DE69922306T2

DE69922306T2 - Elektrophotographische Vorrichtung und Verarbeitungskartusche

Info

Publication number: DE69922306T2
Application number: DE69922306T
Authority: DE
Inventors: Shoji Amamiya; Akio Maruyama; Yukio Nagase; Toshihiro Kikuchi; Koichi Suzuki; Harumi Ishiyama
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2019-09-04
Also published as: US6289190B1; EP0984334A3; EP0984334B1; EP0984334A2; DE69922306D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Gerät und eine Prozesskassette, im einzelnen auf ein elektrophotographisches Gerät und eine Prozesskassette, die ein spezifisches, elektrophotographisches lichtempfindliches Element verwenden, das in einem spezifischen Aufladungssystem aufgeladen wird.
Vor der vorliegenden Erfindung ist eine Aufladungsvorrichtung vom Corona-Typ (Corona-Entladungsvorrichtung) weithin als ein Aufladungsgerät zum Aufladen (inklusive Entladen) eines bildtragenden Elementes (Gegenstand, der aufgeladen wird) verwendet worden, wie etwa ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element oder ein elektrostatisches dielektrisches Aufzeichnungselement, auf eine vorbestimmte Polarität und ein vorbestimmtes Potentialniveau in einem bildbildenden Gerät, zum Beispiel ein elektrophotographisches Gerät (Kopiermaschine, Drucker oder dergleichen) oder ein elektrostatisches Aufzeichnungsgerät.
Die Aufladungsvorrichtung vom Corona-Typ ist eine Aufladungsvorrichtung vom Nicht-Kontakttyp, und umfasst eine Corona-Entladungselektrode, wie etwa eine Verdrahtungselektrode, und eine Abschirmelektrode, welche die Corona-Entladungselektrode umgibt. Diese wird derart angeordnet, dass die Corona-Entladungsöffnung von einem bildtragenden Element gegenübersteht, das heißt einem Gegenstand, der aufgeladen wird. Bei der Anwendung wird die Oberfläche des bildtragenden Elementes auf ein vorbestimmtes Potentialniveau mit einer vorgeschriebenen Polarität aufgeladen, indem dieses belichtet wird, um erzeugten Strom (Corona-Strom) zu entladen, wenn eine hohe Spannung zwischen der Corona-Entladungselektrode und der Abschirmelektrode angelegt wird.
In den letzten Jahren ist vorgeschlagen worden, ein Aufladungsgerät vom Kontakttyp als ein Aufladungsgerät zum Entladen des bildtragenden Elementes zu verwenden, das heißt des Gegenstands, der aufgeladen wird, in einem bildbildenden Gerät von niedriger bis mittlerer Geschwindigkeit. Dies geht auf die Tatsache zurück, dass ein Aufladungsgerät vom Kontakttyp den Vorteil über ein Aufladungsgerät vom Corona-Typ in Bezug auf die geringe Ozonabgabe, niedrigen Energieverbrauch und dergleichen besitzt. Zudem ist ein Aufladungsgerät von Kontakttyp zur praktischen Verwendung gelangt.
Um einen Gegenstand, wie etwa ein bildtragendes Element, durch die Verwendung eines Aufladungsgeräts vom Kontakttyp aufzuladen, wird das elektrisch leitende Aufladungselement (Aufladungselement vom Kontakttyp, Aufladungsvorrichtung vom Kontakttyp oder dergleichen) eines Geräts vom Kontakttyp in Kontakt mit dem aufzuladenden Gegenstand platziert, und ein elektrisches Bias (Aufladungs-Bias) mit einem vorbestimmten Niveau wird auf das Aufladungselement vom Kontakttyp angelegt, so dass die Oberfläche des Gegenstands, der aufgeladen wird, auf eine vorbestimmte Polarität und ein vorbestimmtes Potentialniveau aufgeladen wird. Das Aufladungselement ist in verschiedenen Formen, zum Beispiel ein Walzentyp (Aufladungswalze), ein Filzbürstentyp, ein Magnetbürstentyp, ein Klingentyp und dergleichen, erhältlich.
In der Realität kommen, wenn ein Gegenstand elektrisch durch ein Aufladungselement vom Kontakttyp aufgeladen wird, zwei Arten von Aufladungsmechanismen (Aufladungsmechanismen oder Aufladungsprinzip: (1) Mechanismus, welcher elektrische Ladung entlädt, und (2) Mechanismus zum Einspritz-Aufladen) zum Zug. Daher wird die Charakteristik von jedem der Aufladungsgeräte oder Verfahren vom Kontakttyp durch den Aufladungsmechanismus bestimmt, je nachdem, welcher der zwei beim Aufladen des Gegenstands dominant ist.
In einem elektrischen, auf Entladung basierendem Aufladungsmechanismus wird die Oberfläche eines Gegenstands, der aufgeladen wird, durch elektrische Entladung aufgeladen, welches entlang eines mikroskopischen Spaltes zwischen einem Aufladungselement vom Kontakttyp und dem Gegenstand, der aufgeladen wird, geschieht. In dem Fall des auf elektrischer Entladung basierenden Aufladungsmechanismus wird eine Stufenspannung, welche durch die Aufladungs-Bias überschritten wird die auf ein Aufladungselement vom Kontakttyp angelegt wird, bevor elektrische Entladung zwischen einem Aufladungselement vom Kontakttyp und einem Gegenstand, der aufgeladen wird, auftritt, und daher ist es, damit ein Gegenstand, der durch die elektrische Entladung aufgeladen wird, die auf dem Aufladungsmechanismus basiert, notwendig, auf das Aufladungselement vom Kontakttyp eine Spannung mit einem Wert anzulegen, der größer als der Wert des Potentialniveaus ist, auf welchem der Gegenstand aufgeladen wird. Daher ist es im Prinzip, wenn der auf elektrischer Entladung basierende Aufladungsmechanismus zum Zug kommt, unmöglich, ein Nebenprodukt der elektrischen Entladung zu vermeiden, das heißt aktive Ionen, wie etwa Ozonionen. In der Realität lädt sogar ein Aufladungsgerät vom Kontakttyp einen Gegenstand teilweise durch den elektrischen Ladungs-/Entladungsmechanismus, wie vorstehend beschrieben, auf, und daher kann das Aufladungsgerät vom Kontakttyp die Probleme nicht vollständig vermeiden, die durch aktive Ionen, wie etwa ionisiertes Ozon, verursacht werden.
In einem Direktaufladungs-Einspritzmechanismus wird die Oberfläche eine Gegenstands, der aufgeladen wird, aufgeladen, wenn elektrische Ladung direkt in den Gegenstand, der aufgeladen wird, eingespritzt wird, bei der Verwendung eines Aufladungselementes vom Kontakttyp. Daher wird dieser Mechanismus "Direktaufladungsmechanismus" oder "Aufladungs-Einspritzmechanismus" genannt. Im einzelnen wird ein Aufladungselement vom Kontakttyp mit mittlerem spezifischen elektrischen Widerstand in Kontakt mit der Oberfläche eines Gegenstands, der aufgeladen wird, platziert, um elektrische Ladung direkt in den Oberflächenteil eines Gegenstands, der aufgeladen wird, einzuspritzen, ohne auf elektrischer Entladung zu beruhen, mit anderen Worten, ohne elektrische Entladung im Prinzip zu verwenden. Daher kann, sogar wenn der Wert der Spannung, der auf ein Aufladungselement vom Kontakttyp angelegt wird, unterhalb des Entladungsausgangsspannungswertes ist, der Gegenstand, der aufgeladen wird, auf ein Spannungsniveau aufgeladen werden, welches im wesentlichen dem Niveau der Spannung entspricht, die auf das Aufladungselement vom Kontakttyp angelegt wird.
Dieser Direkteinspritz-Aufladungsmechanismus leidet nicht an den Problemen, die durch das Nebenprodukt der elektrischen Entladung verursacht werden, da dieser nicht durch Ozonabgabe begleitet wird. Jedoch beeinträchtigt im Fall dieses Aufladungsmechanismus der Zustand des Kontakts zwischen einem Aufladungselement von Kontakttyp und eines Gegenstands, der aufgeladen wird, erheblich die Art, in welcher der Gegenstand aufgeladen wird, da dieser Aufladungsmechanismus ein derartiger Mechanismus ist, dass ein Gegenstand direkt aufgeladen wird. Daher sollte dieser Direkteinspritz-Aufladungsmechanismus ein Aufladungselement vom Kontakttyp umfassen, das aus einem hochdichten Material zusammengesetzt ist, und sollte ein Aufbau gegeben werden, welcher eine große Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Aufladungselement und dem Gegenstand, der aufgeladen wird, gewährleistet, so dass ein gegebener Punkt auf der Oberfläche des Gegenstands, der aufgeladen wird, in Kontakt mit einer größeren Oberfläche des Aufladungselementes kommt.
Repräsentative Kontaktaufladungssysteme, die bisher vorgeschlagen wurden, beinhalten diejenigen von (A) – (C), die nachstehend beschrieben werden.
(A) Aufladung mit Aufladungswalze
In dem Fall eines Aufladungsgeräts vom Kontakttyp wird ein Walzenaufladungssystem, das heißt ein Aufladungssystem, welches eine elektrisch leitende Walze (Ladungswalze) als ein Aufladungselement vom Kontakttyp verwendet, weithin wegen dessen Sicherheitsanspruch verwendet.
Bezüglich des Aufladungsmechanismus in diesem Walzenaufladungssystem ist der vorstehend erwähnte, auf Entladung basierende Aufladungsmechanismus dominant. Aufladungswalzen werden aus Kautschuk oder geschäumten Materialien mit im wesentlichen elektrischer Leitfähigkeit oder elektrischem spezifischen Widerstand vom mittleren Niveau gebildet. In einigen Aufladungswalzen ist der Kautschuk oder die geschäumte Materialschicht in einem Laminataufbau eingeschlossen, um spezifische Eigenschaften zu erhalten.
Um zwischen einer Aufladungswalze und einem Gegenstand, der aufgeladen wird (nachstehend "lichtempfindliches Element") stabilen Kontakt beizubehalten, wird einer Aufladungswalze Elastizität verliehen, welches wiederum den Reibungswiderstand zwischen der Aufladungswalze und dem lichtempfindlichen Element erhöht. Zudem wird in vielen Fällen eine Aufladungswalze durch die Rotation einer lichtempfindlichen Trommel rotiert oder wird individuell mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die sich geringfügig von derjenigen der lichtempfindlichen Trommel unterscheidet. Folglich wird der Zustand des Kontaktes zwischen der Aufladungswalze und der lichtempfindlichen Trommel weniger erwünscht und der dominante Aufladungsmechanismus ist einer mit auf Entladung basierender Aufladung gewesen.
10 ist ein Diagramm, welches Beispiele für die Effizienz gemäß einigen Kontaktaufladungseinrichtungen zeigt. In dem Diagramm stellt die Abszisse die Biasspannung dar, die auf die Kontaktaufladungseinrichtung angelegt wird, und die Ordinate stellt die Potentialniveaus dar, die den Spannungswerten der Bias entsprechen, die auf die Kontaktaufladungseinrichtung angelegt werden. Die Eigenschaften der Aufladung durch eine Aufladungswalze werden durch eine Linie dargestellt, die durch ein Schriftzeichen A bezeichnet wird. Gemäß dieser Linie tritt, wenn eine Aufladungswalze zum Aufladen eines Gegenstandes verwendet wird, das Aufladen eines Gegenstandes in einem Spannungsbereich oberhalb eines elektrischen Entladungsstufenwertes von ungefähr -500 V auf. Daher wird, im allgemeinen, um einen Gegenstand auf ein Potentialniveau von -500 V bei Verwendung einer Aufladungswalze aufzuladen, entweder eine DC-Spannung von -1 000 V auf die Aufladungswalze angelegt, oder eine AC-Spannung mit einer Peak-zu-Peak-Spannung von 1 200 V zusätzlich zu einer DC-Spannung von -500 V auf die Aufladungswalze angelegt, um die Differenz des Potentialniveaus zwischen der Aufladungswalze und dem Gegenstand, der aufgeladen wird, bei einem Wert zu halten, der größer als der elektrische Entladungsstufenwert ist, so dass das Potential der lichtempfindlichen Trommel sich dem gewünschten Potentialniveau annähert.
Im einzelnen sollte, um eine lichtempfindliche Trommel mit einer 25 μm dicken organischen Lichtleiterschicht aufzuladen, indem eine Aufladungswalze auf das lichtempfindliche Element gepresst wird, eine Aufladungsbiasspannung von ungefähr 640 V oder höher auf die Aufladungswalze angelegt werden. Wo die Aufladungsbiasspannung ungefähr 640 V oder mehr beträgt, ist das Potentialniveau an der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes proportional zu dem Niveau der Spannung, die auf die Aufladungswalze angelegt wird; der Zusammenhang zwischen dem Potentialniveau und der Spannung, die auf die Aufladungswalze angelegt wird, ist linear. Dieser Stufenwert wird als eine Aufladungsstartspannung V_th definiert.
Mit anderen Worten, um die Oberfläche eines lichtempfindlichen Elementes auf ein Potentialniveau von V_d aufzuladen, welches zur Elektrophotographie notwendig ist, ist eine DC-Spannung von (V_d + V_th), welches höher als das Spannungsniveau ist, auf welches das lichtempfindliche Element aufgeladen wird, notwendig. Nachstehend wird das vorstehend beschriebene Aufladungsverfahren, in welchem nur DC-Spannung auf ein Aufladungselement vom Kontakttyp angelegt wird, um den Gegenstand aufzuladen, "DC-Aufladungsverfahren" genannt.
Jedoch war es vor der vorliegenden Erfindung, sogar bei Verwendung des DC-Aufladungsverfahrens, schwierig, das Potentialniveau eines lichtempfindlichen Elementes exakt auf ein Zielniveau zu bringen, da der Widerstandswert eines Kontaktaufladungselementes sich aufgrund der Änderungen der Umgebung oder dergleichen änderte, und zudem die Stufenspannung V_th sich änderte, wenn das lichtempfindliche Element einem Abrieb unterlag.
Bezüglich einer Gegenmaßnahme für das vorstehend beschriebene Problem offenbart die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. (JP-A) 63-149669 eine Erfindung, welche sich mit dem vorstehenden Problem beschäftigt, um ein gleichförmigeres Aufladen eines lichtempfindlichen Elementes zu bewirken. Gemäß dieser Erfindung wird ein "AC-Aufladungsverfahren" verwendet, in welchem eine Verbindungsspannung, die aus einer zu einem gewünschten Potentialniveau V_d' äquivalenten DC-Komponente und einer AC-Komponente mit einer Peak-zu-Peak-Spannung, welche zweimal die Stufenspannung V_th' ist, zusammengesetzt ist, auf ein Aufladungselement vom Kontakttyp angelegt. Diese Erfindung beabsichtigt, den Effekt des Durchschnittlichmachens von alternierender Spannung zu verwenden. Gemäß dieser Erfindung wird das Potential eines Gegenstandes, der aufgeladen wird, verwendet, um auf das V_d' zu konvergieren, das heißt die Mitte der Peaks der AC-Spannung, ohne durch externe Faktoren, wie etwa Betriebsumgebung, beeinträchtigt zu werden.
Jedoch ist, sogar im Fall des Aufladungsgeräts vom Kontakttyp in der vorstehend beschriebenen JP-Druckschrift der Hauptaufladungsmechanismus eine auf Entladung basierende Aufladung. Daher muss, wie bereits beschrieben, die Spannung, die auf das Aufladungselement vom Kontakttyp angelegt wird, ein Spannungsniveau besitzen, das höher als das Spannungsniveau ist, auf welches das lichtempfindliche Element aufgeladen wird. Daher wird Ozon abgegeben, obwohl nur in einer geringen Menge.
Ferner wird, wenn AC-Spannung verwendet wird, so dass ein Gegenstand gleichförmig aufgrund des Effekts des Durchschnittlichmachens der AC-Spannung gleichförmig aufgeladen wird, die Probleme, die mit einer AC-Spannung zusammenhängen, auffälliger. Zum Beispiel wird mehr Ozon erzeugt; Störungen, die auf die Vibration des Aufladungselementes vom Kontakttyp zurückgehen, und die lichtempfindliche Trommel, die durch das elektrische Feld der AC-Spannung verursacht wird, nimmt zu; die Verschlechterung der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes, die durch elektrische Entladung verursacht wird, nimmt zu, was zu den vorstehenden Problemen hinzukommt.
(B) Aufladen mit Filzbürste
Im Fall dieses Aufladungsgeräts wird ein Aufladungselement (Aufladungsvorrichtung vom Filzbürstentyp) mit einem Bürstenteil, das aus elektrisch leitender Faser zusammengesetzt ist, als das Aufladungselement vom Kontakttyp verwendet. Der Bürstenteil, der aus elektrisch leitender Faser zusammengesetzt ist, wird in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element als ein Gegenstand, der aufgeladen wird, platziert, und ein vorbestimmtes Aufladungsbias wird auf das Aufladungselement angelegt, um die periphere Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes auf eine vorbestimmte Polarität und ein vorbestimmtes Potentialniveau aufzuladen.
Auch im Fall dieses Aufladungsgeräts mit einer Filzbürste ist der dominante Aufladungsmechanismus der auf Entladung basierende Aufladungsmechanismus.
Es ist bekannt, dass es zwei Arten von Aufladungsvorrichtungen vom Filzbürstentyp gibt Ein fixierter Typ und ein Walzentyp. Im Fall des fixierten Typs wird eine Faser mit mittlerem spezifischen elektrischen Widerstand in das Grundgewebe eingewoben, um ein Velour bzw. Flor zu bilden, und dieses Stück Flor wird auf eine Elektrode befestigt. Im Fall des rotierbaren Typs wird der Flor um einen metallischen Kern herumgewickelt. In Bezug auf die Faserdichte kann ein Flor mit einer Dichte von 100 Fasern/cm² relativ leicht erhalten werden, aber die Dichte von 100 Fasern/cm² ist nicht ausreichend, um einen Zustand des Kontakts zu schaffen, welcher ausreicht, um einen Gegenstand durch Ladungseinspritzung aufzuladen. Ferner muss, um einem lichtempfindlichen Element eine ausreichend gleichförmige Aufladung durch Aufladungseinspritzen zu verleihen, ein Geschwindigkeitsunterschied, welcher fast unmöglich mit der Verwendung eines mechanischen Aufbaus zu erreichen ist, zwischen einer lichtempfindlichen Trommel und einer Filzbürste von Walzentyp etabliert werden.
Der Zusammenhang zwischen der auf ein Aufladungselement vom Filzbürstentyp angelegten DC-Spannung und dem Potentialniveau, auf welches ein lichtempfindliches Element durch die DC-Spannung aufgeladen wird, die auf die Filzbürste angelegt wird, zeigt eine Charakteristik, die durch eine Linie B in 10 dargestellt wird. Es ist aus dem Diagramm ersichtlich, dass auch im Fall des Aufladungsgeräts vom Kontakttyp, welches eine Filzbürste umfasst, wenn die Filzbürste vom fixierten Typ oder vom Walzentyp ist, das lichtempfindliche Element hauptsächlich durch elektrische Entladung aufgeladen wird, die ausgelöst wird, indem auf die Filzbürste eine Biasspannung des Spannungsniveaus angelegt wird, welches höher als das Potentialniveau ist, das für das lichtempfindliche Element erwünscht ist.
(C) Magnetischen Bürstenaufladen
Ein Aufladungsgerät dieses Typs umfasst eine Magnetbürste (eine auf einer Magnetbürste basierende Aufladungsvorrichtung) als das Aufladungselement vom Kontakttyp. Eine Magnetbürste ist aus elektrisch leitenden magnetischen Teilchen zusammengesetzt, die magnetisch in der Form einer Bürste durch eine magnetische Walze oder dergleichen begrenzt sind. Dieser magnetische Bürstenteil ist in Kontakt mit einem lichtempfindlichen Element als ein Gegenstand, der aufgeladen wird platziert und eine vorbestimmte Aufladungsbias wird auf die Magnetbürste angelegt, um die periphere Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes auf eine vorbestimmte Polarität und ein vorbestimmtes Potentialniveau aufzuladen.
Im Fall dieses Aufladungsgeräts vom Magnetbürstentyp kann der Aufladungseinspritzmechanismus vorher schon sein.
Bezüglich des Materials für das Magnetbürstenelement können elektrisch leitende Magnetteilchen mit einem kleinen Durchmesser verwendet werden. Unter der Voraussetzung einer ausreichenden Differenz der peripheren Geschwindigkeit zwischen einer lichtempfindlichen Trommel und einer Magnetbürste kann das lichtempfindliche Element gleichförmig durch Aufladungseinspritzen aufgeladen werden. Im Fall eines Aufladungsgeräts vom Magnetbürstentyp wird das lichtempfindliche Element auf ein Potentialniveau aufgeladen, welches im wesentlichen dem Potentialniveau des Bias entspricht, das auf das Aufladungselement vom Kontakttyp angelegt wird, wie durch eine Linie C in 10 gezeigt.
Jedoch besitzt ein Aufladungsgerät vom Magnetbürstentyp auch seine eigenen Probleme. Zum Beispiel ist es im Aufbau kompliziert. Zudem besteht die Tendenz, dass die elektrisch leitenden magnetischen Teilchen, welche das magnetische Bürstenelement zusammensetzen, von der Magnetbürste separiert werden und auf ein lichtempfindliches Element anhaften.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen repräsentativen Kontaktaufladungsverfahren offenbart die japanische Patentveröffentlichung (JP-B) 7-99442 ein Kontaktaufladungsgerät, das ein Kontaktaufladungselement einschließt, auf welches Pulver aufgetragen ist. In dem Kontaktaufladungsgerät ist das Pulver an einer Kontaktgrenze zwischen dem Kontaktaufladungselement und der Oberfläche des Gegenstands, der aufgeladen wird, vorhanden, um eine Ladungsirregularität zu verhindern und ein gleichförmiges Aufladen zu ermöglichen. Das Kontaktaufladungselement wird der Rotation des Gegenstands, der aufgeladen wird, folgend rotiert, und die Erzeugung von Ozonaddukten ist bemerkenswert geringer als in einer Corona-Aufladungsvorrichtung, wie etwa einem Scoroton, aber der Aufladungsmechanismus basiert noch hauptsächlich auf Entladung. Insbesondere die Überlagerung einer Art C-Spannung auf eine DC-Spannung zum Bereitstellen einer stabileren Aufladungsgleichförmigkeit fördert die Erzeugung von Ozonaddukten aufgrund von Entladung. Folglich besteht die Tendenz, dass im Fall, wo das Gerät für eine längere Zeitdauer verwendet wird, insbesondere in einem bildbildenden Gerät vom reinigungsmittelfreien Typ, Schwierigkeiten, die durch Ozonaddukte verursacht werden, wie etwa Bildstrom in dem resultierenden Bildern, verursacht werden.
Andererseits sind einige Vorschläge zum Fördern des Einspritzaufladens durch Änderung der elektrophotographischen lichtempfindlichen Elemente gemacht worden. Zum Beispiel offenbart JP-A 6-3921, die der EP-A-0 576 203 entspricht, ein Aufladungsverfahren vom Kontakttyp, gemäß welchem ein lichtempfindliches Element aufgeladen wird, indem elektrische Ladung in die ladungseinspritzbare Oberflächenschicht davon eingespritzt wird, genauer in die Fallen oder elektrisch leitenden Teilchen in der ladungseinspritzbaren Oberflächenschicht. Da dieses Verfahren nicht auf elektrischer Entladung beruht, entspricht das Spannungsniveau, das zum Aufladen des lichtempfindlichen Elementes auf ein vorbestimmtes Spannungsniveau notwendig ist, im wesentlichen dem Potentialniveau, auf welches das lichtempfindliche Element aufgeladen wird, und zudem wird kein Ozon erzeugt. Ferner kann, wenn keine AC-Spannung angelegt wird, das Auftreten von Rauschen, das der Anlegung der AC-Spannung zuschreibbar ist, vermieden werden. Demgemäß ist das Einspritz-Aufladungssystem ein herausragendes Aufladungssystem, das dem Aufladungssystem vom Walzentyp in Bezug auf die Ozonerzeugung und den Energieverbrauch überlegen ist.
Jedoch benötigt das Einspritzaufladungsschema ein lichtempfindliches Element, das eine Aufladungs-Einspritzoberfäche beinhaltet, die elektrisch leitende Feinteilchen aus zum Beispiel SnO₂, dotiert mit Antimon, Indium etc., auf einer gewöhnlichen lichtempfindlichen Schicht enthält, was zu einer geringeren Produktionseffizienz und höheren Produktionskosten führt. Ferner ist es wahrscheinlich, dass der Einschluss von elektrisch leitenden Feinteilchen die Steuerung der Änderung des spezifischen Widerstands aufgrund einer Umweltaufladung erschwert.
Ferner sind in den letzten Jahren viele Vorschlage bezüglich eines Systems gemacht worden, in welchem ein Abfalltoner nicht aus einem elektrophotographischen Gerät abgegeben wird, welches im allgemeinen ein Toner-Recyclingverfahren (oder ein reinigungsmittelfreies System) genannt wird. Zum Beispiel wird in dem herkömmlichen bildbildenden Gerät vom Transfertyp ein restlicher Transfertoner, der auf einem lichtempfindlichen Element (bildtragenden Element) nach dem Tonerbildtransfer verbleibt, durch ein Reinigungsmittel (das heißt eine Reinigungsvorrichtung) von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes entfernt, um ein Abfalltoner zu sein. In dem Toner-Recyclingverfahren wird jedoch das Reinigungsmittel entfernt, und der restliche Transfertoner, der auf dem lichtempfindlichen Element nach dem Bildtransfer verbleibt, wird von dem lichtempfindlichen Element durch die Entwicklungsvorrichtung entfernt und darin zur Wiederverwendung zurückgehalten, wobei so ein "gleichzeitiges Entwickeln und Reinigen" verwirklicht wird.
Im einzelnen wird der Toner, welcher auf dem lichtempfindlichen Element nach dem Bildtransfer verbleibt, durch eine Nebelentfernungsbias (Spannungsniveaudifferenz V_back zwischen dem Niveau der DC-Spannung, die auf eine Entwicklungsvorrichtung angelegt wird, und dem Niveau des Oberflächenpotentials eines lichtempfindlichen Elementes) während dem folgenden Bildtransfer wiedergewonnen. Gemäß diesem Reinigungsverfahren wird der restliche Toner durch die Entwicklungsvorrichtung wiedergewonnen und für die folgende Bildentwicklung und danach verwendet; der Abfalltoner wird eliminiert. Daher wird die Arbeit, die zur Wartung aufgewendet wird, verringert. Ferner ist die Reinigungsmittelfreiheit in Bezug auf Raum sehr vorteilhaft, wobei bildbildende Geräte ermöglicht werden, die in der Größe verringert sind, zusätzlich zu dem Vorzug vom Standpunkt der Umweltfreundlichkeit.
Wie vorstehend erwähnt, ist es schwierig, ein Einspritzaufladen eines Gegenstandes mit der Verwendung eines Aufladungsgeräts vom Kontakttyp mit einem einfachen Aufbau zu verwirklichen, welcher ein Aufladungselement vom Kontakttyp umfasst, wie etwa eine Aufladungswalze oder eine Filzbürste. Zudem ist es wahrscheinlich, dass im Fall eines bildbildenden Geräts, welches ein derartiges Aufladungsgerät verwendet, das lichtempfindliche Element unzureichend aufgeladen wird, was dazu führt, dass Bilder neblig erscheinen (während der reversen Entwicklung haftet Toner an die Flächen an, welche weiß bleiben sollten) oder es ist wahrscheinlich, dass das lichtempfindliche Element ungleichförmig aufgeladen wird, was zu Bildern führt, die in Bezug auf die Kontinuität irregulär erscheinen.
Im Fall des Aufladungsgeräts vom Kontakttyp, das derart aufgebaut ist, dass das Aufladungselement vom Kontakttyp mit elektrische leitendem Pulver auf die Oberfläche beschichtet wird, welche in Kontakt mit der Oberfläche des Objekts, das aufgeladen wird, kommt, so dass das Aufladungselement vom Kontakttyp durch die Rotation des lichtempfindlichen Elementes rotiert wird, und so, dass das lichtempfindliche Element hauptsächlich durch elektrische Entladung aufgeladen wird, ist es wahrscheinlich, dass Ozonprodukte akkumuliert werden und Bilder durch die akkumulierten Ozonprodukte beeinflusst werden, so erscheinen, als ob sie strömen würden, wenn ein derartiges Aufladungsgerät für eine verlängerte Zeitdauer verwendet wird, insbesondere, wenn ein derartiges Aufladungsgerät in einem reinigungsmittelfreien bildbildenden Gerät für eine verlängerte Zeitdauer verwendet wird. Ferner ist es in dem Kontaktaufladungssystem notwendig, einen ausreichenden Kontakt zwischen dem Gegenstand, der aufgeladen wird, und dem Aufladungselement zu verwirklichen, und einige Probleme sind wie folgt bezüglich des Kontaktes aufgetreten.

