DE69730684T2

DE69730684T2 - Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69730684T2
Application number: DE69730684T
Authority: DE
Inventors: Shoji Ohta-ku Amamiya; Noboru Ohta-ku Kashimura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: EP0851315A3; FR2757962B1; EP0851315A2; FR2757962A1; JPH10240035A; EP0851315B1; DE69730684D1; US5943541A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsgerät, welches ein Tonerbild auf einem bildtragenden Element auf ein Zwischenübertragungselement überträgt und das Tonerbild auf diesem Zwischenübertragungselement auf ein Übertragungsmaterial überträgt.
Beschreibung des Standes der Technik
Verschiedene elektrophotographische Bilderzeugungsgeräte wurden herkömmlich vorgeschlagen. 1 stellt einen vollständigen Aufbau eines herkömmlichen elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräts dar. Dieses Bilderzeugungsgerät G1 weist eine photoempfindliche Trommel 1 auf, welche drehbar gelagert und in der Pfeilrichtung drehangetrieben ist. Auf dem äußeren Umfang der photoempfindliche Trommel 1 sind angeordnet ein Primäraufladegerät 2, welches die Oberfläche der Trommel gleichmäßig auflädt, eine Belichtungseinrichtung 3 wie eine Laserstrahl-Belichtungseinheit, welche auf der Trommeloberfläche ein elektrostatisch latentes Bild erzeugt durch Bestrahlung eines farbgetrennten optischen Bildes oder eines hierzu korrespondierenden, eine Entwicklungsvorrichtung 5, welche das vorangehende elektrostatisch latente Bild in ein sichtbares Bild (Tonerbild) umwandelt, ein Zwischenübertragungselement 6, auf welches das Tonerbild unter dem Druck der photoempfindlichen Trommel übertragen wird, und ein Reiniger 7, welcher Toner, der auf der Trommeloberfläche zurückbleibt, entfernt.
Das Zwischenübertragungselement 6 weist eine Schichtstruktur wie in 4 gezeigt auf: eine leitfähige Schicht 12 und eine Oberflächenschicht 13, auf welche das Tonerbild übertragen wird, befinden sich auf einem leitfähigen Substrat 11. Beim Übertragen des auf der photoempfindliche Trommel 1 vorhandenen Tonerbildes auf das Zwischenübertragungselement 6 wird eine vorgeschriebene Vorspannung durch eine Energieversorgung 21 an das Substrat 11 angelegt.
Ein Fördergurt 9 zum Fördern eines Blattmaterials P, so daß es in Kontakt mit dem Zwischenübertragungselement 6 ist, wird unterhalb des Zwischenübertragungselements 6 angeordnet, und eine Fixiervorrichtung 8 zur Durchführung des Fixierens des Tonerbildes ist dem Fördergurt nachgeschaltet angeordnet.
Nun wird nachstehend der Betrieb des vorgenannten Bilderzeugungsgeräts kurz beschrieben.
Wenn das Primäraufladegerät 2 in einem Zustand betrieben wird, in welchem die photoempfindliche Trommel drehangetrieben wird, wird die Oberfläche der Trommel gleichmäßig geladen. Wenn die Belichtungseinrichtung 3 ein optisches Bild bestrahlt, wird ein elektrostatisch latentes Bild auf der Trommeloberfläche erzeugt, und dieses elektrostatisch latente Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung 5 in ein sichtbares Bild umgewandelt. Dann wird das sichtbare Bild auf das Zwischenübertragungselement 6 übertragen.
In der Zwischenzeit wird das Blattmaterial P durch den Fördergurt 9 übertragen, und das Tonerbild auf dem Zwischenübertragungselement 6 wird durch eine Übertragungswalze 20 auf das Blattmaterial P übertragen. Danach wird das Blattmaterial P zum Fixieren des Tonerbildes zu der Fixiervorrichtung 8 befördert und aus dem Gerät herausgeführt.
Der Toner, der auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 1 zurückbleibt, wird andererseits durch den Reiniger 7 entfernt, und die photoempfindliche Trommel 1 ist nun für den nächsten Bilderzeugungsvorgang bereit.
Die photoempfindliche Trommel 1 weist ein leitfähiges Substrat aus einem Metall oder dergleichen und eine photoempfindliche Schicht auf, die auf der Oberfläche des Substrats gebildet ist. Eine Zwischenschicht wie eine haftende Schicht oder eine leitfähige Schicht kann sich zwischen dem leitfähigen Substrat und der photoempfindlichen Schicht befinden. Diese Schichten, die, wenn überhaupt, eine Zwischenschicht einschließen, werden hier als der photoempfindliche Schichtaufbau bezeichnet. Die photoempfindliche Schicht der photoempfindlichen Trommel 1 weist eine Länge in Längsrichtung im Wesentlichen gleich der Länge in Längsrichtung der Zwischenübertragungselement 6 auf.
In dem vorangehenden Bilderzeugungsgerät wird ein Problem angetroffen, daß Entladung (elektrische Beanspruchung) an den beiden Enden des Bereichs auftritt, wo die photoempfindliche Trommel 1 in Kontakt mit dem Zwischenübertragungselement 6 kommt, was zu Bildunschärfen in einem Übertragungsbild des Zwischenübertragungselements 6 oder dem auf dem Blattmaterial P führt.
