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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungsverfahren einer elektrofotografischen
Vorrichtung, einen elektrofotografischen Prozeß, der das Reinigungsverfahren
umfasst, und eine elektrofotografische Vorrichtung, bei der der
das Reinigungsverfahren umfassende elektrofotografische Prozeß Anwendung
findet.
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Materialien
für das
Lichtempfangselement, das als elektrofotografisches Lichtempfangselement
verwendet wird, umfassen eine Vielzahl von bislang vorgeschlagenen
Materialien, beispielsweise anorganische Materialien, wie Selen,
Cadmiumsulfid, Zinkoxid, amorphes Silicium (hiernach als a-Si bezeichnet)
etc., oder organische Materialien. Von diesen Materialien wurden
nichtmonokristalline Abscheidungsfilme, die die Siliciummatrix vom
Typ a-Si enthalten, beispielsweise amorphe Abscheidungsfilme von
a-Si enthaltend Wasserstoff und/oder Halogen (beispielsweise Fluor,
Chlor o.ä.),
um freie Bindungen zu kompensieren, als Lichtempfangselemente mit
hoher Leistung, hoher Haltbarkeit und keiner Verunreini gung vorgeschlagen,
von denen einige sich im praktischen Gebrauch befinden. Beispielsweise
befasst sich die US-PS 4 265 991 mit der Technologie des elektrofotografischen
Lichtempfangselementes, dessen fotoleitende Schicht hauptsächlich aus
a-Si geformt ist. Des weiteren offenbart beispielsweise die japanische
Offenlegungsschrift 60-12554 eine Oberflächenschicht, die Kohlenstoff
und Halogenatome auf der Oberfläche
der fotoleitenden Schicht aus amorphem Silicium, die Siliciumatome
enthält,
aufweist.
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Als
Verfahren zur Ausbildung der nichtmonokristallinen Abscheidungsfilme
auf Siliciumbasis sind viele Verfahren bekannt, einschließlich Sputterverfahren,
Verfahren zum Zersetzen eines Quellengases durch Wärme (thermisches
CVD), Verfahren zum Zersetzen des Quellengases durch Licht (Foto-CVD),
Verfahren zum Zersetzen des Quellengases durch ein Plasma (Plasma-CVD)
etc. Hiervon befinden sich gegenwärtig die Plasma-CVD-Verfahren,
bei denen es sich um Verfahren zum Zersetzen des Quellengases durch
Glimmentladung o.ä.
handelt, die durch Gleichstrom oder Hochfrequenzwellen (HF oder
VHF) der Mikrowellen erzeugt werden, um einen Abscheidungsfilm auf
einem gewünschten
Substrat aus Glas, Quarz, einem hitzefesten Kunstharzfilm, rostfreiem
Stahl, Aluminium o.ä.
vorzusehen, in einem weit vorgerückten
Stadium der praktischen Anwendung, nicht nur in bezug auf Verfahren
zur Ausbildung von amorphen Abscheidungsfilmen für die Elektrofotografie etc.,
sondern auch in bezug auf Verfahren zur Ausbildung von Abscheidungsfilmen
für andere Zwecke.
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Darüber hinaus
ist bislang auch eine Vielzahl von Vorrichtungen hierfür vorgeschlagen
worden.
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Was
die Anwendung der Lichtempfangselemente für die Elektrofotografie betrifft,
so hat es in den letzten Jahren starke Wünsche nach einer Verbesserung
der Qualität
des Filmes und der Verarbeitung gegeben, und es wurden diverse Ideen
und entsprechende Mittel hierfür
untersucht.
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Insbesondere
besitzt ein Plasmaprozeß unter
Verwendung von Hochfrequenzenergie diverse Vorteile hinsichtlich
einer hohen Entladungsstabilität,
Anwendbarkeit in bezug auf die Ausbildung von Isolationsmaterialien,
wie Oxidfilmen, Nitridfilmen u.ä.,
und findet somit aufgrund dieser Vorteile Anwendung.
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Bei
den Lichtempfangselementen gibt es neue Forderungen nach einer Verbesserung
der elektrofotografischen Eigenschaften für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb
und einer Verbesserung der Bildqualität mit einer höheren Bildschärfe. Unter
diesen Umständen
werden zusätzlich
zur Verbesserung der Eigenschaften der Lichtempfangselemente die
Korngrößen der
Entwickler auf geringere Größen reduziert,
und in üblicher Weise
verwendete Entwickler besitzen einen gewichtsgemittelten Durchmesser,
ermittelt über
einen Coulter-Zähler
o.ä., in
einem Bereich von 5 bis 8 μm.
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Es
gibt des weiteren verschiedene Arten von Entwicklern je nach Anwendungsfall.
In neuerer Zeit findet bei mehreren Modellen Einkomponentenentwickler
Verwendung, da diese keine Qualitätsverschlechterung der Träger aufweisen
und keinen Austausch derselben erfordern, so daß auf diese Weise die Entwicklungsvorrichtung
kompakter ausgebildet werden kann. Diese Entwickler werden wie folgt
hergestellt. Ein Harz mit einem darin dispergierten magnetischen
Material wird zu einer sphärischen
Form mit einem gewichtsgemittelten Durchmesser von etwa 3 bis 15 μm oder zu
undefinierten Formen synthetisiert oder zerkleinert, um als klassierte
Partikel bezeichnete Matrices zu bilden, und zur Hinzufügung einer
weiteren Funktion wird Pulver, das als extern fixiertes Mittel bezeichnet
wird, im sub-μm-Bereich
an der Oberfläche
der Partikel fixiert. Genauer gesagt, bei dem magnetischen Material
handelt es sich beispielsweise um Magnetit, das Harz ist beispielsweise
Polystyrol, Polyester oder Polybutadien, und bei dem extern fixierten
Mittel handelt es sich beispielsweise um Aluminiumoxid, Siliciumdioxid,
Strontiumtitanat o.ä.
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Die
Mechanismen zum Zeitpunkt des Auftretens des Schmelzens des Entwicklers
werden generell in zwei Typen eingeordnet: einen Typ, bei dem das
extern fixierte Mittel in Filmform ausfällt, und einen Adhäsionstyp
der klassierten geschmolzenen Partikel.
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Da
die a-Si-Lichtempfangselemente eine große Oberflächenhärte besitzen, erfahren sie
kaum eine Verschlechterung der Bildqualität infolge einer übermäßig starken
Abschabung der Oberfläche
des Lichtempfangselementes nach wiederholtem Gebrauch bei üblichen
Ge brauchsumständen.
Die Oberfläche
der a-Si-Lichtempfangselemente besitzt jedoch manchmal Vorsprünge infolge
eines abnormen Wachstums im Herstellprozeß derselben. Der größte Teil
der Vorsprünge
besitzt Höhen
von etwa 2 bis 3 μm.
Einige wenige Vorsprünge
können
jedoch auch Höhen über 10 μm aufweisen.
Derartige Vorsprünge
können
ein Reinigungsblatt beschädigen.
Insbesondere ist ein Reinigungsblatt mit erhöhter Härte zerbrechlich und bei einer
Beschädigung
manchmal abgesplittert, wenn die Prozessgeschwindigkeit über 400
mm/sec betrug (hiernach als Blattabsplittern bezeichnet).
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Um
ein derartiges Blattabsplittern zu verhindern, kann ein ausreichender
Verhinderungseffekt beispielsweise bis zu etwa 600 mm/sec erreicht
werden, indem die Höhen
der Vorsprünge
unter 5 bis 6 μm
begrenzt werden. Um dies zu erreichen, besteht ein wirksames Verfahren
darin, die Oberfläche
des Lichtempfangselementes mit Hilfe von Poliereinrichtungen zu
bearbeiten. Hierdurch erwartete man eine Verbesserung der Qualität des Blattmateriales,
was jedoch mit einer Verhinderung des Schmelzens des Entwicklers
verbunden war.
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Es
wurde auch vorgeschlagen, die Oberfläche der a-Si-Lichtempfangselemente
mit dem Blatt selbst (5 bis 10 Å/10.000
Kopien) und/oder mit einer elastischen Reinigungsrolle o.ä. (etwa
25 bis 50 Å/10.000
Kopien) abzuscheuern, um auf diese Weise die Übertragung o.ä. von Ozonprodukten
zu entfernen und diese dadurch zu beseitigen. Es gibt jedoch Wünsche nach
Anstrengungen in bezug auf eine weitere Stabilisierung der Qualität, was das Schmelzen
des Entwicklers unter den neuesten Umständen einer Abnahme der Korngrößen der
Entwickler anbetrifft, und in bezug auf einen Anstieg der Prozessgeschwindigkeit,
wie beispielsweise der Kopiergeschwindigkeit o.ä.
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Unter
diesen Umständen
wünscht
man sich ein Reinigungssystem, das vorzugsweise bei einer elektrofotografischen
Hochgeschwindigkeitsvorrichtung, die für eine hohe Bildqualität geeignet
ist, anwendbar ist.
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Ein
Reinigungsverfahren, das häufig
zum Reinigen von Lichtempfangselementen auf a-Si-Basis eingesetzt
wird, ist ein mit einem Blatt arbeitendes Reinigungsverfahren, das
generell eine hohe Reinigungsleistung aufweist.
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Dieses
mit einem Blatt arbeitende Reinigungsverfahren kann jedoch in einigen
Fällen
infolge von Unterschieden der Entwicklermengen, die auf der Blattoberfläche verbleiben,
in Abhängigkeit
von Unterschieden von Buchstabenmustern auf einem Originalblatt
zu einem unebenen Abschaben der Oberflächenschicht des Lichtempfangselementes
führen.
Wenn ein derartiges ungleichmäßiges Abschaben
stattfindet, treten Unterschiede in bezug auf die einfallenden Lichtmengen
aufgrund von Interferenz auf, so daß Empfindlichkeitsungleichmäßigkeiten
als elektrofotografische Eigenschaften und hieraus wiederum Unregelmäßigkeiten
der Dichte eines Bildes in einigen Fällen verursacht werden.
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Insbesondere
wird dieses Phänomen
der Dichteunregelmäßigkeiten
besonders prägnant,
wenn die Korngrößen des
Entwicklers geringer werden.
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Es
gibt jedoch neuere Wünsche
zur Verbesserung der Bildeigenschaften in bezug auf eine höhere Bildqualität, so daß die Korngrößen des
Entwicklers unter diesen Umständen
kleiner und kleiner werden. Durch diese Abnahme der Korngrößen des
Entwicklers wird einerseits die Bildqualität verbessert, andererseits jedoch
die Abschabekraft erhöht.
Dieser Anstieg der Abschabekraft kann dazu führen, daß der restliche Entwickler
(Toner) infolge eines Ratterns o.ä. des Reinigungsblattes hindurchtritt
und manchmal einen Reinigungsfehler eines Musters aus schwarzen
Linien erzeugt.
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Wenn
der Reibungswiderstand hoch ist, wird zwischen dem Lichtempfangselement
und dem Reinigungsblatt Reibungswärme erzeugt, und es entsteht
die Möglichkeit
eines Schmelzphänomens,
bei dem der bei der thermischen Fixierung verwendete restliche Entwickler
aufgrund der Reibungswärme
fest an der Oberfläche
des Lichtempfangselementes fixiert wird. Dieses Schmelzphänomen tritt
proportional zur Abnahme der Korngrößen des Entwicklers auf. Es
ist zu gering, um das Bild im Anfangsstadium zu beeinflussen. Ein
wiederholter Gebrauch kann jedoch zu einem allmählichen Schmelzwachstum um
Kerne des geringfügig
geschmolzenen Entwicklers führen
und in bestimmten Fällen
einen Bilddefekt eines schwarzen Linienmusters bewirken.
