: 7%):
    Figure 00220001
    und 150 Teilen Ethanol zur Dispersion mit einer Sandmühle für 660 Stunden behandelt, und ferner hierzu 20 Teile teilchenförmiges Polytetrafluorethylen (zahlenbezogener Teilchendurchmesser: 0,18 μm) zugegeben und dispergiert. Ferner wurden 3 Teile 2-Methylthioxanthon als ein Lichtpolymerisationsinitiator, und 9 Teile einer Verbindung, die durch die nachstehende Formel als ein zweiter Lichtpolymerisationsinitiator:
    Figure 00220002
    darin aufgelöst, um eine Lösung zur Oberflächenschichtbildung auszubilden.
  • Diese Lösung wurde auf die vorstehende Ladungstransportschicht durch Eintauchbeschichten aufgetragen. Die Beschichtungsschicht wurde durch Lichthärten durch Beleuchtung für 60 Sekunden mit einer Hochdruckquecksiberlampe bei einer Lichtintensität von 160 mW/cm2 gehärtet. Dann wurde die gehärtete Schicht bei 120°C durch Eislufttrocknen für 2 Stunden getrocknet, um eine Oberflächenschicht zu erhalten. Die Oberflächenschicht besaß eine Dicke von 3 μm. Die Dispersion in der Oberflächenschicht bildenden Lösung war zufrieden stellend und die Oberflächenschicht besaß eine gleichförmig flache Fläche ohne Irregularität. Die Oberflächenschicht besaß einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 × 1013 Ω·cm, und das resultierende lichtempfindliche Element besaß eine elektrostatische Kapazität von 196 pF/cm2.
  • Dieses lichtempfindliche Element wurde durch Bildbildung unter Verwendung eines elektrophotographischen Geräts, das in 1 gezeigt wird, bewertet. In dem Gerät wurde ein teilchenförmiges Zn-Cu Ferrit als die magnetischen Teilchen für das Aufladungselement verwendet. Die magnetische Bürste wurde mit einer peripheren Geschwindigkeit von 50 mm/s in einer Richtung rotiert, die zu der Oberflächenbewegungsrichtung des lichtempfindlichen Elementes an der Kontaktstelle revers war. Das Aufladungselement besaß einen Widerstandswert von 1 × 106Ω. Dem Aufladungselement wurde eine Pulsspannung angelegt, die aus einer Gleichspannung von – 500 V und einer Wechselspannung von VPP von 700 V zusammengesetzt war. Bei der Bewertung wurde ein Halbtonbild von 2-Dot/2-Leerstelle Ausstoß unter Umweltbedingungen von 20°C und 5% relativer Feuchtigkeit ausgestoßen. Das Bild der anfänglichen Ausstoßstufe wurde visuell auf das Vorhandensein von Defekten, wie etwa Streifen im dem Bild untersucht. Ferner wurden das Bild nach 10.000 Blättern des Halbtonbildes unter Umweltbedingungen von 30°C und 80% relativer Feuchtigkeit mikroskopisch auf die Reproduzierbarkeit der Bildpunkte untersucht. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiele 2–3
  • Ein lichtempfindliches Element wurde hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet, bis darauf, dass die Dicke der Aufladunqstransportschicht auf 15 μm, oder 18 μm geändert wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiele 1–3
  • Ein lichtempfindliches Element wurde hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet, bis darauf, dass die Dicke der Ladungstransportschicht auf 22 μm, 25 μm, oder 30 μm geändert wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiele 4–6
  • Ein lichtempfindliches Element wurde hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet, bis darauf, das die Hydrazonverbindung, die durch die nachstehende Formel dargestellt wird:
    Figure 00240001
    anstelle der Styrolverbindung verwendet wurde; Polymethylmethacrylat anstelle des Polycarbonats vom Bisphenol A-Typ verwendet wurde; die Ladungstransportschicht in einer Dicke von 13 μm, 15 μm, oder 20 μm in den jeweiligen Beispielen hergestellt wurde; und die Gleichspannung nur auf die Aufladungselemente angelegt wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiele 4–6