Ein organisches Harz wird herkömmlich für die photoempfindliche Schicht aus verschiedenen Gründen verwendet (zum Beispiel Kostenverringerung, breite Auswahl der Materialien). Das vorgenannte Problem wird ersichtlicher, da ein organisches Harz eine schlechte mechanische Festigkeit aufweist und leicht für Harzbeeinträchtigung, hervorgerufen durch Entladung, empfänglich ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist folglich, ein Bilderzeugungsgerät zur Verfügung zu stellen, welches die Verhinderung des Auftretens von Störungen eines von dem bildtragenden Element auf ein Zwischenübertragungselement zu übertragenden Tonerbildes, d. h. Auftreten von Bildunschärfen, ermöglicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt einen vollständigen Aufbau eines herkömmlichen elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräts dar;
2 stellt die Beziehung zwischen der Breite des Zwischenübertragungselements und der Breite der Ladungstransportschicht des bildtragenden Elements dar;
3 stellt Wirkungen der Beispiele und der Vergleichsbeispiele dar.
4 stellt die Schichtstrukturen des Zwischenübertragungselements und des bildtragenden Elements dar; und
5 stellt das Prinzip eines Geräts zum Messen elektrostatischer Kapazität dar.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nachstehend unter Bezug auf 2 bis 5 beschrieben. Die Teile, die mit jenen in 1 gezeigten korrespondieren, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird unterlassen.
Das Bilderzeugungsgerät dieser Ausführungsform weist den gleichen Aufbau auf die das in 1 gezeigte Bilderzeugungsgerät G1 auf, mit der Ausnahme eines abweichenden Aufbaus der photoempfindlichen Trommel.
Spezieller weist das Bilderzeugungsgerät dieser Ausführungsform eine photoempfindliche Trommel 10 auf, die als bildtragendes Element dient, drehbar gelagert und drehangetrieben, und auf dem äußeren Umfang der photoempfindliche Trommel 10 sind angeordnet ein Primäraufladegerät 2 und eine Belichtungseinrichtung 3, die als Erzeugungseinrichtung für ein latentes Bild dient, eine Entwicklungsvorrichtung (Entwicklungseinrichtung) 5, ein Zwischenübertragungselement 6 und ein Reiniger 7. Ein Fördergurt 9 zum Fördern eines Blattmaterials P, das als Übertragungsmaterial dient, wird unterhalb des Zwischenübertragungselements 6 angeordnet, und eine Fixiervorrichtung 8 zur Durchführung des Fixierens des Tonerbildes ist dem Fördergurt 9 nachgeschaltet angeordnet.
Nun wird der Aufbau der photoempfindlichen Trommel 10 beschrieben.
Die photoempfindliche Trommel 10 weist auf, wie in 4 gezeigt, ein drehangetriebenes, zylindrisches, leitfähiges Substrat 18 und einen photoempfindlichen Schichtaufbau, welcher eine Vielzahl von beschichteten Schichten umfaßt, welcher auf der Oberfläche des Substrats 18 gebildet sind. 4(a) stellt die photoempfindliche Trommel 10 und das Zwischenübertragungselement 6 aus der Richtung der Drehachse dar, und 4(b) ist eine vergrößerte schematische Ansicht eines Kontaktbereichs A.
Der photoempfindliche Schichtaufbau kann gebildet werden durch Laminieren einer ladungserzeugenden Schicht 15, welche Ladungsträger erzeugt, und einer Ladungstransportschicht 14, welche die erzeugten Ladungsträger transportieren kann, was Verbesserung von Eigenschaften ermöglicht.
Eine Zwischenschicht kann sich zwischen dem leitfähigen Substrat 18 und der ladungserzeugenden Schicht 15 befinden. Dies macht es möglich, Haftung zwischen dem leitfähigen Substrat 18 und dem photoempfindlichen Schichtaufbau zu verbessern, Anstreichfähigkeit des photoempfindlichen Schichtaufbaus zu steigern, das leitfähige Substrat 18 zu schützen, Oberflächenfehler des leitfähigen Substrats zu bedecken, den photoempfindlichen Schichtaufbau vor elektrischer Zerstörung zu schützen oder Ladungseinspeisungsfähigkeit aus dem leitfähigen Substrat in den photoempfindlichen Schichtaufbau zu verbessern.
Ferner kann eine schützende Schicht auf der Oberfläche der Ladungstransportschicht 14 gebildet werden.
In dieser Ausführungsform der Erfindung ist, wie in 2 gezeigt, die Erzeugungsbreite L der Ladungstransportschicht, welche die kleinste elektrostatische Kapazität unter der Vielzahl der beschichteten Schichten aufweist (Erzeugungsbreite in der Längsrichtung entlang der photoempfindlichen Trommel 10), um mehr als 4 mm länger als die Breite des Zwischenübertragungselements T. Das heißt, beide Seiten der Ladungstransportschicht, welche die kleinste elektrostatische Kapazität aufweist, ragen jeweils mehr als 2 mm über beide Seiten des Zwischenübertragungselements 6 hinaus.