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Da
ferner die Digitalisierung mit der Entwicklung der Computer voranschreitet,
nimmt auch der Prozentsatz der Laserdrucker auf dem Gebiet der Elektrofotografie
zu. Ein signifikantes Merkmal von derartigen Digitalkopierern ist
die sogenannte Reversentwicklung, bei der der Entwickler mit einem
Laser oder einer LED-Anordnung nur auf Druckbereichen angeordnet
wird. Da bei dieser Entwicklung der Entwickler auf Abschnitte des
Lichtempfangselementes mit niedrigem Potential gelegt wird, sind
die aufgebrachten Mengen des Entwicklers im Reinigungsteil größer als
im Falle von Analogvorrichtungen, bei denen die Normalentwicklung stattfindet,
und es kann zu einer signifikanten Förderung der Abrasion und des
Schmelzens des Entwicklers führen.
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Für die Benutzer
der elektrofotografischen Vorrichtungen selbst ist es nicht einfach,
ein derartiges ungleichmäßiges Abschaben
oder Schmelzen zu beseitigen. Daher wird die Arbeit von Servicepersonal
o.ä. benötigt, wodurch
zusätzliche
Kosten entstehen, einschließlich
der Kosten für
ausgetauschte Teile, Arbeitskosten etc., und Zeitverluste infolge
eines Stillsetzens der elektrofotografischen Vorrichtung während der
Arbeit auftreten. Dies sind typische Probleme bei elektrofotografischen
Vorrichtungen, und zwar signifikante Probleme, die zu einem Anstieg
der Kosten, insbesondere bei Geräten
mit hoher Geschwindigkeit, führen
können.
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Beispiele
von denkbaren Lösungen
von solchen Problemen unter derartigen Umständen sind Maßnahmen,
die ein Verfahren zur Erhöhung
des Preßdrucks
des Reinigungsblat tes, ein Verfahren zum Erhöhen der Härte des elastischen Gummiblattes
zur Erhöhung
der Abschabkraft des an der Oberfläche des Lichtempfangselementes
haftenden Entwicklers etc. umfassen. Durch die Erhöhung der
Härte des
Blattes werden die Eigenschaften des Blattes von einem gummiähnlichen
Zustand in einen glasförmigen
Zustand verändert,
so daß das
Material zerbrechlich wird und auf dies Weise die Lebensdauer des
Blattes eine Verkürzung
erfährt. Darüber hinaus
neigen die obigen Verfahren dazu, die Reibkraft gegen die Oberfläche des
Lichtempfangselementes zu erhöhen,
so daß es
einige Fälle
gibt, in denen das ungleichmäßige Abschaben
der Oberflächenschicht
verstärkt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der vorstehend genannten
Probleme einschließlich
der Verschlechterung der Gleichmäßigkeit
eines Bildes infolge einer ungleichmäßigen Abschabung der Oberflächenschicht
und des Anschmelzens des Entwicklers an die Lichtempfangsschicht
konzipiert. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Reinigungsverfahren und einen elektrofotografischen Prozeß, bei denen
kein Schmelzen des Entwicklers auftritt, sowie eine elektrofotografische
Vorrichtung unter Verwendung dieses Verfahrens und Prozesses zu
schaffen, indem (1) die Oberfläche
des Lichtempfangselementes ohne ein ungleichmäßiges Abschaben zu einem gleichmäßigen Verschleiß gebracht
und indem (2) das Wachstum der geschmolzenen Substanzen auf dem
Lichtempfangselement unterdrückt
und/oder das Abziehen der geschmolzenen Substanzen erleichtert wird,
und zwar selbst in einem elektrofotografischen Prozeß, in dem
die Entwicklung mit einem Entwickler einer geringen Korngröße durchgeführt und
die Oberflächenschicht über ein Reinigungsverfahren
mit Abschabeinrichtungen, wie beispielsweise einer Reinigungsrolle
o.ä., allmählich verschlissen
wird.
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Erfindungsgemäß wird dieses
Ziel mit den in den Patentansprüchen
1 und 7 definierten Reinigungsverfahren, einem dieses Reinigungsverfahren
umfassenden elektrofotografischen Prozeß und einer elektrofotografischen
Vorrichtung, bei der der elektrofotografische Prozeß Anwendung
findet, erreicht.
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Es
folgt nunmehr eine Kurzbeschreibung der Zeichnungen. Hiervon zeigen:
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1 eine
schematische Konstruktionsdarstellung eines bevorzugten Beispiels
einer Reinigungsvorrichtung;
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2 eine
schematische Konstruktionsdarstellung eines bevorzugten Beispiels
einer elektrofotografischen Vorrichtung als Bilderzeugungsvorrichtung
unter Anwendung eines elektrofotografischen Prozesses;
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3 eine
schematische Konstruktionsdarstellung eines anderen bevorzugten
Beispiels einer elektrofotografischen Vorrichtung als Bilderzeugungsvor richtung
unter Anwendung eines elektrofotografischen Prozesses;
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4 eine
schematische Darstellung zur Aufzeigung von Verhaltensbeispielen
eines Blattes;
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die
Figuren 5A und 5B schematische
Schnittansichten, die jeweils ein Beispiel der Konstruktion eines
Lichtempfangselementes zeigen;
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6 eine
Ansicht eines Beispiels der Temperatureigenschaften von Blättern;
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7 eine
Ansicht eines Beispiels von Änderungen
der freien Oberflächenenergie
mit einem Anstieg der Zahl der Kopien; und
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8 eine
Ansicht eines Beispiels von Änderungen
der freien Oberflächenenergie
mit einem Anstieg der Zahl der Kopien.
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Unter
Erkennung der Beziehung zwischen dem elektrofotografischen Prozeß und dem
Verschleißverlust
der Oberflächenschicht
des Lichtempfangselementes versuchten die Erfinder, die Änderung
der Oberflächeneigenschaften
infolge eines Verschleißes
der Oberfläche
des Lichtempfangselementes in einem schwierigen elektrofotogra fischen
Prozeß in
bezug auf das ungleichmäßige Abschaben
zu "steuern".
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Insbesondere
wurden in bezug auf das vorstehend erwähnte ungleichmäßige Abschaben
und Schmelzen, das mit der zunehmenden Zahl der Kopien auftritt,
mit dem Auftreten dieser Erscheinungen verbundene Faktoren aus den
Faktoren, die sich mit der Anzahl der Kopien verändern, extrahiert, und die
Kombination der Konstruktion der Reinigungsvorrichtung mit den Eigenschaften
des Lichtempfangselementes wurde so optimiert, um Veränderungen
der Faktoren in Abhängigkeit
von der zunehmenden Zahl der Kopien zu beseitigen.
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Insbesondere
machten die Erfinder Anstrengungen, um einen solchen Zustand herauszufinden,
gemäß dem die
vorstehend aufgezeigten Probleme zu jeder Zeit des Fortscheitens
eines Ausdauertests überwunden
werden können,
indem sie die mikroskopischen physikalischen Eigenschaften der Oberflächenschicht,
die mit einer Zunahme der Anzahl der Kopien unvermeidbar verschleißt, und
die makroskopischen Veränderungen
des Reibungsdrehmoment- und
Rückprallverhaltens
des Blattes gegen die am Lichtempfangselement haftende Substanz
durch Auswahl des Materiales für
die Oberflächenschicht
des Lichtempfangselementes steuerten.
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Als
Ergebnis substantiierte die vorliegende Erfindung eine derartige
Steuerung zur Verhinderung eines ungleichmäßigen Abschabens, eines Reinigungsfehlers
und des Auftretens einer Verschmelzung durch eine Kombina tion des
elektrofotografischen Prozesses der vorliegenden Erfindung mit dem
Lichtempfangselement, indem gemäß einem
Aspekt der Erfindung der nichtmonokristalline Film aus hydriertem
Kohlenstoff (a-C:H) auf die Oberflächenschicht des Lichtempfangselementes
aufgebracht wurde.
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Genauer
gesagt, gemäß einem
Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Reinigungsverfahren
und einen Prozeß einer
elektrofotografischen Vorrichtung zur Verfügung, bei denen ein Lichtempfangselement
mit 400 bis 600 mm/sec gedreht und nacheinander ein Aufladen, Belichten,
Entwickeln, Übertragen
und Reinigen wiederholt werden, wobei die elektrofotografische Vorrichtung
einen Entwickler in einer Menge von 0,03 bis 0,3 mg/cm2 auf
das Lichtempfangselement aufbringt und auf ein Transfermedium überträgt und ein
Abschabreinigen der Oberfläche
des Lichtempfangselementes nach der Übertragung des Entwicklers
mit einem elastischen Gummiblatt durchgeführt wird, wobei ferner der
Verschleißverlust
nach Beendigung der A4-Größen-Kopierschritte
auf den Übertragungsblättern in
einem Bereich von nicht weniger als 1 Å/10.000 Umdrehungen und von
nicht mehr als 10 Å/10.000
Umdrehungen liegt und die Steuerung bei einer Änderung der Oberflächeneigenschaften
infolge eines Verschleißes
der Oberfläche
des Lichtempfangselementes durchgeführt wird.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Reinigungsverfahren und
einen Prozeß einer elektrofotografischen
Vorrichtung zur Verfügung,
bei denen ein Lichtempfangselement mit 300 bis 500 mm/sec gedreht
und nacheinander ein Aufladen, Belichten, Entwickeln, Übertragen und
Reinigen wiederholt werden, wobei die elektrofotografische Vorrichtung
einen Entwickler in einer Menge von 0,4 bis 0,6 mg/cm2 auf
das Lichtempfangselement aufbringt und das Lichtempfangselement
mit einem elastischen Gummiblatt sauber abgeschabt wird, wobei ferner
der Verschleißverlust
nach Beendigung der A4-Größen-Kopierschritte
auf Übertragungsblättern in
einem Bereich von nicht weniger als 1 Å/10.000 Umdrehungen und nicht
mehr als 10 Å/10.000
Umdrehungen liegt und die Steuerung bei einer Änderung der Oberflächeneigenschaften
infolge des Verschleißes
der Oberfläche
des Lichtempfangselementes durchgeführt wird.
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Ferner
wird bevorzugt, einen Entwickler zu verwenden, der einen gewichtsgemittelten
Durchmesser in einem Bereich von 5 bis 8 μm besitzt. Das vorstehend erwähnte Lichtempfangselement
hat eine Oberflächenschicht
eines nichtmonokristallinen SiC-Filmes, der Wasserstoff enthält, oder
eines nichtmonokristallinen Filmes aus hydriertem Kohlenstoff (a-C:H).
