DE69526002T2

DE69526002T2 - Aufladegerät und Aufladevorrichtung

Info

Publication number: DE69526002T2
Application number: DE69526002T
Authority: DE
Inventors: Yasunori Chigono; Tadashi Furuya; Harumi Ishiyama; Seiji Mashimo; Yasushi Sato; Hideyuki Yano
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1995-08-07
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2015-08-08
Also published as: CN1140268A; KR100192892B1; US6301455B1; HK1014053A1; KR960008448A; EP0696765A3; US6061539A; EP0696765B1; EP0696765A2; US6301459B1; ES2172557T3; DE69526002D1; CN1081347C

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND BEMERKUNGEN ZUM STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufladeelement zum Bewirken der Aufladung unter Verwendung von magnetischen Teilchen, eine Aufladevorrichtung und ein Bilderzeugungsgerät, welche für eine elektrophotographische Kopiermaschine oder einen Drucker derselben Type besonders geeignet sind.
Hinsichtlich des Aufladeverfahrens in einem elektrophotographischen Gerät ist bisher eine Koronaaufladetype, die einen Draht und eine Abschirmung verwendet, hauptsächlich verwendet worden. In jüngster Zeit wird jedoch vom Standpunkt der Umwelterhaltung eine Kontaktaufladetype verbreitet verwendet, weil eine kleine Ozonmenge infolge der Aufladung erzeugt wird. Als eine Form einer solchen Kontaktaufladetype ist eine Magnetbürstentype bekannt, wobei magnetische Teilchen mit einem lichtempfindlichen Element als ein aufzuladendes Element in Kontakt gelangen. Das Ladeelement der Magnetbürstentype ist mit einer Magnetwalze als ein Magnetkraft-Erzeugungselement vorgesehen, z. B. eine um das Äußere der Magnetwalze drehbare nichtmagnetische Elektrodenhülse, und eine Schicht der magnetischen Teilchen, die angezogen und durch die Magnetkraft der Magnetwalze auf der Oberfläche .der Elektrodenhülse getragen werden. Um das lichtempfindliche Element aufzuladen, wird die Schicht der magnetischen Teilchen mit dem lichtempfindlichen Element in Kontakt gebracht, und die Elektrodenhülse wird mit einer Spannung versorgt. In der Magnetbürstentype werden die magnetischen Teilchen zu einem Ende des Aufladeelements in der Längsrichtung (Erzeugungslinienrichtung des lichtempfindlichen Elements) herausgedrückt. In dem Endabschnittbereich ist die Magnetbürste nicht immer mit dem lichtempfindlichen Element in Kontakt, und die gleichmäßige Aufladung ist schwierig.
Daher ist das Potential des lichtempfindlichen Elements in dem Endabschnittbereich geringer als das in dem Mittelabschnittbereich. Aus diesem Grund sind das Potential der Elektrodenhülse und das Potential der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements in dem Endabschnittbereich signifikant unterschiedlich, demzufolge sich die magnetischen Teilchen von dem Ladeelement zu dem lichtempfindlichen Element bewegen. Wenn das magnetische Teilchen auf dem lichtempfindlichen Element abgeschieden wird, nimmt die Menge der magnetischen Teilchen auf dem magnetischen Teilchen allmählich ab, demzufolge die Aufladung gestört ist. Die Aufladestörung führt zur Verschlechterung des Bilds, und der Langzeiteinsatz ist mit der Magnetbürstentype nicht möglich.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aufladeelement, eine Aufladevorrichtung und ein Bilderzeugungsgerät zu schaffen, wobei die Ablagerung von magnetischen Teilchen von dem aufzuladenden Element auf dem aufzuladenden Element wirkungsvoll verhindert wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Aufladeelement, eine Aufladevorrichtung und ein Bilderzeugungsgerät zu schaffen, wobei die sachgemäße Bilderzeugung für eine lange Zeitdauer gewährleistet werden kann.
Das Europäische Patent Nr. EP-A-0598483 beschreibt ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät mit einer Aufladewalze zum Aufladen eines Bilderzeugungskörpers. Magnetische Teilchen werden der Aufladewalze zugeführt, um eine Magnetbürste auszubilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Aufladevorrichtung aufgezeigt, wie sie im Anspruch 1 definiert ist.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Berücksichtigung der folgenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Bilderzeugungsgeräts,
Fig. 2 zeigt das Prinzip der Injektionsaufladung,
Fig. 3 zeigt eine schematische Längsschnittansicht eines Endabschnitts eines Magnetbürsten-Aufladeelements gemäß einer Ausführungsform 1,
Fig. 4 zeigt eine schematische Längsschnittansicht eines Endabschnitts eines Magnetbürsten-Aufladeelements gemäß einer Ausführungsform 2,
Fig. 5 zeigt eine schematische Längsschnittansicht eines Endabschnitts eines abgewandelten Aufladeelements gemäß Ausführungsform 2,
Fig. 6 zeigt eine schematische Längsschnittansicht eines Endabschnitts eines Magnetbürsten-Aufladeelements gemäß Ausführungsform 3,
Fig. 7 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform 3,
Fig. 8 zeigt eine Trommel und einen Endabschnitt des Magnetbürsten-Aufladeelements in der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 4,
Fig. 9 zeigt eine schematische Längsschnittansicht einer Trommel und eines Endabschnitts des Magnetbürsten-Aufladeelements in der Vorrichtung gemäß Ausführungsform 5,
Fig. 10(a) zeigt eine schematische Querschnittansicht eines Magnetbürsten-Aufladeelements einer Vorrichtung, Fig. 10(b) zeigt eine schematische Querschnittansicht eines Magnetbürsten-Aufladeelements, und Fig. 10(c) zeigt eine schematische Längsschnittansicht eines Endabschnitts gemäß Ausführungsform 6,
Fig. 11(a) zeigt eine Seitenschnittansicht eines ersten Aufladeelements gemäß Ausführungsform 7, und Fig. 11(b) zeigt eine Längsschnittansicht eines ersten Aufladeelements,
Fig. 12(a) zeigt ein Bilderzeugungsgerät gemäß Ausführungsform 7, und Fig. 12(b) zeigt eine schematische Draufsicht eines Aufladeelementabschnitts,
Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform der Seitenfläche eines Hauptteils der Aufladevorrichtung gemäß Ausführungsform 8,
Fig. 14(a) zeigt eine schematische Ansicht der Seitenfläche des Hauptteils der Aufladevorrichtung gemäß Ausführungsform 9, und Fig. 14(b) zeigt eine schematische Vorderansicht einer Lagebeziehung eines zweiten Aufladeelements, das auch als ein Abdichtelement, eine Reinigungsklinge und eine Aufnahmeunterlage der Reinigungsvorrichtung verwendet wird,
Fig. 15 zeigt eine Längsschnittansicht einer Ausbildung eines Längsendes des Aufladeelements gemäß Ausführungsform 10,
Fig. 16 zeigt eine Längsschnittansicht einer Ausbildung eines Längsendes eines Aufladeelements gemäß Ausführungsform 11,
Fig. 17 zeigt eine Längsschnittansicht zur Darstellung einer Ausführungsform eines Längsendes eines Aufladeelements gemäß Ausführungsform 12,
Fig. 18 zeigt eine Längsschnittansicht zur Darstellung einer Ausführungsform eines Längsendes eines Aufladeelements gemäß Ausführungsform 13, und
Fig. 19 zeigt eine Ausführungsform eines Aufbaus eines Aufladeelements gemäß Ausführungsform 13.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN AUSFÜHRUNGSFORM 1 (Fig. 1-3)

Ein Beispiel des Bilderzeugungsgeräts (Fig. 1)