a) Im Fall der Verwendung einer Filzbürste (Aufladungsbürste) als ein Kontaktaufladungselement werden Spitzen, die aus elektrisch leitender Faser aus Garn 2b zusammengesetzt sind und mit einer Elektrode 2a einer Aufladungsbürste 2 verbunden sind, divergent, wie in 9 gezeigt, um zu einem Teil der Oberfläche des Gegenstands 1 zu führen, der keinen Kontakt mit der Bürste hat, so dass ein gleichförmiges Aufladen der Oberfläche des Gegenstandes nicht möglich ist. Im übrigen wird die Elektrode 2a der Aufladungsbürste 2 mit einer Aufladungsbiasspannungsquelle S1 verbunden.
b) Im Fall der Verwendung einer Magnetbürste als ein Kontaktaufladungselement ist es wahrscheinlich, wenn die magnetischen Aufladungsteilchen in der Größe verringert werden, um den Kontakt zu verbessern, dass die Magnetteilchen auf der Oberfläche des Gegenstandes anhaften. Andererseits werden, wenn die magnetischen Aufladungsteilchen in der Größe vergrößert werden, um so eine ausreichende magnetische Zurückhaltungskraft auszuüben, die magnetischen Teilchen und der Gegenstand einander weniger kontaktieren, um zu einer geringeren Einspritzaufladungsleistung zu führen.
c) Es ist auch vorgeschlagen worden, elektrisch leitende magnetische Feinteilchen ergänzend auf das oder in das Aufladungselement aufzutragen oder in dieses zu mischen, aber in diesem Fall ist bemerkt worden, dass die magnetischen Feinteilchen sich auf dem Gegenstand, der aufgeladen wird, anhaften, um verbraucht zu werden, während einer verlängerten Zeitdauer der Verwendung.

US-A-5 332 635 bezieht sich auf ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element, das eine ladungstransportierende Substanz mit einem Oxidationspotential von nicht weniger als 0,6 eV aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrophotographisches Gerät bereitzustellen, das Einspritzaufladen verwirklichen kann, welches eine herausragende Ladungsgleichförmigkeit besitzt und eine stabile Zeitdauer der Verwendung.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrophotographisches Gerät bereitzustellen, das Einspritzaufladen verwirklichen kann, das bei einer niedrigen Spannung in Betrieb genommen werden kann und frei von Ozonerzeugung ist, wobei es einen einfachen Aufbau aufweist und mit geringen Kosten herstellbar ist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrophotographisches Gerät bereitzustellen, das ein lichtempfindliches Element gut einspritzaufladen kann und sehr hochqualitative Bilder frei von Bilddefekten bereitstellen kann, die Defiziten in der Ladungseinspritzleistung zuschreibbar sind, wie etwa positive Schatten und schwarze Streifen in Halbtonbildern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Prozesskassette bereitzustellen, die relevante Teile eines derartigen elektrophotographischen Geräts einschließt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein elektrophotographisches Gerät, das in Anspruch 1 definiert ist, bereitgestellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zudem eine Prozesskassette bereitgestellt, die das vorstehend erwähnte elektrophotographische lichtempfindliche Element und das Aufladungselement bereitstellt, die einstückig unterstützt sind, um eine Geräteinheit bereitzustellen, welche abnehmbar auf eine Haupteinheit des elektrophotographischen Geräts montierbar ist.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Betrachtung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, zusammengenommen mit den beigefügten Zeichnungen, ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Veranschaulichung einer Ausführungsform des elektrophotographischen Geräts gemäß der Erfindung, das eine Filzbürstenaufladungseinrichtung und eine Reinigungsvorrichtung einschließt.
2 veranschaulicht einen Laminatschnittaufbau eines lichtempfindlichen Elementes.
3 ist ein Diagramm, das eine Aufladungscharakteristik gemäß dem Einspritzaufladen zeigt.
4 veranschaulicht schematisch einen Kontaktzustand zwischen einer Aufladungsfilzbürste und einem lichtempfindlichen Element in der Gegenwart von Aufladungsförderungsteilchen.
5 ist ein Diagramm, das die visuelle Charakteristik des menschlichen Auges zeigt.
6 ist eine schematische Veranschaulichung eines reinigungsmittelfreien elektrophotographischen Geräts gemäß der Erfindung, das eine Filzbürstenaufladungseinrichtung einschließt.
7 ist eine schematische Veranschaulichung eines reinigungsmittelfreien elektrophotographischen Geräts gemäß der Erfindung, das eine Walzenaufladungseinrichtung einschließt.
8 ist eine schematische Veranschaulichung eines elektrophotographischen Geräts gemäß der Erfindung, das eine Walzenaufladungseinrichtung und eine Reinigungsvorrichtung einschließt.
9 veranschaulicht schematisch einen Zustand des Kontakts zwischen einer Aufladungsbürste und einem lichtempfindlichen Element, der mit einer Divergenz von Bürstenspitzen begleitet ist.
10 ist ein Diagramm, das typische Aufladungseigenschaften gemäß Walzenaufladen, Filzbürstenaufladen und Magnetbürstenaufladen zeigt.
11 ist ein Diagramm, das Aufladungscharakteristika gemäß Beispielen 7 – 9 und Vergleichsbeispielen 1 – 2 zeigt.
12 ist ein Diagramm, das Aufladungscharakteristika gemäß Beispielen 8, 9, 43, 44 und Vergleichbeispielen 1 – 2 zeigt.
13 ist ein Diagramm, das Aufladungscharakteristika gemäß Beispielen 99 – 103 zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Aufbau des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementes, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird nachstehend im Detail beschrieben.
Das lichtempfindliche Element kann irgendeines aus einem Einzelschichttyp, der eine lichtempfindliche Schicht und Laminattyp-einschließende Schichten, die bei der Ladung von Ladungserzeugung und Ladungstransport separat sind, einschließt, die jeweils auf einem elektrisch leitenden Substrat angeordnet sind, die zum Beispiel das Folgende einschließen:

(1) Eine Schicht, die ein ladungserzeugendes Material enthält / eine Schicht, die ein ladungstransportierendes Material enthält,
(2) eine Schicht, die ein ladungserzeugendes Material und ein ladungstransportierendes Material enthält,
(3) eine Schicht, die ein ladungserzeugendes Material enthält / eine Schicht, die ein ladungserzeugendes Material und ein ladungstransportierendes Material enthält, wobei "/" Laminierung darstellt.

Es ist möglich, eine Grundierungsschicht anzuordnen, die eine Barrierenfunktion und/oder eine Klebefunktion zwischen dem elektrisch leitenden Träger und der lichtempfindlichen Schicht besitzt. Unter diesen sind die Strukturen vom Laminierungstyp ((1) und (3) in dem Vorstehenden), die eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht beinhalten, die in dieser Reihenfolge auf einem elektrisch leitenden Substrat angeordnet sind, insbesondere angesichts der Empfindlichkeit und Haltbarkeit bevorzugt.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen lichtempfindlichen Elementes mit besonderem Augenmerk auf eines vom Funktionsseparationstyp, das ein Laminat aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht beinhaltet, beschrieben.
Der elektrisch leitende Träger kann beliebige der folgenden Formeln aufweisen.

(1) Ein planares Blatt oder eine Trommel aus einem Metall, wie etwa Aluminium, Aluminiumlegierung, rostfreiem Stahl oder Kupfer;
(2) ein nicht elektrisch leitender Träger aus Glas, Harz, Papier, etc., oder ein elektrisch leitender Träger aus (1) vorstehend, ferner beschichtet mit einem Film aus Aluminium, Palladium, Rhodium, Gold oder Platin durch Dampfabscheidung oder Laminierung; und
(3) ein nicht elektrisch leitender Träger aus Glas, Harz, Papier, etc. oder ein elektrisch leitender Träger aus (1) vorstehend, ferner beschichtet mit einer Schicht aus elektrisch leitendem Polymer oder einer elektrisch leitenden Verbindung, wie etwa Zinnoxid oder Indiumoxid, durch Dampfabscheiden oder Auftragen.

Beispiele für das ladungserzeugende Material können die folgenden einschließen, welche allein oder in Kombination von zwei oder mehreren Spezies verwendet werden können:

(1) Azopigment, inklusive Monoazo-, Disazo- und Trisazopigmenten;
(2) Indigopigmente, inklusive Indigo- und Thioindigopigmenten;
(3) Phthalocyanine, inklusive metallischen Phthalocyaninen und nicht metallischen Phthalocyaninen;
(4) Perylenpigmenten, inklusive Perylen-Carbonsäureanhydrid und Perylen-Carbonsäureimid;
(5) polycyclische Chinonpigmente, wie etwa Anthrachinon- und Pyrenchinonpigmente;
(6) Squalyliumfarbstoffe;
(7) Pyryliumsalze und Thiopyryliumsalze;
(8) Triphenylmethanfarbstoffe;
(9) anorganisches Material, wie etwa Selen und amorphes Silicium.