Bei dem vorstehend erwähnten
elastischen Gummiblatt handelt es sich um ein elastisches Gummiblatt
mit solchen Eigenschaften, daß der
Modul der Rückstoßelastizität bei einer Temperatur
in einem Temperaturbereich von 15 bis 30°C einen Wert in einem Bereich
von 5 bis 15 % besitzt, der Modul der Rückstoßelastizität bei einer Temperatur in einem
Temperaturbereich von 30 bis 45°C
einen Wert in einem Bereich von 10 bis 20 % besitzt und die JIS
A-Härte
nicht geringer ist als 77 und nicht größer ist als 85. Es wird ferner
bevorzugt, daß das
elastische Gummiblatt eine Temperaturabhängigkeit des Moduls der Rückstoßelastizität be sitzt,
die in einem Bereich von –1%/Grad
bis +1%/Grad in einem Temperaturbereich von 10 bis 50°C und bevorzugter
in einem Temperaturbereich von 15 bis 45°C liegt. Des weiteren wird bevorzugt, daß die Oberflächenrauhigkeit
des Lichtempfangselementes Rmax nicht geringer ist als 0,3 μm und nicht
größer ist
als 5,0 μm
und daß das
Lichtempfangselement nach Durchführung
eines Polierprozesses zum Reduzieren der Höhen von abnorm gewachsenen
Vorsprüngen
auf nicht mehr als 5,0 μm
verwendet wird, oder es wird ebenfalls bevorzugt, daß der Wasserstoffgehalt
des vorstehend erwähnten
Filmes aus nichtmonokristallinem hydrierten Kohlenstoff 41 % bis
60 % beträgt.
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Der
Begriff "Modul der
Rückstoßelastizität", der in der Beschreibung
und den Patentansprüchen
verwendet wird, bezieht sich auf die Dämpfungseigenschaften eines
elastischen Elementes. Der Modul der Rückstoßelastizität wird über einen Test des Moduls der
Rückstoßelastizität auf der
Basis der JIS (Japanische Industrienorm) K 6301 ermittelt. Speziell
wird ein Teststück
eines elastischen Elementes auf einem Träger eines Testgerätes für den Modul
der Rückstoßelastizität so gehalten,
daß sich
eine Oberfläche
des Teststücks
in vertikaler Richtung erstreckt. Dann lässt man einen horizontal aufgehängten runden
Stab aus einer vorgegebenen Höhe
frei fallen, so daß er
senkrecht mit der Oberfläche
des Teststücks
kollidiert und dadurch zurückprallt.
Der Modul der Rückstoßelastizität wird als
Prozentsatz der Rückprallhöhe des horizontal
aufgehängten
runden Stabes von der vorgegebenen Höhe (d.h. der Fallhöhe des Stabes)
definiert.
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Bei
dem Modul der Rückstoßelastizität handelt
es sich um einen wichtigen Parameter bei der vorliegenden Erfindung.
Ein Blatt mit einem geringeren Modul funktioniert gut, um den verschmolzenen
Toner auf der Oberfläche
des Lichtempfangselementes abzukratzen, hat daher ein besseres Schmelzbeseitigungsverhalten.
Es wird ferner bevorzugt, die Temperaturabhängigkeit des Moduls der Rückstoßelastizität zu berücksichtigen,
der sich an Änderungen
der Raumtemperatur o.ä.
während
der Zeitdauer vor der Temperaturstabilisierung anpasst, beispielsweise
während
des Anfangsstadiums nach dem Einschalten einer Heizeinrichtung im
Falle eines Systems, das mit einer Heizeinrichtung versehen ist,
um das Lichtempfangselement zu erhitzen und auf diese Weise ein
Fließen
des Bildes bei hoher Feuchtigkeit zu verhindern, oder der sich an Änderungen der
Raumtemperatur o.ä.
infolge einer Luftkonditionierung oder von saisonalen Veränderungen
im Falle eines Systems ohne eine Heizeinrichtung zum Erhitzen des
Lichtempfangselementes anpasst.
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Die
Härte (Hs)
des Blattes wird wie folgt gemessen. Eine Pressfläche mit
einem Loch, durch das eine Drucknadel austritt, und mit einer Ebene
normal zur Nadel wird mit einer Fläche eines Teststückes in
Kontakt gebracht, wobei die Drucknadel, die aufgrund der Federkraft
durch das in der Mitte der Pressfläche vorgesehene Loch nach außen vorsteht,
vom Teststück
zurückgedrückt wird.
Die Bewegungsdistanz des auf diese Weise zurückgedrückten Teststücks wird
als Härte
gemessen. Die Härte
wird mit dem in der japanischen Industrienorm JIS K6301 spezifizierten
Verfahren gemessen und ausgedrückt.
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Die
Spitze der Nadel ist kreisförmig
und hat einen Durchmesser von 0,79 ± 0,02 mm.
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Wenn
die Härte
des Blattes 85 übersteigt,
wird das Material des Blattes zerbrechlich, so daß die Lebensdauer
des Blattes verkürzt
wird. Wenn die Härte
unter einer JIS-Härte
von 69 liegt, entstehen Probleme einschließlich einer Verschlechterung
der Reinigungseigenschaften, eines Einrollens des Blattes, so daß die Oberfläche des
Lichtempfangselementes beschädigt
wird, etc.
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Bei
der vorliegenden Erfindung umfasst das Lichtaufnahmeelement ferner
eine Oberflächenschicht. Ein
bevorzugtes Material hierfür
ist amorpher Kohlenstoff, der Wasserstoff enthält (a-C:H), wobei ein geeigneter
a-C:H-Film ein solcher
ist, der einen Wasserstoffgehalt im Film in einem Bereich von 41
% bis 60 % auf der Basis von H/(C+H) und vorzugsweise in einem Bereich
von 45 bis 55 % besitzt. Wenn der Wasserstoffanteil nicht mehr als
40 % beträgt,
ist das Material manchmal von der Empfindlichkeit her für die elektrofotografische Vorrichtung
ungeeignet. Wenn der Wasserstoffanteil über 60 liegt, ist das Material
manchmal aufgrund einer verschlechterten Dichtigkeit des Filmes
und von der mechanischen Festigkeit her für die elektrofotografische Vorrichtung
ungeeignet.
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Wenn
die Oberflächenschicht
aus einem Material hergestellt ist, das so ausgewählt ist,
daß es
einen Wasserstoffgehalt im obigen Bereich besitzt und die vorstehend
erwähnte
Bedingung erfüllt,
daß der
Verschleißverlust
nach Beendigung von A4-Größen-Kopierschritten
auf Übertragungsblättern in
einem Bereich von nicht weniger als 1 Å/10.000 Umdrehungen und nicht
mehr als 10 Å/10.000
Umdrehungen liegt, wird die Vibration des Blattes durch Reibung
gering und Teilbeanspruchungen auf die Blattkontaktfläche können unterdrückt werden,
so daß auf
diese Weise das teilweise Verweilen des Entwicklers entspannt werden
kann. Dabei wurde festgestellt, daß die Oberflächenschicht
einen gleichmäßigen Verschleiß ohne ungleichmäßiges Abschaben
besaß.
Eine Umdrehung eines trommelförmigen
Lichtempfangselementes entspricht somit genau einer Umdrehung desselben,
und eine Umdrehung eines bandförmigen
Lichtempfangselementes entspricht somit immer einer Bewegung in
die gleiche Position.
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Wenn
der Verschleißverlust
der Oberflächenschicht
des Lichtempfangselementes der vorliegenden Erfindung größer ist
als 10 Å/10.000
Umdrehungen, kann in bestimmten Fällen die mechanische Festigkeit
abfallen. Wenn er geringer ist als 1 Å/10.000 Umdrehungen wird die
Oberflächenschicht
resistent gegenüber
einem Verschleiß,
so daß der
Abschab- bzw. Abkratzeffekt der Koronaentladungsprodukte geschwächt wird, was
manchmal zum Verschmieren der Bilder führt.
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Des
weiteren kann die optimale Dicke der beim Lichtempfangselement verwendeten
Oberflächenschicht
aus der Beziehung zwischen dem Verschleißverlust der Oberflächenschicht
und der Lebensdauer der elektrofotografischen Vorrichtung ermittelt
werden. Es ist jedoch wünschenswert,
die optimale Dicke so festzulegen, daß sie generell in einem Bereich
von 0,01 μm
bis 10 μm,
vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 μm bis 1 μm, liegt. Wenn die Dicke der
Oberflächenschicht
nicht größer ist
als 0,01 μm,
kann die mechanische Festigkeit abfallen. Wenn sie nicht geringer
ist als 10 μm,
kann das Restpotential zu groß werden.
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Ferner
ist es wünschenswert,
die Dicke der im Lichtempfangselement verwendeten fotoleitenden Schicht
generell in einem Bereich von 35 μm
bis 50 μm
und vorzugsweise in einem Bereich von 40 μm bis 50 μm zu halten. Wenn im Vergleich
zu einem metallischen leitenden Substrat die relative Permittivität (Dielektrizitätskonstante)
des gesamten a-Si-Lichtempfangselementes geringer ist und etwa 10
beträgt
und insbesondere die relative Permittivität des a-C-Oberflächenschichtteiles
viel geringer ist und etwa 6 beträgt, wird der Effekt der Abnahme
der Haftkraft des Entwicklers mit reduzierten Korngrößen stärker erhöht als die
Dicke des Lichtempfangselementes größer wird. Wenn die Dicke der
fotoleitenden Schicht nicht mehr als 35 μm beträgt, kann der Freigabeeffekt
des Entwicklers unzureichend sein. Wenn sie nicht geringer ist als
50 μm, können die sphärischen
Vorsprünge
größer werden.
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Die
Oberflächenrauhigkeit
des Lichtempfangselementes stellt ebenfalls einen wichtigen Parameter dar.
Es wurde festgestellt, daß insbesodnere
im begrenzten Bereich der Oberflächenrauhigkeit
das Reibdrehmoment der Reinigungsvorrichtung und die freie Oberflächenenergie
des Lichtempfangselementes sich in Abhängigkeit von einer Zunahme
der Zahl der Kopien veränderten.
Hierdurch wird demonstriert, daß dies
nicht die Ursache für
das Auftreten einer Verschmelzung des Entwicklers bildet.
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Es
lässt sich
somit zusammenfassen, daß die
Oberflächenschicht
aus a-SiC solche Eigenschaften besitzt, daß sie stärker als vorher mit einem Entwickler
geringerer Größe verschleißt, so daß die freie
Energie verringert wird und die Verschmelzung des Entwicklers im
wesentlichen durchgeführt
werden kann, wobei der geschmolzene Entwickler durch Drehmomenteinwirkung
abgeschabt bzw. abgekratzt wird. Des weiteren besitzt die Oberflächenschicht
aus a-C solche Eigenschaften, daß ein geringer Verschleiß verursacht
und die freie Energie kaum verringert wird, so daß der geschmolzene
Entwickler ohne Anstieg des Drehmomentes abgeschabt werden kann.
Ein gemeinsamer Punkt von beiden besteht darin, daß bevorzugt
wird, ein Blatt mit einem geringen Modul der Rückstoßelastizität und einer hohen Viskosität zu verwenden,
um ein Absplittern desselben zu vermeiden.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen
im einzelnen erläutert.
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[Reinigungsvorrichtung]
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1 ist
eine vergrößerte Ansicht
einer Reinigungsvorrichtung zur Durchführung des Reinigungsverfahrens
der vorliegenden Erfindung.
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Die
Reinigungseinrichtung besitzt beispielsweise wie bei der Reinigungsvorrichtung 101 in 1 ein Lichtempfangselement 100,
ein Reinigungsblatt 102 aus Urethankautschuk o.ä., eine
Reinigungsrolle 103 aus einem Material, das aus Silikonkautschuk,
Schwamm, magnetischen Materialien etc. ausgewählt ist, eine Abstreifrolle 104,
eine Abfalltonerempfangseinrichtung 105, ein Abfalltonerübertragungssystem 106 etc.,
falls erforderlich.
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Diese
Abstreifrolle 104 ist vorgesehen, falls erforderlich, und
kann auch die Form eines Blattes besitzen. In diesem Fall wird sie
als Abschabeinrichtung (oder Abstreifblatt) bezeichnet.