Fig. 1 zeigt einen Aufbau eines Ausführungsbeispiels des Bilderzeugungsgeräts. Das Bilderzeugungsgerät dieser Ausführungsform ist in der Form eines Laserstrahldruckers der elektrophotographischen Prozeßtype.
Mit 1 ist eine Drehtrommel (Trommel) des elektrophotographischen, lichtempfindlichen Elements als ein Bildtragelement (aufzuladendes Element) bezeichnet. In dieser Ausführungsform ist es ein lichtempfindliches OPC-Element mit einer negativen Ladungspolarität und mit einem Durchmesser von 30 mm, und es wird in einer mit einem Pfeil bezeichneten Uhrzeigerrichtung mit einer Verarbeitungsgeschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit) von 100 mm/s gedreht.
Mit 2 ist eine Aufladevorrichtung bezeichnet, die ein Kontaktaufladeelement 20 einer Magnetbürstentype verwendet, welche nachstehend beschrieben wird. Die Trommel 1 wird während der Drehung durch die Aufladevorrichtung 2 auf eine vorbestimmte Polarität und ein vorbestimmtes Potential gleichmäßig aufgeladen. In dieser Ausführungsform wird von einer Aufladevorspannungsquelle 51 eine Gleichspannung- Aufladevorspannung von -700 V an eine Elektrodenhülse 22 eines Magnetbürsten-Aufladeelements 20 so angelegt, daß die Außenumfangsfläche der Drehtrommel 1 durch Ladungsinjektionsaufladung auf im wesentlichen -700 V gleichmäßig aufgeladen wird.
Die aufgeladene Oberfläche der Drehtrommel 1 wird durch einen Laserstrahl L abgetastet und belichtet, der gemäß einem zeitseriellen elektrisch-digitalen Pixelsignal intensitätsmoduliert ist, das der beabsichtigten Bildinformation entspricht, der von einer nicht gezeigten Laserstrahl-Abtastvorrichtung mit einer Laserdiode, einem Polygonspiegel und dergleichen zugeführt wird.
Das elektrostatische, latente Bild wird durch eine Umkehrentwicklungsvorrichtung 3 unter Verwendung von isolierendem magnetischen Einkomponententoner (Negativtoner) in ein Tonerbild entwickelt. Mit 3a ist eine nichtmagnetische Entwicklungshülse mit einem Durchmesser von 16 mm bezeichnet, die einen Magnet 3b umschließt. Der Negativtoner wird auf die Entwicklungshülse 3a aufgetragen, und die Entwicklungshülse 3a wird in einem festgelegten Abstand von 300 um von der Oberfläche der Trommel 1 mit derselben Geschwindigkeit wie die Trommel 1 gedreht, während der Hülse 3a von einer Entwicklungsvorspannungsquelle 52 eine Entwicklungsvorspannung zugeführt wird. Die Spannung ist eine Gleichspannung von -500 V, die mit einer Vorspannung von -500 V mit Rechteckform mit einer Frequenz von 1800 Hz und einer Spitze- Spitze-Spannung von 1600 V vorgespannt ist, um die Sprungentwicklung in dem Spalt zwischen der Hülse 3a und dem lichtempfindlichen Element 1 auszuführen.
Andererseits wird ein Transfermaterial P als Aufzeichnungsmaterial von einem nicht gezeigten Blattzuführabschnitt zugeführt und wird mit einer vorbestimmten Zeitsteuerung einem Druckkontakt-Klemmspaltabschnitt (Übertragungsabschnitt) T zugeführt, der zwischen der Drehtrommel 1 und einer Transferwalze 4 mit einem mittleren Widerstand von 10&sup6;-10&sup9; Ohm als Kontaktübertragungsvorrichtung, die mit der Drehtrommel 1 unter einem vorbestimmten Druck in Kontakt ist. Eine vorbestimmte Transfervorspannung wird von einer Transfervorspannungsquelle 53 an die Transferwalze 4 angelegt. In dieser Ausführungsform ist der Walzenwiderstandswert 5 · 10&sup8; Ohm, und der Walze wird eine Gleichspannung von +2000 V zugeführt.
Das Transfermaterial P, das in den Übertragungsabschnitt T eingeführt ist, tritt durch den Übertragungsabschnitt T, währenddessen das Tonerbild durch elektrostatische Kraft und Druck von der Drehtrommel 1 auf die Oberfläche des Transfermaterials P übertragen wird.
Das Transfermaterial P, das nun das Tonerbild aufweist, wird von der Oberfläche der Drehtrommel 1 abgetrennt und wird in eine Fixiervorrichtung 5 der Wärmefixiertype oder dergleichen eingeleitet, in welcher das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial fixiert wird und nach außerhalb des Geräts als ein Druckerzeugnis ausgegeben wird.
Die Oberfläche der Trommel nach dem Übertragen des Tonerbilds 1 wird durch eine Reinigungsvorrichtung 6 so gereinigt, daß die Fremdstoffe, wie z. B. rückständiger Toner, von dieser entfernt wird, um die wiederholte Bilderzeugungsoperation vorzubereiten. Der Toner wird durch die Reinigungsklinge 6a entfernt, und der Toner in der Reinigungsvorrichtung 6 wird durch eine Aufnahmeunterlage daran gehindert, sich nach außerhalb auszubreiten.
In dieser Ausführungsform ist der Drucker ein Drucker mit einer Arbeitseinheit, wobei vier Verarbeitungsvorrichtungen, d. h. die Trommel 1, das Kontaktaufladeelement 20, die Entwicklungsvorrichtung 3 und die Reinigungsvorrichtung 6 in einer Kartusche 30 enthalten sind. Mit 31 ist eine Montage- und-Demontageführung und ein Tragelement für die Kartusche 30 bezeichnet. Das Bilderzeugungsgerät ist nicht auf eine solche Arbeitseinheit begrenzt.

(2) Lichtempfindliches Element (Trommel) 1

Die Trommel 1 als das aufzuladende Element, das in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist ein lichtempfindliches OPC-Element der negativen Ladungspolarität und weist einen elektrisch geerdeten Trommelkörper 1a aus Aluminium mit einem Durchmesser von 30 mm und die erste bis fünfte Funktionsschicht darauf in dieser Reihenfolge auf.
Die erste Schicht auf dem Grundkörper ist eine elektrisch leitfähige Primerschicht, die dazu dient, Unebenheiten des Aluminiumtrommelkörpers auszugleichen und Moire zu verhindern, welches der Reflexion des Laserbelichtungsstrahls zuzuschreiben ist.
Die zweite Schicht ist eine Positivladungsinjektionsschicht, welche funktionswirksam ist, um zu verhindern, daß die positive Ladung, die von dem Aluminiumgrundkörper injiziert ist, die negative Ladung neutralisiert, die auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements aufgetragen ist. Die zweite Schicht ist eine Zwischenwiderstandsschicht mit einer Dicke von etwa 1 um. Deren Widerstand wird durch AMILAN- (Handelsname von Polyamidharzmaterial, im Angebot von Toray Kabushiki Kaisha, Japan) -Harzmaterial und Methoxymethylnylon eingestellt.
Die dritte Schicht ist eine Ladungserzeugungsschicht aus Disazopigment, das in einem Harzmaterial verteilt ist, und eine Dicke von etwa 0,3 um aufweist. Sie erzeugt ein Paar positiver und negativer Ladung, wenn sie der Laserbelichtung ausgesetzt ist.
Die vierte Schicht ist eine Ladungstransferschicht aus Hydrazon, das in Polykarbonatharzmaterial dispergiert ist und ein p-leitender Halbleiter ist. Daher kann sich die negative Ladung auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements nicht durch die Schicht bewegen und kann nur die positive Ladung auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements übertragen, die in der Ladungserzeugungsschicht erzeugt ist.
Die fünfte Schicht ist eine Ladungsinjektionsschicht als eine Oberflächen-Ladungsinjektionsschicht und ist auf eine Schicht aus SnO&sub2;-Ultrafeinteilchen, die in dem lichthärtenden Akrylharzmaterial dispergiert sind. In mehr besonderer Weise weisen die SnO&sub2;-Teilchen eine Teilchengröße von etwa 0,03 um auf, die mit Antimon dotiert sind, um deren Widerstand zu verringern, die in dem Harzmaterial in einer Menge von 70 Gew.-% dispergiert sind. Die Auftragsflüssigkeit, die auf diese Weise erhalten ist, wird als die Ladungsinjektionsschicht in einer Dicke von etwa 2 um durch Tauchen aufgetragen. Durch diese Verfahrensweise wird der Volumenwiderstand der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements von 1 · 10¹&sup5; Ohm·cm in dem Fall der Ladungstransferschicht auf einen Volumenwiderstand von 1 · 10¹² Ohm·cm verringert. Es ist zu bevorzugen, daß der Volumenwiderstand der Ladungsinjektionsschicht 1 · 10&sup9; - 1 · 10¹&sup5; Ohm·cm beträgt. Der Volumenwiderstand wird unter Verwendung einer blattförmigen Probe bei der Spannung von 100 V gemessen und wird unter Verwendung einer HOCHWIDERSTANDSMESSVORRICHTUNG 4329A, im Angebot von YHP, gemessen, mit welcher eine WIDERSTANDSZELLE 16008A verbunden ist.