Die Ladungserzeugungsschicht, das heißt eine Schicht, die ein ladungserzeugendes Material enthält, kann gebildet werden, indem ein derartiges ladungserzeugendes Material in einem geeigneten Bindemittel dispergiert wird und die Dispersion auf den elektrisch leitenden Träger aufgetragen wird. Es ist auch möglich, einen Film aus dem ladungserzeugenden Material auf dem elektrisch leitenden Träger durch ein Trocknungsverfahren, wie etwa Verdampfung, Sputtern oder CVD (chemische Dampfabscheidung) auszubilden.
Das Bindemittelharz kann aus einem breiten Bereich aus Harzen ausgewählt werden, von welchen Beispiele beinhalten können: Polyesterharz, Butyralharz, Polystyrolharz, Polyvinylacetalharz, Diallylphthalatharz, Acrylharz, Methacrylharz, Vinylacetatharz, Phenolharz, Siliconharz, Polysulfonharz, Styrol-Butadien-Copolymerharz, Alkydharz, Epoxidharz, Harnstoffharz und Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerharz. Diese sind jedoch nicht erschöpfend. Diese Homopolymere oder Copolymere können allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren Spezies verwendet werden.
Das Bindemittelharz kann vorzugsweise in höchstens 80 Gew.-% in der Ladungserzeugungsschicht, weiter bevorzugt in höchstens 40 Gew.-%, enthalten sein. Die Ladungserzeugungsschicht kann vorzugsweise eine Dicke von höchstens 5 μm, weiter bevorzugt 0,01 – 2 μm, aufweisen. Es ist auch möglich, verschiedene Sensibilisierungsmittel in dies Ladungserzeugungsschicht einzubauen.
Die Ladungstransportschicht, das heißt eine Schicht, die ein ladungstransportierendes Material enthält, kann als eine Schicht ausgebildet werden, die ein ladungstransportierendes Material mit einem Oxidationspotential in dem Bereich von 0,4 – 1,0 V zusammen mit einem geeigneten Bindemittelharz enthält. Das Bindemittelharz kann aus denjenigen ausgewählt werden, die für die Ladungserzeugungsschicht ausgewählt wurden. Es ist auch möglich, ein lichtleitendes Polymer zu verwenden, wie etwa Polyvinylcarbazol oder Polyvinylanthracen.
Das ladungstransportierende Material, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann eine einzelne Spezies oder eine Verbindung oder zwei oder mehrere Spezies von Verbindungen in Kombination umfassen. Darüber hinaus ist es auch möglich, während eine aromatische cyclische Verbindung mit einem Stickstoff enthaltenden Substituenten einer spezifischen Struktur, die nachstehend diskutiert werden wird, bevorzugt ist, eine derartige aromatische cyclische Verbindung in Kombination mit einem ladungstransportierenden Material mit einer unterschiedlichen Struktur zu verwenden, von welchem Beispiele beinhalten können: Polycyclische aromatiche Verbindungen, die Strukturen aus Pyren und Anthracen einschließen; heterocyclische Verbindungen, wie etwa Carbazole, Indole, Oxazole, Thiazole, Oxadiazole, Pyrazole, Pyrazoline, Thiadiazole und Triazole; Triarylmethanverbindungen; und Polymere mit einer Gruppe, die von derartigen Verbindungen abgeleitet sind, in deren Hauptketten oder Seitenketten zu verwenden, wie etwa Poly-N-vinylcarbazol und Polyvinylanthracen.
Ein derartiges ladungstransportierendes Material kann vorzugsweise in 10 – 500 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Bindemittelharzes verwendet werden. Die Ladungstransportschicht ist elektrisch mit der vorstehend erwähnten Ladungserzeugungsschicht verbunden und besitzt eine Funktion des Empfangens eines Ladungsträgers, der aus der Ladungserzeugungsschicht eingespritzt wird und des Transportierens des Ladungsträgers zu der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes in der Gegenwart eines elektrischen Feldes. Bezüglich der Dicke der Ladungstransportschicht gibt es eine bestimmte Grenze für die Fähigkeit des transportierenden Ladungsträgers, wobei so eine unnötig große Dicke nicht ermöglicht ist und die Dicke vorzugsweise in dem Bereich von 5 – 40 μm ist, weiter bevorzugt 10 – 30 μm. Es ist auch möglich, einen optionalen Zusatzstoff einzubauen, wie etwa ein Antioxidationsmittel, ein Ultraviolett-Absorptionsmittel oder einen Weichmacher, sofern gewünscht, in die Ladungstransportschicht.
Die Ladungstransportschicht kann ausgebildet werden, indem ein geeignetes organisches Lösungsmittel zusammen mit dem ladungstransportierenden Material, dem Bindemittel und dem optionalen Zusatzstoff verwendet wird, um eine Beschichtungsflüssigkeit auszubilden, und die Beschichtungsflüssigkeit durch ein geeignetes Beschichtungsverfahren aufgetragen wird, wie etwa Eintauchbeschichten, Sprühbeschichten, Spinbeschichten, Walzenbeschichten, Tragwalzenbeschichten oder Klingenbeschichten.
Für den Zweck des Durchführens einer stabilen Einspritzaufladung unter verschiedenen Umweltbedingungen, die von Niedrigtemperatur/Niedrigfeuchtigkeit bis Hochtemperatur/Hochfeuchtigkeit reichen, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenigstens eine Spezies der ladungstransportierenden Materialien zu verwenden, die aus Verbindungen ausgewählt sind, die durch die folgenden Formeln (1) – (7), kondensierte cyclische Kohlenwasserstoffverbindungen mit einer Gruppe, die durch eine Formel (7a) dargestellt wird, die nachstehend angegeben wird, und kondensierte heterocyclische Verbindungen mit einer Gruppe, die durch die Formel (7a) dargestellt wird, dargestellt wird, die nachstehend angegeben wird:
In den vorstehenden Formeln (1) – (4) bezeichnen Ar₁ – Ar₄ und Ar₆ unabhängig eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten haben kann; und Ar₅ und Ar₇ – Ar₁₀ bezeichnen unabhängig eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten haben kann. R₁ – R₉ bezeichnen unabhängig eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Vinylgruppe oder eine Arylgruppe, die jeweils einen Substitutenten haben können, unter der Voraussetzung, dass wenigstens zwei aus R₂ – R₅ und wenigstens zwei aus R₆ – R₉ jeweils einwertig aromatische cyclische Gruppen sind, die jeweils einen Substitutenten haben können.
X bezeichnet eine zweiwertige Gruppe, die ausgewählt ist aus: Einer Alkylengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substitutenten aufweisen kann, eine Gruppe, die durch -CR₁₀=CR₁₁- darstellt (worin R₁₀ und R₁₁ unabhängig bezeichnen eine Alkylgruppe, die einen Substituenten haben kann, eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, oder ein Wasserstoffatom), -O-, -S-, -CO-, -SO-, -SO₂-, -NR₁₂- (worin R₁₂ eine Alkylgruppe oder eine einwertige aromatische Gruppe bezeichnet, die jeweils einen Substitutenten haben können), und eine organische Gruppe, die wenigstens eines aus Sauerstoff und Schwefelatomen einschließt.
In dem Vorstehenden können jedes Paar aus Ar₁ und Ar₂, R₁ und Ar₄, R₂ und R₃, R₄ und R₅, R₆ und R₇, oder R₈ und R₉ miteinander direkt oder über eine organische Gruppe verbunden sein, wie etwa -CH₂-, -CH₂-CH₂-, -CH=CH-, -O- oder -S-, um einen Ring auszubilden; und jedes Paar aus Ar₅ und Ar₆ oder Ar₇ und Ar₈ können einen Ring über eine zweiwertige organische Gruppe bilden, von welcher bevorzugte Beispiele einschließen können: -O-, -S-, -SO₂-, -NR₁₃-, -CR₁₄=CR₁₅- und -CR₁₆R₁₇-, worin R₁₃ bis R₁₇ unabhängig eine Alkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten aufweisen kann oder ein Wasserstoffatom bezeichnen.
Im einzelnen beinhalten Beispiele für die vorstehend erwähnte einwertige aromatische cyclische Gruppe: Aromatische Kohlenwasserstoffgruppen, wie etwa Phenyl, Naphthyl, Anthracenyl und Pyrenyl; und aromatische heterocyclische Gruppen, wie etwa Pyridyl, Chinolyl, Thienyl, Furyl, Carbazolyl, Benzimidazolyl und Benzthiazolyl. Beispiele für die Alkylengruppe beinhalten: C₁ bis C₁₀ Alkylengruppen, wie etwa Methylen, Ethylen, Propylen und Butylen. Beispiele für die zweiwertige aromatische cyclische Gruppe beinhalten: Diejenigen, die erhalten wurden, indem zwei Wasserstoffatome aus aromatischen Kohlenwasserstoffen abgezogen wurden, wie etwa Benzol, Naphthalen, Anthracen und Pyren, und aromatische heterocyclische Ringe, wie etwa Pyridin, Chinolin, Thiophen und Furan. Beispiele für die Alkylgruppe beinhalten: Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und Hexyl. Beispiele für die Aralkylgruppe beinhalten Benzyl, Phenetyl, Naphthylmethyl und Furfuryl.
Ferner können Beispiele für den Substituenten, der optional durch die vorstehend erwähnten Gruppen besessen wird, einschließen: Alkylgruppen, wie etwa Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und Hexyl; Alkoxygruppen, wie etwa Methoxy, Ethoxy und Butoxy; Halogenatome, wie etwa Fluor, Chlor, Brom und Jod; Acylgruppen, wie etwa Acetyl und Benzolyl; Alkylaminogruppen, wie etwa Dimethylamino; Haloalkylgruppen, wie etwa Trifluormethyl; Cyanogruppe, Nitrogruppe, Phenylcarbamoylgruppe und Hydroxylgruppe.
Verbindungen, die durch die Formeln (2) – (4) dargestellt werden, worin R₁ – R₉ alle einwertige aromatische cyclische Gruppen sind, sind insbesondere bevorzugt.
worin Ar₁₁ und Ar₁₂ unabhängig eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten haben kann, bezeichnen, und R₁₃ eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die jeweils einen Substituenten aufweisen können, unter der Voraussetzung, dass wenigstens eines aus Ar₁₁, Ar₁₂ und R₁₃ wenigstens einen Substituenten besitzt, der durch die folgende Formel (5a) dargestellt wird:
worin R₁₄ und R₁₅ unabhängig bezeichnen: Eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine monovalente aromatische cyclische Gruppe, die jeweils einen Substituenten haben können; Ar₁₃ eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnet, die einen Substituenten aufweisen kann; und n eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist.
worin Ar₁₄ und Ar₁₅ unabhängig eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die einen Substituenten aufweisen kann; Ar₁₆ und Ar₁₇ unabhängig eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die einen Substituenten aufweisen kann; und R₁₆ – R₁₉ unabhängig eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die einen Substituenten aufweisen kann.
worin R₂₀ und R₂₁ unabhängig bezeichnen: eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die jeweils einen Substituenten aufweisen können, und Ar₁₈ eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die einen Substituenten aufweisen kann, unter der Voraussetzung, dass wenigstens eines aus R₂₀, R₂₁ und Ar₁₈ einen Substituenten besitzt, der durch die folgende Formel (7a) dargestellt wird:
worin R₂₂ und R₂₃ unabhängig bezeichnen: Eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die jeweils einen Substituenten aufweisen können, oder ein Wasserstoffatom; Ar₁₉ eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnet, die einen Substituenten aufweisen kann; und n eine ganze Zahl von 0 – 2 ist.
Beispiele für die kondensierten cyclischen Kohlenwasserstoffverbindungen, die wenigstens einen Substituenten der Formel (7a) besitzen, können einschließen: Naphthalen, Anthracen, Phenanthren, Pyren, Fluoren, Fluroanthen, Azulen, Inden, Perylen, Chrysen und Coronen; und Beispiele für die kondensierten heterocyclischen Verbindungen mit wenigstens einem Substituenten der Formel (7a) können einschließen: Benzofuran, Indol, Carbazol, Benzcarbazol, Acridin, Phenothiazin und Chinolin.
Bei der Erläuterung der Formeln (5) – (7), (5a) und (7a) können Beispiele der vorstehend erwähnten einwertigen aromatischen cyclischen Gruppe beinhalten: Aromatische Kohlenwasserstoffgruppen, wie etwa Phenyl, Naphthyl, Anthracenyl und Pyrenyl; und aromatische heterocyclische Gruppen, wie etwa Pyridyl; Chinolyl, Thienyl, Furyl, Carbazolyl, Benzimidazolyl und Benzthiazolyl. Beispiele für die zweiwertige aromatische cyclische Gruppe beinhalten: Diejenigen, die erhalten wurden, indem zwei Wasserstoffatome aus aromatischen Kohlenwasserstoffen abgezogen wurden, wie etwa Benzol, Naphthalen, Anthracen und Pyren, und aromatsiche heterocyclische Ringe, wie etwa Pyridin, Chinolin, Thiophen und Furan. Beispiele für die Alkylgruppe beinhalten: Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und Hexyl. Beispiele für die Aralkylgruppe beinhalten: Benzyl, Phenethyl, Naphthylmethyl und Furfuryl.
Ferner können Beispiele für den Substituenten, der optional durch die vorstehend erwähnten Gruppen besessen wird, beinhalten: Alkylgruppen, wie etwa Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und Hexyl; Alkoxygruppen, wie etwa Methoxy, Ethoxy und Butoxy; Halogenatome, wie etwa Fluor, Chlor, Brom und Jod; Acylgruppen, wie etwa Acetyl und Benzolyl; Alkylaminogruppen, wie etwa Dimethylamino; Haloalkylgruppen, wie etwa Trifluormethyl; Cyanogruppe, Nitrogruppe, Phenylcarbomoylgruppe, Carboxylgruppe und Hydroxylgruppe.
In dem Vorstehenden kann jedes Paar aus R₁₃ und Ar₁₁, Ar₁₃ und R₁₅, Ar₁₆ und Ar₁₇, R₁₆ und R₁₇, R₁₈ und R₁₉, R₂₀ und R₂₁ oder Ar₁₉ und R₂₃ miteinander direkt oder über eine organische Gruppe, wie etwa -CH₂-, -CH₂-CH₂-, -CH=CH-, -O-, -S- oder -NR₂₅-, verbunden sein, um einen Ring auszubilden; worin R₂₄ eine Alkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, oder ein Wasserstoffatom bezeichnet.
Verbindungen der Formel (5), worin R₁₃ eine einwertige aromatische cyclische Gruppe ist, sind insbesondere bevorzugt.
Die nachstehende Tabelle 1 listet einige bevorzugte Beispiel der Verbindungen auf, die durch die Formeln (1) – (7) dargestellt werden, wobei die kondensierten cyclischen Kohlenwasserstoffverbindungen einen Substituenten der Formel (7a) aufweisen und die kondensierten heterocyclischen Verbindungen einen Substituenten der Formel (7a) aufweisen. Diese sind jedoch nicht erschöpfend.
Tabelle 1: Ladungstransportierende Verbindungen
Um stabiles Einspritzaufladen unter verschiedenen Umweltbedingungen auszuführen, die von Niedrigtemperatur/Niedrigfeuchtigkeit bis Hochtemperatur/Hochfeuchtigkeit reichen, ist es bevorzugt, das ladungstransportierende Material in einer Oberflächenschicht einzubauen, die ein Bindemittelharz umfasst, das eine dielektrische Konstante (Y) in einem begrenzten Bereich von 2,6 – 3,6 aufweist.
Ein derartiges Bindemittelharz mit einer dielektrischen Konstante von 2,6 – 3,6 kann aus einem Harz zusammengesetzt sein, das zum Beispiel ausgewählt ist aus: Polycarbonatharz, Polyarylatharz, Styrol-Methacrylat-Copolymerharz, Methacrylatharz, Polyphenylenetherharz, Polysulfonharz und Polyether-Sulfonharz. Diese Harze können in der Form von Homopolymeren oder allein oder in der Form von Copolymeren mit zwei oder mehreren Struktureinheiten davon in statistischer oder Blockanordnung verwendet werden, oder könne in der Form von statistischen oder Blockcopolymeren mit anderen Struktureinheiten verwendet werden, wie etwa Silicon(oder Siloxan)einheiten. Es ist auch möglich, eine Mischung aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Spezies von Bindemittelharzen zu verwenden.
Es ist insbesondere bevorzugt, ein Bindemittelharz zu verwenden, das wenigstens eines aus Polycarbonatharz mit einer Struktureinheit der nachstehenden Formel (8), Polyarylatharz mit einer Struktureinheit der nachstehenden Formel (9) und Styrol-Methacrylat-Copolymer mit einer Struktureinheit der nachstehenden Formel (10) umfasst: [Polycarbonatharz]
worin R_8-1 bis R_8-4 unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, die eine Substituenten aufweisen kann, eine Aralkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Alkoxylgruppe oder ein Halogenatom bezeichnen; und X8-1 eine Einzelbindung (durch welche die zwei Phenylengruppen direkt miteinander verbunden sind), eine Alkylengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Phenylalkylidengruppen, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Cycloalkylengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Carbonylgruppe, eine Thiocarbonylgruppe, ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom bezeichnet. [Polyarylatharz]
worin R_9-1 bis R_9-4 unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Aralkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Alkoxygruppe oder ein Halogenatom bezeichnen; Y_9-1 eine Einzelbindung (durch welche die zwei Phenylengruppen direkt miteinander verbunden sind), eine Alkylengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Phenylalklidengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Cycloalkylengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Carbonylgruppe, eine Thiocarbonylgruppe, ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom bezeichnet; und Z_9-1 eine Alkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Alkylidengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Phenylalkylidengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, oder eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, bezeichnet. [Styrol-Methacrylat-Copolymerharz]
worin R_10-1 und R_10-2 unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Aralkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Arylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Alkoxygruppe, ein Halogenatom oder eine Nitrogruppe bezeichnen; und p/q ein Copolymerisationsverhältnis darstellt, das von 9/1 bis 3/7 reicht.
In der vorstehenden Benennung der Formeln (8) bis (10) beinhalten Beispiele für die Alkylgruppe: Methyl, Ethyl, Propyl und Butyl. Beispiele für die Alkoxygruppe beinhalten: Methoxy, Ethoxy und Phenoxy. Beispiele für die Aralkylgruppe beinhalten: Benzyl und Phenetyl. Beispiele für die Arylgruppe beinhalten: Aromatische Kohlenwasserstoffgruppen, wie etwa Phenyl und Naphthyl. Ferner beinhalten die Halogenatome: Fluor, Chlor und Brom. Die Alkylengruppen beinhalten: Methylen, Ethylen und Isopropyliden. Die Alkylidengruppen beihalten: Vinylen. Die Phenylalkylidengruppen beinhalten: Diphenylmethylen und Fluorenyliden. Die Cycloalkylengruppen beinhalten: Cyclohexyliden und Cyclopropyliden. Die zweiwertigen aromatischen cyclischen Gruppen beinhalten: Diejenigen, die erhalten wurden, indem zwei Wasserstoffatome aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie etwa Benzol, Naphthalen, Diphenyl und Fluoren, abgezogen wurden; heterocyclische Verbindungen, wie etwa Thiophen, Furan und Oxadiazol; Triphenylamin und Diphenylsulfid.
Ferner können Beispiele für den Substituenten, der optional von den vorstehenden Gruppen besessen wird, einschließen: Alkylgruppen, wie etwa Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und Hexyl; Alkoxygruppen, wie etwa Methoxy, Ethoxy und Phenoxy; Halogenatome, wie etwa Fluor, Chlor und Brom; aromatische Kohlenwasserstoffgruppen, wie etwa Phenyl, Naphthyl und Biphenyl; Haloalkylgruppen, wie etwa Trifluormethyl; und Nitro.
Im übrigen können R_8-1 oder R_8-2 mit R_8-3 oder R_8-4 gebunden sein, um einen fünfgliedrigen oder sechsgliedrigen Ring zu bilden, der X_8-1 einschließt. Ferner können R_9-1 oder R_9-2 mit R_9-3 oder R_9-4 gebunden sein, um einen fünfgliedrigen oder sechsgliedrigen Ring zu bilden, der Y_9-1 einschließt.
Die bevorzugten Bindemittelharze mit der Struktureinheit der Formeln (8) – (10) können Homopolymere sein, die eine von diesen Struktureinheiten aufweisen, statistische oder Blockcopolymere mit zwei oder mehreren Spezies dieser Einheiten oder statistische oder Blockcopolymere, die zudem eine andere Struktureinheit einschließen, wie etwa diejenige von Silicon (oder Siloxan). Das Bindemittelharz kann zudem eine Mischung aus zwei oder mehreren verschiedenen Harzen sein.
Die dielektrischen Konstanten (ε) der Bindemittelharze, die hierin beschrieben werden, basieren auf Werten, die auf die folgende Weise gemessen wurden. Auf einem Aluminiumblatt wird eine Lösung aus einem Proben-Bindemittelharz durch einen Drahtbalken aufgetragen und getrocknet, um einen 10 μm dicken Bindemittelharzfilm auszubilden. Auf dem Film wird eine Elektrode aus Gold durch Dampfabscheidung ausgebildet. Dann wird die resultierende Probe einer Messung der dielektrischen Konstante bei einer AC-Frequenz von 1 kHz mittels einer Impedanzanalysiervorrichtung ("419A-LF", hergestellt von Yokogawa HP K.K.) unterzogen.
Hierbei werden einige bevorzugte, aber nicht erschöpfende Beispiele von Bindemittelharzen mit einer dielektrischen Konstante von 2,6 – 3,6 nachstehend aufgezählt, einschließlich einiger kommerziell erhältlicher Produkte:
[Bindemittel Nr. B-1]
Polyphenylenether ("X-9108" (Handelsname), hergestellt von Asahi Kasei Kogyl K.K.)
[Bindemittel Nr. B-2]
Polyphenylenether ("X-1711" (Handelsname), dto.
[Bindemittel Nr. B-3]
Polysulfon ("GF-120" (Handelsname), hergestellt von Teijin Acomo Engineering Plastic K.K.)
[Bindemittel Nr. B-4]
Polysulfon ("P-1720" (Handelsname), dto.)
[Bindemittel Nr. B-5]
Polyethersulfon ("A-200" (Handelsname), dto.)
Andere Beispiele werden nachstehend zusammen mit Wiederholungseinheitstrukturformeln mit Strukturangaben aufgezählt. Im einzelnen:
Nachstehende Tabelle 2 listet Bindemittelharze der Formel (8) mit den folgenden Positionsangaben bzw. Notationen auf,
Tabelle 3 listet Bindemittelharze der Formel (9) mit den folgenden Positionsangaben auf:
Tabelle 4 listet Bindemittelharze der Formel (10) mit den folgenden Positionsangaben auf:
Tabelle 2: Bindemittelharze der Formel (8)
Tabelle 2 (Fortsetzung):
Tabelle 2 (Fortsetzung):
Tabelle 2 (Fortsetzung):
Tabelle 3 Bindemittelharze der Formel (9):
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Tabelle 4: Bindemittelharze von Formel (10)
Tabelle 4 (Fortsetzung)
Aufgrund des Vorhandenseins von Ladungsförderungsteilchen an wechselseitig kontaktierenden Oberflächen (das heißt Walzenspaltteilen) des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementes und des Kontaktaufladungselementes, kontaktiert in der vorliegenden Erfindung das Kontaktaufladungselement das lichtempfindliche Element eng, und die Ladungsförderungsteilchen reiben konstant die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes, wodurch Ladungen direkt in das lichtempfindliche Element mit einer darüber hinaus hohen Effizienz aufgrund des Vorhandenseins eines ladungstransportierenden Materials initiiert werden, das ein Oxidationspotential von 0,4 – 1,0 V in der Oberflächenschicht des lichtempfindlichen Elementes aufweist.