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In
der nachfolgenden Beschreibung der Elemente der Reinigungsvorrichtung
wird auf die Beschreibung der Abschabeinrichtung verzichtet, um
die Erläuterung
zu vereinfachen.
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Mit 101 ist
die Reinigungsvorrichtung bezeichnet, in der das Reinigungsblatt 102 mit
einer geeigneten Elastizität
und Härte,
das beispielsweise aus einem Gemisch aus Urethankautschuk mit einer
Siliciumverbindung hergestellt ist, angeordnet ist.
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Die
Reinigungsrolle 103 befindet sich aufstromseitig des Reinigungsblattes 102 in
Drehrichtung des Lichtempfangselementes. Sie ist mit magnetischem
Pulver beschichtet, das hauptsächlich
aus gesammeltem Toner o.ä.
besteht, der durch magnetische Kräfte oder Adhäsionskräfte daran
haftet. Der Beschichtungsteil des magnetischen Pulvers, der an der
Rolle haftet, steht mit der Oberfläche des Lichtempfangselementes über eine
geeignete Kontaktbreite (als Spaltbreite bezeichnet) in Kontakt
und ist so angeordnet, daß er
das Lichtempfangselement mit einer vorgegebenen Relativgeschwindigkeit
abschabt und das Lichtempfangselement 100 mit dem Abfalltoner
beschichtet.
-
Bei
der Reinigungsrolle 103 kann es sich ebenfalls um eine
Rolle handeln, die mit einer Vorspannung mit der entgegengesetzten
Polarität
zum Toner beaufschlagt wird, oder um eine Rolle, die aus einem Material besteht,
das aus Silikonkautschuk, schwammförmigem Harz o.ä., sowie
einem Magneten besteht.
-
Die
Reinigungsrolle 103 muß nicht
immer Rollenform besitzen. Sie kann auch als bürstenförmiges Element ausgebildet
sein. Das bürstenförmige Element
besteht vorzugsweise aus einem Material, das in Abhängigkeit
von der Härte
des verwendeten Lichtempfangselementes, der Prozessgeschwindigkeit
etc. in geeigneter Weise ausgewählt
ist.
-
Beispiele
der Bürstenmaterialien,
die für
die Lichtempfangselemente mit großer Härte, wie beispielsweise die
Lichtempfangselemente auf a-Si-Basis o.ä., verwendet werden, sind Chemiefaserbürsten aus
Polyethylen, Polystyrol etc., Bürsten
unter Verwendung von elektrisch leitenden Fasern, die durch Einmischen
von Kohlenstoff in die Chemiefasern erhalten werden, um eine geeignete
Leitfähigkeit
zu erreichen, Bürsten
unter Verwendung von amorphen Metallfasern (beispielsweise Borfur
(Marke), erhältlich
von der Firma Unitika, etc.) etc.
-
[Elektrofotografische
Vorrichtung]
-
2 ist
eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines analogen Kopiergerätes zeigt.
-
Um
das Lichtempfangselement, das sich in der Richtung des Pfeiles X
dreht, sind eine Primäraufladeeinheit 202,
ein Abschnitt 203 zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen
Bildes, eine Entwicklungseinheit 204, ein Übertragungsbogenzuführsystem 205,
eine Übertragungsaufladeeinheit 206a,
eine Trennaufladeeinheit 206b, eine Reinigungseinheit 07,
ein Fördersystem 208,
eine Lichtquelle 209 zur Ladungseliminierung etc. angeordnet.
Das Lichtempfangselement 201 kann, falls erforderlich, über eine
innere Heizeinrichtung 225, deren Form an die Oberfläche angepasst
ist, einer Temperatursteuerung unterzogen werden.
-
Die
Oberfläche
des Lichtempfangselementes 201 wird von der Primäraufladeeinheit 202 gleichmäßig aufgeladen,
und ein latentes elektrostatisches Bild wird über die Bildbelichtungseinrichtung
hierauf ausgebildet.
-
Licht
von einer Halogenlampe 210 als Lichtquelle wird projiziert,
um ein auf einer Originalplatte 211 angeordnetes Original 212 abzutasten,
und reflektiertes Licht vom Original 212 wird von Spiegeln 213, 214, 215 reflektiert,
um durch Linsen 218 eines Linsensystems 217 und über einen
Spiegel 216 geführt
und auf dem Lichtempfangselement 201 fokussiert zu werden,
um auf diese Weise das vorstehend erwähnte latente elektrostatische
Bild zu erzeugen.
-
Dieses
latente elektrostatische Bild wird von einer Entwicklungshülse der
Entwicklungseinheit 204, die mit dem Entwickler (Toner)
beschichtet ist, zu einem Tonerbild entwickelt.
-
Andererseits
wird ein Übertragungsbogen
P durch das Übertragungsbogenzuführsystem 205,
das eine Zuführung 219 und
Zuführrollen 222 umfaßt, zugeführt, und
das Tonerbild wird auf den Übertragungsbogen
P übertragen.
Der Übertragungsbogen
P wird vom Lichtempfangselement 201 über die Trennaufladeeinheit 206 (b)
und/oder eine Trenneinrichtung, wie eine Klaue o.ä. (nicht
gezeigt), getrennt und über
das Fördersystem 208 in
eine Fixiereinheit 223 gefördert. Das Oberflächentonerbild
auf dem Übertragungsbogen
P wird durch Fixierrollen 224 in der Fixiereinheit 223 fixiert,
wonach der Übertragungsbogen
von der Bilderzeugungsvorrichtung abgegeben wird.
-
Die
Oberfläche
des Lichtempfangselementes 201 wird nach der Übertragung
des Tonerbildes gereinigt, indem anhaf tende Substanzen, wie der
Resttoner, Papierpulver etc., von der Oberfläche mit dem Reinigungsblatt 220 und
der Reinigungsrolle (oder Bürste) 221 in
der Reinigungsvorrichtung 207 entfernt werden. Danach ist
die Vorrichtung für
die nächste
Bilderzeugung bereit.
-
Mit 226 ist
eine Lichtquelle für
eine Leerbelichtung bezeichnet.
-
3 ist
eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Digitaldruckers
(beispielsweise eines LBP (Laserdruckers)) als Beispiel einer elektrofotografischen
Vorrichtung.
-
In 3 bezeichnen
Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in 2 gleiche
Elemente wie in 2, so daß daher auf eine detaillierte
Beschreibung derselben verzichtet wird.
-
Gemäß 3 wird
die Bildinformation über
einen Deflektor (beispielsweise einen rotierenden Polygonspiegel) 210 geführt, um
Licht von einer nicht dargestellten Laserlichtquelle abzulenken
und damit das Lichtempfangselement 201 in Längsrichtung
mit dem Licht abzutasten. Das vom Deflektor 210 abgelenkte Licht
wird vom Spiegel 216 reflektiert, um das Lichtempfangselement 201 zu
bestrahlen. In 3 ist mit 236 ein Sensor
zum Messen des Oberflächenpotentials
bezeichnet.
-
4 ist
eine Ansicht zur Darstellung des Mechanismus zum Verhindern des
Schmelzens des Entwicklers 302 durch das elastische Blatt 301.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Reinigungsblatt besitzt
eine solche Härte,
daß der
Modul der Rückstoßelastizität bei einer
Temperatur von 15 bis 30°C
in einem Bereich von 5 bis 15 liegt, der Modul der Rückstoßelastizität bei einer
Temperatur von 30 bis 45°C
in einem Bereich von 10 bis 20 % liegt und die JIS A-Härte (Hs)
nicht geringer ist als 77 und nicht größer ist als 85. Es wird davon
ausgegangen, daß die
Verformung des Blattes selbst gering ist und dieses sich so verhält, daß es den
geschmolzenen Teil des Entwicklers abschabt, wie in den 4 (a),
(b) und (c) gezeigt. Wenn demgegenüber das Reinigungsblatt eine
solche Härte
besitzt, daß der
Modul der Rückstoßelastizität bei einer
Temperatur von 15 bis 30°C
etwa 30 % beträgt,
der Modul der Rückstoßelastizität bei einer
Temperatur von 30 bis 45°C etwa
60 % beträgt
und die JIS-A-Härte
(Hs) nicht geringer ist als 69 und nicht größer ist als 77, wird der Entwickler
mitgeschleppt oder das Blatt selbst verformt, so daß es springt,
wie in den 4 (a), (d) und (e) gezeigt.
-
Bei
diesem Mechanismus können
die abnorm großen
Vorsprünge,
die für
die a-Si-Lichtempfangselemente spezifisch sind, zu einem Bruch des
Blattes führen,
da sie viel härter
sind als der geschmolzene Entwickler. Es wird somit bevorzugt, einen
Polierprozeß anzuwenden,
um die Oberfläche
des Lichtempfangselementes auf einen Wert von Rmax von nicht mehr
als 5 μm
zu polieren, wie in der japanischen Patentveröffentlichung 7-010488 beschrieben.
-
Die 5A und
FB sind schematische Schnittansichten, die Beispiele von Lichtempfangselementen zeigen,
die für
die vorliegende Erfindung geeignet sind.
-
Das
in 5A zeigte Lichtempfangselement 400 auf
a-Si-Basis ist ein
Lichtempfangselement mit einer lichtempfindlichen Schicht (Lichtempfangsschicht) 402 auf
einem elektrisch leitenden Substrat 401 aus Aluminium o.ä., wobei
die lichtempfindliche Schicht 402 so geformt ist, daß eine fotoleitende
Schicht 403 aus einem amorphen Material, das mindestens
Siliciumatome enthält,
auf dem leitenden Substrat 401 und eine Oberflächenschicht 404,
die einen a-C:H-Film umfaßt,
der Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome enthält, oder einen a-SiC:H-Film umfasst,
wiederum hierauf angeordnet ist.
-
5B zeigt
eine andere Konstruktion, bei der eine Oberflächenschicht 405, die
einen C-Atome und H-Atome enthaltenden a-C:H-Film umfasst, des weiteren
auf dem Lichtempfangselement der 5A angeordnet
ist, das die Oberflächenschicht 404 aus
dem a-SiC:H-Film aufweist. Es wird besonders bevorzugt, daß der Wasserstoffgehalt
des a-C:H-Filmes 41 % bis 60 % beträgt, wie vorstehend erläutert.
-
Es
versteht sich von selbst, daß die
fotoleitende Schicht 403 eine Ladungsinjektionsverhinderungsschicht,
die ein zur Gruppe III oder Gruppe V des Periodensystems gehörendes Element
enthalten kann, auf der Seite des Substrates 401 oder auf
der Seite der Oberflächenschicht 404 aufweisen
kann.
-
Die
Lichtempfangsschicht 402 kann mit einem chemischen Bedampfungsverfahren,
beispielsweise einem Plasma-CVD-Prozeß o.ä., hergestellt
werden.
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Die
Lichtempfangsschicht des Lichtempfangselementes, die über ein
derartiges Verfahren, wie den Plasma-CVD-Prozeß, hergestellt wird, kann unter
Verwendung von bekannten Mitteln ausgebildet werden. Es wird besonders
bevorzugt, Hochfrequenzenergie mit einer Frequenz von 1 MHz bis
45 MHz, d.h. sogenannte VHF-Band-Energie, von einer Hochfrequenzenergiequelle
zuzuführen,
um eine Hochfrequenzglimmentladung zu bewirken und auf diese Weise
das Reinigungsverhalten der Lichtempfangsschicht, insbesondere der
Oberflächenschicht,
zu verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
derselben in größeren Einzelheiten
beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung in keiner Weise
auf diese Beispiele beschränkt
ist.