(3) Aufladevorrichtung 2

Aufbau

In der Aufladevorrichtung 2 dieser Ausführungsform weist ein Magnetbürsten-Aufladeelement 20, wie in Fig. 2(a) gezeigt, auf: eine Magnetwalze 21, eine außerhalb drehbare, nichtmagnetische Elektrodenhülse 22, die zu dieser koaxial ist, und eine Magnetbürste 23 aus magnetischen Teilchen, die durch die Magnetkraft der darin befindlichen Magnetwalze 21 auf der Außenumfangsfläche der Elektrodenhülse 22 angezogen werden. Die magnetische Flußdichte auf der Elektrodenhülse 22, die durch die Magnetwalze 21 erzeugt ist, beträgt 800 · 10&sup4; T (Tesla).
Das Aufladeelement 20 ist im wesentlichen parallel zu der Trommel (lichtempfindliches Element) 1 als das Element angeordnet, das so aufzuladen ist, daß die Magnetbürste 23 mit der Oberfläche der Trommel 1 in Kontakt ist, wobei die Welle 21a der Magnetwalze 21 durch eine nicht gezeigte Lagervorrichtung gelagert ist. Die Magnetwalze 21 ist nicht drehbar, doch die nichtmagnetische Elektrodenhülse 22 wird mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit in der Uhrzeigerrichtung, die durch einen Pfeil bezeichnet ist, durch eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung gedreht. In dem Aufladeklemmspaltabschnitt N, der mit der Trommel 1 ausgebildet ist, ist die Magnetbürste 23 in Kontakt mit der Oberfläche der Trommel 1, und die Elektrodenhülse 22 wird in dem Klemmspaltabschnitt N in die entgegengesetzte Richtung gedreht, relativ zu der Trommel 1.
In mehr besonderer Weise weist die Magnetbürste 23 auf der Elektrodenhülse 21 eine Dicke von 1 mm auf, um einen Aufladeklemmspaltabschnitt N mit einer Breite von etwa 5 mm in bezug auf die Trommel 1 auszubilden. In dieser Ausführungsform beträgt die Menge der magnetischen Teilchen der Magnetbürste 23 ungefähr 10 g, und der Spalt des Aufladeklemmspaltabschnitts N zwischen der Elektrodenhülse 22 und der Trommel 1 beträgt etwa 500 um. Eine Aufladevorspannung wird von der Aufladevorspannungsquelle 51 an die Elektrodenhülse 22 angelegt, welche für die Magnetbürste 23 als ein Elektroenergie-Zuführabschnitt wirkt.
Auf diese Weise werden die Trommel 1 und die Elektrodenhülse 22 gedreht, und die Aufladevorspannung der vorbestimmten Polarität und des vorbestimmten Potentials werden angelegt, wodurch die Ladungsinjektion von der Magnetbürste 23 in die elektrisch leitfähigen Teilchen in der Ladungsinjektionsschicht auf der Oberfläche der Trommel 1 so bewirkt wird, daß die Oberfläche der Trommel 1 mit einer vorbestimmten Polarität und auf ein vorbestimmtes Potential durch die Injektionsaufladung aufgeladen wird.
Das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen der Magnetbürste 23 und der Trommel 1 ist wie folgt definiert:

Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis [%]

Die Umfangsgeschwindigkeit der Magnetbürste 23 ist negativ, wenn die Drehung in Gegenuhrzeigerrichtung verwendet wird.
Das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von -100% bedeutet, daß die Magnetbürste 23 im Ruhezustand ist, und daher erscheint die Ausbildung der Magnetbürste 23, die mit der Trommeloberfläche in Kontakt ist, wie sie auf dem resultierenden Bild ist, als ein Ergebnis der Aufladestörung. In dem Fall der Vorwärtsdrehung ist die Drehzahl der Magnetbürste 23 zu erhöhen, um dasselbe Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis wie in dem Fall der Drehung in Gegenuhrzeigerrichtung vorzusehen. Wenn die Magnetbürste 23 bei einer niedrigen Drehzahl in Kontakt mit der Trommel in gleicher Drehrichtung ist, neigen die magnetischen Teilchen zur Ablagerung auf der Trommel. Demgemäß ist das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis vorzugsweise nicht größer als -100%, und in dieser Ausführungsform beträgt es -150%.

Aufladeprinzip (Fig. 2)

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 erfolgt nachstehend die Beschreibung des Prinzips der Ladungsinjektionsaufladung. Fig. 2(a) zeigt schematisch einen Schichtaufbau des lichtempfindlichen Elements (Trommel) 1 als das aufzuladende Element, wenn das Magnetbürsten-Aufladeelement 20 mit der Oberfläche in Kontakt ist und die Spannung angelegt ist, und Fig. 2(b) zeigt eine gleichwertige Schaltung.
Mit 11 ist der Aluminiumtrommel-Grundkörper der Trommel 1 bezeichnet, 12 ist die Ladungstransferschicht (vierte Schicht), 13 ist die Ladungsinjektionsschicht (fünfte Schicht) auf der Oberfläche, und 13a ist das elektrisch leitfähige Teilchen (SnO&sub2;) in der Ladungsinjektionsschicht. Zwischen dem Trommelgrundkörper 11 und der Ladungstransferschicht 12, wie vorstehend beschrieben, sind eine erste bis dritte Schicht, d. h. die Primerschicht, die Positivladungsinjektionsschicht und die Ladungserzeugungsschicht, doch sie sind in der Figur ausgelassen.
In der Ladungsinjektionsschicht wird die Ladungsinjektion in die Oberfläche des aufzuladenden Elements (lichtempfindliches Element) bewirkt, das einen mittleren Volumenwiderstand von 1 · 10&sup9; - 1 · 10¹&sup5; Ohm·cm aufweist, durch ein Zwischenwiderstand-Kontaktaufladeelement 20 von 1 · 10&sup4; - 1 · 10&sup7; Ohm·cm. In dieser Ausführungsform wird die Ladung dem elektrisch leitfähigen Teilchen 13a in der Ladungsinjektionsschicht 13 zugeführt, um die Aufladung zu bewirken. Es wird davon ausgegangen, daß, wie in der Äquivalenzschaltung der Fig. 2(b) gezeigt, die Ladungstransferschicht 12 als ein dielektrisches Material funktionswirksam ist und das Kontaktaufladeelement 20 feine Kapazitäten auflädt, die jeweils durch Elektroden ausgebildet werden, welche der Aluminiumtrommel-Grundkörper 11 und die elektrisch leitfähigen Teilchen 13a in der Ladungsinjektionsschicht 13 sind. Hier sind die elektrisch leitfähigen Teilchen 13a elektrisch unabhängig voneinander, um eine Art der feinen Schwimmelektrode auszubilden. Makroskopisch sieht es so aus, als ob die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements gleichmäßig aufgeladen ist, doch tatsächlich bedeckt eine große Anzahl von geladenen, feinen, elektrisch leitfähigen Teilchen (SnO&sub2;) die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements. Wenn daher die Bildbelichtung ausgeführt wird, kann ein elektrostatisches, latentes Bild erhalten werden, da die SnO&sub2;-Teilchen elektrisch unabhängig sind.