Das leitfähige Substrat 18 ist aus Metall wie Aluminium oder Kupfer, einem Karton oder Kunststoff. Der vorstehende photoempfindliche Schichtaufbau kann gebildet werden durch Vakuumabscheiden eines Materials, das aus der Gruppe ausgewählt wurde, die besteht aus Selen, Arsenselenid, einer Chalkogenidverbindung wie Selen-Tellur-Arsen-Legierung, Silicium, Germanium, Phthalocyaninpigment und Cadmiumsulfid, oder durch Abscheiden von Silicium oder Germanium durch das CVD-Verfahren, oder ferner Beschichten zusammen mit einem haftenden Harz wie erforderlich, ein farbstoffsensibilisiertes Zinkoxid, Selenpulver, amorphes Siliciumpulver, Polyvinylcarbazol, Phthalocyaninpigment oder Oxadiazolpigment. Wenn der photoempfindliche Schichtaufbau eine Laminatstruktur mit einer ladungserzeugenden Schicht 15 und einer Ladungstransportschicht 14 aufweist, und eine organische optisch leitfähige Schicht verwendet wird, kann die ladungserzeugende Schicht 15 durch Dispergieren eines ladungserzeugenden Materials (zum Beispiel ein Azopigment wie Sudanrot oder Dianblau, ein Diazopigment, ein Chinonpigment wie Algorgelb oder Pyrenchinon, ein Chinocyaninpigment, ein Perylenpigment, ein Indigopigment wie Indigo oder Thioindigo, ein Bisbenzoylimidalpigment wie Indo-First Orange, ein Chinacridonpigment, Pyryliumsalz oder Azuleiniumsalz) in einem bindenden Harz (zum Beispiel Polyester, Polyvinylacetat, Acryl, Polycarbonat, Polyarylat, Polystyren, Polyvinylbutyral, Polyvinylpyrrolidon, Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose oder Celluloseether) gebildet werden. Sie kann ebenso durch Vakuumabscheidung, gebildet werden. Die ladungserzeugende Schicht 15 sollte bevorzugt eine Dicke in einem Bereich von etwa 0,05 bis 0,2 μm aufweisen. Wenn der photoempfindliche Schichtaufbau eine Laminatstruktur mit einer ladungserzeugenden Schicht 15 und einer Ladungstransportschicht 14 aufweist, und eine anorganische, optisch leitfähige Schicht verwendet wird, kann die ladungserzeugende Schicht 15 durch Vakuumabscheiden, Beschichten oder CVD-Abscheiden von Selen, einer Chalkogenidverbindung wie Arsenselenid, Silicium, Germanium oder Cadmiumsulfid gebildet werden. In diesem Fall sollte die ladungserzeugende Schicht 15 bevorzugt eine Dicke in einem Bereich von 0,1 bis 10 μm aufweisen.
Zum Bilden der Ladungstransportschicht 14 wird ein ein positives Loch übertragendes Material verwendet (eine Verbindung, welche in der Hauptkette oder der Seitenkette eine polyzyklische aromatische Struktur oder eine Stickstoff enthaltende zyklische Struktur wie Indol, Carbazol, Pyrazol, Oxadiazol, Isoxadiazol, Thiazol, Imidazol, Pyrazol, Pyrazolin, Thiadiazol oder Triazol oder eine Hydrazonverbindung) aufweist, welche in einem filmbildbaren Harz (Polycarbonat, Polyarylat, Polystyren, Polymethacrylsäureester, Styren, Methacrylsäure-Methyl-Copolymer, Polyester, Styren-Acrylnitril-Copolymer oder Polysulfon) gelöst ist. Das filmbildbare Harz wird verwendet, weil ein ladungstransportierendes Material allgemein ein niedriges Molekulargewicht aufweist und folglich selbst eine schlechte Filmbildbarkeit zeigt. Die Ladungstransportschicht 14 weist bevorzugt eine Dicke in einem Bereich von etwa 5 bis 30 μm, oder insbesondere bevorzugt von 5 bis 20 μm auf.
Die Ladungstransportschicht 14 weist bevorzugt eine elektrostatische Kapazität in einem Bereich von 180 bis 600 pF/cm² auf, um unzureichende Ladung der restlichen Ladung zu verhindern, welche auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 10 nach dem Abschluß der Übertragung des Tonerbilds von der photoempfindlichen Trommel 10 auf das Zwischenübertragungselement 6 zurückbleibt, und um Probleme der Haltbarkeit zu vermeiden.
Beide Seiten der Ladungstransportschicht 14 ragen jeweils mehr als 2 mm über beide Seiten des Zwischenübertragungselements 6 hinaus.
Die vorstehende Zwischenschicht kann eine Einzelschichtstruktur oder eine Laminatstruktur aufweisen, welche eine leitfähige Schicht 17 und eine Grundierungsschicht 16 umfaßt.
In dem Fall der Einzelschichtstruktur kann die Zwischenschicht aus Polyvinylalkohol, Polyvinylmethylether, Poly-N-vinylimidazol, Ethylcellulose, Methylcellulose, Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, Casein, Gelatine oder Polyamid sein.
In dem Fall der Laminatstruktur wird die leitfähige Schicht 17 auf der Seite in Kontakt mit dem leitfähigen Substrat 18 in einer relativ großen Dicke gebildet hinsichtlich darauf, Fehler, wenn überhaupt, auf der Oberfläche des leitfähigen Substrats zu bedecken, und eine Grundierungsschicht 16 wird auf der Oberfläche dieser leitfähigen Schicht 17 gebildet.
Unter anderem kann die leitfähige Schicht 17 nicht nur mit einem einzelnen Harz gebildet werden, sondern auch mit einem Material, welches eine leitfähige Substanz enthält, um ihren Widerstandswert zu verringern, um Auftreten von restlichem Potential zu verhindern. Anwendbare leitfähige Substanzen schließen feine Pulver eines Metalls wie Aluminium, Kupfer, Gold und Nickel und Pulver von Kohlenstoff, Titanoxid und Zinnoxid ein.
Die Grundierungsschicht 16 kann mit Polyvinylalkohol, Polyvinylmethylether, Poly-N-Vinylimidazol, Ethylcellulose, Methylcellulose, Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, Casein, Gelatine oder Polyamid gebildet werden.
Nun wird der Aufbau des Zwischenübertragungselements 6 beschrieben.