-
[Beispiele]
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(Beispiel 1)
-
Unter
Anwendung eines Plasma-CVD-Systems wurden die Ladungsinjektionsverhinderungsschicht und
die fotoleitende Schicht nacheinander auf einem zylindrischen elektrisch
leitenden Substrat unter den Bedingungen von Tabelle 1 erzeugt.
Danach wurde die Oberflächenschicht
mit einer Dicke von 0,6 μm
unter den Bedingungen der Tabelle 2 ab geschieden. Auf diese Weise
wurden die Lichtempfangselemente 1A bis 1D hergestellt.
-
Der
Toner wurde gemäß dem nachfolgenden
Beispiel erzeugt. Ein Reaktor wurde mit 6,0 Mol Terephthalsäure, 3,0
Mol Dodecenylsuccininanhydrid, 10,0 Mol Bisphenol A enthaltend 2,0
Mol Propylenoxid, 0,7 Mol Trimellitsäureanhydrid und 0,1 Mol Dibutylzinnoxid
beschickt, und es wurden ein Thermometer, ein Rührstab, ein Kondensator und
ein Stickstoffeinlaßrohr
daran befestigt. Die Atmosphäre
innerhalb des Reaktors wurde mit Stickstoff ausgetauscht, wonach
die Temperatur unter Rühren
des Gemisches allmählich
erhöht
wurde. Die Reaktion wurde bei 180°C über 5 Stunden
durchgeführt.
Danach wurde die Temperatur auf 20°C abgesenkt. Nach Reduzierung
des Drucks (auf 15 hPa) wurde die Reaktion 4 h lang aufrechterhalten,
um eine Dehydration und Kondensation zu bewirken. Dann wurde die
Reaktion beendet, um ein Polyesterharz 1 zu erhalten. Dieses Polyesterharz
besaß ein
Spitzenmolekulargewicht von 10.700 und einen Glasübergangspunkt
von 63°C.
-
100
Gewichtsteile dieses Polyesterharzes als Bindemittel, 5 Gewichtsteile
eines Rußpigmentes
und 4 Gewichtsteile von Chrom di-t-Butylsalicylat wurden in einem
Henschel-Mischer vorgemischt, wonach das Gemisch mit einem Zwillingsschneckenextruder,
der auf 130°C
eingestellt worden war, geschmolzen und geknetet wurde. Nach dem
Abkühlen
wurde das geknetete Produkt mit einem Zerkleinerer unter Anwendung
eines Luftstrahles fein zerkleinert, und die zerkleinerten Partikel
wurden unter Verwendung eines Windklassierers klassiert, um klassierte
Partikel mit einem gewichtsgemittelten Durchmesser von 6,5 μm zu erhalten.
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Das
bearbeitete anorganische Feinpulver (extern fixiertes Mittel) wurde
wie folgt hergestellt. 1 kg Toluol und 200 g Partikel des zu behandelnden
Feinpulvers wurden in ein Gefäß gegeben
und mit einem Mischer verrührt,
um einen Schlamm zu erhalten. Ein Behandlungsmittel wurde in einer
bestimmten Menge zugesetzt, und das Gemisch wurde vom Mischer in
ausreichender Weise weiter gerührt.
Dieser Schlamm wurde 30 Minuten lang in einer Sandmühle unter
Anwendung von Zirkoniumoxidkugeln bearbeitet.
-
Dann
wurde der Schlamm aus der Sandmühle
entnommen, und Toluol wurde bei Druckentlastung bei 60°C hiervon
entfernt. Hiernach wurde bei 200 bis 300°C über 2 h unter Agitation in
einem Gefäß aus rostfreiem
Stahl getrocknet. Das erhaltene Pulver wurde einem Mahlprozeß mit einer
Hammermühle
unterzogen. Auf diese Weise wurde das behandelte anorganische Feinpulver
erhalten.
-
100
Gewichtsteile der vorstehend beschriebenen klassierten Partikel
wurden mit dem Henschel-Mischer gut gerührt, und das obige anorganische
Feinpulver wurde hieran extern fixiert und eingemischt. Auf diese
Weise wurde der Entwickler des vorliegenden Ausführungsbeispiels erhalten.
-
Die
Mischungsmenge des extern fixierten Mittels kann in geeigneter Weise
in Abhängigkeit
von diversen Faktoren eingestellt werden, beispielsweise dem Typ
des extern fixierten Mittels, der Härte des verwendeten lichtempfindlichen
Elementes, der Bildqualität
etc. In diesem Fall des obigen extern fixierten Mittels lag die verwendete
Mischungsmenge in einem geeigneten Bereich von 1 bis 30 Gewichtsteilen.
-
Als
nächstes
wurde jedes der vorstehend erwähnten
Lichtempfangselemente 1A bis 1D mit einem Durchmesser von 108 mm
auf einem Testgerät
(Prozessgeschwindigkeit von 513 mm/sec) montiert, das durch Modifizieren
eines Kopiergerätes
NP-6085 (Marke, hergestellt von der Firma CANON K.K.) hergestellt
worden war, und es wurde ein kontinuierlicher Blattdurchgangsausdauertest
mit 500.000 Umdrehungen durchgeführt (entsprechend
470.000 Blatt A4-Größe), um
das Reinigungsverhalten auszuwerten. Bei dem hier verwendeten elastischen
Gummiblatt 220 handelte es sich um ein Blatt 1 (durchgezogene
Linie 1 in 6) mit solchen Eigenschaften,
daß der
Modul der Rückstoßelastizität bei einer
bestimmten Temperatur (hier 23°C)
im Temperaturbereich von 15 bis 30°C 8 %, der Modul der Rückstoßelastizität bei einer
bestimmten Temperatur (hier 41,5°C)
im Temperaturbereich von 30 bis 45°C 18 und die JIS A-Härte (Hs)
82 betrugen. Die Temperaturabhängigkeit
der Rückstoßelastizität betrug –1%/Grad
bis +1%/Grad, wie in 6 gezeigt. Das Blatt 1 wurde
auf einen Blattdruck von 14 gf/cm eingestellt. Der hier verwendete
Entwickler besaß einen
Korndurchmesser von 6,5 μm,
wie vorstehend beschrieben. Der Anteil des Originaldruckes war extrem
niedrig und betrug 1 %, so daß ein
Zustand verwirklicht wurde, bei dem eine Schmelzung in einfacher
Weise auftreten konnte. Eine als Magnetrolle ausgebildete Reinigungsrolle
wurde aufstromseitig des elastischen Gummiblattes angeordnet, und
der Entwickler wurde gleichmäßig mit
0,03 bis 0,05 mg/cm2 auf das Lichtempfangselement
aufgebracht.
-
Die
mit der Auswertung erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 5
und 71 aufgeführt. 7 ist
ein Diagramm, das die Ergebnisse der Tabelle 71 zeigt, wobei die
durchgezogenen Linien die freie Oberflächenenergie und die gestrichelten
Linien das Reibdrehmoment wiedergeben.
-
Die
Verschleißverluste
der Oberflächenschicht
nach den Ausdauertests sind in Tabelle 3 aufgeführt. Die Verschleißverluste
der Oberflächenschicht
wurden erhalten, indem die Dicken der Oberflächenschicht vor und nach dem
Ausdauertest in Interferenzgrad mit einem Reflektionsspektroskopinterferometer
(MCPD2000 (Marke), erhältlich
von der Firma Otsuka Denshi K.K.) gemessen und die Werte auf Verschleißverluste
pro 10.000 Umdrehungen unter Anwendung eines bekannten Brechungsindexes
reduziert wurden.
-
Aus
den Ergebnissen kann man entnehmen, daß die Lichtempfangselemente
1B, 1C keine Bilddefekte des schwarzen Linienmusters aufweisen,
die durch ein ungleichmäßiges Abschaben
verursacht sein konnten, und zwar selbst nach dem Ausdauertest von
700.000 Umdrehungen. Es fand überhaupt
keine Schmelzung statt.
-
Die
Werte der freien Oberflächenenergie
steigen mit dem Fortschritt des Ausdauertests an, so daß eine Adhäsion ermöglicht wird.
Gleichzeitig steigt jedoch auch das Reibdrehmoment an, so dass das
Abstreifvermögen
verbessert wird. Man kann daher davon ausgehen, daß durch
den synergistischen Effekt mit dem Materialeffekt des Blattes ein
Verschmelzen verhindert wird.
-
Eine
entsprechende Auswertung wurde bei einer Umgebung von 15°C und 60
% RH mit einer ausgeschalteten Heizeinrichtung, die der inneren
Heizeinrichtung 225 der 2 entsprach,
durchgeführt.
Es wurden hierbei gute Ergebnisse erzielt, die den obigen Ergebnissen
entsprachen, da die Temperaturabhängigkeit der Blatteigenschaften
gering war.
-
(Auswertungsverfahren
für ungleichmäßiges Abschaben)
-
Ein
Verfahren zur Auswertung des ungleichmäßigen Abschabens wird in Verbindung
mit 2 erläutert.
-
Die
Aufladestrommenge der Primäraufladeeinheit 202 wurde
so eingestellt, daß das
Dunkelbereichspotential an der Stelle der Entwicklungseinheit 204 400
V betrug. Ein Original 212 mit vertikalen durchlaufenden
schwarzen Linien wurde auf der Originalplatte 211 angeordnet,
und es wurde der Ausdauertest unter einer solchen Bedingung durchgeführt, daß in Richtung
der Erzeugenden der Oberfläche
des Lichtempfangselementes Abschnitte, die immer mit dem Entwickler
abgeschabt wurden, und Abschnitte, die nicht damit abgeschabt wurden,
erhalten wurden.
-
Hiernach
wurde die Aufladestrommenge der Primäraufladeeinheit 202 so
eingestellt, daß das
Dunkelbereichspotential an der Stelle der Entwicklungseinheit 204 einen
Wert von 400 V annahm. Dann wurde ein weißes Originalvollbild 212 auf
der Originalplatte 211 angeordnet. Die EIN-Spannung der
Halogenlampe 210 wurde so eingestellt, daß das Hellbereichspotential
einen Wert von 50 V annahm. Danach wurde ein Original 212 mit
einer Reflektionsdichte von 0,3 angeordnet. Die Potentialungleichmäßigkeit
zu diesem Zeitpunkt wurde gemessen, um auszuwerten, um welchen Prozentsatz
sich das Potential eines ungleichmäßig abgeschabten Abschnittes
relativ zum Potential eines normalen Abschnittes verändert hatte.
-
Es
wurden folgende Kriterien für
die Auswertung verwendet.
- o:
- Gutes Bild ohne ungleichmäßige Empfindlichkeit
- Δ:
- Bild mit einer Potentialungleichmäßigkeit
von 2,5 % oder weniger, bei der es sich um ein Niveau handelt, das
keine praktische Probleme aufwirft
- x:
- Bild mit einer Potentialungleichmäßigkeit
von 2,5 oder mehr, bei dem manchmal eine Dichteungleichmäßigkeit
eines Linienmusters auftreten konnte.
-
(Schmelzauswertungsverfahren)
-
Ein
Verfahren zur Auswertung der Schmelzung wird nachfolgend ebenfalls
in Verbindung mit 2 erläutert.