Magnetisches Teilchen

Hinsichtlich der Beispiele des magnetischen Teilchens, welches die Magnetbürste 23 ausbildet, gilt folgendes:
Eine plastifizierte Mischung aus Harzmaterial und den magnetischen Pulverelementen, wie z. B. Magnetit, wird zu Teilchen ausgebildet, oder die eine weiter mit elektrisch leitfähigem Kohlenstoff oder dergleichen zum Zweck der Widerstandswertsteuerung gemischt, gesinterter Magnetit oder Ferrit oder der eine, der zum Zweck der Widerstandswertsteuerung reduziert oder oxidiert ist.
Die vorstehend erwähnten magnetischen Teilchen werden mit widerstandseingestelltem Beschichtungsmaterial (z. B. in Phenolharz dispergierter Kohlenstoff) beschichtet oder mit Metall belegt, um den Widerstandswert auf ein zweckentsprechendes Niveau einzustellen.
Hinsichtlich des Widerstandswerts des magnetischen Teilchens wird die Ladung nicht gleichmäßig in die Trommel als das aufzuladende Element injiziert, wenn dieser zu hoch ist, demzufolge ein verschleiertes Bild eintritt. Wenn dieser zu hoch ist und wenn die Trommeloberfläche ein Feinloch aufweist, fließt der Strom konzentriert in das Feinloch, demzufolge ein Spannungsabfall eintritt und daher die Aufladestörung in der Form des Aufladeknicks. Unter Berücksichtigung der vorstehenden Beschreibung beträgt der Widerstandswert des magnetischen Teilchens vorzugsweise 1 · 10&sup4; - 1 · 10¹² Ohm·cm. Der Widerstandswert des magnetischen Teilchens wurde wie folgt gemessen. 2 g magnetischer Teilchen wurde in einer Metallzelle angeordnet (Bodenfläche 227 mm²), an welche eine Spannung angelegt werden konnte, und die magnetischen Teilchen wurden mit einem Druck von 6,6 kg/cm² gepreßt, und dann wurde die Spannung von 1-1000 V angelegt.
Hinsichtlich der magnetischen Eigenschaft des magnetischen Teilchens ist die magnetische Einschlußkraft zur Verhinderung der Ablagerung der magnetischen Teilchen auf der Trommel vorzugsweise hoch, und daher ist eine größere Sättigungsmagnetisierung von 50 A·m²/kg wünschenswert.
Die magnetischen Teilchen, die tatsächlich in dieser Ausführungsform verwendet sind, weisen eine mittlere Teilchengröße von 30 um auf, einen Widerstandswert von 1 · 10&sup6; Ohm und eine Sättigungsmagnetisierung von 58 A·m²/kg.

Elektrodenhülse 22 (Fig. 3)

Fig. 3 zeigt eine schematische Längsschnittansicht an einem Ende des Aufladeelements 20. In dieser Ausführungsform ringförmiges Polyesterband mit einer Dicke von 50 um mit der Außenumfangsfläche angrenzend an einen Längsendabschnitt (die Umgebung entspricht dem Endabschnitt der Magnetwalze 21) der Elektrodenhülse 22 verbunden, welche ein Elektroenergie- Zuführabschnitt für die Magnetbürste 23 des Aufladeelements 20 ist. Auf diese Weise wird ein ringförmiger Isolierabschnitt 24 vorgesehen. Dasselbe gilt für den anderen Endabschnitt der Elektrodenhülse 22, obgleich nicht in der Fig. 3 gezeigt.
Der Isolierabschnitt 24 ist ausreichend, wenn er sich von einer Innenseite des Endabschnitts mit einem sachgemäßen Spielraum zu der Position erstreckt, in welcher die magnetischen Teilchen durch den Aufladeklemmspaltabschnitt N herausgedrückt werden. In dieser Ausführungsform wird der 20 mm breite Bereich von 5 mm innerhalb des Längsrichtung-Endabschnitts des Aufladeelements wie der Isolierabschnitt 24 ausgebildet.
Die Größe des Innenrands des Isolierabschnitts 24 unterscheidet sich in Abhängigkeit vom Widerstand der magnetischen Teilchen. Wenn der Widerstand der magnetischen Teilchen niedrig ist, neigt der Strom durch die magnetischen Teilchen dazu, groß zu sein, so daß das Potential der magnetischen Teilchen, die mit dem lichtempfindlichen Element in Kontakt sind, nicht so geschwächt wird. Wenn daher das Potential des magnetischen Teilchens an dem Magnetbürste- Endabschnitt nicht niedrig genug ist, wird dies demzufolge auf dem lichtempfindlichen Element abgelagert, infolge der Ladung, die in das magnetische Teilchen injiziert ist, und das elektrische Feld, das durch das dadurch bereitgestellte Potential erzeugt wird. Aus diesem Grund ist die Länge des Isolierabschnitts in der Magnetbürste vorzugsweise groß. Wenn andererseits der Widerstand des magnetischen Teilchens groß ist, besteht die Neigung, daß das Potential des magnetischen Teilchens, das mit dem lichtempfindlichen Element in Kontakt ist, durch den Widerstand des magnetischen Teilchens so verringert wird, daß die Länge des Isolierabschnitts in der Magnetbürste verkürzt werden kann. Daher wird die Länge des Isolierabschnitts in der Magnetbürste vorzugsweise gemäß dem Widerstand des magnetischen Teilchens bestimmt.
Herkömmlich werden die magnetischen Teilchen, die zu dem Auswärtsbereich D gedrückt werden, welcher ein nicht aufgeladener Bereich ist, wenn die Trommel (lichtempfindliches Element) nicht auf dem Aufladepotential ist, auf der Oberfläche der Trommel 1 durch die elektrische Kraft infolge der in dem Aufladeklemmspaltabschnitt N in das magnetische Teilchen injizierten Ladung abgelagert. Durch die Verwendung des vorstehend beschriebenen Aufbaus wird der elektrisch leitfähige Pfad zwischen den magnetischen Teilchen und der Elektrodenhülse 22 unterbrochen, um die Injektion der Ladung in das magnetische Teilchen zu verhindern, und daher kann die Ablagerung des magnetischen Teilchens auf der Oberfläche der Trommel 1 verhindert werden.
In dieser Ausführungsform wird der Isolierabschnitt 24 durch Haftverbindung eines Polyesterbands angeordnet, doch ein anderer Aufbau ist anwendbar. Z. B. kann die Hülse mit Urethan-, Akryl-, Phenol- oder einem anderen isolierenden Harzmaterial beschichtet werden. Dieselbe vorteilhafte Wirkung kann erzielt werden, wenn die Hülse mit einer Isolierharzkappe in der Form eines Rings aus Polykarbonat verkappt wird.

AUSFÜHRUNGSFORM 2 (Fig. 4, 5)