Das Zwischenübertragungselement 6 weist wie in 4(b) gezeigt, ein drehangetriebenes, zylindrisches, leitfähiges Substrat 11, eine auf der Oberfläche des Substrats 11 gebildete leitfähige Schicht 12 und eine auf der Oberfläche der leitfähigen Schicht 12 gebildete Oberflächenschicht 13 auf. Das Substrat 11, die leitfähige Schicht 12 und die Oberflächenschicht 13 weisen im Wesentlichen gleiche Längen in Längsrichtung auf. Das Substrat 11 kann aus einem Metall oder einem Harz sein. Das Substrat 11 ist nicht auf eine zylindrische Form beschränkt, sondern kann eine gurtförmige Gestalt aufweisen. Die Längen des Substrats 11, der leitfähigen Schicht 12 und der Oberflächenschicht 13 in Längsrichtung können unterschiedlich sein. In diesem Fall bedeutet die Länge des Zwischenübertragungselements 6 die Länge der Oberflächenschicht 13 in Kontakt mit der photoempfindlichen Trommel 10. Die Oberflächenschicht 13 des Zwischenübertragungselements 6 weist bevorzugt eine elektrostatische Kapazität in einem Bereich von 200 bis 440 pF/cm² auf, und in dieser Ausführungsform und dem folgenden Beispiel und Vergleichsbeispielen wird eine Kapazität von 220 pF/cm² angewendet.
Hinsichtlich des Verringerns der Reibungskraft zwischen der photoempfindlichen Trommel 10 und dem Zwischenübertragungselement 6 können die Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 10 oder die Oberfläche des Zwischenübertragungselements 6 Teflonharzteilchen enthalten (Teflon: handelsüblicher Produktname). Die Gegenwart von Teflonharzteilchen ermöglicht Verbesserung der Abziehbarkeit gegenüber dem Toner und der Übertragungseffizienz.
Nun wird der Betrieb dieser Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 10 wird gleichmäßig geladen durch Anlegen einer Spannung, die eine mit einer Wechselspannung überlagerte Gleichspannung umfaßt, an ein Primäraufladegerät 2, welches als Aufladeeinrichtung in einem Zustand dient, in welchem die photoempfindliche Trommel 10 drehangetrieben wird. Beim Entwickeln eines Bildes durch das Umkehrentwicklungsverfahren unter Verwendung eines Toners mit negativer Polarität, sollte die Oberfläche der photoempfindlichen Trommel bevorzugt ein geladenes Potential in einem Bereich von –350 bis –800 V aufweisen. Nach dem Abschluß der Bilderzeugung wird eine Wechselspannung an das Primäraufladegerät 2 angelegt, was die Oberfläche der photoempfindlichen Trommel entlädt. Wenn ein optisches Bild von der Belichtungseinrichtung 3 bestrahlt wird, wird ein elektrostatisch latentes Bild auf der Oberfläche der Trommel erzeugt. Dieses elektrostatisch latente Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung 5 zu einem sichtbaren Bild (Tonerbild) entwickelt. Wenn eine vorgeschriebene Spannung von der Energieversorgung 21, welche als spannungsanlegende Einrichtung dient, an das Substrat 11 angelegt wird, wird dieses sichtbare Bild dann auf das Zwischenübertragungselement 6 übertragen. Durch folgendes Wiederholen dieses Vorgangs für Toner einer Vielzahl von Farben, werden Toner aller Farben auf ein Zwischenübertragungselement 6 laminiert. An diesem Punkt wird eine Spannung in einem Bereich von +150 bis +400 V von der Energieversorgung 21 an das Substrat 11 angelegt.
In dem vorstehend beschriebenen Übertragungsvorgang liegt das Potential zwischen der photoempfindlichen Trommel 10 und dem Zwischenübertragungselement 6 folglich in einem Bereich von etwa 500 bis 1.200 V.
Das Blattmaterial P, welches als Übertragungsmaterials dient, wird durch den Fördergurt 9 übertragen, und das Tonerbild auf dem Zwischenübertragungselement 6 wird durch eine Übertragungswalze 20 übertragen. Danach wird das Blattmaterial P zum Fixieren des Tonerbildes zu der Fixiervorrichtung 8 befördert und dann aus dem Gerät herausgeführt.
Nach Übertragung wird andererseits der Toner, welcher auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 10 zurückbleibt durch den Reiniger 7 entfernt, und die photoempfindliche Trommel 10 ist nun für den nächsten Bilderzeugungsvorgang bereit.
Nun werden nachstehend Wirkungen dieser Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können Reibungen (mechanische Beanspruchung) zwischen der photoempfindlichen Trommel 1 und dem Zwischenübertragungselement 6 durch Zugeben von Teflonharzteilchen verringert werden, und Entladung (elektrische Beanspruchung) zwischen der photoempfindlichen Trommel 1 und dem Zwischenübertragungselement 6 können vermieden werden durch Verlängern der Erzeugungsbreite der Ladungstransportschicht 14 um mehr als 2 mm an ihren beiden Enden gegenüber der Breite des Zwischenübertragungselements 6. Folglich tritt keine Bildunschärfe bei diesen übertragenen Bildern auf, selbst beim Wiederholen der Erzeugung eines auf das Zwischenübertragungselement 6 übertragenen Bildes oder der Erzeugung eines auf das Blattmaterial P übertragenen Bildes.
Ein organisches Harz kann folglich für die photoempfindliche Schicht verwendet werden, wodurch die Kosten verringert werden.
BEISPIELE
Nun werden Beispiele der Erfindung beschrieben.
Vierzig mit Boden versehene, zylindrische, leitfähige Substrate 18 wurden hergestellt unter Verwendung von Aluminium als Material für die leitfähigen Substrate 18 und in Übereinstimmung mit dem Quetschherstellungsverfahren, wie es in der ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 559-10.950 offenbart wurde, und die auf diese Weise hergestellten leitfähigen Substrate wurden für die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele verwendet.
Das leitfähige Substrat wies einen Durchmesser von 47 mm, eine Dicke von 1,0 mm und eine Länge von 286 mm auf.