Die Ladungsförderungsteilchen können elektrisch leitende anorganische Feinteilchen aus Metalloxid oder einer Mischung davon mit einem organischen Material umfassen. Ein bevorzugtes Beispiel hiervon umfasst Zinkoxidteilchen. Es ist auch bevorzugt, dass das Aufladungselement mit einer peripheren Geschwindigkeit bewegt wird, welche sich von derjenigen des lichtempfindlichen Elementes unterscheidet, um so eine höhere Kontaktfrequenz bereitzustellen, die für eine Ladungsinjektion mit hoher Effizienz vorteilhaft ist.
Im einzelnen verbessern beim Aufladen des lichtempfindlichen Elementes mittels des Kontaktaufladungselements, das Vorhandensein von Ladungsförderungsteilchen und die Verwendung eines lichtempfindlichen Elementes mit einer Oberflächenschicht, die eine spezifizierte Eigenschaft aufweist, das Problem des unzureichenden Kontakts des Aufladungselementes und die Einspritzleistung zwischen dem Aufladungselement und dem lichtempfindlichen Element, wodurch die Aufladungsgleichförmigkeit bemerkenswert verbessert wird, und der Einspritzaufladungsmechanismus wird vorherrschen, ohne ernsthaft durch die Aufladungsleistung des Aufladungselementes per se bestimmt zu werden. Demgemäß ist es möglich geworden, eine hohe Aufladungsleistung zu erhalten, die nicht durch herkömmliches Filzbürstenaufladen oder Walzenaufladen verwirklicht werden kann, und das lichtempfindliche Element mit einem Potential auszustatten, das mit der angelegten Spannung vergleichbar ist.
Folglich wird es sogar im Fall der Verwendung einer Filzbürste oder einer Aufladungswalze, welche ein einfaches Kontaktaufladungselement ist, möglich, ein stabiles und sicheres Aufladungssystem zu verwirklichen, das nicht auf dem Entladungsphänomen beruht, sondern auf das Kontaktaufladungselement einer Aufladungsbiasspannung anlegt, welche einem Potential vergleichbar ist, das für das Aufladungselement notwendig ist. So wird es möglich, ozonfreies Einspritzaufladen mit einer niedrigen Anlegungsspannung zu verwirklichen, das heißt ein Kontaktaufladungssystem, das eine herausragende Aufladungsgleichförmigkeit und Langzeitstabilität besitzt, indem ein Kontaktaufladungselement mit einem einfachen Aufbau verwendet wird.
Ferner ist es möglich, eine gleichförmige Aufladungsleistung ohne die Nachteile von Ozonprodukten und ein bildbildendes Gerät mit einem einfachen Aufbau und bei niedrigen Kosten zu verwirklichen, ohne dass dieses an einem Aufladungsversagen leidet. Ferner kann, indem eine Einrichtung zum Zuführen von elektrisch leitenden Aufladungsförderungsteilchen bereitgestellt wird, das Aufladen stabil durchgeführt werden, sogar wenn das Gerät für eine lange Zeitdauer verwendet wird.
In der vorliegenden Erfindung sind die elektrisch leitenden Aufladungsförderungsteilchen auf dem lichtempfindlichen Element mit einer Dichte von wenigstens 100 Teilchen/mm² vorhanden und besitzen vorzugsweise einen spezifischen Widerstand von höchstens 1 × 10¹² Ohm·cm, weiter bevorzugt von höchstens 1 × 10¹⁰ Ohm·cm, um so ein gleichförmigeres und stabileres Einspritzaufladen zu verwirklichen. Die Aufladungsförderungsteilchen können vorzugsweise eine durchschnittliche Teilchengröße (50 % – durchschnittliche Teilchengröße, gemessen gemäß einem nachstehend beschriebenen Verfahren) in einem Bereich von 10 nm bis 5 μm aufweisen, um so eine Bildbildungsgerät zu verwirklichen, das frei von Hinderung einer bildweisen Belichtung ist und gute Bilder bereitstellt.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der bevorzugten Ausführungsformen und Arbeitsbeispielen genauer beschrieben werden.
<Erste Ausführungsform>
1 ist eine schematische Veranschaulichung einer Ausführungsform des elektrophotographischen Geräts (bildbildenden Geräts), das mit einer Kontaktaufladungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Das bildbildende Gerät ist ein Laserstrahldrucker, der eine freisetzbare Prozesskassette und ein elektrophotographisches System vom Transfertyp einschließt.
(1) Gesamtorganisation des Druckers
Der Drucker beinhaltet ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element 1 vom Rotationstrommeltyp als ein bildtragendes Element (auch ein Gegenstand, der aufgeladen wird), welches in dieser Ausführungsform ein OPC lichtempfindliches Element mit einem Durchmesser von 30 mm ist und in Rotation bei einer Verfahrensgeschwindigkeit (peripheren Geschwindigkeit) von 100 mm/s angetrieben wird. Eine walzenförmige Aufladungsbürste (Filzbürstenaufladungsmittel) 2 als ein Kontaktaufladungselement wird gegen das lichtempfindliche Element 2 gestellt, um einen Aufladungswalzenspalt n mit einer Breite von 3 mm auszubilden, und bei 180 U/min in einer angegebenen Uhrzeigerrichtung rotiert, die zu derjenigen des lichtempfindlichen Elementes 1 revers ist. So wird die Aufladungsbürste 2 als ein Kontaktaufladungselement mit dem lichtempfindlichen Element 1 mit einem peripheren Geschwindigkeitsunterschied kontaktiert, wodurch das lichtempfindliche Element 1 abgerieben wird. Die Aufladungsbürste 2 wird mit einer DC-Aufladungsbiasspannung von -700 V aus einer Aufladungsbiasspannungsquelle S1 beliefert, um die äußere Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elementes 1 auf -680 V im wesentlichen gleichförmig einspritzaufzuladen.
Die aufgeladene Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elementes 1 wird mit Laserstrahlabtastlicht L belichtet, welches aus einer Laserstrahlabtastvorrichtung 3 emittiert wurde, die eine Laserdiode, einen polygonalen Spiegel etc. einschließt, wobei die Intensitätsmodifikation einem zeitlichen seriellen elektrischen digitalen Bildsignal entspricht, basierend auf Objektbilddaten, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild ausgebildet wird, das den Objektbilddaten auf der peripheren Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 entspricht. Das elektrostatische latente Bild wird dann mit einem magnetischen Monokomponenten-isolierenden Toner (negativer Toner) t entwickelt, in dieser Ausführungsform durch eine reverse Entwicklungsvorrichtung 4, um ein Tonerbild auszubilden.
Die Entwicklungsvorrichtung 4 beinhaltet eine nicht magnetische Entwicklungshülse 4a mit einem Durchmesser vom 16 mm als ein Entwicklungsmittel-tragendes Element, das einen Magneten 4b darin einschießt. Die Entwicklungshülse 4a ist dem lichtempfindlichen Element 1 gegenüberliegend mit einem Spalt von 300 μm von dem lichtempfindlichen Element 1 angeordnet und wird in einer Richtung rotiert, die identisch mit der Rotationsrichtung des lichtempfindlichen Elementes 1 an einem Entwicklungsbereich a ist, der dem lichtempfindlichen Element 1 gegenüber liegt.
Auf der rotierenden Entwicklungshülse 4a wird das Entwicklungsmittel (Toner) t in einer dünnen Schicht durch eine Regulierungsklinge 4c aufgetragen. Das Entwicklungsmittel auf der rotierenden Entwicklungshülse 4 wird in einer Schicht mit einer Dicke ausgebildet, die durch die Regulierungsklinge 4c reguliert wird und gleichzeitig mit einer Ladung zugeführt. Die Schicht des Entwicklungsmittels, das auf der rotierenden Entwicklungshülse 4a aufgetragen wird, wird zu dem Entwicklungsbereich a befördert, der dem lichtempfindlichen Element 1 durch die Rotation der Hülse 4a gegenüber liegt. Die Hülse 4a wird auch mit einer Entwicklungsbiasspannung aus einer Entwicklungsbiasspannungsquelle S2 beliefert. Die Entwicklungsbiasspannung ist eine Überlagerung einer DC-Spannung von -500 V und einer rechteckigen AC-Spannung mit einer Sequenz von 1800 Hz und einer Peak-zu-Peak-Spannung von 1600 V, wodurch eine Einkomponentensprungentwicklung zwischen der Entwicklungshülse 4a und dem lichtempfindlichen Element 1 ausgeführt wird.
Das Entwicklungsmittel (Toner) t ist eines, das aus einem bekannten Bindemittelharz, magnetischen Teilchen und einem Aufladungssteuerungsmittel durch die Schritte Schmelzkneten, Pulverisieren und Einteilung gebildet wird. Der Toner t in dieser Ausführungsform besitzt eine gewichtsbezogenen durchschnittliche Teilchengröße (D4) von 7 μm.
Andererseits wird ein Transfermaterial P als ein Aufzeichnungsmedium aus einer Zuführeinheit (nicht gezeigt) bei einer vorgeschriebenen Zeit zu einem Druckwalzenspalt (Transferbereich) d zwischen dem rotierenden lichtempfindlichen Element 1 und einer Transferwalze 5 mit einem mittleren spezifischen Widerstand als eine Kontakttransfereinrichtung, die gegen das lichtempfindliche Element 1 mit einer vorgeschriebenen Presskraft gestellt bzw. gedrückt wird, zugeführt. Die Transferwalze 5 wird mit einer vorgeschriebenen Transferbiasspannung aus einer Transferbiasspannungsquelle S3 beliefert. In dieser Ausführungsform besitzt die Transferwalze einen spezifischen Widerstand von 5 × 10⁸ Ohm und wird mit einer DC-Spannung von +200 Volt beliefert, um den Transfer zu bewirken.
Das Transfermaterial P wird befördert, während dieses durch den Transferbereich b geführt wird, um ein Tonerbild zu empfangen, das auf der Oberfläche des rotierenden lichtempfindlichen Elementes 1 durch Transfer unter der Wirkung einer elektrostatischen Kraft und einer Presskraft gebildet wird. Das Transfermaterial, das das Tonerbild empfangen hat, wird von dem lichtempfindlichen Element 1 separiert und in eine Fixiervorrichtung 6 vom Hitzefixierungstyp etc. eingeführt, wo das Tonerbild auf dem Transfermaterial P fixiert wird, um ein Bildprodukt (Druck oder Kopie) bereitzustellen, welches dann aus dem Gerät entladen wird. Die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 nach dem Tonerbildtransfer wird dem Reinigen und Entfernen von anhaftenden verschmutzenden Materialien, wie etwa restlicher Toner, durch eine Reinigungsvorrichtung 7 unterzogen, und dann für einen neuen Bildbildungszyklus recycelt.
Die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 wird nach dem Reinigen eine vorgeschriebene Menge Ladungsförderungsteilchen m durch einen Ladungsförderungsteilchenapplikator 8, der zwischen der Reinigungsvorrichtung 7 und der Ladungsbürste 2 angeordnet ist, aufgetragen. Die Ladungsförderungsteilchen m, die auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 durch den Applikator 8 aufgetragen wurden, werden mit der Rotation des lichtempfindlichen Elementes 1 zu dem Aufladungswalzenspalt n gebracht, wo das lichtempfindliche Element 1 und die Aufladungsbürste 2 als ein Kontaktaufladungselement einander kontaktieren, wodurch das lichtempfindliche Element 1 dem Kontaktaufladen durch die Aufladungsbürste 2 in Gegenwart der Ladungsförderungsteilchen m an dem Aufladungswalzenspalt n unterzogen wird.
Der Drucker in dieser Ausführungsform beinhaltet eine Kassette PC, die 5 Prozessvorrichtungen einschließt: Das lichtempfindliche Element 1, die Aufladungsbürste 2, die Entwicklungsvorrichtung 4, die Reinigungsvorrichtung 7 und den Ladungsförderungsteilchenapplikator 8. Die Prozesskassette PC als eine Geräteinheit, die einstückig die Prozessvorrichtungen unterstützt, ist an eine Haupteinheit des Druckers entlang einer Führung und eines Schutzelementes 9 abnehmbar montierbar. Die Kombination von Prozessvorrichtungen, die in einer Prozesskassette eingeschlossen sind, ist nicht auf die vorstehende begrenzt, sondern ist willkürlich. Im übrigen ist das elektrophotographische Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf eine von einem Kassettentyp, wie vorstehend beschrieben, begrenzt.
(2) Lichtempfindliches Element
Das negativ aufladbare OPC lichtempfindiche Element 1, das in dieser Ausführungsform verwendet wird, besitzt eine Laminatschichtstruktur, wie in 2 gezeigt, die ein Trommelsubstrat aus Aluminium mit 30 mm Durchmesser (Aluminiumsubstrat) 11 einschließt, auf welchem die folgenden ersten bis vierten funktionalen Schichten 12 – 15 aufeinanderfolgend in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
Die erste Schicht 12 ist eine Grundierschicht bzw. Unterbeschichtungsschicht, eine ca. 20 μm dicke elektrische leitende Schicht zum Glätten von Defekten etc., auf die Aluminiumtrommel und zum Verhindern des Auftretens von Moire aufgrund von Reflektion oder Belichtungslaserstrahl.
Die zweite Schicht 13 ist eine positive Ladungseinspritzverhinderungsschicht zum Verhindern einer positiven Ladung, die von dem Al-Substrat 11 vom Ableiten der negativen Ladung eingespritzt wird, die durch Aufladen der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes verliehen wird, und wird als eine ca. 1 μm dicke Schicht mit mittlerem spezifischen Widerstand von ca. 10¹⁰ Ohm·cm aus Amilanharz und methoxymethyliertem Nylon ausgebildet.
Die dritte Schicht 14 ist eine Ladungserzeugungsschicht, eine ca. 0,2 μm dicke harzartige Schicht, die ein darin dispergiertes Disazopigment enthält, um positive und negative Ladungspaare beim Empfangen von Belichtungslaserlicht zu erzeugen.
Die vierte Schicht 14 ist eine Ladungstransportschicht, die gebildet wird, indem eine Hydrazonverbindung (ladungstransportierende Verbindung Nr. 332) mit einem Oxidationspotential von 0,69 Volt in einem Polycarbonatharz (Bindemittel Nr. B-12, dielektrische Konstante ε = 3,0) in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 dispergiert wird. Die negative Ladung, die der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes verliehen wird, kann nicht durch die Schicht bewegt werden, sondern nur die positive Ladung, die in der Ladungserzeugungsschicht erzeugt wird, wird zu der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes transportiert.
(3) Aufladungsbürste
Die Aufladungsbürste 2, die in dieser Ausführungsform als ein Kontaktaufladungselement verwendet wird, besitzt eine Walzenform, in einzelnen eine Walzenbürste mit einem äußeren Durchmesser von 14 mm, die gebildet ist, indem ein Band 2b aus gestapelten elektrisch leitenden Kunstseidefasern ("REC-B", hergestellt von Unitika K.K.), die Garne von 300 Denier/50 Filamente umfassen, um ein Kernmetall mit 6 mm Durchmesser bei einer Dichte von 150 Garnen/mm² gewunden wird, um so einen spezifischen Bürstenwiderstand von 1 × 10⁵ Ohm für eine angelegte Spannung von 1 – 1000 Volt bereitzustellen (im einzelnen, berechnet aus einem elektrischen Stromwert, der unter Anlegung von 100 Volt fließt, währen die Bürste gegen eine Metalltrommel mit 30 mm Durchmesser bei einer Walzenspaltbreite von 3 mm gedrückt wird).
Die Aufladungsbürste 2 kann vorzugsweise einen spezifischen Widerstand von wenigstens 104 Ohm zeigen, um so einen exzessiv großen Leckstromfluss sogar bei Defekten zu verhindern, wie etwa Nadellöcher, auf dem lichtempfindlichen Element 1, die zu Bilddefekten aufgrund von Aufladungsversagen an dem Aufladungswalzenspalt führen. Andererseits kann der spezifische Widerstand höchstens 10⁷ Ohm betragen, um so eine ausreichende Ladungseinspritzung auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes zu bewirken.
Bezüglich des Material der Aufladungsbürste ist es zusätzlich zu "REC-B" von Unitika K.K. auch möglich, "REC-C", "REC-M1", "REC-M10" von Unitika K.K.; "SA-7" von Toray K.K.: "THUNDRRON" von Nippon Sanmo K.K.; "BELTRON" von Kanebo K.K.; "KURACARBO" (Kohlenstoff-dispergierte Kunstseide) von Kurary K.K.; und "ROABAL" von Mitsubishi Rayon K.K. zu verwenden. Angesichts der Umweltstabilität ist es bevorzugt, "REC-B", "REC-C", "REC-M1" oder "REC-M10" von Unitika K.K. zu verwenden.
In dieser Ausführungsform wird die Aufladungsbürste 2 bei 180 U/min in einer Gegenrichtung hinsichtlich der Rotationsrichtung der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes rotiert, aber die Rotationsgeschwindigkeit ist nicht hierauf beschränkt, und eine optimale Geschwindigkeit davon kann variieren, wenn damit zusammenhängende Bedingungen geändert werden, wie etwa die Aufladungswalzenspaltbreite n, die angeordnete Dichte des Bürstengarns, der spezifische Oberflächenwiderstand des lichtempfindlichen Elementes und die Prozessgeschwindigkeit (das heißt die periphere Geschwindigkeit des lichtempfindlichen Elementes).
Es ist möglich, die Aufladungsbürste in einer identischen Richtung wie die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes zu rotieren. Da die Aufladungsleistung der Aufladungsbürste gewissermaßen von dem peripheren Geschwindigkeitsverhältnis oder Unterschied zwischen dem lichtempfindlichen Element 1 und der Aufladungsbürste 2 abhängt, kann die Gegenrichtung, die vorstehend beschrieben wurde, jedoch leichter einen bestimmten peripheren Geschwindigkeitsunterschied mit einer relativ niedrigen Rotationsgeschwindigkeit der Aufladungsbürste realisieren als bei der Rotation in die gleiche Richtung wie die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes.
Hierbei bedeutet das periphere Geschwindigkeitsverhältnis ein Verhältnis der peripheren Geschwindigkeit der Aufladungsbürste (Sbrush) zu demjenigen des lichtempfindlichen Elementes (das heißt (Sbrush-Sdrum)/Sdrum) an dem Aufladungswalzenspalt. (Die periphere Geschwindigkeit (Sbrush) der Aufladungsbürste wird mit einem positiven (+) Wert belegt, wenn diese in der gleichen Richtung wie das lichtempfindliche Element an dem Walzenspalt rotiert wird.) Der relativen peripheren Geschwindigkeit (= Sbrush-Sdrum) der Aufladungsbürste im Hinblick auf das lichtempfindliche Element kann auch eine periphere Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Aufladungsbürste und dem lichtempfindlichen Element an dem Aufladungswalzenspalt zugeschrieben werden.
(4) Ladungsfördernde Teilchen m und Einspritzaufladen
Das Einspritzaufladen (oder Ladungseinspritzaufladen) ist ein Schema des Aufladens einer Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes, in dem Ladungen auf die Oberfläche des lichtempfindliche Elementes direkt eingespritzt werden, ohne ein Entladungsphänomen zu verursachen, indem ein Kontaktaufladungselement mit einem mittleren spezifischen Widerstandsniveau verwendet wird. Demgemäß kann, sogar wenn eine Spannung, die auf das Kontaktaufladungselement angelegt wird, unterhalb einer Entladungsstufenspannung ist, das lichtempfindliche Element als ein Gegenstand, der aufgeladen wird, auf ein Potential aufgeladen werden, das der angelegten Spannung vergleichbar ist. Ein Zusammenhang zwischen der angelegten DC-Spannung und dem aufgeladenen Potential des lichtempfindlichen Elementes wird in diesem Fall in 3 gezeigt.
Um jedoch einen derartigen idealen Einspritzaufladungszusammenhang zu verwirklichen, muss ein ausreichender Kontakt zwischen der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes und dem Aufladungselement verwirklicht werden. Wie bereits vorstehend erläutert, ist es jedoch wahrscheinlich, dass die Verwendung einer Aufladungsbürste allein beim gleichförmigen Aufladen der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes aufgrund der Divergenz der Bürstenspitzen, wie in 9 gezeigt, die ein lokales Versagen des Kontaktes verursachen, versagt.
Demgemäß wird in dieser Ausführungsform eine Vorrichtung 8 zum Anlegen von Aufladungsförderungsteilchen m auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 als ein Gegenstand, der aufgeladen wird, bei einer Rate von vorzugsweise wenigstens 10² Teilchen/mm² verwendet, wie in 1 gezeigt, wodurch das vorstehend erwähnte Problem des Kontaktversagens gelöst wird. Die Ladungsförderungsteilchenauftragungsvorrichtung 8 kann ein gewöhnliches Pulverauftragungsschema bzw. -verfahren anwenden, zum Beispiel zunächst Auftragen der Teilchen auf eine Applikationswalze 8a und dann Übertragen der aufgetragenen Teilchen auf das lichtempfindliche Element durch Kontakt oder Springen unter Anlegen eines elektrischen Feldes.
Das Vorhandensein der Ladungsförderungsteilchen m auf das lichtempfindliche Element 1 verbessert die Kontaktbedingungen des Aufladungselementes (das heißt der Filzbürstenspitzen 2b in diesem Fall), wie schematisch in 4 veranschaulicht. Die Dichte des Vorhandenseins der Ladungsförderungsteilchen m auf dem lichtempfindlichen Element in der vorliegenden Erfindung ist ermittelt worden, um den Effekt des gleichförmigen Aufladens zu erreichen, basierend auf einer Berücksichtigung der visuellen Charakteristika des menschlichen Auges und darauf basierender Experimente.
Die aufzeichenbare Auflösung von Laserstrahldruckern ist auf 300 dpi bis 600 dpi oder sogar auf 1200 dpi in den letzten Jahren erhöht worden. Es ist natürlich notwendig, ein gleichförmiges Kontaktaufladen zu verwirklichen, das wenigstens eine derartige Aufzeichnungsauflösung übersteigt.
Eine Kurve der visuellen Charakteristika des menschlichen Auges wird in 5 gezeigt. Wie in 5 gezeigt, nähert sich bei Raumfrequenzen, die 10 Zyklen/mm übersteigen, die Zahl der unterscheidbaren Abstufungsniveaus infinit an 1 an, das heißt die Unterscheidung der Dichteirregularität wird unmöglich. Als eine positive Verwendung dieser Charakteristik, in dem Fall des Anbringens der Ladung des transportierenden Teilchens m auf das lichtempfindliche Element 1, ist es effektiv, die ladungsfördernden Teilchen m mit einer Dichte von wenigstens 10 Zyklen/mm anzuordnen und Kontakteinspritzaufladen durch die Teilchen m durchzuführen. Sogar wenn Aufladungsversagen an Stellen ohne Teilchen m durchgeführt wird, tritt eine Bilddichteirregularität, die hierdurch verursacht wird, bei einem Raumfrequenzbereich auf, der die menschliche visuelle Empfindichkeit übersteigt, so dass kein praktisches Problem in Erscheinung tritt.
Nachstehende Tabelle 1 zeigt ein Ergebnis der Bewertung bezüglich der Erkennbarkeit von Dichteirregularitäten bei Bildern als Folge einer Aufladungsirregularität bei verschiedenen Auftragungsdichten von Ladungsförderungsteilchen m, wobei die Bildbewertung auf dem folgenden Standard basiert.