Eine andere Ausführungsform des Aufladeelements wird nachstehend beschrieben.
Das Merkmal dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Abschnitt, welcher dem Magnetbürsten-Endabschnitt entspricht, der Schwimmelektrodenabschnitt 223 ist. Dadurch kann die Potentialdifferenz zwischen dem magnetischen Teilchen und der Trommeloberfläche ausgeschlossen werden, so daß die Ablagerung der magnetischen Teilchen, die zu dem Längsendabschnitt herausgedrückt werden, auf der Trommel vermieden werden kann.
Wie Fig. 4 zeigt, ist die Elektrodenhülse 22 von dem Längsrichtungsendabschnitt durch einen Schwimmelektrodenabschnitt 223 aus Aluminium, einen Isolierabschnitt 222 aus Polykarbonat und einen Elektroenergie-Zuführabschnitt 221 aus Aluminium zum Zuführen von Elektroenergie zu der Magnetbürste ausgebildet. In anderer Hinsicht sind die Strukturen dieselben wie in der Ausführungsform 1. Wenn die Breite des Isolierabschnitts 222 zu klein ist, ist das Potential des Elektrodenabschnitts 223 durch die magnetischen Teilchen 23 nahe der Elektrodenhülse 22, demzufolge die Schwimmelektrode nicht ausreichend schwimmt. In dieser Ausführungsform ist die Breite des Isolierabschnitts 222 auf 5 mm begrenzt. Diese Breite wird vorzugsweise gemäß dem Widerstand des magnetischen Teilchens verändert. In mehr besonderer Weise wird sie mit der Abnahme des Widerstands vergrößert.
In der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform 1 ist der Abschnitt der Elektrodenhülse 22, der dem Endabschnitt der Magnetbürste 23 entspricht, als Isolierabschnitt 24 ausgebildet, und daher kann der Isolierabschnitt 24 infolge der triboelektrischen Ladung mit magnetischen Teilchen örtlich ein Potential erlangen, demzufolge eine Potentialdifferenz zwischen dem Isolierabschnitt 24 und der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements ausgebildet wird. Wenn dies eintritt, können die magnetischen Teilchen auf der Trommel 1 abgelagert werden. In dieser Ausführungsform ist der Schwimmelektrodenabschnitt 223 mit einer getrennten Elektrode von dem Elektroenergie-Zuführabschnitt 221 an dem Elektrodenhülsen-Endabschnitt versehen, so daß das örtliche Potential infolge der triboelektrischen Ladung durch die magnetischen Teilchen vermindert werden kann. Das Potential des magnetischen Teilchens an dem Endabschnitt der Magnetbürste 23 ist im wesentlichen dasselbe wie das der Trommel 1. Daher kann die Injektion der Ladung in das magnetische Teilchen vermieden werden, daß die Ablagerung des magnetischen Teilchens auf der Trommel vermieden werden kann.
Der Aufbau des Schwimmelektrodenabschnitts 223 ist nicht auf den in Fig. 4 gezeigten begrenzt, sondern wie in Fig. 5 gezeigt, kann ein Schwimmelektrodenabschnitt 223 auf der Oberfläche der Elektrodenhülse 22 mit einer Schicht von Isoliermaterial 24 dazwischen erzeugt werden. Um hier die Isolierwirkung zu gewährleisten, ist der Isolierabschnitt 24 in der Längsrichtung zu der Längsmitte um etwa 5 mm länger über den Endabschnitt 223 hinaus ausgebildet. Die Isolierschicht 24 ist in derselben Weise wie in Ausführungsform 1 erzeugt, und der Schwimmelektrodenabschnitt 223 kann durch Tauchbeschichten in elektrisch leitfähigem Beschichtungsmaterial, wie z. B. Urethanharz oder dergleichen, in welchem Kohlenstoff in der Isolierschicht 24 dispergiert ist, oder kann durch Verbinden oder Anheften eines elektrisch leitfähigen Bands mit denselben vorteilhaften Wirkungen erzeugt werden.

AUSFÜHRUNGSFORM 3

Diese Ausführungsform ist bei der Verhinderung der Ablagerung von magnetischen Teilchen auf der Trommel vorteilhaft, wenn die Anlage von Wechselspannung an der Magnetbürste erfolgt.
Die Aufladung unter Verwendung der Magnetbürste kann mit der Anlage des Gleichstrompotentials ausgeführt werden, da das Potential, das an das Aufladeelement angelegt ist, der Trommel erteilt werden kann, wie es ist.
Diese Ausführungsform ist besonders wirkungsvoll bei dem Prozeß ohne Reinigungsvorrichtung 6, die in Fig. 1 gezeigt ist.
In diesem Prozeß ist die Trommelreinigungsvorrichtung ausgelassen, und daher kann der rückständige Toner in die Aufladevorrichtung eintreten, doch der Kontakt der magnetischen Teilchen ist sehr stabil, und daher kann der in die Aufladevorrichtung eingetretene Toner entfernt werden, und der Toner kann zu der Trommel zurückgeführt werden, so daß die wiederholte Druckoperation möglich ist. Es ist schließlich zu bevorzugen, den rückständigen Toner durch die Entwicklungsvorrichtung 3 während der Entwicklungsoperation zu entfernen. Um zu diesem Zeitpunkt den Einfluß des Toners zu vermeiden, kann die Magnetbürste mit einer Vorspannung versorgt werden, der eine Wechselspannung überlagert ist. Wenn die Wechselspannung überlagert ist, wird eine Potentialdifferenz zwischen dem Aufladeelement (Hülse) und der Trommel erzeugt, welche größer in dem Fall der Gleichspannungsanlage ist, und daher tritt der Nachteil in Verbindung mit der Ablagerung der magnetischen Teilchen auf.
Es ist wünschenswert, daß die Potentialdifferenz zwischen dem Endabschnitt der Magnetbürste und der Trommel ausgeschlossen wird, wodurch die Ablagerung von magnetischen Teilchen von der Magnetbürste auf die Trommel vermindert wird. In dem Prozeß ohne Reinigungsvorrichtung, wenn die Verwendung mit der Aufladevorrichtung der Fig. 3 erfolgt, werden der Magnetbürsten-Endabschnitt und die Trommel durch das Vorsehen der ringförmigen Isolierschicht 24 auf der Hülse an dem Magnetbürsten-Endabschnitt elektrisch isoliert. Wenn in dem Prozeß ohne Reinigungsvorrichtung die Verwendung mit der Aufladevorrichtung erfolgt, kann die Ablagerung von magnetischen Teilchen ferner vermindert werden, indem der Elektrodenabschnitt 223 über der Isolierschicht 222 an dem Magnetbürsten-Endabschnitt angeordnet wird. Bei diesem Aufbau nimmt jedoch das Potential des Aufbaus der Magnetbürste mit Fortschreiten der Operation allmählich zu. Daher kann bei langandauernder Anwendung eine kleine Menge magnetischer Teilchen auf die Trommel aufgetragen werden. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist der Elektrodenabschnitt 223 mit der Trommelerdung, und dann kann die Ablagerung vermieden werden. Durch elektrisches Erden des Elektrodenabschnitts 223 nimmt das Potential der Magnetbürste zu dem Endabschnitt ab. Das Endpotential ist nahe der Trommelmasse, und die Potentialdifferenz zwischen der Magnetbürste und der Trommel (die Trommeloberfläche ist mit der Bürste nicht in Kontakt) ist im wesentlichen ausgeschlossen. Selbst wenn daher die Aufladeoperation fortgesetzt wird, tritt keine Potentialdifferenz auf, und daher wird keine Ablagerung erzeugt.
Dasselbe gilt für den Aufbau der Fig. 7, und die Isolierschicht 24 ist zwischen der Hülse 22 und der Elektrode 223 angeordnet, und das Potential wird mit der Trommelerdung ausgeglichen, wodurch die Ablagerung der magnetischen Teilchen vermieden werden kann.
Nachstehend erfolgt die ausführliche Beschreibung der Lagebeziehung zwischen dem Bürstenendabschnitt und, dem Elektrodenabschnitt in Fig. 6 und 7. In dieser Ausführungsform bestehen die Abmessungen für den Trommeldurchmesser mit 30 mm, den Hülsendurchmesser mit 16 mm und einem Spalt zwischen der Trommel und der Hülse von 0,5 mm. In dem Bereich des äußersten Bürstenendabschnitts von 3-5 mm sind die magnetischen Teilchen spärlich, und daher können sie auf leichte Weise durch das elektrische Feld beeinflußt werden, und es ist vorteilhaft, die Endabschnitts-Elektrodengrenze (Fig. 6 und 7, F) in einer Position festzulegen, die zumindest nicht kleiner als 5 mm von dem äußersten Magnetbürsten- Endabschnitt ist.
Bei diesem Aufbau kann die Ablagerung an dem Magnetbürsten- Endabschnitt verhindert werden, selbst wenn die Gleichspannung von der Wechselspannung überlagert ist.
Die Aufladevorrichtung der Fig. 6 und 7 sind verwendbar, wenn das Aufladeelement mit Gleichspannung ohne überlagerte Wechselspannung versorgt wird.