Ferner weist in der folgenden Beschreibung der Beispiele und Vergleichsbeispiele die photoempfindliche Trommel 10 eine Vierschichtstruktur (aufeinanderfolgend eine leitfähige Schicht 17, eine Grundierungsschicht 16, eine ladungserzeugende Schicht 15 und eine Ladungstransportschicht 14) auf. Unter diesen vier Schichten weist die Ladungstransportschicht 14 die kleinste elektrostatische Kapazität auf. Die hier verwendete elektrostatische Kapazität ist ein in einen Wert pro Einheitsfläche umgewandelter Wert und kann gemessen werden durch das folgende Verfahren auf der Grundlage der dielektrischen Konstante und der Dicke einer Schicht, welche die Mischung von allen Materialien umfaßt.
Die elektrostatische Kapazität wurde in der Erfindung durch das folgende Meßvorgehen bestimmt.
5 ist eine schematische Ansicht einer Meßeinheit für elektrostatische Kapazität, und das Meßverfahren ist wie nachstehend beschrieben:

1) Eine Probe, von welcher die elektrostatische Kapazität (Cx) zu messen ist, wird, wie in 5 gezeigt, mit einem Kondensator mit einer bekannten elektrostatischen Kapazität verbunden, und die Probe wird mit Hilfe eines Koronaaufladegeräts, an das eine vorgeschriebene Gleichspannung angelegt ist, geladen;
2) Dann wird SW ausgeschaltet, und das Oberflächenpotential der Probe wird mit dem Oberflächenelektrometer gemessen. Der gemessene Wert an diesem Punkt wird als V1 angenommen; und
3) Dann wird angeschaltet, und das Oberflächenpotential der Probe wird erneut mit dem Oberflächenelektrometer gemessen; der gemessene Wert an diesem Punkt wird als V2 angenommen.

Die elektrostatische Kapazität Cx wird wie folgt berechnet: V1 = Vo + Vx = q/Co + q/Cx (1) V2 = Vx = q/Cx (2)
Durch Entfernen von q aus den Formeln (1) und (2) wird die folgende Formel erhalten: Cx = [(V1 – V2)/V2]·Co
Die elektrostatische Kapazität pro Einheitsfläche wird durch Dividieren der auf diese Weise gemessenen elektrostatischen Kapazität Cx durch die Probenoberfläche bestimmt.
Die elektrostatische Kapazität ist 21.600 pF/cm² für die Grundierungsschicht 16, 57.600 pF/cm² für die ladungserzeugende Schicht 15 und 270 pF/cm² für die Ladungstransportschicht 14.
In der folgenden Beschreibung der Beispiele und Vergleichsbeispiele wird die Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 10 mit Hilfe des Primäraufladegerät 2 gleichmäßig auf 1.550 V geladen. Das Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung 5 (mit einer Entwicklungsvorspannung von –300 V) zu einem Tonerbild entwickelt. Eine Spannung von +300 V wird von der Energieversorgung 21, welche als spannungsanlegende Einrichtung dient, an das Substrat 11 des Zwischenübertragungselements 6 angelegt, und das Tonerbild wird auf das Zwischenübertragungselement 6 übertragen. Eine Spannung von +1.500 V wird an die Übertragungswalze 20 angelegt, und das Tonerbild wird von dem Zwischenübertragungselement 6 auf das Blattmaterial P übertragen, welches auf dem Fördergurt 9 befördert wird. Die nachstehend beschriebene Bildauswertungsprüfung wurde in den Beispielen und Vergleichsbeispielen unter diesen Bedingungen ausgeführt.
Beispiel 1
In diesem Beispiel ist die Erzeugungsbreite L der Ladungstransportschicht 14, welche die kleinste elektrostatische Kapazität von 270 pF/cm² unter den Schichten 14 bis 17 aufweist (Erzeugungsbreite in der Längsrichtung entlang der photoempfindlichen Trommel 10), um 4 mm länger als die Breite T des Zwischenübertragungselements 6. Das heißt, die beiden Enden der Ladungstransportschicht 14 ragen jeweils um mehr als 2 mm über die beiden Enden des Zwischenübertragungselements 6 hinaus. Die anderen Schichten weisen Längen im Wesentlichen gleich der Breite R des Zwischenübertragungselements 6 auf.
Ferner wurde in diesem Beispiel die photoempfindliche Trommel 10 durch das folgende Verfahren hergestellt.
Beim Bilden der leitfähigen Schicht 17 wurde zunächst ein leitfähiger Anstrich hergestellt durch Mischen von 10 Gewichtsteilen Titanoxidpulver, oberflächenbeschichtet mit leitfähigem Zinnoxid (hergestellt von Titan Kogyo Co.) und 10 Gewichtsteilen Titanoxidpulver (hergestellt von Sakai Kagaku Co.) mit einer Lösung, welche 17 Gewichtsteile Phenolharz (handelsüblicher Produktname: PRIOPHEN J325, hergestellt von Dai-Nihon Ink Co.), 3 Gewichtsteile Methanol und 10 Gewichtsteile 2-Methoxyethanol umfaßt, und Dispergieren der sich ergebenden Mischung in einer Kugelmühle.
Dann wurde der auf diese Weise hergestellte leitfähige Anstrich auf die Oberfläche des leitfähigen Substrats 18 tauchbeschichtet und für 20 Minuten auf eine Temperatur von 140°C erhitzt, um eine leitfähige Schicht 17 mit einer Dicke von 20 μm zu bilden. Die leitfähige Schicht 17 wurde so aufgebracht, um kleine Risse in der Größenordnung von einigen t auf der Oberfläche des leitfähigen Substrats zu verdecken.