-
Die
Aufladestrommenge der Primäraufladeeinheit 202 wurde
so eingestellt, daß das
Dunkelbereichspotential an der Position der Entwicklungseinheit 204 einen
Wert von 400 V annahm, und das weiße Vollbildoriginal 212 wurde
auf der Originalplatte 211 angeordnet. Die EIN-Spannung
der Halogenlampe 210 wurde so eingestellt, daß das Hellbereichspotential
einen Wert von 50 V annahm, und es wurde ein weißes Vollbild der Größe A3 hergestellt.
Dieses Bild wurde dazu verwendet, um schwarze Punkte, die infolge
der Aufschmelzung des Entwicklers auftreten, zu beobachten. Des
weiteren wurde die Oberfläche
des Lichtempfangselementes mit einem Mikroskop beobachtet.
-
Die
Kriterien für
die Auswertung waren wie folgt:
- o:
- Gutes Bild ohne Schmelzen.
- Δ:
- Bild frei von schwarzen
Punkten, wobei jedoch bei der mikroskopischen Beobachtung ein feines
Schmelzen von 10 μm
oder weniger beobachtet wurde (obwohl dies kein praktisches Problem
verursachte).
- x:
- Das Bild wies in bestimmten
Fällen
schwarze Punkte auf.
-
(Drehmomentmessverfahren)
-
Das
Rotationsdrehmoment des Lichtempfangselementes, das während des
Fortschrittes des Ausdauertests auftrat und bei dem es sich um das
Reibungsdrehmoment zwischen der Reinigungseinheit und dem Lichtempfangselement
handelte, wurde mit einem Drehmomentmessgerät von der Firma Tohnichi gemessen, indem
das maximale Drehmoment zu Be ginn der Drehung des Lichtempfangselementes
gemessen wurde. Die Änderungen
des Drehmomentes, die mit dem Fortschritt des Ausdauertests (oder
mit der Zunahme der Kopiezahl) gemäß Beispiel 1 auftraten, sind
in 7 dargestellt.
-
(Oberflächenrauhigkeitsmessverfahren)
-
Die
Oberflächenrauhigkeit
des Lichtempfangselementes wurde unter Verwendung einer Vorrichtung SE-30D
(Marke) von der Firma Kosaka Kenkyujo K.K. gemessen. Die Ergebnisse
von Beispiel 1 sind in Tabelle 3 aufgeführt.
-
(Freie Oberflächenenergie)
-
Die
freie Oberflächenenergie
des Lichtempfangselementes, die mit dem Fortschritt des Ausdauertests auftrat,
wurde unter Verwendung eines Kontaktwinkelmessers CSA-S ROLL (Marke)
von der Firma Kyowa Kaimen K.K., von Auswertungslösungen aus
reinem Wasser, Methyleniodid und α-Bromonaphthalin und
einer Software EG-11 (Marke) von der Firma Kyowa Kaimen K.K. als
Analysesoftware zum Analysieren der freien Oberflächenenergie
erhalten. Es versteht sich, daß die
Auswertungslösungen
nicht immer auf die oben genannten Lösungen beschränkt sein
müssen.
Es kann sich hierbei auch um Kombinationen von Lösungen mit Dipolkomponenten,
Wasserstoffbindungskomponenten u.ä. handeln, die in geeigneter
Weise dispergiert sind. Die Änderungen
der freien Oberflächenenergie
mit dem Fortschritt des Ausdauertests (mit zunehmender Kopiezahl)
in Beispiel 1 sind in 7 dargestellt.
-
Tabelle
1 (Herstellbedingungen
des Lichtempfangselementes)
-
Tabelle
2 (Herstellbedingungen
der Oberflächenschicht
in Beispiel 1)
-
-
-
-
-
(Vergleichsbeispiel 1)
-
Unter
Verwirklichung der Vorgehensweise von Beispiel 1 mit der Ausnahme,
daß das
Blatt durch ein elastisches Blatt 3 (gestrichelte Linie 3 in 6)
ersetzt wurde, bei dem der Modul der Rückstoßelastizität bei einer bestimmten Temperatur
in einem Temperaturbereich von 15 bis 30°C 31 %, der Modul der Rückstoßelastizität bei einer
bestimmten Temperatur in einem Temperaturbereich von 30 bis 45°C 62 % und
die JIS A-Härte
(Hs) 74 betrugen, wurde jedes der Lichtempfangselemente 1A' bis 1D' (entsprechend 1A
bis 1D) am modifizierten Kopiergerät NP-6085 (Marke der Firma
Canon K.K.) montiert, und es wurde ein kontinuierlicher Blattdurchgangsausdauertest
mit 500 Umdrehungen (entsprechend 470.000 Blatt A4) durchgeführt, um
das Reinigungsverhalten auszuwerten.
-
Unter
Verwendung eines Poliergerätes,
das in der japanischen Patentveröffentlichung
7-010488 beschrieben ist, und insbesondere unter Verwendung eines
Feinschleiffilmes (abrasive Körner:
SiC, Aluminiumoxid, Eisenoxid) von der Firma Fuji Photo Film Co.,
Ltd. wurden die Lichtempfangselemente 1A' bis 1D' auf die abnormen Wachstumshöhen von
nicht mehr als 3 μm
poliert, um die Lichtempfangselemente 1A'' bis
1D'' zu erhalten. Unter
Verwendung dieser Elemente wurde eine entsprechende Auswertung wie
vorstehend beschrieben durchgeführt.
-
Die
Ergebnisse der obigen Auswertung eines jeden Lichtempfangselementes
sind in Tabelle 5 aufgeführt.
Die Verschleißverluste
der Oberflächenschicht
in den Haltbarkeitstests sind in Tabelle 4 angegeben.
-
Aus
den Ergebnissen geht hervor, daß nur
die Lichtempfangselemente, die nicht ausreichend poliert worden
waren, einen Bildfehler des Linienmusters infolge eines ungleichmäßigen Abschabens
nach dem Haltbarkeitstest von 5.000 Umdrehungen aufwiesen. Ein Schmelzen
etc. trat jedoch in jedem Falle auf, und es war nicht immer möglich zu
bestätigen,
daß ein
gutes Bild erhalten wurde.
-
(Beispiel 2)
-
Wie
in Beispiel 1 wurden unter Anwendung des Plasma-CVD-Systems die Ladungsinjektionsverhinderungsschicht
und die fotoleitende Schicht auf dem zylindrischen leitenden Substrat
unter den Bedingungen von Tabelle 1 vorgesehen. Danach wurde die
Oberflächenschicht
mit einer Dicke von 0,7 μm
unter den Bedingungen von Tabelle 6 abgeschieden, so daß auf diese
Weise die Lichtempfangselemente 1E bis 1H erzeugt wurden.
-
Jedes
der Lichtempfangselemente 1E bis 1H wurde am modifizierten Kopiergerät NP-6085
der Firma Canon K.K. montiert, und der kontinuierliche Blattdurchgangsausdauertest
wurde mit 500.000 Umdrehungen (entsprechend 470.000 Blatt A4) durchgeführt, um
das Reinigungsverhalten auszuwerten. Das elastische Gummiblatt 220 hatte
einen Modul der Rückstoßelastizität bei einer
bestimmten Temperatur (hier 20°C)
in einem Temperaturbereich von 15 bis 30°C von 8 %, einen Modul der Rückstoßelastizität bei einer
bestimmten Temperatur (hier 43°C)
in einem Temperaturbereich von 30 bis 45°C von 12 % und eine JIS A-Härte (Hs) von 81. Der verwendete
Entwickler besaß einen
Korndurchmesser von 7,5 μm.
Des weiteren war die Originaldruckrate extrem niedrig und betrug
1 %, um den Zustand zu realisieren, in dem ein Schmelzen in einfacher
Weise auftreten konnte. Die als Reinigungsrolle verwendete Magnetrolle
wurde aufstromseitig des elastischen Gummiblattes angeordnet, und
der Entwickler wurde gleichmäßig mit
0,03 bis 0,05 mg/cm2 auf das Lichtempfangselement
aufgebracht.
-
Die
mit der obigen Auswertung erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle
8 aufgeführt.
-
Aus
den Ergebnissen wird deutlich, daß die Lichtempfangselemente
1F, 1H keinen Bilddefekt des Linienmusters aufwiesen, der durch
ein ungleichmäßiges Abschaben
verursacht wurde, selbst nach dem Haltbarkeitstest von 500.000 Umdrehungen.
Ein Schmelzen trat überhaupt
nicht auf.
-
Die
guten Ergebnisse wurden auch erhalten, als die Oberflächenrauhigkeit
Rmax des Lichtempfangselementes in einem Bereich von nicht weniger
als 0,3 μm
und nicht mehr als 5,0 μm
lag.
-
(Vergleichsbeispiel 2)
-
Durch
Verwirklichung der Vorgehensweise von Beispiel 2 mit der Ausnahme,
daß die
Oberflächenrauhigkeit
verändert
wurde, wurde jedes der Lichtempfangselemente 1E' bis 1H' (entsprechend den Lichtempfangselementen
1E bis 1H) am modifizierten Kopiergerät NP-6085 (Marke, hergestellt
von der Firma Canon K.K.) montiert, und der kontinuierliche Blattdurchgangsausdauertest
wurde mit 500.000 Umdrehungen (entsprechend 470.000 Blatt A4) durchgeführt, um
das Reinigungsverhalten auszuwerten.
-
Lichtempfangselemente
1E'' bis 1H'' (entsprechend den Lichtempfangselementen
1E' bis 1H') wurden in der entsprechenden
Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Entwickler
ungleichmäßig in einem
Aufbringungsmengenbereich von 0,01 bis 0,3 mg/cm2 ohne
Vorsehen der Reinigungsrolle aufgebracht wurde. Unter Verwendung
dieser Elemente wurde eine entsprechende Auswertung wie oben durchgeführt.
-
Die
bei der Auswertung erhaltenen Ergebnisse eines jeden Lichtempfangselementes
sind in Tabelle 8 aufgeführt.
Die Verschleißverluste
der Oberflächenschicht
in den Haltbarkeitstests sind in Tabelle 7 aufgeführt.
-
Aus
den Ergebnissen wird deutlich, daß nur die Lichtempfangselemente,
die ohne die Reinigungsrolle getestet wurden, einen Bilddefekt des
Linienmusters infolge eines ungleichmäßigen Abschabens nach dem Haltbarkeitstest
von 500.000 Umdrehungen aufwiesen. Ein Schmelzen etc. trat jedoch
auf, und es wurde nicht immer ein gutes Bild erhalten.
-
Tabelle
6 (Herstellungsbedingungen
der Oberflächenschicht
in Beispiel 2)
-
-
-
(Beispiel 3)
-
In
einer Vorgehensweise wie in Beispiel 1 wurden unter Anwendung des
Plasma-CVD-Systems die Ladungsinjektionsverhinderungsschicht und
die fotoleitende Schicht auf dem zylindrischen leitenden Substrat mit
einem Durchmesser von 108 mm und einem Wert Rmax von 0,45 unter
den Bedingungen der Tabelle 9 vorgesehen. Danach wurde die Oberflächenschicht
mit einer Dicke von 0,6 μm
darauf unter den Bedingungen von Tabelle 10 abgeschieden. Auf diese
Weise wurden die Lichtempfangselemente 1I bis 1L hergestellt. Des weiteren
wurden Oberflächenschichtbeispiele
aus a-C:H auf einem Siliciumwafer unter den Bedingungen von Tabelle
9 als Proben zum Messen des Wasserstoffgehaltes der Oberflächenschicht
hergestellt.
-
Diese
Oberflächenschichtproben
wurden einer Messung des Wasserstoffgehaltes H/(C+H) durch IR unterzogen.