A:: Überhaupt keine Bildirregularität wird erkannt.
B:: Fast keine Bildirregularität wird beobachtet.
C:: Es wird eine Bildirregularität erkannt.

Tabelle 1
Die Auftragungsdichte von Ladungsförderungsteilchen auf das lichtempfindliche Element wurde durch Beobachtung durch ein optisches oder Elektronenmikroskop beobachtet.
Im einzelnen wurde in einem Zustand ohne Anlegung einer Aufladungsbiasspannung die Rotation des lichtempfindlichen Elementes 1 und des Aufladungselementes gestoppt, und die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 wurde durch ein Videomikroskop ("OVM1000N", hergestellt von Olympus K.K.) mit einer Objektivlinse bei einer Vergrößerung von 1000 beobachtet und durch eine digitale Standbildaufzeichnungsvorrichtung ("SR-3100", hergestellt von Deltis Co.) fotografiert. Wenigstens 10 Fotografien bei jeweils verschiedenen Teilen aufgenommen. Die resultierenden digitalen Bilder wurden einer binären Verarbeitung zur Separierung von Teilchen mit vorgeschriebenen Stufenwerten, die Dichteniveaus entsprechen, unterzogen, wodurch die Zahl (Dichten) von Bereichen mit dem Vorhandensein von Teilchen gemäß einer geeigneten Bildsoftware gemessen wurden, um die Auftragungsdichte zu berechnen.
Ganz anders als bei dem auf Entladung basierende Aufladungsschema wird in dem Einspritzaufladungsschema sichergestellt, dass das Aufladen durch engen Kontakt des Aufladungselementes auf das lichtempfindliche Element erfolgt, aber sogar, wenn die Aufladungsförderungsteilchen m auf dem lichtempfindlichen Element vorhanden sind, sind unvermeidlicher Weise nicht kontaktierende Stellen vorhanden. Jedoch ist es in der vorliegenden Erfindung, indem die Ladungsförderungsteilchen mit einer geeigneten Dichte bei positiver Verwendung der Charakteristika des menschlichen Auges dispergiert werden, möglich geworden, das Problem praktisch zu lösen.
Die obere Grenze der Auftragungsdichte der Teilchen m wird assoziierend mit der Dichte ermittelt, die die dichteste Packung in einer Einzelschicht der Teilchen m verwirklicht. Eine größere Auftragungsdichte verstärkt den Aufladungsleistungs-Verbesserungseffekt nicht, sondern stört vielmehr die Transmission von oder verursacht das Streuen des Belichtungslichts. Daher hängt die obere Grenze der Auftragungsdichte der Teilchen von deren Teilchengröße ab und kann als eine Dichte ermittelt werden, die die dichteste Packung einer Monoteilchenschicht von Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße der Teilchen m bereitstellt, wenn nach einem definierten Ausdruck gesucht wird.
Zum Beispiel ist es in dieser Ausführungsform wahrscheinlich, wenn die Dichte der Ladungsförderungsteilchen 5 × 10⁵ Teilchen/mm² übersteigt, eine Knappheit der Belichtungslichtmenge auf das lichtempfindliche Element 1 unabhängig von der Lichttransmissibilität der Teilchen per se auftritt. Diese Schwierigkeit kann unterhalb der vorstehenden Grenze abgeschwächt werden. Demgemäß kann die Auftragungsdichte der Ladungsförderungsteilchen vorzugsweise in dem Bereich von 10² bis 10⁵ Teilchen/mm² sein, angesichts sowohl der Bildbewertungsergebnisse als auch der Belichtungsleistung.
Die Aufladungsbürste, als ein Aufladungselement, das in dieser Ausführungsform verwendet wird, kann vorzugsweise eine höhere Bürstendichte in einem möglichen Ausmaß besitzen, aber die Dichte, die in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist ausreichend, da die Zahl von Ladungspunkten hauptsächlich durch die Auftragungsdichte der Aufladungsförderungsteilchen bestimmt wird und nicht durch die Dichte des Aufladungselementes. So ist die Auswahlbreite des Aufladungselementes wesentlich verbreitert worden.
In einem spezifischen Beispiel dieser Ausführungsform wurden elektrisch leitende Zinkoxidteilchen mit einem spezifischen Widerstand von 10³ Ohm·cm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3 μm inklusive von sekundären Agglomeraten als die Ladungsförderungsteilchen verwendet. Bezüglich der Ladungsförderungsteilchen ist es jedoch auch möglich, verschiedene elektrisch leitende Teilchen, inklusive von elektrisch leitenden anorganischen Teilchen, die diejenigen von anderen Metalloxiden einschließen, wie etwa Magnesiumoxid, Titanoxid, Zinnoxid und Kupferoxid, oder Metalloxide, die mit anderen anorganischen Substanzen dotiert sind, und deren Mischungen mit organischen Teilchen, zu verwenden.
Um einen Ladungstransfer über die Teilchen zu erreichen, können die Ladungsförderungsteilchen m vorzugsweise einen spezifischen Widerstand von höchstens 10¹² Ohm·cm, weiter bevorzugt höchstens 10¹⁰ Ohm·cm, besitzen. Die spezifischen Widerstandswerte, die hierin beschrieben werden, basieren auf Werten, die gemäß dem Tablettverfahren gemessen wurden, wobei 0,5 g einer pulverförmigen Probe auf einer unteren Elektrode in einem Zylinder mit einer Schnittfläche von 2,26 cm² (= S) platziert wird und mit einem Druck von 15 kg zwischen der unteren Elektrode eine obere Elektrode darauf platziert wird, um einen spezifischen Widerstand (R Ohm) unter Anlegung von 100 Volt zu messen. Aus dem gemessenen Wert wird der spezifische Widerstand (Rs) als ein normalisierter Wert gemessen, das heißt gemäß der Formel Rs = R × S/H, wobei H ein Abstand zwischen den oberen und unteren Elektroden ist.
Es ist im allgemeinen bevorzugt, dass die Aufladungsförderungsteilchen eine durchschnittliche Teilchengröße von höchstens 50 μm besitzen, um eine gute gleichförmige Aufladungsleistung zu zeigen, weiter bevorzugt höchstens 5 μm, um eine menschliche visuelle Charakteristik zu verwenden, so dass nicht ermöglicht wird, dass das lokale (winzige) Aufladungsversagen eine visuell erkennbare Bildirregularität verlässt.
Die durchschnittliche Teilchengröße der Aufladungsförderungsteilchen, die hierin beschrieben werden, basieren auf Werten, die gemessen wurden, indem wenigstens 100 Teilchen (inklusive von Agglomeraten) als solche auf deren optisch-mikroskopischen oder elektromikroskopischen Fotografien aufgenommen wurden und die Teilchengröße (Durchmesser der längeren Achse in horizontaler Richtung) davon gemessen wurde, um eine auf dem Volumen basierende Teilchengrößenverteilung abzuleiten, aus welcher die durchschnittliche Teilchengröße als eine Teilchengröße ermittelt wird, die ein akkumulatives Volumen von 50 %, bezogen auf die Verteilung, ergibt.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung verstanden wird, können die Ladungsförderungsteilchen m nicht nur in Primärteilchen vorhanden sein, sondern auch in agglomerierten Sekundärteilchen ohne ein wesentliches Problem. Wenn die Ladungsförderungsteilchen deren benötigte Funktion in deren agglomerierter Form zeigen können, kann eine beliebige Agglomeratform akzeptiert werden, und wichtiger ist die Auftragungsdichte der Teilchen.
<Zweite Ausführungsform>
6 veranschaulicht eine Organisation eines elektrophotographischen (bildbildenden) Geräts gemäß dieser Ausführungsform. Das bildbildende Gerät (Druck) dieser Ausführungsform unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Drucker von 1 darin, dass die Reinigungsvorrichtung 7 weggelassen worden ist, um ein reinigungsmittelfreies System bereitzustellen, die Ladungsförderungsteilchen-Applikationsvorrichtung 8 ist weggelassen worden und anstelle davon werden die Ladungsförderungsteilchen m extern zu dem Entwicklungsmittel (Toner) t in die Entwicklungsvorrichtung 4 gegeben, so dass die Entwicklungsvorrichtung 4 entworfen ist, um auch die Funktion als Einrichtung zum Zuführen und Auftragen von Ladungsförderungsteilchen auf das lichtempfindliche Element 1 zu funktionieren.
Der Toner t ist einer, der aus einem bekannten Bindemittelharz, magnetischen Teilchen und Ladungssteuerungsmittel durch die Schritte Schmelzkneten, Pulverisieren und Einteilung gebildet worden ist, ähnlich wie in der vorhergehenden Ausführungsform, und wird mit den vorstehend erwähnten Ladungsförderungsteilchen m als ein externer Zusatzstoff vermengt. Der Toner t besitzt eine gewichtsbezogene durchschnittliche Teilchengröße (D4) von 7 μm, wohingegen die Ladungsförderungsteilchen m elektrisch leitende Zinkoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3 μm umfassen.
Die Ladungsförderungsteilchen m können im allgemeinen eine durchschnittliche Teilchengröße besitzen, welche 10 nm oder mehr und weniger als die Tonerteilchengröße beträgt, um so auch als ein Fließbarkeitsverbesserungsmittel für den Toner t zu funktionieren. Die Menge der Ladungsförderungsteilchen kann im allgemeinen auf 0,01 – 20 Gew.-% pro 200 Gew.-Teile des Toners t eingestellt werden.
Im Fall des reinigungsmittelfreien Systems wird der restliche Toner, der auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 nach dem Transfer eines Tonerbilds auf das transportierende Material P verbleibt, nicht durch eine Reinigungsvorrichtung entfernt, sondern über einen Aufladungswalzenspalt n bewegt, um einen Entwicklungsmittelbereich a zu erreichen, wo der restliche Toner durch die Entwicklungsvorrichtung 4 wiedergewonnen wird, während gleichzeitig Entwicklung bewirkt wird (Toner-Recyclingverfahren).
Wie zuvor erwähnt, ist das Verfahren mit gleichzeitiger Entwicklung und Reinigung ein Verfahren, in dem der Toner, der auf dem lichtempfindlichen Element 1 nach dem Transfer verbleibt, anschließend unter der Wirkung einer Nebelentfernungsbiasspannung wiedergewonnen wird (das heißt einer Potentialdifferenz zwischen einer DC-Spannung, die auf die Entwicklungsvorrichtung angelegt wird, und dem Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elementes) in einem nachfolgenden Entwicklungsschritt nach dem Aufladen und der Belichtung des lichtempfindlichen Elementes, um ein latentes Bild auszubilden, in dem Bildbildungsverfahren. In dem Fall der reversen Entwicklung, wie in einem Drucker dieser Ausführungsform, wird das Verfahren mit gleichzeitiger Entwicklung und Reinigung unter der Wirkung eines elektrischen Feldes zum Wiedergewinnen des Toners aus dem Dunkelteil auf dem lichtempfindlichen Element zu der Entwicklungshülse und eines elektrischen Feldes zum Anbringen des Toners aus der Entwicklungshülse zu dem Lichtteil auf dem lichtempfindlichen Element.
Während der Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes auf dem lichtempfindlichen Element 1 werden eine zweckmäßige Menge der Ladungsförderungsteilchen m, die in Mischung mit dem Entwicklungsmittel t in der Entwicklungsvorrichtung 4 vorhanden sind, zusammen mit dem Toner auf das lichtempfindliche Element 1 übertragen. An einer Transferposition b wird das Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Element 1 auf ein Transfermaterial P als ein Aufzeichnungsmedium unter der Wirkung einer Transferbiasspannung positiv übertragen, aber die Ladungsförderungsteilchen m werden nicht positiv auf das Transfermatieral P wegen ihrer elektrischen Leitfähigkeit übertragen, sondern verbleiben im wesentlichen in Anhaftung auf dem lichtempfindlichen Element.
Dann werden, da keine Reinigungsvorrichtung eingeschlossen ist, der restliche Transfertoner und die Ladungsförderungsteilchen m, die auf dem lichtempfindlichen Element 1 nach dem Transfer verbleiben, wie sie sind, zusammen mit der Rotation des lichtempfindlichen Elementes 1 zu dem Aufladungswalzenspalt n gebracht, wo das lichtempfindliche Element 1 und die Aufladungsbürste 2 als ein Kontaktaufladungsmaterial einander kontaktieren. Demgemäß wird Kontaktaufladen in Gegenwart der Ladungsförderungsteilchen m an den wechselseitigen Kontaktbereich n zwischen dem lichtempfindlichen Element 1 und der Aufladungsbürste 2 durchgeführt.
Der restliche Transfertoner und die Ladungsförderungsteilchen m, die nach dem Aufladungsspalt n vorhanden sind oder an die Aufladungsbürste 2 angebracht sind, werden allmählich aus der Aufladungsbürste 2 auf das lichtempfindliche Element 1 entladen, um den Entwicklungsbereich a zusammen mit der Rotation des lichtempfindlichen Elementes 1 zu erreichen, und werden durch die Entwicklungsvorrichtung 4 wiedergewonnen (gleichzeitiges Entwickeln und Reinigen).
Im Fall des elektrophotographischen Geräts des reinigungsmittelfreien Systems werden zusammen mit dem Betrieb des Geräts die Ladungsförderungsteilchen m, die mit dem Entwicklungsmittel t in der Entwicklungsvorrichtung 4 vermischt sind, auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 an der Entwicklungsposition a übertragen, und durch die Rotation des lichtempfindlichen Elementes über die Transferposition b zu der Aufladungsposition n gebracht, so dass frische Teilen n sukzessiv zu der Aufladungsposition zugeführt werden. Folglich wird, sogar wenn die Ladungsförderungsteilchen verringert werden, indem diese an dem Aufladungswalzenspalt n herunterfallen oder verschlechtert werden, das Herabsetzen der Aufladungsleistung verhindert, um eine gute und stabile Aufladungsleistung beizubehalten. Da die Aufladungsförderungsteilchen, die auf das lichtempfindliche Element aufgetragen werden, nicht durch eine Reinigungsvorrichtung entfernt werden, wird immer ermöglicht, dass die Ladungsförderungsteilchen m in einer ausreichenden Menge auf dem lichtempfindlichen Element vorhanden sind, so dass die Aufladungsleistung bemerkenswert verbessert werden kann, indem extern nur eine geringe Menge an Ladungsförderungsteilchen m zu dem Toner in der Entwicklungsvorrichtung 4 gegeben wird.
Ferner wird, da der restliche Transfertoner wiederverwendet wird, eine effektive Verwendung des Toners zudem erreicht. Da keine Ladungsförderungsteilchen zu dem Kontaktwalzenspalt n zwischen der Aufladungsbürste 2 und dem lichtempfindlichen Element 1 bei der anfänglichen Stufe der Bildbildung zugeführt werden, ist es möglich, eine zweckmäßige Menge von Ladungsförderungsteilchen im Vorhinein an dem Kontaktwalzenspalt n aufzutragen.
<Dritte Ausführungsform>
7 veranschaulicht eine Organisation eines elektrophotographischen Geräts (Drucker) gemäß dieser Ausführungsform. Der Drucker dieser Ausführungsform unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Drucker der zweiten Ausführungsform (6) darin, dass eine elektrisch leitende elastische Walze 2 als ein Kontaktaufladungsmaterial anstelle der Aufladungsbürste 2 verwendet wird, und eine Einrichtung 8 zum Zuführen von Aufladungsförderungsteilchen zu dem Aufladungselement 2 auch bereitgestellt wird.
In dieser Ausführungsform wird die Zuführung von Ladungsförderungsteilchen bewirkt, indem eine Regulierungsklinge 8, welche gegen die Aufladungswalze 2 gedrückt wird, um die Ladungsförderungsteilchen m zwischen der Regulierungsklinge 8 und der Aufladungswalze 2 zu lagern und zu halten, wodurch die Ladungsförderungsteilchen m auf die Oberfläche der Aufladungswalze 2 aufgetragen und zugeführt werden. Zusammen mit der Rotation der Aufladungswalze 2 werden die Ladungsförderungsteilchen m mit einer bestimmten Rate zu dem Aufladungswalzenspalt n gebracht, wobei so die Aufladungsförderungsteilchen m gleichförmig zu dem Aufladungswalzenspalt n zugeführt werden.
Die Aufladungswalze 2 als ein Kontaktaufladungselement wird mit einer Differenz relativ zu dem lichtempfindlichen Element 1 als ein Gegenstand, der aufgeladen wird, rotiert. Folglich wird verglichen mit einem Pfeil, wo die Aufladungswalze der Rotation des lichtempfindlichen Elementes 1 folgend rotiert wird, ein Teil der Aufladungswalze 2, die aus einem elastischen Material zusammengesetzt ist, nahe dem Aufladungsspalt n in einem größeren Ausmaß deformiert, so dass es wahrscheinlich ist, dass die Aufladungsförderungsteilchen m, die auf die Oberfläche der Aufladungswalze 2 angebracht sind, auf das lichtempfindliche Element 1 transferiert werden, wobei so die Menge der Ladungsförderungsteilchen auf der Oberfläche der Aufladungswalze bei Fortsetzung der Geräteverwendung verringert werden. Demgemäß ist die Aufladungsförderungsteilchen-Zuführungseinrichtung 8 entworfen, um die Ladungsförderungsteilchen mit einer konstanten Rate auf die Oberfläche der Aufladungswalze 2 aufzutragen und die Ladungsförderungsteilchen auf den Aufladungswalzenspalt n zwischen der Aufladungswalze 2 und dem lichtempfindlichen Element 1 zuzuführen.
Die Aufladungswalze 2 wird hergestellt, indem ein Kernmetall 2a mit einer Schicht 2b mit mittlerem spezifischen Widerstand aus einem elastischen Material, wie etwa zum Beispiel Kautschuk oder Schaum, mit einer Mischung aus Harz (zum Beispiel Urethanharz), elektrisch leitenden Teilchen (zum Beispiel Ruß), einem Vulkanisiermittel und einem Schäumungsmittel beschichtet wird, optional gefolgt von Oberflächenpolieren, um eine elektrisch leitende elastische Walze mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Länge von 250 mm in einem spezifischen Beispiel bereitzustellen.
Die Walze 2 in dem spezifischen Beispiel zeigte einen spezifischen Widerstand von 10⁵ Ohm, gemessen in einem Zustand, wo die Aufladungswalze 2 gegen eine Aluminiumtrommel mit 30 mm Durchmesser gepresst wurde, um so eine Gesamtlast von 1 kg auf das Kernmetall 2a anzulegen und eine Spannung von 100 Volt wurde zwischen das Kernmetall 2a und die Aluminiumtrommel angelegt.