Eine Polyamidharzschicht (Grundierungsschicht 16) mit einer Dicke von 0,6 μm wurde gebildet durch Herstellen einer Lösung durch Lösen von 4 Gewichtsteilen Copolymer Nylon (handelsüblicher Produktname: CM8000, hergestellt von Torey Co.) und 4 Gewichtsteilen Typ 8 Nylon (handelsüblicher Produktname: LACQUAMIDE 5003, hergestellt von Dai-Nihon Ink Co.) in 50 Gewichtsteilen Methanol und 50 Gewichtsteilen n-Butanol, und Tauchbeschichten der sich ergebenden Lösung auf die Oberfläche der leitfähigen Schicht 17.
Eine Dispersionslösung für die ladungserzeugende Schicht wurde hergestellt durch Dispergieren von 4 Gewichtsteilen Disazopigment der folgenden Strukturformel, 2 Gewichtsteilen Polyvinylbutyral (Butyralisierungsrate: 68%; gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 24.000), 34 Gewichtsteilen Cyclohexanon und Glasperlen mit einer Teilchengröße von 1 mm in einer Sandmühle für 12 Stunden, und dann Zugeben von 200 Gewichtsteilen Cyclohexanon und 200 Gewichtsteilen Tetrahydrofuran (THF). Diese Dispersionslösung wurde auf die Oberfläche der Grundierungsschicht 16 tauchbeschichtet, und der sich ergebende Überzug wurde getrocknet durch Erhitzen auf eine Temperatur von 120°C für 30 Minuten, wodurch die ladungserzeugende Schicht 15 mit einer Dicke von 0,15 μm gebildet wurde.
Ferner wurde eine Lösung hergestellt durch Lösen von 10 Gewichtsteilen Styrylverbindung der folgenden Strukturformel und 10 Gewichtsteilen Polycarbonat (gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 46.000) in einem gemischten Lösungsmittel, welches 20 Gewichtsteile Dichlormethan und 40 Gewichtsteile Monochlorbenzen umfaßt, und die sich ergebende Lösung wurde auf die Oberfläche der ladungserzeugenden Schicht 15 tauchbeschichtet und bei einer Temperatur von 120°C für 60 Minuten getrocknet, wodurch die Ladungstransportschicht 14 mit einer Dicke von 20 μm gebildet wurde.
Nun werden die Wirkungen dieses Beispiels beschrieben.
Drei durch das vorangehende Verfahren hergestellte photoempfindliche Trommeln 10 wurden jeweils an in 1 gezeigten Bilderzeugungsgeräten angebracht, um 1.000 Kopien bei Raumtemperatur und Umgebungsfeuchtigkeit (20°C, 55%) zu erzeugen, und die Bilder wurden ausgewertet. Ein Zyklus (eine Drehungsdauer der photoempfindlichen Trommel) von 1,0 Sekunden wurde für den Bilderzeugungsvorgang verwendet.
Gemäß dieser Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, waren alle Bilder, nicht nur die anfänglich erzeugten Bilder (Anfangsbilder), sondern auch das 1.000ste Bild (Bild nach einem langen Betrieb) zufriedenstellend, und keine Spur von Bildunschärfe wurde beobachtet.
Beispiel 2
In diesem Beispiel ist die Erzeugungsbreite L (Erzeugungsbreite in der Längsrichtung entlang der photoempfindlichen Trommel 10) der Ladungstransportschicht 14, welche die kleinste elektrostatische Kapazität von 270 pF/cm² unter den Schichten 14 bis 17 aufweist, um 6 mm länger als die Breite T des Zwischenübertragungselements 6. Das heißt, die beiden Enden der Ladungstransportschicht 14 ragen jeweils um 3 mm, d. h. jeweils um mehr als 2 mm, über die beide Enden des Zwischenübertragungselements 6 hinaus. Die anderen Schichten weisen im Wesentlichen die gleiche Länge wie die Breite T des Zwischenübertragungselements 6 auf.
In diesem Beispiel wurde die photoempfindliche Trommel 10 in der gleichen Art und Weise hergestellt wie in dem vorangehenden Beispiel 1.
Nun werden die Wirkungen dieses Beispiels beschrieben.
Zwei durch das vorangehende Verfahren hergestellte photoempfindliche Trommeln 10 wurden jeweils an in 1 gezeigten Bilderzeugungsgeräten angebracht, um 1.000 Kopien bei Raumtemperatur und Umgebungsfeuchtigkeit (20°C, 55%) zu erzeugen, und die Bilder wurden ausgewertet. Ein Zyklus von 1,0 Sekunden wurde für den Bilderzeugungsvorgang verwendet.
Gemäß dieses Beispiels, wie in 3 gezeigt, waren alle Bilder, nicht nur die anfänglich erzeugten Bilder (Anfangsbilder), sondern auch das 1.000ste Bild (Bild nach einem langen Betrieb) zufriedenstellend, und keine Spur von Bildunschärfe wurde beobachtet.
Vergleichsbeispiel 1
In diesem Vergleichsbeispiel ist die Erzeugungsbreite L (Erzeugungsbreite in der Längsrichtung entlang der photoempfindlichen Trommel 10) der Ladungstransportschicht 14, welche die kleinste elektrostatische Kapazität von 270 pF/cm² unter den Schichten 14 bis 17 aufweist, um 2 mm größer als die Breite T des Zwischenübertragungselements 6. Das heißt, die beiden Enden der Ladungstransportschicht 14 ragen jeweils um 1 mm über die beiden Enden des Zwischenübertragungselements 6 hinaus. Die anderen Schichten weisen im Wesentlichen die gleiche Länge wie die Breite T des Zwischenübertragungselements 6 auf.