  • Ein lichtempfindliches Element wurde hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 bewertet, bis darauf, dass die Dicke der Ladungstransportschicht in 25 μm, 30 μm, oder 35 μm geändert wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiele 7–9
  • Ein lichtempfindliches Element wurde hergestellt und auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 1–3 bewertet, bis darauf, dass das Aufladungselement in eine Filzbürste einer elektrisch leitenden Kunstseidenfaser (REC-C, hergestellt von Unitika Ltd.) geändert wurde. Die Filzbürste besaß einen Widerstand von 5 × 105 Ω. Die Filzbürste wurde bei einer peripheren Geschwindigkeit von 200 mm/s in einer Richtung rotiert, die zu der Oberflächenbewegungsrichtung der lichtempfindlichen Trommel an der Kontaktstelle entgegengesetzt war. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiele 7–9
  • Ein lichtempfindliches Element wurde hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 bewertet, bis darauf, dass die Dicke der Ladungstransportschicht auf 22 μm, 25 μm, oder 30 μm geändert wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiele 10–12
  • Ein lichtempfindliches Element wurde hergestellt und auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 1–3 bewertet, bis darauf, dass das verwendete elektrophotographische Gerät dasjenige war, das durch 2 gezeigt wird. Die Entwicklung wurde mit zwei Komponenten durchgeführt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiele 10–12
  • Ein lichtempfindliches Element wurde hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 bewertet, bis darauf, dass die Dicke der Ladungstransportschicht in 22 μm, 25 μm, oder 30 μm geändert wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
  • Tabelle 1
    Figure 00270001

Claims (22)

  1. Elektrophotografisches photoempfindliches Element, das einen Träger, eine photoempfindliche Schicht, die ein organisches ladungserzeugendes Material und ein organisches ladungstransportierendes Material enthält, auf dem Träger, und eine Oberflächenschicht, die elektroleitende Teilchen auf der photoempfindlichen Schicht enthält, das elektrisch durch ein Aufladungselement, das damit in Kontakt platziert wurde, aufgeladen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrophotografische photoempfindliche Element eine elektrostatische Kapazität von nicht weniger als 130 pF/cm2 besitzt.
  2. Elektrophotografisches photoempfindliches Element gemäß Anspruch 1, wobei die Oberflächenschicht einen spezifischen Volumenwiderstand besitzt, der von 1 × 109 bis 1 × 1014 Ω·cm reicht.
  3. Elektrophotografisches photoempfindliches Element gemäß Anspruch 1, wobei die photoempfindliche Schicht eine Dicke besitzt, die von 5 bis 20 μm reicht.
  4. Elektrophotografisches photoempfindliches Element gemäß Anspruch 3, wobei die photoempfindliche Schicht eine Dicke besitzt, die von 10 bis 18 μm reicht.
  5. Prozesskassette, die das elektrophotografische photoempfindliche Element gemäß Anspruch 1 und wenigstens eines aus einem Aufladungselement, das in Kontakt mit dem elektrophotografischen photoempfindlichen Element zum Aufladen des elektrophotografischen Elements durch Anlegung einer Spannung platziert ist, eine Entwicklungseinrichtung, und eine Reinigungseinrichtung, die in einen Körper integriert sind, umfasst, und die aus dem Hauptkörper eines elektrophotografischen Geräts abnehmbar ist.
  6. Prozesskassette gemäß Anspruch 5, wobei die Oberflächenschicht einen spezifischen Volumenwiderstand besitzt, der von 1 × 109 bis 1 × 1019 Ω·cm reicht.
  7. Prozesskassette gemäß Anspruch 5, wobei das Aufladungselement einen spezifischen Widerstandswert besitzt, der von 1 × 104 bis 1 × 109 Ω reicht.
  8. Prozesskassette gemäß Anspruch 5, wobei das Aufladungselement eine magnetische Bürste ist, die aus magnetischen Teilchen gebildet ist.