Es ist für die elektrisch leitende elastische Walze 2 wichtig, als eine Elektrode zu funktionieren. So muss die Walze 2 eine Elastizität besitzen, um so in ausreichendem Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element 1 zu sein und zudem einen ausreichend niedrigen spezifischen Widerstand besitzen, um das rotierende lichtempfindliche Element 1 aufzuladen. Es ist auch notwendig, einen Spannungsleckstrom zu verhindern, sogar wenn ein Defekt, wie etwa ein Nadelloch, auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes vorhanden ist. Um eine ausreichende Aufladungsleistung und Leckstromwiderstand zu erreichen, ist es bevorzugt, dass die Aufladungswalze 2 einen spezifischen Widerstand von 10⁴ – 10⁷ Ohm zeigt.
Bezüglich der Härte der Aufladungswalze 2 behindert eine zu geringe Härte die Gestaltstabilität, was zu einem schlechten Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element führt, und eine zu hohe Härte kann keinen Aufladungswalzenspalt mit dem lichtempfindlichen Element sicherstellen und führt zu einem schlechten mikroskopischen Kontakt mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes, so dass eine Härte (Asker C-Härte) in einem Bereich von 25 Grad bis 50 Grad bevorzugt ist.
Das Material der Aufladungswalze 2 ist nicht auf einen elastischen Schaumkörper beschränkt, sondern es können auch andere elastische Materialien verwendet werden, inklusive eines kautschukartigen Materials, wie etwa EPDM, Urethan-Kautschuk, NBR, Silikon-Kautschuk oder Isopren-Kautschuk, mit einem elektrisch leitenden Material, wie etwa Ruß oder Metalloxiden, die darin dispergiert sind, und geschäumte Produkte aus diesen elastischen Materialien. Ferner ist es auch möglich, den spezifischen Widerstand einzustellen, indem ein ionisch leitendes Material verwendet wird und ohne ein elektrisch leitendes Material zu dispergieren.
Die Aufladungswalze 2 wird gegen das lichtempfindliche Element 1 als ein Gegenstand, der aufgeladen wird, unter einem elastischen Druck gedrückt. In einem spezifischen Beispiel wurden das lichtempfindliche Element 1 und die Aufladungswalze 2 miteinander mit einem Aufladungswalzenspalt n in einer Breite von 3 mm kontaktiert. Die Aufladungswalze 2 wurde bei 160 U/min in einer mit Uhrzeigerpfeil angegebenen Richtung rotiert, um so den Aufladungswalzenspalt n mit einer gleichen Geschwindigkeit in einer entgegengesetzten Richtung im Hinblick auf das lichtempfindliche Element zu bewegen. So wurde die Aufladungswalze 2 als ein Kontaktaufladungselement mit einer Oberflächengeschwindigkeitsdifferenz mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1 bewegt. Das Kernmetall 2a der Aufladungswalze 2 wurde mit einer DC-Spannung von -700 Volt als eine Aufladungsbiasspannung aus einer Aufladungsbiasspannungszuführung S1 beliefert.
Eine zu geringe Menge der Ladungsförderungsteilchen m an dem Aufladungswalzenspalt zwischen dem lichtempfindlichen Element 1 und der Aufladungswalze 2 zeigt keinen ausreichenden Schmiereffekt, so dass die Bewegung der Aufladungswalze 2 mit einer Geschwindigkeitsdifferenz von dem lichtempfindlichen Element 1 wegen einer zu großen Reibung zwischen der Aufladungswalze 2 und dem lichtempfindlichen Element 1 schwierig wird. Mit anderen Worten, das Antriebsdrehmoment wird exzessiv groß und eine Zwangsrotation führt zu einem Abschälen der Oberflächenschicht der Aufladungswalze 2 oder des lichtempfindlichen Elementes 1. Ferner kann der Kontaktgelegenheitsverbesserungeffekt aufgrund der Teilchen unzureichend sein, um das Erreichen einer ausreichenden Aufladungsleistung zu verhindern. Andererseits ist es wahrscheinlich, dass im Fall des Vorhandenseins von zu vielen Aufladungsförderungsteilchen die Menge der Teilchen, die von der Aufladungswalze 2 fällt, zunimmt, was zu einem schädlichen Effekt auf resultierende Bilder führt.
Basierend auf den experimentellen Ergebnissen sind die Aufladungsförderungsteilchen vorzugsweise in einer Dichte von wenigstens 10³ Teilchen/mm² auf der Aufladungswalze 2 vorhanden. Unterhalb 10³ Teilchen/mm² wird es schwierig, einen ausreichenden Schmiereffekt und Kontaktgelegenheitserhöhungseffekt zu erreichen. Ein Bereich von 10³ – 5 × 10⁵ Teilchen/mm² ist weiter bevorzugt. Wie bereits in der ersten Ausführungsform erwähnt, ist es wahrscheinlich, dass im Fall des Vorhandenseins von Ladungsförderungsteilchen ein Überschuss von 5 × 10⁵ Teilchen/mm² auf den lichtempfindlichen Element die Belichtungslichtmenge auf das lichtempfindliche Element 1 unzureichend ist, unabhängig von dem Lichttransmissionsvermögen der Teilchen. Wenn die Menge der Ladungsförderungsteilchen auf der Aufladungswalze 5 × 10⁵ Teilchen/mm² nicht übersteigt, wird die Menge der Teilchen, die von der Aufladungswalze 2 fällt, niedrig unterdrückt, wobei so der schädliche Effekt auf resultierende Bilder verhindert wird. Unter Betrachtung dieser Faktoren ist es bevorzugt, dass die Ladungsförderungsteilchen in einer Dichte von 10³ – 5 × 10⁵ Teilchen/mm² auf dem Aufladungselement 2 vorhanden sind, so dass die Teilchen in einer Dichte von 10² – 5 × 10⁵ Teilchen/mm² auf dem lichtempfindlichen Element 1 vorhanden sind.
Die vorstehend erwähnten Werte der Dichte von Ladungsförderungsteilchen auf dem lichtempfindlichen Element basieren auf Werten, die auf die gleiche Weise gemessen wurden, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben. Bezüglich der Dichte auf der Aufladungswalze 2 wurde die Aufladungswalze 2 gegen ein Gleitglasblatt unter den gleichen Bedingungen gedrückt, wie dieses gegen das lichtempfindliche Element gedrückt wurde, und die Teilchen auf der Oberfläche der Aufladungswalze 2 wurden an wenigstens 10 Positionen durch das Gleitglasblatt durch ein Videomikroskop bei einer Vergrößerung von 1000 beobachtet. Die so erhaltenen digitalen Bilder wurden einer Bildverarbeitung auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform unterzogen, um eine Dichte der Teilchen auf der Aufladungswalze zu erhalten.
So wird in der Gegenwart der Aufladungsförderungsteilchen an dem Aufladungswalzenspalt n zwischen dem lichtempfindlichen Element 1 als ein Gegenstand, der aufgeladen wird, und der Aufladungswalze 2 als ein Kontaktaufladungsmaterial, das lichtempfindliche Element 1 kontaktaufgeladen.
Folglich kontaktiert die Aufladungswalze 2 das lichtempfindliche Element 1 über die Aufladungsförderungsteilchen m an dem Aufladungswalzenspalt n dicht. Mit anderen Worten, die Aufladungsförderungsteilchen, die an dem Aufladungswalzenspalt n zwischen der Aufladungswalze 2 und dem lichtempfindlichen Element 1 vorhanden sind, reiben an der Oberfläche des lichtempfindliche Elementes 1 ohne Abstände, um Ladungen in das lichtempfindliche Element direkt einzuspritzen. So wird die Aufladung des lichtempfindlichen Elementes 1 durch die Aufladungswalze 1 vorherrschend durch den Einspritzaufladungsmechanismus bewirkt.
Folglich wird es möglich, eine hohe Aufladungseffizienz zu erreichen, die durch herkömmliches Walzenaufladen nicht erreichbar ist, so dass das lichtempfindliche Element 1 auf ein Potential aufgeladen werden kann, das im wesentlichen mit einer Spannung identisch ist, die auf die Aufladungswalze 2 angelegt wird. In einem spezifischen Beispiel gemäß dieser Ausführungsform wurde das lichtempfindliche Element 1 auf ein Potential von -680 Volt aufgeladen, das im wesentlichen identisch mit einer DC-Spannung von -700 Volt war, die auf die Aufladungswalze 2 angelegt wurde.
So wird es, sogar im Fall der Verwendung einer Aufladungswalze mit einer relativ einfachen Struktur als ein Kontaktaufladungsmaterial, möglich, ein stabiles und sicheres Aufladungsschema zu verwirklichen, das nicht auf einem Entladungsphänomen (das heißt Einspritzaufladungsschema) beruht, wobei nur eine Aufladungsbiasspannung auf die Aufladungswalze 2 angelegt wird, die einem Potential vergleichbar ist, das dem lichtempfindlichen Element 1 als ein Objekt, das aufgeladen wird, verliehen wird. Mit anderen Worten, sogar wenn eine Aufladungswalze mit einer einfachen Struktur als ein Kontaktaufladungselement in einer Kontaktaufladungsvorrichtung verwendet wird, wird es möglich, ein ozonfreies Einspritzaufladungsschema zu verwirklichen, welches eine bessere Aufladungsleistung zeigt und über eine lange Dauer stabil ist.
<Vierte Ausführungsform>
Diese Ausführungsform wird dargestellt, um einen Effekt des Oxidationspotentials des ladungstransportierenden Materials klarzustellen, das in der Oberflächenschicht des lichtempfindlichen Elementes 1 enthalten ist, das in der ersten bis dritten Ausführungsform verwendet wird.
Tabelle 2 stellt summarisch experimentelle Ergebnisse bezüglich von Bilddefekten zusammen, die mit der Gleichförmigkeit des Einspritzaufladens zusammenhängen, die erhalten wurden, indem 8 ladungstransportierende Materialien mit verschiedenen Oxidationspotentialen verwendet wurden.
In dieser Ausführungsform wurden 8 elektrophotographische Geräte unter Verwendung von 8 lichtempfindlichen Elementen hergestellt, die oberflächennächste ladungstransportierende Schichten beinhalten, die jeweils 8 ladungstransportierende Materialien enthalten, die in Tabelle 2 gezeigt werden. Die andere Organisation und der Aufbau von jedem elektrophotographischen Gerät waren mit denjenigen eines spezifisch offenbarten Beispiels in der ersten Ausführungsform identisch, inklusive der lichtempfindlichen Schicht, den anderen Druckelementen, dem Aufladungselement etc. Diese elektrophotographischen Geräte wurden einer Bewertung der Gleichförmigkeit der Aufladungseinspritzung in lichtempfindliche Schichten, basierend auf Halbtonbild bei Normaltemperatur/Normalfeuchtigkeit (25°C/50 % relative Feuchtigkeit)-Umgebung unterzogen. Im Fall von unzureichender Einspritzaufladung waren einige der resultierenden Entwicklungsbilder mit Bilddefekten versehen, wie etwa schwarze Streifen und positive Schatten, welches ein Teil der erhöhten Bilddichte auf einem Halbtonbild war, das durch ein erhöhtes aufgeladenes Potential auf einer zweiten Umdrehung des lichtempfindlichen Elementes aufgrund des Einflusses einer Historie der Belichtung in einer vorhergehenden ersten Umdrehung des lichtempfindlichen Elementes verursacht war. Wie in Tabelle 2 gezeigt, wurde eine Korrelation zwischen Bilddefekten und Oxidationspotential der verwendeten ladungstransportierenden Materialien festgestellt, und es hat sich als möglich herausgestellt, ein elektrophotographisches Gerät bereitzustellen, das eine herausragende Einspritzleistung zeigt, indem ein ladungstransportierendes Material verwendet wird, das ein Oxidationspotential in einem Bereich von 0,4 bis 1,0 Volt, vorzugsweise 0,5 bis 0,95 zeigt.
Im übrigen werden nach Tabelle 2 die Strukturen der ladungstransportierenden Materialen Nr. 1 – 8, die in Tabelle 2 gezeigt werden, und das Verfahren zur Messung von deren Oxidationspotential dargestellt.
Tabelle 2
<Ladungstransportierendes Material>
<Oxidationspotentialmessung>
Die Messung wurde durchgeführt, indem eine gesättigte Kalomel-Elektrode als eine Referenzelektrode und eine 0,1N–(n–Bu)4N+ClO4– Acetonitril-Lösung als eine Elektrolytlösung verwendet wurden und die auf eine Betriebselektrode (aus Platin) angelegten Potentiale mittels einer Potentialeinstellvorrichtung eingestellt wurden, um eine Strom-Potentialkurve zu erhalten, auf welcher ein Spitzen-Peak-Potential als ein Oxidationspotential aufgenommen wurde. Im einzelnen wurde eine Probe ladungstransportierendes Material in 0,1N– (n–Bu)₄N+ClO₄– Acetonitril-Lösung aufgelöst, um eine Konzentration von 5 bis 10 mmol-% bereitzustellen. Dann wurde die Probenlösung mit linear sich erhöhenden Spannungen von 0 Volt bis 1,5 Volt zwischen der Betriebselektrode und der Referenzelektrode, die in die Probenlösung eingetaucht war, beliefert, um Stromänderungen zu messen, aus welchen eine Strom-Potentialkure erhalten wurde. Auf der Strom-Potentialkurve wurde ein Peak (ein erster Peak im Fall von mehreren Peaks) ermittelt und ein Spitzenpeakpotential des Peaks wurde als ein Oxidationspotential Pox aufgenommen.
<Fünfte Ausführungsform>
In einem spezifischen Beispiel dieser Ausführungsform wurde ein Gerät, das identisch mit demjenigen in der dritten Ausführungsform (7) war, verwendet, aber auf unterschiedliche Weise in Betrieb gesetzt. Das heißt, die elektrisch leitende elastische Walzenaufladungsvorrichtung 2 wurde der Rotation des lichtempfindlichen Elements 1 folgend rotiert, anstelle einer Rotation mit einem peripheren Geschwindigkeitsunterschied durch Rotation in eine reverse Richtung im Hinblick auf das lichtempfindliche Element 1, wie in der dritten Ausführungsform, um die Einspritzaufladungsleistung zu bewerten. Die anderen Merkmale, inklusive der lichtempfindlichen Schicht, der Druckerstruktur, des Aufladungselementes, der Aufladungsförderungsteilchen etc. waren genauso wie in der dritten Ausführungsform.
Unter Verwendung des elektrophotographischen Geräts wurde die Einspritzaufladungsgleichförmigkeit auf der lichtempfindlichen Schicht, basierend auf einem Halbtonbild, in einer Normaltemperatur/Normalfeuchtigkeits-Umgebung auf die gleiche Weise, wie in der vierten Ausführungsform beschrieben, bewertet.
Als Folge der Bewertung der Einspritzaufladungsleistung zeigten die resoziierenden Bilder kein Problem bezüglich des positiven Schattendefekts, aber zeigten geringfügige schwarze Streifen, während diese bei einem praktisch akzeptablen Niveau waren. Diese waren jedoch schwächere Ergebnisse, verglichen mit überhaupt keinen Problemen bezüglich sowohl positiven Schatten als auch schwarzen Streifen, wobei die Walzenaufladungsvorrichtung 2 mit einem peripheren Geschwindigkeitsunterschied im Hinblick auf das lichtempfindliche Element 1 rotiert wurde.
<Sechste Ausführungsform>
8 veranschaulicht ein elektrophotographisches Gerät gemäß dieser Ausführungsform, wobei eine elektrisch leitende elastische Walze 2 als ein Kontaktaufladungselement anstelle der Aufladungsbürste 2 in dem Gerät (Drucker) der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform (1) eingeschlossen ist.
In dieser Ausführungsform kontaktiert die Aufladungswalze 2 ein lichtempfindliches Element 1 mit einem Aufladungswalzenspalt n und wird an dem Aufladungswalzenspalt n in Rotation in einer Richtung (X-Richtung) angetrieben, die identisch zu einer Richtung (Y-Richtung) ist, die revers zu derjenigen des lichtempfindlichen Elementes 1 ist. Die Aufladungswalze 2 wird gegen das lichtempfindliche Element 1 mit einem vorgeschriebenen elastischen Druck gepresst, um so eine Aufladungswalzenspaltbreite von 4 mm zwischen dem lichtempfindichen Element 1 und der Aufladungswalze 2 auszubilden.
In einem Drucker dieser Ausführungsform werden Aufladungsförderungsteilchen m mit einer vorgeschriebenen Dichte auf die Oberfläche der Aufladungswalze 2 aus einer Aufladungsförderungsteilchen-Applikationsvorrichtung 8 über eine Applikationswalze 8a aufgetragen. Die Aufladungsförderungsteilchen, die auf die Oberfläche der Aufladungswalze 2 von der Vorrichtung 8 aufgetragen werden, werden zusammen mit der Rotation der Aufladungswalze 2 zu dem Aufladungswalzenspalt n gebracht, wo das lichtempfindliche Element 1 durch die Aufladungswalze 2 in Gegenwart der Aufladungsförderungsteilchen m kontaktaufgeladen wird.
Die andere Organisation inklusive der Aufladungswalze und der Ladungsförderungsteilchen ist mit derjenigen der dritten Ausführungsform identisch.
Ähnlich wie in der dritten Ausführungsform kann ein stabiles Einspritzaufladen, das eine herausragende Leistung zeigt, verwirklicht werden, indem eine Aufladungswalze mit einer einfachen Struktur verwendet wird.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen genauer beschrieben, wobei "Teile" und "%" die relativen Mengen der Inhaltsstoffe angeben, auf das Gewicht bezogen sind, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben.
Beispiel 7
50 Teile Titanoxidpulver, die mit Zinnoxid beschichtet wurden, das 10 % Antimonoxid, 25 Teile Phenolharz von Resol-Typ, 30 Teile Methylcellosolve, 30 Teile Methanol und 0,002 Teile Siliconöl (Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylencopolymer, Mw (gewichtsbezogenes durchschnittliches Molekulargewicht) = 3000) enthielten, wurden 2 Stunden in einer Sandmühlvorrichtung, die Glasperlen mit 1 mm Durchmesser enthielt, dispergiert, um eine elektrisch leitende Farbe zu erhalten, welche dann auf einen Aluminiumzylinder mit 30 mm Durchmesser durch Eintauchbeschichten aufgetragen wurde, gefolgt von Trocknen bei 140°C für 30 Minuten, um eine 20 μm dicke elektrisch leitende Schicht auszubilden.
Dann wurden 5 Teile 6-66-610-12 quartäres Amid-Copolymer in einem Mischungslösungsmittel aus Methanol 70 Teile / Butanol 25 Teile aufgelöst, um eine Lösung zu bilden, welche dann durch Eintauchbeschichten auf die elektrisch leitende Schicht aufgetragen wurde, gefolgt von Trocknen, um eine 1 μm dicke Grundierungsschicht auszubilden.
Dann wurden 10 Teile Oxytitanphthalocyanin (als Ladungserzeugungsmittel) und 10 Teile Polyvinylbutyral ("Eslec BX-1" (Handelsname), hergestellt von Sekisui Kagaku K.K.), aufgelöst in 400 teilen Cyclohexanon, 5 Stunden in einer Sandmühlenvorrichtung, die 400 Teile Glasperlen mit 1 mm Durchmesser enthielt, dispergiert, gefolgt von Verdünnung mit 400 Teilen Ethylacetat, um eine Ladungserzeugungsschicht-bildende Beschichtungsflüssigkeit auszubilden, welche dann durch Eintauchbeschichten auf die Grundierungsschicht aufgetragen wurde und bei 80°C 10 Minuten getrocknet wurde, um eine 0,2 μm dicke Ladungserzeugungsschicht auszubilden.