Ferner wurden in diesem Vergleichsbeispiel die photoempfindlichen Trommeln 10 in der gleichen Art und Weise hergestellt wie in dem vorangehenden Beispiel 1.
Die fünf durch das vorangehende Verfahren hergestellten photoempfindlichen Trommeln 10 wurden jeweils an in 1 gezeigten Bilderzeugungsgeräten angebracht, um 1.000 Kopien bei Raumtemperatur und Umgebungsfeuchtigkeit (20°C, 55%) zu erzeugen, und die Bilder wurden ausgewertet. Ein Zyklus von 1,0 Sekunden wurde für den Bilderzeugungsvorgang verwendet.
Gemäß dieses Vergleichsbeispiels wurden später Bildunschärfen erzeugt (siehe 3), obwohl die Anfangsbilder kein Auftreten von Bildunschärfen erlitten.
Vergleichsbeispiel 2
In diesem Vergleichsbeispiel ist die Erzeugungsbreite (Erzeugungsbreite in der Längsrichtung entlang der photoempfindlichen Trommel 10) nicht der Ladungstransportschicht 14, welche die kleinste elektrostatische Kapazität unter den Schichten 14 bis 17 aufweist, sondern der Grundierungsschicht 16 mit einer elektrostatischen Kapazität von 21.600 pF/cm², die nicht die kleinste ist, um 4 mm größer als die Breite T des Zwischenübertragungselements 6. Das heißt, die beiden Endbereiche der Grundierungsschicht 16 sind jeweils um 2 mm länger als die beiden Endbereiche des Zwischenübertragungselements 6. Die anderen Schichten weisen im Wesentlichen die gleiche Länge wie die Breite T des Zwischenübertragungselements 6 auf.
In diesem Vergleichsbeispiel wurden fünf photoempfindliche Trommeln 10 in der gleichen Art und Weise hergestellt wie in dem vorangehenden Beispiel 1.
Die auf diese Weise hergestellten fünf photoempfindlichen Trommeln 10 wurden jeweils an in 1 gezeigten Bilderzeugungsgeräten angebracht, um 1.000 Kopien bei Raumtemperatur und Umgebungsfeuchtigkeit (20°C, 55%) zu erzeugen, und die Bilder wurden ausgewertet. Ein Zyklus von 1,0 Sekunden wurde für den Bilderzeugungsvorgang verwendet.
Gemäß dieses Vergleichsbeispiels, wie in 3 gezeigt, traten einige Bildunschärfen in den Anfangsbilder auf und wurden danach immer erheblicher.
Vergleichsbeispiel 3
In diesem Vergleichsbeispiel ist die Erzeugungsbreite (Erzeugungsbreite in der Längsrichtung entlang der photoempfindlichen Trommel 10) nicht der Ladungstransportschicht 14, welche die kleinste elektrostatische Kapazität unter den Schichten 14 bis 17 aufweist, sondern der ladungserzeugenden Schicht 15 mit einer elektrostatischen Kapazität von 57.600 pF/cm², die nicht die kleinste ist, um 4 mm länger als die Breite T des Zwischenübertragungselements 6. Das heißt, die beiden Endbereiche der ladungserzeugenden Schicht 15 sind jeweils um 2 mm länger als die beiden Endbereiche des Zwischenübertragungselements 6. Die anderen Schichten weisen im Wesentlichen die gleichen Längen wie die Breite T des Zwischenübertragungselements 6 auf.
Ferner wurden in diesem Vergleichsbeispiel fünf photoempfindliche Trommeln 10 in der gleichen Art und Weise hergestellt wie in dem vorangehenden Beispiel 1.
Die alleine hergestellten fünf photoempfindlichen Trommeln 10 wurden jeweils an in 1 gezeigten Bilderzeugungsgeräten angebracht, um 1.000 Kopien bei Raumtemperatur und Umgebungsfeuchtigkeit (20°C, 55%) zu erzeugen, und die Bilder wurden ausgewertet. Ein Zyklus von 1,0 Sekunden wurde für den Bilderzeugungsvorgang verwendet.
Gemäß dieses Vergleichsbeispiels, wie in 3 gezeigt, traten einige Bildunschärfen in den Anfangsbilder auf und wurden danach immer erheblicher.
Beispiel 3
In diesem Beispiel sind die Bestandteile der Ladungstransportschicht unterschiedlich, während die Erzeugungsbreite der Ladungstransportschicht, welche die kleinste elektrostatische Kapazität unter den Schichten 14 bis 17 aufweist, und die Erzeugungsbreiten der anderen Schichten die gleichen sind wie in Beispiel 1. Das Verfahren zur Herstellung einer Ladungstransportschicht wird nachstehend beschrieben.
Wie in Beispiel 1 wurde eine Lösung hergestellt durch Lösen von 10 Gewichtsteilen Styrylverbindung wie in Beispiel 1 und 10 Gewichtsteilen Polycarbonat (gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 46.000) in einem gemischten Lösungsmittel von 20 Gewichtsteilen Dichlormethan und 40 Gewichtsteilen Monochlorbenzen. Polytetrafluorethylenpulver (Teilchengröße: 0,2 μm) wurde zu der sich ergebenden Lösung gegeben, um eine Konzentration von 10 Gew.-% relativ zum gesamten Feststoffgehalt zu erreichen und gleichmäßig in der vollständigen Lösung dispergiert. Die Dispersionslösung wurde wie in dem Beispiel 1 auf die Oberfläche der ladungserzeugenden Schicht tauchbeschichtet und bei einer Temperatur von 120°C für 60 Minuten getrocknet, wodurch eine Ladungstransportschicht mit einer Dicke von 20 μm gebildet wurde. Die anderen Schichten wurden in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die auf diese Weise hergestellten zehn photoempfindlichen Trommeln wurden auf Haltbarkeit unter Verwendung des gleichen Geräts wie in Beispiel 1 ausgewertet, mit der Ausnahme, daß die Anzahl der Kopien auf 15.000 geändert wurde. Gleichzeitig damit wurden weitere 10 in der gleichen Art und Weise hergestellte photoempfindliche Trommeln ausgewertet. Die Ergebnisse werden in 3 gezeigt.