  9. Prozesskassette gemäß Anspruch 5, wobei die photoempfindliche Schicht eine Dicke besitzt, die von 5 bis 20 μm reicht.
  10. Prozesskassette gemäß Anspruch 9, wobei die photoempfindliche Schicht eine Dicke besitzt, die von 10 bis 18 μm reicht.
  11. Prozesskassette gemäß Anspruch 5, wobei bei Anlegung von nur einer Gleichspannung (VDC) auf das Aufladungselement das Oberflächenpotentials (VD) des photoempfindlichen Elements sofort nach dem Aufladen die nachstehende Gleichung erfüllt: |VDC – VD| ≤ 200 (V)
  12. Prozesskassette gemäß Anspruch 5, wobei bei Überlagerung einer Gleichspannung (VDC) und einer Wechselspannung auf das Aufladungselement, die VDC, die Peak-zu-Peak-Spannung (VPP) der Wechselspannung, das Oberflächenpotential (VD) des photoempfindlichen Elements sofort nach dem Aufladen, und die Entladungsinitiationsspannung (Vth) die nachstehenden Gleichungen erfüllen: |YDC – VD| ≤ 200 (V) |VPP| < 2x|Vth| |VPP/2| + |VDC| – |VD| < |Vth|.
  13. Prozesskassette gemäß Anspruch 5, wobei die Entwicklungseinrichtung im Wesentlichen als die Reinigungseinrichtung dient.
  14. Elektrophotografisches Gerät, das das elektrophotografische photoempfindliche Element gemäß Anspruch 1; ein Aufladungselement, das in Kontakt mit dem elektrophotografischen photoempfindlichen Element platziert ist, zum Aufladen des elektrophotografischen Elements durch Anlegung einer Spannung; eine Belichtungseinrichtung, eine Entwicklungseinrichtung, und eine Bildübertragungseinrichtung umfasst.
  15. Elektrophotografisches Gerät gemäß Anspruch 14, wobei die Oberflächenschicht einen spezifischen Volumenwiderstand besitzt, der von 1 × 109 bis 1 × 1014 Ω·cm reicht.
  16. Elektrophotografisches Gerät gemäß Anspruch 14, wobei das Aufladungselement einen Widerstandswert besitzt, der von 1 × 104 bis 1 × 109 Ω erreicht.
  17. Elektrophotografisches Gerät gemäß Anspruch 14, wobei das Aufladungselement eine magnetische Bürste ist, die aus magnetischen Teilchen gebildet ist.
  18. Elektrophotografisches Gerät gemäß Anspruch 14, wobei die photoempfindliche Schicht eine Dicke besitzt, die von 5 bis 20 μm reicht.
  19. Elektrophotografisches Gerät gemäß Anspruch 18, wobei die photoempfindliche Schicht eine Dicke besitzt, die von 10 bis 18 μm reicht.
  20. Elektrophotografisches Gerät gemäß Anspruch 14, wobei bei Anlegung von nur einer Gleichspannung (VDC) auf das Aufladungselement, das Oberflächenpotential (VD) des photoempfindlichen Elements sofort nach dem Aufladen die folgende Gleichung erfüllt: |YDC – VD| ≤ 200 (V)
  21. Elektrophotografisches Gerät gemäß Anspruch 14, wobei bei Überlagerung einer Gleichspannung (VDC) und einer Wechselspannung auf ein Aufladungselement, das VDC, die Peak-zu-Peak-Spannung (VPP) der Wechselspannung, das Oberflächenpotential (VD) des photoempfindlichen Elements sofort nach dem Aufladen, und die Entladungsinitiationsspannung (Vth) die folgenden Gleichungen erfüllen: |YDC – VD| ≤ 200 (V) |VPP| < 2x|Vth| |VPP/2| + |VDC| – |VD| < |Vth|.
  22. Elektrophotografisches Gerät gemäß Anspruch 14, wobei die Entwicklungseinrichtung im Wesentlichen als die Reinigungseinrichtung dient.
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