AUSFÜHRUNGSFORM 4

In dieser Ausführungsform ist die Oberfläche der Trommel in der Position, die dem Magnetbürsten-Endabschnitt entspricht, durch ein elektrisch leitfähiges Element (Elektrodenabschnitt) 101 ausgebildet. Der Elektrodenabschnitt 101 ist in Kontakt mit dem Endabschnitt der Magnetbürste 23, um dasselbe Potential wie die Elektrodenhülse 22 aufzuweisen, und selbst wenn daher die magnetischen Teilchen zu dem in Längsrichtung auswärtigen Bereich D in dem Aufladeklemmspaltabschnitt N herausgedrückt werden, wird keine Ladung in das magnetische Teilchen injiziert und keine elektrische Kraft wirkt ein, so daß die Ablagerung des magnetischen Teilchens auf der Trommel verhindert werden kann.
In mehr besonderer Weise, wie in Fig. 8 gezeigt, ist die Elektrode 101 aus leitfähigem Material an dem Endabschnitt der Trommel 1 erzeugt. Die Position des Endabschnitts 101 ist zufriedenstellend, wenn sie die Position ist, in welcher sich die magnetischen Teilchen von der Breite der Magnetbürste 23 zu dem auswärtigen Bereich D in dem Aufladeklemmspaltabschnitt N erstrecken. Um sicher zu gehen, in dieser Ausführungsform ist der Endabschnitt 101 geringfügig innerhalb des Endabschnitts der Magnetbürste 23 ausgebildet, und die Breite beträgt 15 mm. Unter dem Elektrodenabschnitt 101 ist eine Isolierschicht, wie z. B. eine Ladungsübertragungsschicht, und der Elektrodenabschnitt 101 ist von dem Trommelgrundkörper 11 elektrisch isoliert. Durch das Vorsehen der Isolierschicht aus Polykarbonat oder dergleichen ist die Schicht unter dem Elektrodenabschnitt 101 weiterhin wirkungsvoll.
In dieser Ausführungsform ist der Elektrodenabschnitt 101 durch Tauchbeschichten des Beschichtungsmaterials, das in dem Akrylharzmaterial dispergierter Graphitkohlenstoff aufweist, welches bei normaler Temperatur getrocknet worden ist, und es weist eine Dicke von etwa 20 um auf. Der Aufbau des Elektrodenabschnitts 101 ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel begrenzt. Das Beschichtungsmaterial kann jedes sein, wenn es elektrisch leitfähig ist, die Gleiteigenschaften in bezug auf das magnetische Teilchen gut sind, nicht auf leichte Weise zerkratzt wird, es bei einer Temperatur von nicht mehr als 50ºC getrocknet wird, vorzugsweise bei Normaltemperatur, und dessen Lösungsmittel die Trommel nicht kontaminiert. Außer dem Akrylharzmaterial sind Urethanharzmaterial, Phenolharzmaterial oder dergleichen verwendbar. Anstelle des Graphitkohlenstoffs sind Gasruß, Zinnoxid oder anderes Metalloxid verwendbar. Das Beschichtungsverfahren kann das Walzenbeschichtungsverfahren, das Sprühbeschichtungsverfahren zusätzlich zu dem Tauchbeschichtungsverfahren sein.
Hinsichtlich des elektrisch leitfähigen Elements des Elektrodenabschnitts 101 kann eine Metallfolie aus Aluminium, Kupfer oder dergleichen damit verbunden sein, ein Dünnschichtrohr aus elektrisch leitfähigem Gummi aus EPDM mit darin dispergiertem Kohlenstoff kann als Abdeckung dienen. Wenn die Dicke des Elektrodenabschnitts 101 zu groß ist, wird das magnetische Teilchen auf dem Stufenabschnitt des Elektrodenabschnitts 101 abgelagert, und sie ist daher bevorzugt klein, solange die Festigkeit des Elektrodenabschnitts 101 gewährleistet ist. Von diesem Standpunkt wurde am meisten bevorzugt, den Elektrodenabschnitt 101 durch das Aufdampfverfahren zu erzeugen. In mehr besonderer Weise wird der Aufladungsbereich in der Längsrichtung maskiert, und Kupfer wird durch ein Vakuumauftragverfahren in der Dicke von 0,5 um aufgebracht, während sich der Elektrodenabschnitt 101 dreht. Durch das Aufdampfverfahren kann die elektrisch leitfähige Elektrode auf einer Siliziumtrommeloberfläche erzeugt werden, und daher wird dieser Aufbau für die Siliziumtrommel verwendet.
Durch den vorstehend beschriebenen Aufbau ist der Oberendabschnitt der Trommel, der mit den aus dem Aufladeklemmspaltabschnitt N herausgedrückten magnetischen Teilchen in Kontakt ist, elektrisch leitfähig und weist dasselbe Potential wie das magnetische Teilchen auf, so daß die Ablagerung der magnetischen Teilchen auf der Trommel verhindert werden kann. In den vorhergehenden Ausführungsformen 1, 2, 3 bestimmt die Seite der Elektrodenhülse 22 den elektrischen Aufbau an dem Längsendabschnitt, und wenn sich daher die magnetischen Teilchen nach außerhalb in der Längsrichtung des Aufladeklemmspaltabschnitts N erstrecken, wird eine kleine Menge der sich ausbreitenden magnetischen Teilchen auf der Trommel abgelagert. Gemäß dieser Ausführungsform weist der Endabschnitt, der an die Trommel 1 angrenzt, dasselbe Potential wie die Magnetbürste 23 auf, und selbst wenn sich daher die magnetischen Teilchen erstrecken, werden die magnetischen Teilchen nicht auf der Trommel abgelagert, da der Erstreckungsabschnitt dieselben Potentiale aufweist. Selbst wenn das Gerät für eine lange Zeitdauer verwendet wird, verringern sich die magnetischen Teilchen nicht, so daß die Aufladeeigenschaften stabil sind.
Mit 11 ist ein Trommelgrundkörper aus Aluminium der Trommel 1 bezeichnet, und 12 bezeichnet eine Ladungsübertragungsschicht (vierte Schicht), und 13 ist eine Oberflächenladungsinjektionsschicht (fünfte Schicht). Zwischen dem Trommelgrundkörper 11 und der Ladungsübertragungsschicht 12 liegen die erste bis dritte Schicht vor, die Positivladungsinjektionsschicht, die Ladungserzeugungsschicht, doch sie sind in der Figur ausgelassen. Das lichtempfindliche Element dieser Ausführungsform kann mit dem Aufladeelement der Ausführungsformen 1 bis 3 verwendet werden.

AUSFÜHRUNGSFORM 5

In dieser Ausführungsform ist ein elektrisch leitfähiger Abschnitt (Elektrodenabschnitt) 102, der gegenüber dem Trommelgrundkörper 11 elektrisch isoliert ist, auf einer Trommel 1, die dem Magnetbürste-Endabschnitt an dem Längsendabschnitt der Trommel 1 entspricht, als das aufzuladende Element erzeugt. Durch dieses Vorgehen weist der Elektrodenabschnitt 102 dasselbe Potential wie die Magnetbürste 23 auf, so daß verhindert wird, daß das magnetische Teilchen auf der Trommel abgelagert wird.
In mehr besonderer Weise, wie in Fig. 9 gezeigt, ist die Trommel 1 durch einen Trommelabschnitt 104 ausgebildet, der einen Elektrodenabschnitt 102 aus Aluminium, einen Isolierabschnitt 103 aus Polykarbonat, eine Ladungsübertragungsschicht 12, eine Ladungsinjektionsschicht 13 oder dergleichen aufweist. Die Primerschicht, die Positivladungsinjektionsschicht und die Ladungserzeugungsschicht sind in der Figur ausgelassen. Zur Erdung weist der Trommelgrundkörper 11 den in der Figur gezeigten Aufbau auf.
In der Ausführungsform 4 wird der Elektrodenabschnitt 101 auf die Dauer relativ leicht verkratzt, im Vergleich zu dieser Ausführungsform, demzufolge eine kleine Menge der magnetischen Teilchen auf der Trommel abgelagert wird. Bei dem Aufbau dieser Ausführungsform ist jedoch der Elektrodenabschnitt 102 nicht verloren, selbst wenn er mehr oder weniger zerkratzt ist. Daher kann die Ablagerung magnetischer Teilchen auf die Dauer vermieden werden. Die magnetischen Teilchen werden nicht verringert, so daß die guten Aufladeeigenschaften erhalten werden können. Das lichtempfindliche Element dieser Ausführungsform kann mit dem AufiLadeelement der Ausführungsformen 1 bis 3 verwendet werden.