Wenn keine Teflonharzteilchen zu der Ladungstransportschicht zugegeben wurden, wie aus 3 deutlich wird, waren alle Anfangsbilder zufriedenstellend. Mit einer auf 15.000 gesteigerten Anzahl von Kopien jedoch wurden leichte Bildunschärfen bei zwei der 10 wie vorstehend beschrieben hergestellten photoempfindlichen Trommeln beobachtet. Wenn andererseits Teflonharzteilchen zugegeben wurden, wurde keine Bildunschärfe beobachtet, nicht nur in den Anfangsbildern sondern selbst auch bei dem 15.000sten Bild.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, ist es möglich, Auftreten von Bildunschärfen zu verhindern, selbst bei wiederholter Bildübertragung auf das Zwischenübertragungselement oder Erzeugung eines Übertragungsbilds auf Übertragungsmaterialien.
Es ist folglich möglich, ein organisches Harz für die photoempfindliche Schicht zu verwenden, was Verringerung gestattet.

Claims

Bilderzeugungsgerät (G1), umfassend: ein bildtragendes Element (10) zum Tragen eines Tonerbilds, wobei das bildtragende Element einen leitfähigen Körper (18) und eine photoempfindliche Schicht aufweist, und die photoempfindliche Schicht eine Ladungstransportschicht (14) der Breite L aufweist, welche Ladung transportiert; und ein Zwischenübertragungselement (6) der Breite T, auf welchem ein Tonerbild von dem bildtragenden Element elektrostatisch übertragbar ist; dadurch gekennzeichnet, daß die Breite L der Ladungstransportschicht (14) an jeder Seite um mehr als 2 mm größer ist als die Breite T des Zwischenübertragungselements.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Gerät eine spannungsanlegende Einrichtung (21) zum Anlegen einer Spannung an das Zwischenübertragungselement aufweist, um ein Tonerbild von dem bildtragenden Element auf das Zwischenübertragungselement elektrostatisch zu übertragen.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 2, wobei das Zwischenübertragungselement (6) einen leitfähigen Körper (11) aufweist, und die spannungsanlegende Einrichtung (21) die Spannung an den leitfähigen Körper des Zwischenübertragungselement anlegt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Spannung in einem Bereich von 150 bis 400 V liegt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei das Gerät eine Einrichtung zur Erzeugung eines latenten Bilds (2, 3) aufweist, welche ein latentes Bild auf dem bildtragenden Element (10) erzeugt, und die Einrichtung zur Erzeugung eines latenten Bilds eine Aufladeeinrichtung (2) aufweist, welche das bildtragende Element mit einer entgegengesetzten Polarität als die durch die spannungsanlegende Einrichtung angelegte Spannung auflädt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 5, wobei die Aufladeeinrichtung (2) das bildtragende Element (10) auf eine Spannung in einem Bereich von 350 bis 800 V auflädt.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ladungstransportschicht (14) eine elektrostatische Kapazität in einem Bereich von 180 bis 600 pF/cm² aufweist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 7, wobei die Ladungstransportschicht (14) eine Dicke in einem Bereich von 5 bis 30 μm aufweist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 8, wobei die Ladungstransportschicht (14) eine Dicke in einem Bereich von 5 bis 20 μm aufweist.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberflächenschicht des bildtragenden Elements (10) Fluor enthält.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zwischenübertragungselement (6) Fluor enthält.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die photoempfindliche Schicht eine ladungserzeugende Schicht (15) aufweist, welche Ladung erzeugt.
Bilderzeugungsgerät (G1), umfassend: ein bildtragendes Element (10) zum Tragen eines Tonerbildes; und ein Zwischenübertragungselement (6) der Breite T, welches einen leitfähigen Körper (11) aufweist; wobei das bildtragende Element eine Schicht der Breite L mit einer elektrostatischen Kapazität in einem Bereich von 180 bis 600 pF/cm² aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß die Breite L der Schicht auf jeder Seite um mehr als 2 mm größer ist als die Breite T des Zwischenübertragungselement.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 13, wobei das Gerät eine spannungsanlegende Einrichtung (21) zum Anlegen einer Spannung an das Zwischenübertragungselement aufweist, um ein Tonerbild von dem bildtragenden Element auf das Zwischenübertragungselement elektrostatisch zu übertragen.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 14, wobei die spannungsanlegende Einrichtung die Spannung an den leitfähigen Körper (11) des Zwischenübertragungselements anlegt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 15, wobei die Spannung in einem Bereich von 150 bis 400 V liegt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 14, wobei das Gerät eine Einrichtung zur Erzeugung eines latenten Bilds (2, 3) aufweist, welche ein latentes Bild auf dem bildtragenden Element erzeugt, und die Einrichtung zur Erzeugung eines latenten Bilds eine Aufladeeinrichtung (2) aufweist, welche das bildtragende Element mit einer entgegengesetzten Polarität als die durch die spannungsanlegende Einrichtung angelegte Spannung auflädt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 17, wobei die Aufladeeinrichtung (2) das bildtragende Element auf eine Spannung in einem Bereich von 350 bis 800 V auflädt.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13–18, wobei die Oberflächenschicht des bildtragenden Elements (10) Fluor enthält.
Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 13–19, wobei das Zwischenübertragungselement (6) Fluor enthält.