Dann wurden 10 Teile ladungstransportierende Verbindung Nr. 41 vom Amin-Typ (Pox (Oxidationspotential = 0,82 Volt) und 10 Teile Polycarbonat (Bindemittel Nr. B-12; Mw = 46000, ε (dielektrische Konstante) = 3,0) in einem Mischungslösungsmittel aus Dichlormethan 20 Teile / Monochlorbenzol 50 Teile aufgelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit zu bilden, welche dann durch Eintauchbeschichten auf die Ladungserzeugungsschicht aufgetragen wurde und bei 110°C 6 Minuten getrocknet wurde, um eine 20 μm dicke Aufladungstransportschicht zu bilden, wodurch ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element hergestellt wurde.
Das so hergestellte lichtempfindliche Element wurde als ein lichtempfindliches Element 1 in ein elektrophotographisches Gerät der ersten Ausführungsform (1) eingebaut, welches dann umgebaut wurde, indem die reverse Entwicklungsvorrichtung 4 entfernt wurde und hierfür durch eine Potentialmessvorrichtung ersetzt wurde. Dann wurde das aufgeladene Potential des lichtempfindlichen Elementes gemessen, während DC-Spannungen von 0 Volt bis 800 Volt unter den folgenden Bedingungen angelegt wurden.
Periphere Geschwindigkeit des lichtempfindlichen Elementes = 100 mm/s
Periphere Geschwindigkeitsdifferenz = -200 mm/s (Die Aufladungsbürste wurde in der angegebenen Pfeilrichtung rotiert (mit dem Uhrzeigersinn im Hinblick auf das lichtempfindliche Element mit einer peripheren Geschwindigkeit von 100 mm/s)).
Aufladungswalzenspaltbreite = 3 mm
Auftragungsdichte der Ladungsförderungsteilchen
m = 10³ Teilchen/mm²
Die Ergebnisse werden in 11 zusammen mit denjenigen der folgende Beispiele und Vergleichsbeispiele gezeigt.
Beispiele 8 – 9 und Vergleichsbeispiele 1 – 2
Die lichtempfindlichen Elemente wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 hergestellt, bis darauf, dass die transportierende Verbindung Nr. 41 (Pox = 0,82 Volt) durch die folgenden Verbindungen CTM1 (Pox = 1,05 Volt, Vergleichsbeispiel 1), CTM2 (Pox = 0,88 Volt, Beispiel 8), CTM3 (Pox = 0,74 Volt, Beispiel 9) und CTM4 (Pox = 0,29 Volt, Vergleichsbeispiel 2) jeweils ersetzt wurden und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 bewertet wurden. Die Ergebnisse werden in 11 gezeigt.
Wie aus den Ergebnissen hervorgeht, die in 11 gezeigt werden, kann gemäß dem elektrophotographischen Gerät der vorliegenden Erfindung das lichtempfindliche Element auf ein Potential aufgeladen werden, welches sich linear entsprechend den auf die Aufladungsbürste angelegten Spannungen erhöht, sogar bei Spannungen unterhalb der Entladungsstufenspannung und bei herausragenden Einspritzaufladungsleistungen.
Beispiel 10
10 Teile ladungstransportierende Verbindung Nr. 4 vom Amin-Typ (Pox = 0,76 Volt) und 10 Teile Polycarbonat (Bindemittel Nr. B-12; Mw = 46000, ε = 3,0) wurden in 100 Teile Monochlorbenzol aufgelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit auszubilden. Separat wurde ein 12 μm dicker Polyethylenterephthalatfilm, der auf dessen einer Oberfläche mit einem dampfabgeschiedenen Aluminiumfilm beschichtet war, bereitgestellt, und die vorstehend hergestellte Beschichtungsflüssigkeit wurde auf die andere (nicht beschichtete) Oberfläche des Polyethylenterephthalatfilms aufgetragen und bei 110°C 60 Minuten getrocknet, um eine 20 μm dicke Ladungstransportschicht auszubilden. Der beschichtete Polyethylenterephthalatfilm wurde dann um einen Aluminiumzylinder mit 30 mm Durchmesser gewunden, um so die Ladungstransportschicht außerhalb auszusetzen, wodurch ein beschichteter Aluminiumzylinder bereitgestellt wurde.
Der beschichtete Aluminiumzylinder wurde als ein lichtempfindliches Element in das in Beispiel 7 verwendete umgebaute elektrophotographische Gerät eingebaut und wurde unter Umweltbedingungen von Normaltemperatur/Normalfeuchtigkeit (N/N = 23°C/50 % RH), Hochtemperatur/Hochfeuchtigkeit (H/H = 35°C/85 % RH) und Niedrigtemperatur/Niedrigfeuchtigkeit (15°C/10 % RH) unter den folgenden Bedingungen aufgeladen.
Periphere Geschwindigkeit des beschichteten Aluminiumzylinders = 100 mm/s
Peripherer Geschwindigkeitsunterschied = 0 und -200 mm/s (Die Aufladungsbürste wurde mit einer peripheren Geschwindigkeit von 100 mm in Richtungen rotiert, die jeweils identisch zu und entgegengesetzt zu der Richtung des beschichteten Aluminiumzylinders waren)
Aufladungswalzenspalt = 3 mm
Auftragungsdichte von Aufladungsförderungsteilchen = 10³ Teilchen/mm²
Die Aufladungseffizienz (%) wurde als ein Prozentsatz eines aufgeladenen Potentials in einer ersten Umdrehung relativ zu einer angelegten Spannung (= -700 V) gemessen.
Die Messergebnisse werden in Tabelle 3 zusammen mit denjenigen der folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele gezeigt.
Beispiele 11 – 19
Beschichtete Aluminiumzylinder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 4 jeweils durch die in Tabelle 3 gezeigten ersetzt wurde und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 bewertet. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 3 gezeigt.
Im übrigen besaßen die verwendeten ladungstransportierenden Verbindungen in diesem Beispiel alle Oxidationspotentiale (Pox) in dem Bereich von 0,4 bis 1,0 Volt, inklusive von zum Beispiel Nr. 42 (0,81 Volt), Nr. 83 (0,70 Volt), Nr. 104 (0,78 Volt), Nr. 122 (0,70 Volt), Nr. 145 (0,79 Volt) und Nr. 155 (0,90 Volt).
Beispiele 20 – 21 und Vergleichsbeispiele 3 und 4
Beschichtete Aluminiumzylinder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 4 jeweils durch das vorstehend erwähnte CTM1 (Vergleichsbeispiel 3), CTM2 (Beispiel 20), CTM3 (Beispiel 21) und CTM4 (Vergleichbeispiel 4) ersetzt wurden und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 bewertet wurden. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Beispiele 22 – 31
Das elektrophotographische Gerät der sechsten Ausführungsform (8) wurde umgebaut, indem die reverse Entwicklungsvorrichtung 4 durch eine Potentialmessvorrichtung ersetzt wurde. Separat wurden beschichtete Aluminiumzylinder auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 4 durch die in der nachstehenden Tabelle 4 gezeigten ersetzt wurde. Die ladungstransportierenden Verbindungen, die in diesen Beispielen verwendet wurden, besaßen alle Oxidationspotentiale in dem Bereich von 0,4 bis 1,0 Volt, inklusive von zum Beispiel Nr. 1 (0,83 Volt), Nr. 22 (0,90 Volt), Nr. 60 (0,84 Volt) und Nr. 106 (0,73 Volt). Jeder beschichtete Aluminiumzylinder wurde anstelle des lichtempfindlichen Elementes 4 in das umgebaute elektrophotographische Gerät eingebaut und einer Messung der Aufladungseffizienz auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 unter der folgenden Bedingung unterzogen:
Periphere Geschwindigkeit des beschichteten Aluminiumzylinders = 100 mm/s
Periphere Geschwindigkeitsdifferenz = 0 und -150 mm/s (Die Aufladungsbürste wurde in X-Richtung bei 100 mm/s rotiert und in Y-Richtung bei 50 mm/s rotiert)
Aufladungswalzenspaltbreite = 4 mm
Auftragungsdichte der Aufladungsförderungsteilchen = 10³ Teilchen/mm²
Die Aufladungseffizienz (%) wurde als ein Prozentsatz eines aufgeladenen Potentials in einer ersten Umdrehung, relativ zu einer aufgetragenen Spannung (= -700 Volt) gemessen.
Die Messergebnisse werden in Tabelle 4 zusammen mit denjenigen der folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele gezeigt.
Beispiel 32 – 33 und Vergleichsbeispiele 5 und 6
Die beschichteten Aluminiumzylinder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 22 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 1 jeweils durch die vorstehend erwähnte CTM1 (Vergleichsbeispiel Nr. 5), CTM2 (Vergleichsbeispiel 32), CTM3 (Beispiel 33) und CTM4 (Vergleichsbeispiel 6) ersetzt wurden und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 22 bewertet wurden. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 4
Beispiel 34
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element, das in Beispiel 7 hergestellt wurde, wurde als ein lichtempfindliches Element in das elektrophotographische Gerät der zweiten Ausführungsform (6) eingebaut und einer kontinuierlichen Bildbildung auf ungefähr 1000 Blättern bei Normaltemperatur/Normalfeuchtigkeit(N/N)-Umgebung unter den folgenden Bedingungen unterzogen.
Periphere Geschwindigkeit des lichtempfindlichen Elementes = 100 mm/s
Periphere Geschwindigkeitsdifferenz = -200 mm/s (Die Aufladungsbürste wurde in der angegebenen Pfeilrichtung rotiert (in Gegenrichtung bezüglich des lichtempfindlichen Elementes. mit einer peripheren Geschwindigkeit von 100 mm/s).)
Aufladungswalzenspaltbreite = 3 mm
Menge der Ladungsförderungsteilchen in dem Toner = 3 Gew.-%.
Die resultierenden einfarbigen weißen Bilder und Halbtonbilder wurden bei der anfänglichen Stufe und nach 1000 Blättern bewertet, und die Ergebnisse werden in Tabelle 1 zusammen mit denjenigen der folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele gezeigt.
Beispiele 34 – 40
Die elektrophotographischen lichtempfindlichen Elemente wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 41 durch die in Tabelle 5 gezeigten ersetzt wurde und jedes der lichtempfindlichen Elemente sonst auf die gleiche Weise wie in Beispiel 34 bewertet wurde. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 5 gezeigt.
Im übrigen besaßen die ladungstransportierenden Verbindungen, die in diesen Beispielen verwendet wurden, alle Oxidationspotentiale (Pox) in dem Bereich von 0,4 bis 1,0 Volt, inklusive von zum Beispiel Nr. 41 (0,82 Volt), Nr. 7 (0,90 Volt), Nr. 26 (0,83 Volt), Nr. 73 (0,77 Volt), Nr. 105 (0,76 Volt) und Nr. 137 (0,63 Volt).
Beispiele 41 – 42 und Vergleichsbeispiele 7 und 8
Beschichtete Aluminiumzylinder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 4 jeweils durch das vorstehend erwähnte CTM1 (Vergleichsbeispiel 7), CTM2 (Beispiel 41), CTM3 (Beispiel 42) und CTM4 (Vergleichsbeispiel 8) ersetzt wurde und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 34 bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 5 gezeigt.
Tabelle 5
Beispiel 43 – 44
Lichtempfindliche Elemente wurden hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 bewertet, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung vom Styryl-Typ (Pox = 0,76 Volt, Beispiel 43) und die ladungstransportierende Verbindung vom Hydrazon-Typ (Pox = 0,67 Volt, Beispiel 44) anstelle der ladungstransportierenden Verbindung Nr. 41 verwendet wurde.
Die Ergebnisse werden in 12 zusammen mit denjenigen von Vergleichsbeispiel 1 etc. gezeigt, die bereits in 11 gezeigt wurden.
Beispiele 45 – 54
Beschichtete Aluminiumzylinder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 4 durch die in Tabelle 6 gezeigten jeweils ersetzt wurde und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 bewertet. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 6 gezeigt.
Im übrigen besaßen die ladungstransportierenden Verbindungen, die in diesen Beispielen verwendet wurden, alle Oxidationspotentiale (Pox) in dem Bereich von 0,4 bis 1,0 Volt, inklusive von zum Beispiel Nr. 286 (0,81 Volt), Nr. 205 (0,79 Volt), Nr. 243 (0,72 Volt), Nr. 268 (0,83 Volt), Nr. 282 (0,73 Volt) und Nr. 315 (0,50 Volt).
Tabelle 6
Beispiele 55 – 64
Beschichtete Aluminiumzylinder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 4 jeweils durch die in Tabelle 7 gezeigten ersetzt wurde und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 bewertet. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 7 gezeigt.
Im übrigen besaßen die ladungstransportierenden Verbindungen, die in diesen Beispielen verwendet wurden, alle Oxidationspotentiale (Pox) in dem Bereich von 0,4 – 1,0 Volt, inklusive von zum Beispiel Nr. 323 (0,57 Volt), Nr. 326 (0,67 Volt), Nr. 335 (0,83 Volt), Nr. 340 (0,84 Volt), Nr. 351 (0,92 Volt).
Tabelle 7
Beispiele 65 – 74
Beschichtete Aluminiumzylinder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 4 jeweils durch die in Tabelle 8 gezeigten ersetzt wurde und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 22 bewertet. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 8 gezeigt.
Im übrigen besaßen die in diesen Beispielen verwendeten ladungstransportierenden Verbindungen alle Oxidationspotentiale (Pox) in dem Bereich von 0,4 – 1,0 Volt, inklusive von zum Beispiel Nr. 196 (0,86 Volt), Nr. 222 (0,81 Volt), Nr. 281 (0,80 Volt) und Nr. 316 (0,55 Volt).
Tabelle 8
Beispiele 85 – 84
Beschichtete Aluminiumzylinder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 4 jeweils durch die in Tabelle 9 gezeigten ersetzt wurde und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 22 bewertet. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 9 gezeigt.
Im übrigen besaßen die ladungstransportierenden Verbindungen, die in diesen Beispielen verwendet werden, alle Oxidationspotentiale (Pox) in dem Bereich von 0,4 – 1,0 Volt, inklusive von zum Beispiel Nr. 328 (0,68 Volt), Nr. 337 (0,76 Volt), Nr. 343 (0,65 Volt), Nr. 347 (0,83 Volt), Nr. 350 (0,96 Volt) und Nr. 372 (0,55 Volt).
Tabelle 9
Beispiele 85 – 91
Lichtempfindliche Elemente wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 34 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 41 jeweils durch die in Tabelle 10 gezeigten ersetzt wurde und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 34 bewertet. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 10 gezeigt.
Im übrigen besaßen die ladungstransportierenden Verbindungen, die in diesen Beispielen verwendet werden, alle Oxidationspotentiale (Pox) in dem Bereich von 0,4 – 1,0 Volt, inklusive von zum Beispiel Nr. 199 (0,76 Volt), Nr. 268 (0,73 Volt) und Nr. 286 (0,81 Volt).
Tabelle 10
Beispiele 92 – 98
Die beschichteten Aluminiumzylinder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 34 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 41 jeweils durch die in Tabelle 11 gezeigten ersetzt wurden und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 34 bewertet. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 11 gezeigt.
Im übrigen besaßen die ladungstransportierenden Verbindungen, die in diesen Beispielen verwendet wurden, alle Oxidationspotentiale (Pox) in dem Bereich von 0,4 – 1,0 Volt, inklusive von zum Beispiel Nr. 332 (0,67 Volt), Nr. 323 (0,57 Volt), Nr. 336 (0,61 Volt) und Nr. 353 (0,74 Volt).
Tabelle 11
Aus den in Tabellen 10 und 11 gezeigten Ergebnissen kann entnommen werden, dass die lichtempfindlichen Elemente, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, eine gute Einspritzaufladbarkeit zeigten, gute Bilder ohne Bilddefekte bereitstellten, die Aufladungsversagen oder Aufladungsirregularität zuschreibbar waren, und gute kontinuierliche Bildbildungsleistungen zeigten.
Beispiele 99
Ein lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 hergestellt, bis darauf, dass ladungstransportierende Verbindung Nr. 286 vom Styryl-Typ (Pox = 0,81 Volt) anstelle der ladungstransportierenden Verbindung Nr. 41 verwendet wurde und Polycarbonat vom Bindemittel Nr. B-24 (Mw = 46000, ε = 3,0) anstellt von Bindemittel Nr. B-12 verwendet wurde, und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 bewertet. Die Ergebnisse werden in 13 gezeigt.
Beispiele 100 – 103
Lichtempfindlich Elemente wurden hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 99 bewertet, bis darauf, dass Bindemittel Nr. B-24 jeweils durch die folgenden Bindemittel ersetzt wurde; CTB1 (Beispiel 100), CTB2 (Beispiel 101), CTB3 (Beispiel 102), und CTB4 (Beispiel 104).
CTB1: Polystyrol (Mw = 80000, ε = 2,5)
CTB2: Polyester (ε = 3,7; "S-1000", hergestellt von Sumitomo Kagaku Kogyo K.K.)
CTB3: Polysulfon (ε = 3,7, "GF-130", hergestellt von Teijin Acomo Engineering Plastics K.K.)
CtB4: Polyethersulfon (ε = 3,8; "AG-320", hergestellt von Teijin Acomo Engineering Plastics K.K.)
Die Ergebnisse werden auch in 13 gezeigt.
Wie aus den Ergebnissen hervorgeht, die in 13 gezeigt wurden, kann gemäß dem elektrophotographischen Gerät der vorliegenden Erfindung das lichtempfindliche Element auf ein Potential aufgeladen werden, welches linear proportional zu einer Spannung ist, die auf das Kontaktaufladungselement angelegt wird, sogar bei Spannungen unterhalb des Entladungsstufenwertes.
Ferner zeigte ein lichtempfindliches Element, das aus einem Bindemittelharz mit einer dielektrischen Konstante (ε) in einem Bereich von 2,6 – 3,6 (Beispiel 99) eine bessere Einspritzaufladbarkeit auf ein Potential, das dem Potential vergleichbar ist, das auf das Aufladungselement angelegt wurde.
Beispiel 104
Ein beschichteter Aluminiumzylinder wurde hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 bewertet, bis darauf, dass ladungstransportierende Verbindung Nr. 322 vom Hydrazon-Typ (Pox = 0,57 Volt) anstelle der ladungstransportierenden Verbindung Nr. 4 verwendet wurde und Bindemittel Nr. B-14 vom Polycarbonat-Typ (Mw = 105, ε = 3,1) anstelle von Bindemittel Nr. B-12 verwendet wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle 12 gezeigt, zusammen mit denjenigen der folgenden Beispiele.
Beispiele 105 – 113
Beschichtete Aluminiumzylinder wurden hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 104 bewertet, bis darauf, dass Bindemittel Nr. B-14 jeweils durch die folgenden Bindemittelharze ersetzt wurde.
[Beispiel 105]