AUSFÜHRUNGSFORM 6

In dieser Ausführungsform ist das Aufladeelement 20 wie in Fig. 10(a) ausgebildet, wobei die magnetischen Teilchen auf der Magnetwalze 21A direkt aufgetragen werden, um eine Magnetbürste 23 auszubilden, und die Magnetwalze 21 in Drehung versetzt wird. Bei den Kombinationen der feststehenden Magnetwalze 21 und der sich drehenden Elektrodenhülse 22 neigt die magnetische Flußdichte in dem Abstand zwischen der Magnetwalze 21 und der Oberfläche der Hülse 22 zur Verminderung. Durch Ablagerung der magnetischen Teilchen direkt auf der Oberfläche 27 der Magnetwalze 21A zur Ausbildung der Magnetbürste 23 kann jedoch die Ablagerung der magnetischen Teilchen auf der Trommel signifikant erhöht werden.
Die verwendete Magnetwalze 21A weist einen Durchmesser von 15 mm und 8 Magnetpole auf, und die maximale magnetische Flußdichte auf der Walzenoberfläche betrug 1500 Gauß. Die Höhe der Ketten der magnetischen Teilchen ist durch eine magnetische Platte auf 1,5 mm begrenzt, und der Spalt zwischen der Magnetwalze 21A und der Trommel 1 wird durch Walzen auf 500 um erhalten.
Der Endabschnitt der Magnetwalze 21A wird durch ein Dichtelement 26 abgedichtet, um zu verhindern, daß sich die magnetischen Teilchen nach außerhalb in der Längsrichtung ausbreiten. In Fig. 10(a) liegen die magnetischen Teilchen der Magnetbürste 23 alle über dem Umfang der Magnetwalze 21A zwischen dem Dichtelement 26 und der Magnetwalze 21A vor, doch tatsächlich liegen die magnetischen Teilchen nicht vor, wo das Dichtelement 26 vorliegt. Das Dichtelement 26 ist in der Längsrichtung nach innen geneigt, wie in Fig. 10(b) gezeigt ist, in der Drehrichtung der Magnetwalze, um die Ausbreitung der magnetischen Teilchen zu verhindern, wodurch die magnetischen Teilchen nach innen (Pfeil E) zurückgeführt werden, und daher ist dies zu bevorzugen. Hinsichtlich der magnetischen Teilchen der Ausführungsform 1 wurden 15 g verwendet. Das Gerät war dasselbe wie in Ausführungsform 1, mit Ausnahme des Aufladeelements 20.
Die Magnetwalze 21A, die in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist ein Isolierelement, und die Oberfläche 27 der Walze 21A ist leitfähig ausgebildet, um eine Spannung an die Magnetbürste 23 anzulegen. Hinsichtlich des Verfahrens zur leitfähigen Ausbildung, wie in Fig. 10(c) gezeigt, wurde der Längsinnenabschnitt vom Endabschnitt der Magnetbürste 23, der durch das Dichtelement 26 reguliert wird, leitfähig ausgebildet. Durch dieses Vorgehen ist der Endabschnitt der Magnetwalze 21A isolierend, so daß selbst dann, wenn sich die Magnetbürste 23 nach auswärts zu dem Aufladeklemmspaltabschnitt N erstreckt, der elektrisch leitfähige Pfad für die Aufladung unterbrochen wird, und daher wird die Ladung nicht in das magnetische Teilchen injiziert. Dadurch wird die Ablagerung des magnetischen Teilchens auf der Trommel verhindert.
Hinsichtlich des spezifischen Verfahrens zur leitfähigen Ausbildung der Oberfläche der Magnetwalze 21A wird nur der Endabschnitt der Walze maskiert, und die Tauchbeschichtung in dem elektrisch leitfähigen Beschichtungsmaterial wird ausgeführt. Das hier verwendete elektrisch leitfähige Beschichtungsmaterial wird der Widerstandsverringerungsbehandlung durch Dispergieren von Graphitkohlenstoff in dem Urethanharz unterzogen.
In dieser Ausführungsform wird der Endabschnitt der Magnetbürste 23 durch ein Dichtelement 26 so reguliert, daß die magnetische Einschlußkraft auf die Außenseite der Magnetbürste 23 wirkt. Im Vergleich zu der Ausführungsform 1 neigen daher die magnetischen Teilchen der Magnetbürste 23 dazu, sich in den Aufladeklemmspaltabschnitt N auszubreiten. Durch den vorstehend beschriebenen Aufbau kann jedoch die Ablagerung der magnetischen Teilchen der Magnetbürste 23 auf der Trommel signifikant verhindert werden. Die Ablagerung der magnetischen Teilchen kann ferner durch Verwendung des elektrisch leitfähigen Abschnitts 101, 102 auf der, Oberfläche an dem Endabschnitt der Trommel, wie in den Ausführungsformen 4, 5 beschrieben, ferner verhindert werden. Daher können gute Ladeeigenschaften in der Operation von langer Dauer gewährleistet werden.
Dieser Aufbau wird herangezogen, da die in dieser Ausführungsform verwendete Magnetwalze 21A ein Isolierelement ist. Erfolgt die Verwendung mit dem leitfähigen Magneten, kann der Längsendabschnitt des Magneten ein Isolierelement 24 sein, wie in dem Endabschnitt der Elektrodenhülse 22 in der Ausführungsform 1 mit denselben vorteilhaften Wirkungen.
Alle der vorstehend beschriebenen Magnetbürsten-Kontaktaufladeelemente können der Type sein, welche ein umlaufendes Endlosbandelement verwenden. Es kann eine sich nicht drehende Welle, ein Quadratstab, eine Langplatte oder dergleichen sein.

AUSFÜHRUNGSFORM 7

In den Ausführungsformen 7 bis 9 weist die Aufladevorrichtung 2 ein erstes Aufladeelement 20 und ein zweites Aufladeelement (elastisches Element) 40 auf. Der Aufbau, mit Ausnahme der Aufladevorrichtung in dem Bilderzeugungsgerät ist dasselbe wie in der Ausführungsform 1, und die ausführliche Beschreibung wird ausgelassen.
Fig. 11(a) zeigt eine Seitenschnittansicht des ersten Aufladeelements 20, Fig. 11(b) zeigt eine Längsschnittansicht davon, Fig. 12(a) zeigt eine Seitenschnittansicht, und Fig. 12(b) zeigt eine Draufsicht der Aufladevorrichtung. Das Aufladeelement 20 ist dasselbe wie das der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme des Aufbaus des Aufladeelements (ohne den Isolierabschnitt 24 in dem Aufladeelement der Fig. 3), und die ausführliche Beschreibung wird ausgelassen.
Der Drucker dieser Ausführungsform ist eine Arbeitseinheit, die eine Kartusche 30 verwendet, welche an der Hauptbaugruppe des Druckers abnehmbar angeordnet ist. Die Kartusche 30 enthält die Trommel 1, die Aufladevorrichtung 2, das erste Kontaktaufladeelement 20 und das zweite Kontaktaufladeelement 40, die Entwicklungsvorrichtung 3 und die Reinigungsvorrichtung 6 (vier Prozeßvorrichtungen).