Dabei wurden die in Tabelle 11 aufgeführten Werte in bezug auf den
Wasserstoffgehalt der Oberflächenschichtproben
erhalten.
-
Als
nächstes
wurde jedes der Lichtempfangselemente 1I bis 1L am modifizierten
Kopiergerät
NP6085 (Marke) von der Firma CANON K.K, montiert, und es wurde der
Ausdauertest unter entsprechenden Bedingungen wie in Beispiel 1
durchgeführt.
Die Verschleißverluste
der Oberflächenschicht
nach den Ausdauertests sind in Tabelle 11 aufgeführt.
-
Die
bei der obigen Auswertung erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen
12 und 81 angeführt. 4 ist
ein Diagramm, das die Ergebnisse der Tabelle 81 zeigt, wobei die
durchgezogenen Linien die freie Oberflächenenergie und die gestrichelten
Linien das Reibdrehmoment wiedergeben.
-
Aus
den Ergebnissen geht hervor, daß die
Lichtempfangselemente 1I, 1J, 1K, deren Wasserstoffgehalt der Oberflächenschicht
nicht weniger als 41 % und nicht mehr als 60 % betrug, keine Bilddefekte
des Linienmusters, die durch ein ungleichmäßiges Abschaben verursacht
waren, selbst nach dem Haltbarkeitstest von 500.000 Umdrehungen
aufwiesen und auch kein Schmelzproblem besaßen.
-
Tabelle
9 (Herstellbedingungen
des Lichtempfangselementes)
-
Tabelle
10 (Herstellbedingungen
der Oberflächenschicht
in Beispiel 3) Oberflächenschicht
-
-
(Vergleichsbeispiel 3)
-
Durch
Verwirklichung der Vorgehensweise von Beispiel 3 mit der Ausnahme,
daß das
elastische Blatt durch ein elastisches Blatt mit einem Modul der
Rückstoßelastizität bei einer
bestimmten Temperatur in einem Temperaturbereich von 15 bis 30°C von 31
%, einem Modul der Rückstoßelastizität bei einer
bestimmten Temperatur in einem Temperaturbereich von 30 bis 45°C von 62
% und einer JIS A-Härte
(Hs) von 74 ersetzt wurde, wurde jedes der Lichtempfangselemente
1I' bis 1L' (entsprechend den
Lichtempfangselementen 1I bis 1L) an dem modifizierten Kopiergerät NP-6085
(Marke, hergestellt von der Firma CANON K.K.) montiert, und es wurde
der kontinuierliche Blattdurchgangsausdauertest mit 500.000 Umdrehungen
(entsprechend 470.000 Blatt A4) durchgeführt, um das Reinigungsverhalten
auszuwerten.
-
Die
mit der obigen Auswertung eines jeden Lichtempfangselementes erhaltenen
Ergebnisse sind in Tabelle 12 aufgeführt. Die Verschleißverluste
der Oberflächenschicht
in den Haltbarkeitstests sind in Tabelle 11 aufgeführt.
-
Durch
die Ergebnisse wird bestätigt,
daß ein
ungleichmäßiges Abschaben,
ein Schmelzen und verschmierte Bilder manchmal beim Haltbarkeitstest
von 100.000 Umdrehungen in den Fällen
der a-C:H-Filme auftraten, bei denen der Verschleißverlust
geringer war als 1 Å/10.000
Umdrehungen und der Wasserstoffgehalt über 60 % lag.
-
-
-
(Beispiel 4)
-
Unter
Anwendung des Plasma-CVD-Systems wurden die Verhinderungsschicht
und die fotoleitende Schicht auf einem zylindrischen leitenden Substrat
angeordnet, das durch Bearbeiten eines Aluminiumzylinders mit einem
Durchmesser von 108 mm und einer Oberflächenrauhigkeit Rmax in einem
Bereich von 0,3 bis 5,0 μm
erhalten worden war, wobei unter den Bedingungen der Tabelle 13
vorgegangen wurde. Danach wurde eine Oberflächenschicht aus SiC mit einer
Dicke von 0,6 μm
unter den Bedingungen der Tabelle 14 abgeschieden, um auf diese
Weise die Lichtempfangselemente 2A bis 2D zu erzeugen.
-
Hiernach
wurden unter Verwendung eines Poliergerätes und insbesondere eines
Feinschleiffilmes von der Firma Fuji Photo Film Co., Ltd. die Lichtempfangselemente
2A bis 2D bearbeitet, so daß die
Höhen der abnorm
gewachsenen Abschnitte nicht größer als
3 μm wurden.
-
Als
nächstes
wurde jedes der Lichtempfangselemente 2A bis 2D an einem aus einem
Kopiergerät NP-6060
der Firma CANON K.K. (Prozessgeschwindigkeit 300 mm/sec, es wird
auf 3 Bezug genommen) modifizierten Laserdrucker unter
Verwendung des in entsprechender Weise wie in Beispiel 1 hergestellten
Entwicklers montiert. Der kontinuierliche Blattdurchgangsausdauertest
wurde mit 500.000 Umdrehungen durchgeführt, um das Reinigungsverhalten
auszuwerten. Das verwendete elastische Gummiblatt 220 war
das Blatt 2 (gestrichelte Linie 2 in 6) mit solchen
Eigenschaften, daß der
Modul der Rückstoßelastizität bei einer bestimmten
Temperatur (hier 23°C)
in einem Temperaturbereich von 15 bis 30°C 12 %, der Modul der Rückstoßelastizität bei einer
bestimmten Temperatur (hier 41,5°C)
in einem Temperaturbereich von 30 bis 45°C 17 %, die JIS A-Härte (Hs)
81 und die Temperaturabhängigkeit
der Rückstoßelastizität –1%/Grad
bis +1%/Grad betrugen und das Blatt auf einen Blattdruck von 13
gf/cm eingestellt worden war. Der verwendete Entwickler war der
vorstehend beschriebene Entwickler mit einem Korndurchmesser von
6,5 μm.
Des weiteren war die Originaldruckrate extrem niedrig und betrug
1 %, um den Zustand zu verwirklichen, in dem ein einfaches Schmelzen
auftreten konnte. Die Reinigungsrolle, die aus der Magnetrolle bestand,
wurde aufstromseitig des elastischen Gummiblattes angeordnet, wobei
der Entwickler gleichmäßig mit
0,4 bis 0,6 mg/cm2 auf das Lichtempfangselement
aufgebracht wurde.
-
Die
bei der obigen Auswertung erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle
17 und 7 gezeigt.
-
Die
Verschleißverluste
der Oberflächenschicht
nach den Ausdauertests sind in Tabelle 15 angeführt. Diese Verschleißverluste
der Oberflächenschicht
wurden erhalten, indem die Dicke der Oberflächenschicht vor und nach dem
Ausdauertest mit dem Reflektionsspektroskopinterferometer (MCPD2000
(Marke), erhältlich von
der Firma Otsuka Denshi K.K.) gemessen und auf Verschleißverluste
pro 10.000 Umdrehungen reduziert wurde.
-
Aus
den Ergebnissen geht hervor, daß die
Lichtempfangselemente 2B, 2C keine Bilddefekte des schwarzen Linienmusters
aufwiesen, die durch ein ungleichmäßiges Abschaben verursacht
wurden, und zwar selbst nach dem Ausdauertest von 500.000 Umdrehungen.
Des weiteren trat überhaupt
kein Schmelzen auf.
-
Die
Werte der freien Oberflächenenergie
steigen mit dem Fortschritt des Ausdauertests (mit einem Anstieg
der Zahl der Kopien) an, um die Adhäsion zu erleichtern. Das Reibungsdrehmoment
steigt jedoch gleichzeitig an. Es wird somit davon ausgegangen,
daß das
Schmelzen durch diesen synergistischen Effekt mit dem Effekt des
Materiales des Blattes verhindert wird.
-
Die
Auswertung wurde in entsprechender Weise bei einer Umgebung von
15°C und
60 % RH und mit ausgeschalteter Heizeinrichtung, die der Innenheizeinrichtung 225 der 2 entsprach,
durchgeführt.
Es wurden ebenfalls gute Ergebnisse wie oben erzielt, da die Temperaturabhängigkeit
der Blatteigenschaften gering war.
-
Tabelle
13 (Herstellbedingungen
des Lichtempfangselementes)
-
Tabelle
14 (Herstellbedingungen
der Oberflächenschicht
in Beispiel 4)
-
-
Aus
den Ergebnissen geht hervor, daß die
Lichtempfangselemente 2B, 2C keine Bilddefekte des schwarzen Linienmusters
aufwiesen, die durch ein ungleichmäßiges Abschaben verursacht
wurden, und zwar selbst nach dem Ausdauertest von 5000.000 Umdrehungen.
Es trat überhaupt
kein Schmelzen auf.
-
Die
Werte der freien Oberflächenenergie
steigen mit dem Fortschritt des Ausdauertests an, so dass die Adhäsion erleichtert
wird. Gleichzeitig steigt jedoch auch das Reibungsdrehmoment an.
Es wird somit davon ausgegangen, daß das Schmelzen durch diesen
synergistischen Effekt mit dem Effekt des Materiales des Blattes
verhindert wird.
-
Die
Auswertung wurde ferner in entsprechender Weise bei einer Umgebung
von 15°C
und 60 % RH und mit ausgeschalter Heizeinrichtung entsprechend der
Innenheizeinrichtung 225 der 2 durchgeführt. Es wurden
gute Ergebnisse wie oben erzielt, da die Temperaturabhängigkeit
der Blatteigenschaften gering war.
-
(Vergleichsbeispiel 4)
-
Durch
Verwirklichen der Vorgehensweise von Beispiel 4 mit der Ausnahme,
daß das
Blatt durch ein elastisches Blatt ersetzt wurde, das solche Eigenschaften
aufwies, daß der
Modul der Rückstoßelastizität bei einem
bestimmten Punkt in einem Temperaturbereich von 15 bis 30°C 30 %, der
Modul der Rückstoßelastizität bei einem
bestimmten Punkt in einem Temperaturbereich von 30 bis 45°C 61 und
die JIS A-Härte
(Hs) 75 betrugen, wurde jedes Lichtempfangselement 2A' bis 2D' (entsprechend den
Lichtempfangselementen 2A bis 2D) am modifizierten Kopiergerät NP-6350
(Marke, hergestellt von der Firma CANON K.K.) montiert, und es wurde
ein kontinuierlicher Blattdurchgangsausdauertest mit 500.000 Umdrehungen
durchgeführt,
um das Reinigungsverhalten auszuwerten.
-
Die
Lichtempfangselemente 2A'' bis 2D'' wurden ebenfalls ohne Durchführung des
Prozesses unter Verwendung des Poliergerätes hergestellt. Unter Verwendung
dieser Elemente wurde eine Auswertung ähnlich wie in Beispiel 4 vorgenommen.
-
Die
bei der obigen Auswertung eines jeden Lichtempfangselementes erhaltenen
Ergebnisse sind in Tabelle 17 angegeben. Die Verschleißverluste
der Oberflächenschicht
in den Ausdauertests sind in Tabelle 16 wiedergegeben.
-
Aus
den Ergebnissen geht hervor, daß ein
wesentlicher Wirkungsunterschied zwischen den Blättern und den Elementen ohne
Polieren auftrat, da Bildeffekte des Linienmusters infolge eines
ungleichmäßigen Abschabens
und ein Schmelzen nach dem Haltbarkeitstest von 500.000 Umdrehungen
vorhanden waren, so daß kein
gutes Bild erzeugt wurde.