Nr. B-1: Polyphenylether ("X-9108", hergestellt von Asahi Kasei Kogyo K.K.)

[Beispiel 106]

Nr. B-2: Polyphenylenether ("X-1711", dito)

[Beispiel 107]

Nr. B-3: Polysulfon ("GF-120", hergestellt von Teijin Acomo Engineering Plastics K.K.)

[Beispiel 108]

Nr. B-4: Polysulfon ("P-1720", dito)

[Beispiel 109]

Nr. B-5: Polyethersulfon ("A-200", dito)

[Beispiel 110]

Nr. B-12: Polycarbonat (Mw = 85000)

[Beispiel 111]

Nr. B-35: Polycarbonat (Mw = 93000)

[Beispiel 112]

Nr. B-48: Polyacrylat (Mw = 110000)

[Beispiel 113]

Nr. B-66: Styrol-Methacrylat-Copolymer (Mw = 120000)

Die Bewertungsergebnisse werden inklusiv in Tabelle 12 zusammen mit den dielektrischen Konstanten (ε) der jeweiligen Harze gezeigt.
Beispiele 114 – 117
Beschichtete Aluminiumzylinder wurden hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 104 bewertet, bis darauf, dass Bindemittel Nr. B-14 jeweils durch Bindemittelharze CTB-1 bis CTB-4, die in Beispielen 100 bis 103 verwendet wurden, ersetzt wurden. Die Bewertungsergebnisse werden auch in Tabelle 12 gezeigt.
Tabelle 12
Beispiele 118 – 127
Beschichtete Aluminiumzylinder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, bis darauf, dass die ladungstransportierende Verbindung Nr. 105 vom Arylamin-Typ (Pox = 0,76 Volt) anstelle der ladungstransportierenden Verbindung Nr. 4 verwendet wurde und Bindemittel Nr. B-12 jeweils durch die folgenden Bindemittel ersetzt wurde und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 22 bewertet wurde. Die Ergebnisse werden inklusive in Tabelle 13 gezeigt.
[Beispiel 118]

B-10: Polycarbonat (Mw = 95000)

[Beispiel 119]

B-21: Polycarbonat (Mw = 55000)

[Beispiel 120]

B-26: Polycarbonat (Mw = 130000)

[Beispiel 121]

B-50: Polyarylat (Mw = 90000)

[Beispiel 122]

B-52: Polyarylat(Mw = 120000)

[Beispiel 123]

B-68: Styrol-Methacrylat-Copolymer (Mw = 85000)

[Beispiel 124]

B-73: Styrol-Methacrylat-Copolymer (Mw = 60000)

[Beispiel 125]

B-12 + B-14: 1:1 (Mol-Verhältnis) Polycarbonat- Copolymer (Mw = 120000)

[Beispiel 126]

B-24 + PDDMS: Polycarbonat/Polydimethyloxan (= 9/1 pro Mol) Block-Copolymer (Mw = 130000)

[Beispiel 127]

B-24 + B-48: 1:1 (bezogen auf das Gewicht)-Mischung von Polycarbonat-Bindemittel Nr. B-24 (Mw = 46000) und Polyacrylat-Bindemittel Nr. B-48 (Mw = 110000)

Beispiele 128 – 131
Beschichtete Aluminiumzylinder wurden hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 118 bewertet, bis darauf, dass Bindemittel Nr. B-10 jeweils durch Bindemittelharze CTB-1 bis CTB-4 ersetzt wurden, die in Beispielen 100 – 103 verwendet wurden. Die Bewertungsergebnisse werden auch in Tabelle 13 gezeigt.
Tabelle 13
Beispiel 132
Das lichtempfindliche Element, das in Beispiel 99 hergestellt wurde, wurde als lichtempfindliches Element 1 in das elektrophotographische Gerät der zweiten Ausführungsform (6) eingebaut und einer kontinuierlichen Bildbildung auf 2000 Blättern, sonst unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 34, unterzogen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 14 zusammen mit denjenigen der folgenden Beispiele gezeigt.
Beispiele 133 – 138
Lichtempfindliche Elemente wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 99 hergestellt, bis darauf, dass das Polycarbonat-Bindemittel Nr. B-24 jeweils durch die folgenden Bindemittelharze ersetzt wurde und jedes lichtempfindliche Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 132 bewertet. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 14 gezeigt.
[Beispiel 133]

B-3: Polysulfon ("GF-120")

[Beispiel 134]

B-12: Polycarbonat (Mw = 85000)

[Beispiel 135]

B-35: Polycarbonat (Mw = 93000)

[Beispiel 136]

B-48: Polyarylat (Mw = 110000)

[Beispiel 137]

B-50: Polyarylat (Mw = 90000)

[Beispiel 138]

B-66: Styrol-Methacrylat-Copolymer (Mw = 120000)

Beispiele 139 – 142
Lichtempfindliche Elemente, die in Beispielen 100 – 103 hergestellt wurden, wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 132 bewertet. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 14 gezeigt.
Tabelle 14
Wie aus den in Tabelle 14 gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, wird angenommen, dass lichtempfindliche Elemente, die gebildet wurden, indem ein Bindemittelharz mit einer dielektrischen Konstante (ε) in einem Bereich von 2,6 – 3,6 verwendet wurden, insbesondere eine bessere Einspritzaufladbarkeit zeigten, gute Bilder frei von Bilddefekten zeigten, die Aufladungversagen oder Aufladungsirregularität zuschreibbar waren und bessere kontinuierliche Bildbildungsleistungen besaßen.
<Andere Merkmale>

1) Die Aufladungsförderungsteilchen-Applikations- und – zuführungseinrichtung 8, die in Kombination mit dem lichtempfindlichen Element oder dem Kontaktaufladungselement verwendet wurde, ist nicht auf diejenigen beschränkt, die im einzelnen anhand der vorstehenden Ausführungsformen beschrieben wurden. Zum Beispiel ist es auch möglich, einen geschäumten Körper oder eine Filzbürste zu verwenden, die Aufladungsförderungsteilchen m enthalten, und die gegen das lichtempfindliche Element 1 oder das Aufladungselement 2 gedrückt werden.
2) Das elektrische oder elastische Kontaktaufladungselement ist nicht auf eine Aufladungsbürste oder eine Aufladungswalze beschränkt. Es ist auch möglich, ein Kontaktaufladungselement zu verwenden, das aus einem Material oder einer Gestalt, wie etwa Filz oder Stoff, zu verwenden. Es ist auch möglich, diese Materialien zu laminieren, um eine zweckmäßigere Elastizität und Gleitfähigkeit bereitzustellen. Es ist auch möglich, ein Kontaktaufladungselement von beliebiger Gestalt zu verwenden, inklusive einer Klinge.
3) Es ist möglich, dass die Aufladungsbiasspannung oder Entwicklungsbiasspannung, die auf das Kontaktaufladungselement 2 oder die Entwicklungshülse 4a angelegt wird, eine DC-Spannung sein kann, die mit einer alternierenden Spannung oder AC-Spannung überlagert wird. Die alternierende Spannung kann irgendeine geeignete Wellenform umfassen, wie etwa eine sinoide Welle, eine rechteckige Welle oder eine dreieckige Welle. Es ist auch möglich, eine rechteckige Wellenform zu verwenden, die erhalten wurde, indem eine DC-Spannung periodisch an- und abgeschaltet wurde. So ist es möglich, eine Biasspannung zu verwenden, die eine alternierende Spannung mit periodisch variierenden Spannungswerten umfasst.
4) Die Einrichtung zur bildweisen Belichtung zur Bildung von elektrostatischen latenten Bildern ist nicht auf eine Laserstrahlabtastbelichtungseinrichtung beschränkt, die zur Bildung von digitalen latenten Bildern geeignet ist, wie sie in den vorstehenden Ausführungsformen verwendet wird. Es ist auch möglich, eine gewöhnliche analoge Bildbelichtungseinrichtung zu verwenden oder eine andere Lichtemissionsvorrichtung, wie etwa LED oder eine Kombination einer Lichtemissionsvorrichtung, wie etwa eine fluoreszierende Lampe und eine Flüssigkristall-Blende [liquid crystal shutter] etc. So kann eine beliebige Bildlichtquelle verwendet werden, die elektrostatische latente Bilder, die Bilddaten entsprechen, bilden kann. Das bildtragende Element 1 kann ein elektrostatisches Aufzeichnungsdielektrikum anstelle eines lichtempfindlichen Elementes umfassen. In diesem Fall kann die dielektrische Oberfläche primär gleichförmig auf ein vorgeschriebenes Potential und eine Polarität aufgeladen werden und dann selektiv durch eine Ladungsentfernungseinrichtung ladungsentfernt werden, wie etwa ein Kopf vom Ladungsentfernungsstil oder eine Elektrodenkanone, um ein objektives elektrostatisches latentes Bild auf der dielektrischen Oberfläche auszubilden.
5) In den vorstehenden Ausführungsformen wird eine Entwicklungsvorrichtung vom Monokomponenten-Nichtkontakttyp, die ein magnetisches Entwicklungsmittel verwendet, als die Entwicklungsvorrichtung 4 verwendet. Es ist jedoch möglich, eine Entwicklungsvorrichtung vom Nicht-Kontakttyp zu verwenden, die ein Zweikomponenten-Entwicklungsmittel oder ein nicht magnetisches Entwicklungsmittel verwendet. Es ist auch möglich, eine Entwicklungsvorrichtung vom Kontakttyp zu verwenden, die ein Monokomponenten- oder Zweikomponenten-Entwicklungsmittel verwendet.
6) Es ist auch möglich, ein intermediäres Transferelement einzuschieben, welches ein Tonerbild aus dem lichtempfindlichen Element 1 empfängt und dann das Tonerbild auf ein Aufzeichnungsmaterial, wie etwa Papier, zu transferieren.
7) Die Tonerteilchengröße kann zum Beispiel auf die folgende Weise gemessen werden. Eine Coulter-Zählvorrichtung (zum Beispiel "Model TA-", erhältlich von Coulter Electronics, Inc.) wird als ein Messgerät verwendet, und ein Interface zum Ausstoßen einer Verteilung auf Zahlenbasis und einer Verteilung auf Volumenbasis (zum Beispiel eine, die von Nikkaki K.K. erhältlich ist) und ein Personal Computer (zum Beispiel "CX-1", erhältlich von Canon K.K.) werden an die Coulter-Zählvorrichtung verbunden.

Zur Messung wird eine 1 %-ige wässrige NaCl-Lösung als eine Elektrolytlösung hergestellt, indem Natriumchlorid von Reagenzreinheit verwendet wird. In die Elektrolytlösung werden 0,1 – 5 ml oberflächenaktives Mittel, vorzugsweise ein Alkylbenzolsulfonsäuresalz und 0,5 – 50 mg Tonerprobe gegeben, gefolgt von ca. 1 – 3 Minuten Dispersionsbehandlung mittels einer Ultraschall-Dispergiervorrichtung, um eine Probenflüssigkeit auszubilden. Die Probenflüssigkeit wird in die Coulter-Zählvorrichtung mit einer 100 μm-Apertur eingespritzt, um eine Teilchengrößenverteilung von Teilchen in einem Bereich von 2 – 40 μm zu erhalten, aus welcher eine Teilchengrößenverteilung auf Volumenbasis und eine durchschnittliche volumenbezogene Teilchengröße abgeleitet werden.

Claims

Elektrophotographisches Gerät, das umfasst: ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element; Aufladungseinrichtung zum Aufladen des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementes, das ein Aufladungselement einschließt, das mit einer Spannung versorgt wird und in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element angeordnet ist, um so einen Walzenspalt mit dem lichtempfindlichen Element zu bilden, um das lichtempfindliche Element aufzuladen; Belichtungseinrichtung; Entwicklungseinrichtung; und Übertragungseinrichtung; wobei das lichtempfindliche Element eine Oberflächenschicht einschließt, die ein ladungstransportierendes Material mit einem Oxidationspotential von 0,4 bis 1,0 Volt, gemessen unter Verwendung einer 0,1 N (n–Bu)₄N⁺ClO₄ ^– Acetonitrillösung als eine Elektrolytlösung gemessen, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrophotographische Gerät ferner eine Einrichtung zum Bereitstellen von ladungsfördernden Teilchen auf der Oberfläche des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementes bei einer Dichte von wenigstens 10² Teilchen/mm² umfasst, und das elektrophotographische lichtempfindliche Element einspritzaufgeladen wird, indem die ladungsfördernden Teilchen an dem Walzenspalt platziert werden.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das ladungstransportierende Material ein Oxidationspotential von 0,5 bis 0,95 Volt besitzt.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das ladungstransportierende Material ein Element umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: Verbindungen, die durch nachstehend gezeigte Formeln (1) – (7) dargestellt werden, kondensierte cyclische Kohlenwasserstoffverbindungen mit einer Gruppe, die durch nachstehend gezeigte Formel (7a) dargestellt wird, und kondensierte heterocyclische Verbindungen mit einer Gruppe, die durch nachstehend gezeigte Formel (7a) dargestellt wird:
worin Ar₁ – Ar₃ unabhängig eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die einen Substituenten haben kann, vorausgesetzt, dass Ar₁ und Ar₂ miteinander direkt oder über eine organische Gruppe verbunden werden können, um einen Ring zu bilden;
worin Ar₄ und Ar₆ unabhängig eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die einen Substituenten haben kann; Ar₅ eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnet, die einen Substituenten haben kann; und R₁ eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Vinylgruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnet, die jeweils einen Substituenten aufweisen können, vorausgesetzt, dass Ar₄ und R₁ aneinander direkt oder über eine organische Gruppe gebunden werden können, um einen Ring zu bilden und Ar₅ und Ar₆ einen Ring über eine organische Gruppe bilden können;
worin Ar₇ und Ar₈ unabhängig eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die eine Substituenten haben kann, und R₂– R₅ unabhängig eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Vinylgruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die jeweils einen Substituenten haben können, vorausgesetzt, dass wenigstens zwei aus R₂ – R₅ eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die einen Substituenten aufweisen können, wobei jedes Paar aus R₂ und R₃, R₄ und R₅ aneinander direkt oder über eine organische Gruppe gebunden sein kann, um einen Ring zu bilden, und Ar₇ und Ar₈ einen Ring über eine organische Gruppe bilden können;
worin Ar₉ und Ar₁₀ unabhängig eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die eine Substituenten aufweisen kann, und R₆ – R₉ unabhängig eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Vinylgruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die jeweils einen Substituenten aufweisen kann, vorausgesetzt, dass wenigstens zwei aus R₆ – R₉ eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die einen Substituenten aufweisen kann, und jedes Paar aus R₆ und R₇, R₈ und R₉ miteinander direkt oder über eine organische Gruppe verbunden sein kann, um einen Ring zu bilden; X eine zweiwertige Gruppe bezeichnet, die aus einer Alkylengruppe, die einen Substituenten haben kann, einer zweiwertigen aromatischen Gruppe, die einen Substituenten haben kann, einer Gruppe, die durch -CR₁₀=CR₁₁- (worin R₁₀ und R₁₁ unabhängig eine Alkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, oder ein Wasserstoffatom bezeichnen), -O-, -S-, -CO-, -SO-, -SO₂-, -NR₁₂- (worin R₁₂ eine Alkylgruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die jeweils einen Substituenten haben können, bezeichnen), und eine Organylgruppe, die wenigstens eines aus Sauerstoff und Schwefelatomen einschließt, ausgewählt ist;
worin Ar₁₁ und Ar₁₂ unabhängig eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die eine Substituenten aufweisen kann, und R₁₃ eine Alkylgruppe, eine Aralklygruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die jeweils einen Substituenten aufweisen können, bezeichnen, vorausgesetzt, dass wenigstens eines aus Ar₁₁, Ar₁₂ und R₁₃ wenigstens einen Substituenten aufweist, der durch die folgende Formel (5a) dargestellt wird:
worin R₁₄ und R₁₅ unabhängig eine Alkylgruppe, eine Aralklygruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die jeweils einen Substituenten aufweisen können, bezeichnen; Ar₁₃ eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnet, die einen Substituenten aufweisen kann, vorausgesetzt, dass Ar₁₃ und R₁₅ miteinander direkt oder über eine organische Gruppe verbunden sein können, um einen Ring zu bilden; und n eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist;
worin Ar₁₄ und Ar₁₅ unabhängig eine zweiwertige aromatische Gruppe, die einen Substituenten aufweisen kann; Ar₁₆ und Ar17 unabhängig einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die einen Substituenten aufweisen können; und R₁₆ – R₁₉ unabhängig eine Alkylgruppe, eine Aralklygruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die jeweils einen Substituenten aufweisen können, vorausgesetzt, dass jedes Paar von Ar₁₆ und Ar₁₇, R₁₆ und R₁₇, und R₁₈ und R₁₉ miteinander direkt oder über eine organische Gruppe verbunden sein können, um einen Ring zu bilden; worin R₂₀ und R₂₁ unabhängig eine Alkylgruppe, eine Aralklygruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnen, die jeweils einen Substituenten aufweisen können, und Ar₁₈ eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnet, die einen Substituenten aufweisen kann, unter der Voraussetzung, das wenigstens eines aus R₂₀, R₂₁ und Ar₁₈ einen Substituenten besitzt, der durch die folgende Formel (7a) dargestellt wird:
worin R₂₂ und R₂₃ unabhängig eine Alkylgruppe, eine Aralklygruppe oder eine einwertige aromatische cyclische Gruppe, die jeweils einen Substituenten aufweisen können, oder ein Wasserstoffatom bezeichnen; Ar₁₉ eine einwertige aromatische cyclische Gruppe bezeichnet, die einen Substituenten aufweisen kann, vorausgesetzt, dass Ar₁₉ und R₂₃ miteinander direkt oder über eine organische Gruppe verbunden werden können; und n eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 3, wobei das ladungstransportierende Material durch die Formel (1) dargestellt wird.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 3, wobei das ladungstransportierende Material durch die Formel (2) dargestellt wird.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 3, wobei das ladungstransportierende Material durch die Formel (3) dargestellt wird.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 3, wobei das ladungstransportierende Material durch die Formel (4) dargestellt wird.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 3, wobei das ladungstransportierende Material durch die Formel (5) dargestellt wird.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 3, wobei das ladungstransportierende Material durch die Formel (6) dargestellt wird.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 3, wobei das ladungstransportierende Material durch die Formel (7) dargestellt wird.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 3, wobei das ladungstransportierende Material eine kondensierte cyclische Kohlenwasserstoffverbindung mit einer durch die Formel (7a) dargestellten Gruppe umfasst.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 3, wobei das ladungstransportierende Material eine kondensierte heterocyclische Verbindung mit einer Gruppe umfasst, die durch die Formel (7a) dargestellt wird.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Oberflächenschicht des lichtempfindlichen Elementes ein Bindemittelharz mit einer dielektrischen Konstante von 2,6 bis 3,6 umfasst.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 13, wobei das Bindemittelharz eine Struktureinheit besitzt, die durch die nachstehende Formel (8) dargestellt wird:
worin R_8-1 bis R_8-4 unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Aralkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Alkoxygruppe oder ein Halogenatom bezeichnen; und X_8-1 eine Einzelbindung (durch welche die zwei Phenylgruppen direkt miteinander verbunden sind), eine Alkylengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Phenylalkylidengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Cycloalkylengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Carbonylgruppe, eine Thiocarbonylgruppe, ein Sauerstoffatom, oder ein Schwefelatom bezeichnet.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 13, wobei das Bindemittelharz eine Struktureinheit besitzt, die durch die nachstehende Formel (9) dargestellt wird:
worin R_9-1 bis R_9-4 unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Aralkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Alkoxygruppe oder ein Halogenatom bezeichnen; X_9-1 eine Einzelbindung (durch welche die zwei Phenylengruppen direkt miteinander verbunden sind), eine Alkylengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Phenylalkylidengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Cycloalkylengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Carbonylgruppe, eine Thiocarbonylgruppe, ein Sauerstoffatom, oder ein Schwefelatom bezeichnet; und Y_9-1 eine Alkygruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Alkylengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Phenylalkylidengruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, oder eine zweiwertige aromatische cyclische Gruppe, die eine Substituenten aufweisen kann, bezeichnet.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 13, wobei das Bindemittelharz eine Struktureinheit besitzt, die durch die nachstehende Formel (10) dargestellt wird:
worin R_10-1 und R_10-2 unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Aralkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Arylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, Alkoxygruppe, ein Halogenatom oder eine Nitrogruppe bezeichnet; und p/q ein Copolymerisationsverhältnis, das von 9/1 bis 3/7 reicht.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Dichte der ladungsfördernden Teilchen wenigstens 10³ Teilchen/mm² beträgt.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Dichte der ladungsfördernden Teilchen höchstens 10⁵ Teilchen/mm² beträgt.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die ladungsfördernden Teilchen einen spezifischen Widerstand von höchstens 1 × 10¹² Ohm × cm besitzen.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die ladungsfördernden Teilchen einen spezifischen Widerstand von höchstens 1 × 10¹⁰ Ohm × cm besitzen.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die ladungsfördernden Teilchen eine durchschnittliche Teilchengröße von 10 nm bis 5 μm besitzen.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die ladungsfördernden Teilchen Metalloxidteilchen umfassen.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 22, wobei die ladungsfördernden Teilchen Zinkoxidteilchen umfassen.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das aufladende Element mit einem peripheren Geschwindigkeitsunterschied relativ zu dem lichtempfindlichen Element an dem Walzenspalt mit dem lichtempfindlichen Element bewegt wird.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 24, wobei das Aufladungselement in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Bewegungsrichtung des lichtempfindlichen Elementes an dem Walzenspalt mit dem lichtempfindlichen Element bewegt wird.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das Aufladungselement eine Aufladungswalze umfasst.
Elektrophotographisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das Aufladungselement eine Aufladungsfilzbürste umfasst.
Prozesskassette, die umfasst: ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element und einen Aufladungseinrichtung, die beide wie in einem der Ansprüche 1 bis 27 definiert sind, wobei das lichtempfindliche Element und das Aufladungselement einstückig unterstützt sind, um eine Geräteeinheit bereitzustellen, welche abnehmbar auf eine Haupteinheit des elektrophotographischen Geräts montierbar ist.