-
-
-
(Beispiel 5)
-
Wie
in Beispiel 4 wurden unter Anwendung des Plasma-CVD-Systems die Verhinderungsschicht
und die fotoleitende Schicht auf dem zylindrischen leitenden Substrat
unter den Bedingungen von Tabelle 13 angeordnet. Danach wurde die
Oberflächenschicht
mit einer Dicke von 0,7 μm
unter den Bedingungen von Tabelle 18 abgeschieden, wodurch die Lichtempfangselemente
2E bis 2H hergestellt wurden.
-
Tabelle
18 (Herstellbedingungen
der Oberflächenschicht
in Beispiel 5)
-
Als
nächstes
wurde jedes der Lichtempfangselemente 2E bis 2H am modifizierten
Kopiergerät NP-6060
(Marke, hergestellt von der Firma CANON K.K.) (Prozessgeschwindigkeit
500.000 mm/sec) montiert, und es wurde der konti nuierliche Blattdurchgangsausdauertest
mit 500.000 Umdrehungen durchgeführt,
um das Reinigungsverhalten auszuwerten (2). Das
hier verwendete elastische Gummiblatt 220 besaß solche Eigenschaften,
daß der
Modul der Rückstoßelastizität bei einer
bestimmten Temperatur in einem Temperaturbereich von 15 bis 30°C 8 %, der
Modul der Rückstoßelastizität bei einer
bestimmten Temperatur in einem Temperaturbereich von 30 bis 45°C 12 und
die JIS-A-Härte
(Hs) 81 betrugen. Der verwendete Entwickler besaß einen Korndurchmesser von
7,5 μm.
Des weiteren war die Originaldruckrate extrem niedrig und betrug
1 %, um den Zustand zu realisieren, in dem ein Schmelzen in einfacher
Weise auftreten konnte. Die aus der Magnetrolle bestehende Reinigungsrolle
wurde aufstromseitig des elastischen Gummiblattes angeordnet, und der
Entwickler wurde gleichmäßig mit
0,4 bis 0,6 mg/cm2 auf das Lichtempfangselement
aufgebracht.
-
Die
bei der obigen Auswertung erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle
20 aufgeführt.
-
Aus
den Ergebnissen geht hervor, daß die
Lichtempfangselemente 2F, 2H keine Bilddefekte des Linienmusters,
die durch ungleichmäßiges Abschaben
verursacht wurden, selbst nach dem Ausdauertest von 500.000 Umdrehungen
aufwiesen und überhaupt
kein Schmelzen auftrat.
-
Die
guten Ergebnisse wurden ebenfalls erhalten, wenn die Oberflächenrauhigkeit
Rmax des Lichtempfangselementes in einem Bereich von nicht weniger
als 0,3 μm
und nicht mehr als 5,0 μm
lag.
-
(Vergleichsbeispiel 5)
-
Durch
Verwirklichung der Vorgehensweise von Beispiel 5 mit Ausnahme einer Änderung
der Oberflächenrauhigkeit
wurde jedes der Lichtempfangselemente 2E' bis 2H' an einem als Laserdrucker modifizierten Kopiergerät NP-6060
(Marke, hergestellt von der Firma CANON K.K.) montiert, und es wurde
der kontinuierliche Blattdurchgangsausdauertest mit 500.000 Umdrehungen
ausgeführt,
um das Reinigungsverhalten auszuwerten.
-
Die
Lichtempfangselemente 2E'' bis 2F'' wurden ebenfalls in entsprechender
Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Entwickler
ungleichmäßig in einem
Aufbringungsmengenbereich von 0,01 bis 0,6 mg/cm2 ohne
Anordnung der Reinigungsrolle aufgebracht wurde. Unter Verwendung
dieser Elemente wurde eine entsprechende Auswertung wie oben durchgeführt.
-
Die
Ergebnisse der obigen Auswertung eines jeden Lichtempfangselementes
sind in Tabelle 20 angeführt.
Die Verschleißverluste
der Oberflächenschicht
in den Ausdauertests sind in Tabelle 19 gezeigt.
-
-
-
(Beispiel 6)
-
Jedes
der Lichtempfangselemente 1I bis 1L gemäß Beispiel 3 wurde am als Laserdrucker
modifizierten Kopiergerät
NP-6060 (Marke, hergestellt von der Firma CANON K.K.) (Prozessgeschwindigkeit
300 mm/sec) montiert, und der Ausdauertest wurde unter entsprechenden
Bedingungen wie in Beispiel 1 ausgeführt.
-
Die
bei der obigen Auswertung erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle
21 aufgeführt.
-
Aus
den obigen Ergebnissen wird deutlich, daß bei Verwendung eines jeden
Lichtempfangselementes 1I, 1J und 1K, bei denen der Wasserstoffgehalt
der a-C:H-Oberflächenschicht
nicht geringer als 140 % und nicht größer als 60 % betrug, im Laserdrucker
keine Bilddefekte des Linienmusters durch ein ungleichmäßiges Abschaben
selbst nach dem Ausdauertest von 500.000 Umdrehungen auftraten und
keine Probleme hinsichtlich Schmelzen vorhanden waren.
-
-
(Vergleichsbeispiel 6)
-
Jedes
der Lichtempfangselemente 1I' bis
1L' wurde am als
Laserdrucker modifizierten Kopiergerät NP-6060 (Marke, hergestellt
von er Firma CANON K.K.) montiert, und der kontinuierliche Blattdurchgangsausdauertest
wurde mit 500.000 Umdrehungen ausgeführt, um das Reinigungsverhalten
auszuwerten.
-
Die
bei der obigen Auswertung erhaltenen Ergebnisse eines jeden Lichtempfangselementes
sind in Tabelle 21 angegeben. Die Verschleißverluste der Oberflächenschicht
in den Ausdauertests entsprachen im Falle des Laserdruckers denen
von Beispiel 3.
-
Aus
den Ergebnissen wurde festgestellt, daß im Betrieb des Laserdruckers
ein ungleichmäßiges Abschaben,
ein Schmelzen und ein Bildverschmieren manchmal nach dem Ausdauertest
von 500.000 Umdrehungen bei den a-C-H-Filmen mit einer Verschleißgröße von weniger
als 1 Å/10.000
Umdrehungen und einem Wasserstoffgehalt über 60 auftreten können.
-
Es
versteht sich, daß die
vorliegende Erfindung alle geeigneten Modifikationen und Kombinationen
innerhalb der erfindungsgemäßen Lehre
mit umfasst und in keiner Weise auf die obigen Beispiele beschränkt ist.
-
Wie
vorstehend erläutert,
wird es durch Anwendung des Reinigungsverfahrens der vorliegenden
Erfindung möglich,
stabile Bilder über
eine lange Zeitdauer ohne ein Schmelzen des Entwicklers und ohne
ein ungleichmäßiges Abschaben
zu erzeugen. Des weiteren können
mit der vorliegenden Erfindung die Wartungsperioden verlängert und
somit die laufenden Kosten reduziert werden.
-
Des
weiteren können
mit der vorliegenden Erfindung Bilddichteunregelmäßigkeiten,
die durch ein ungleichmäßiges Abschaben
und ein Schmelzen des Entwicklers verursacht werden, in einer elektrofotografischen
Vorrichtung verhindert werden, bei der das Lichtempfangselement
mit 400 bis 600 mm/sec rotiert und ein Aufladen, Belichten, eine
Entwicklung und eine Reinigung nacheinander wiederholt werden, insbesondere bei
einer Konstruktion, bei der das Lichtempfangselement, das eine Oberflächenschicht
aus einem nichtmonokristallinen SiC-Film, der Wasserstoff enthält, aufweist,
der Entwicklung und einer Übertragung
auf ein Transfermedium unterzogen und die Oberfläche des Lichtempfangselementes
nach der Übertragung
des Entwicklers mit einem elastischen Gummiblatt durch Abschaben
gereinigt wird, wobei der Verschleißverlust nach den A4-Kopierschritten
auf die Übertragungsblätter in
einem Bereich von nicht weniger als 1 Å/10.000 Umdrehungen und nicht
mehr als 10 Å/10.000
Umdrehungen liegt.
-
Ferner
können
die Bilddefekte, wie ein Bildverschmieren und ein Nichtfokussieren
eines Bildes, in wirksamer Weise in einer elektrofotografischen
Vorrichtung verhindert werden, bei der das Lichtempfangselement
mit 400 bis 600 mm/sec rotiert und nacheinander ein Aufladen, Belichten,
eine Entwicklung, eine Übertragung
und eine Reinigung wiederholt werden, insbesondere in einer elektrofotografischen
Vorrichtung, die so ausgebildet ist, daß das Lichtempfangselement
mit einer Oberflächenschicht
aus einem nichtmonokristallinen Film aus hydriertem Kohlenstoff,
der Wasserstoff mit 41 % bis 60 enthält (a-C:H), der Entwicklung
und der Übertragung
auf das Transfermedium unterzogen wird und die Oberfläche des
Lichtempfangselementes nach der Übertragung
des Entwicklers mit einem elastischen Gummiblatt durch Abschaben
gereinigt wird, wobei der Verschleißverlust nach den A4-Kopierschritten
auf die Übertragungsblätter in
einem Bereich von nicht weniger als 1 Å/10.000 Umdrehungen und nicht
mehr als 10 Å/10.000
Umdrehungen liegt.
-
Des
weiteren können
mit der vorliegenden Erfindung die Bilddichteunregelmäßigkeiten,
die durch ein ungleichmäßiges Abschaben
und ein Schmelzen des Entwicklers verursacht werden, in einer elektrofotografischen
Vorrichtung verhindert werden, bei der das Lichtempfangselement
mit 300 bis 500 mm/sec rotiert und nacheinander ein Aufladen, eine
Belichtung, eine Entwicklung, eine Übertragung und eine Reinigung
wiederholt werden, insbesondere bei einer elektrofotografischen
Vorrichtung, bei der das Lichtempfangselement mit einer Oberflächenschicht
aus einem nichtmonokristallinen SiC-Film, der Wasserstoff enthält, der
Entwicklung und Übertragung
unterzogen wird und die Oberfläche
des Lichtempfangselementes nach der Übertragung mit dem elastischen
Gummiblatt durch Abschaben gereinigt wird, nachdem der Entwickler
mit 0,4 bis 0,6 mg/cm2 auf das Lichtempfangselement
aufgebracht worden ist, wobei die Rolle aufstromseitig des elastischen
Gummiblattes vorgesehen ist und wobei der Verschleißverlust
nach den A4-Kopierschritten auf die Übertragungsblätter in
einem Bereich von nicht weniger als 1 Å/10.000 Umdrehungen und nicht
mehr als 10 Å/10.000
Umdrehungen liegt.
-
Des
weiteren kann mit dem elastischen Gummiblatt der Spielraum zum Verhindern
von Bilddefekten, wie einem Verschmieren des Bildes und einem Nichtfokussieren
des Bildes, durch die Konstruktion des elastischen Blattes drastisch
erweitert werden, wenn dieses solche Eigenschaften besitzt, daß der Modul
der Rückstoßelastizität bei einer
Temperatur in einem Temperaturbereich (Zone A) von 15 bis 30°C bis 5 bis
15 %, der Modul der Rückstoßelastizität bei einer
Temperatur in einem Temperaturbereich (Zone B) von 30 bis 45°C 10 bis
20 % beträgt
und die JIS A-Härte
(Hs) nicht geringer als 77 und nicht größer als 85 ist.