Voraufladevorrichtung 40

Das zweite Aufladeelement 40, wie in Fig. 12 gezeigt, ist in Kontakt mit der Trommel in einer Position, welche dem Längsendabschnitt der Magnetbürste 23 des Aufladeelements 20 entspricht, zugangsseitig des Magnetbürsten-Kontaktaufladeelements 20, als das erste Aufladeelement in bezug auf die Drehrichtung (Bewegungsrichtung) der Trommel 1, in mehr besonderer Weise zwischen der Reinigungsvorrichtung 6 und dem ersten Aufladeelement 20.
Das zweite Aufladeelement 40 ist in dieser Ausführungsform ein elektrisch leitfähiger Schwamm (elastisches Element). An das zweite Aufladeelement 40 ist dieselbe Spannung, wie an die Elektrodenhülse 22 des Magnetbürsten-Aufladeelements 20 angelegt, von der Aufladevorspannungsquelle 51 angelegt. Der Zeitpunkt der Zuführung elektrischer Energie für das zweite Aufladeelement 40 ist früher, entsprechend dem Lageunterschied zwischen dem zweiten Aufladeelement 40 und dem ersten Aufladeelement 20.
Das zweite Aufladeelement 40 lädt die Oberfläche, welche dem Längsendabschnitt der Magnetbürste 23 des Magnetbürsten- Aufladeelements 20 entspricht, auf dasselbe Potential wie die Oberfläche der Trommel auf, die durch das erste Aufladeelement 20 aufgeladen wird. Der Längsbereich, der durch das zweite Aufladeelement 40 aufgeladen wird, ist von etwa 5 mm innerhalb des Bereichs (20 mm außerhalb der Position a), in welchen sich die magnetischen Teilchen, die durch den Aufladeklemmspaltabschnitt N des ersten Aufladeelements 20 herausgedrückt werden, ausbreiten können, in mehr besonderer Weise insgesamt 25 mm, einschließlich dem Endrand.
Bei diesem Aufbau wird der Abschnitt der Oberfläche der Trommel, welcher dem Magnetbürsten-Endabschnitt des Bereichs der Oberfläche der durch das erste Aufladeelement 20 aufzuladenden Trommel entspricht, vorhergehend auf dasselbe Potential wie die Oberfläche der Trommel aufgeladen, das durch das erste Aufladeelement 20 vorgesehen wird, und daher weist dieser Abschnitt dasselbe Potential wie die magnetischen Teilchen auf, so daß die Ablagerung der magnetischen Teilchen auf der Trommel 1 vermieden werden kann. Demgemäß nimmt die Menge der magnetischen Teilchen 23 nicht ab, und daher können stabile Aufladeeigenschaften gewährleistet werden, selbst im Dauerbetrieb.
Der elektrisch leitfähige Schwamm 40 des zweiten Aufladeelements ist ein geschäumtes Element aus EPDM mit einem eingestellten Widerstandswert von 1 · 10&sup6; Ohm·cm, doch ist nicht darauf begrenzt, und geschäumte Elemente aus Urethanharz, Silikongummi, NBR, EPM, CR, SBR oder dergleichen, in welchem Kohlenstoff oder Metalloxid als elektrisch leitfähiges Material dispergiert ist, kann verwendet werden.
Das zweite Aufladeelement 40 kann ein Hartgummi sein, z. B. kein elastisches Element wie Schwamm. Das elastische Element, wie z. B. Schwamm, ist zu bevorzugen, da dann der Kontakt mit der Trommel 1 stabil ist und daher die gleichmäßige Ladungsinjektion erreicht wird.
In dieser Ausführungsform wird als das elastische Element des zweiten Aufladeelements 40 Schwamm verwendet. Fell mit einem Zwischenwiderstand ist dergleichen vorteilhaft anwendbar.

AUS FÜHRUNGSFORM 8 (Fig. 13)

Diese Ausführungsform ist eine Abwandlung der vorhergehenden Ausführungsform 7, und die Verwendung erfolgt mit der Fellbürste als das zweite Aufladeelement 40. Die anderen Strukturen sind dieselben wie in der Ausführungsform 7. Die Fellbürste 40 besteht aus Rayonfasern, in welchen Kohlenstoff dispergiert ist, und weist einen Widerstandswert von 5 · 10&sup6; Ohm·cm auf, 300 Denier/50 Elementarfäden [Denier: Masse von 9000 m Faden in Gramm] und eine Dichte von 155 je 1 mm² auf.
Das Material der Fellbürste kann REC - B, REC - C, REC - M1, REC - M10 sein, im Angebot von YUNICHIKA KABUSHIKI KAISHA, Japan, CLACARBO im Angebot von TORAY KABUSHIKI KAISHA, Rayon mit dispergiertem Kohlenstoff oder ROVAL, im Angebot von MITSUBISHI RAYON KABUSHIKI KAISHA oder dergleichen. Vom Standpunkt der Beständigkeit gegenüber Umgebungsbedingungsänderungen sind REC - B, REC - C, REC - M1, REC - M10, im Angebot von YUNICHIKA KABUSHIKI KAISHA, wünschenswert.
Dieselben vorteilhaften Wirkungen wie in Ausführungsform 7 werden durch diese Ausführungsform gewährleistet. Da das zweite Aufladeelement 40 eine Fellbürste ist, ist der Kontakt mit der Trommel 1 weich, und daher kann das erforderliche Drehmoment verringert werden.

AUSFÜHRUNGSFORM 9 (Fig. 14)

In dieser Ausführungsform ist das Aufladeelement 40 mit einem Endabschnitt-Dichtelement zum Abdichten versehen, um zu verhindern, daß Toner an einem Endabschnitt der Reinigungsvorrichtung 6 austritt. Das zweite Aufladeelement 40 mit dem Dichtaufbau ist ein elektrisch leitfähiger Schwamm und ist in Kontakt in einer Position (in Fig. 12(b)) der Trommel, welche dem Längsendabschnitt der Magnetbürste 23 des Magnetbürsten-Aufladeelements 20 entspricht, die als das erste Aufladeelement funktionswirksam ist. In mehr besonderer Weise, wie in Fig. 14(b) gezeigt, ist ein elektrisch leitfähiger Schwamm 40 als ein zweites Aufladeelement, der ebenfalls als ein Endabschnitt-Dichtelement wirkt, an jedem der Längsenden der Reinigungsvorrichtungsklinge 6a aus Urethanharz vorgesehen, die auf dem Klingentragelement 61 der Reinigungsvorrichtung 6 getragen wird. Eine Aufnahmeunterlage 6b zum Aufnehmen des Toners, der durch die Reinigungsvorrichtung entfernt ist, überdeckt teilweise den elektrisch leitfähigen Schwamm 40.
Der elektrisch leitfähige Schwamm 40, der in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist ein geschäumtes Element aus EPDM, in welchem Kohlenstoffdispersion dispergiert ist, d. h., dieselbe, wie sie in Ausführungsform 7 verwendet ist. Die Fellbürste, die in Ausführungsform 8 verwendet wird, ist anwendbar, aber in diesem Fall ist ein Material hoher Dichte wünschenswert, um das Austreten des Toners zu verhindern. Dieselbe Wirkung kann bei Verwendung von elektrisch leitfähigem Filz, Textilmaterial oder dergleichen erreicht werden.
Bei diesem Aufbau wird ähnlich den Ausführungsformen 7, 8 die Oberfläche am Längsendabschnitt durch den elektrisch leitfähigen Schwamm, der auch als die Endabschnittdichtung für die Reinigungsvorrichtung 6 funktionswirksam ist, vorhergehend auf dasselbe Potential wie das erste Aufladeelement aufgeladen. Daher weist der Abschnitt der Trommel, der dem Längsendabschnitt (b) entspricht, dasselbe Potential wie die magnetischen Teilchen auf, wodurch die Ablagerung der magnetischen Teilchen auf der Trommel verhindert wird.
Bei dem Aufbau dieser Ausführungsform ist das zweite Aufladeelement 40 auch als die Endabschnittdichtung der Reinigungsvorrichtung 6 funktionswirksam, und daher besteht keine Notwendigkeit zum Vorsehen eines zusätzlichen Raums für das zweite Aufladeelement 40, wodurch eine Verringerung der Abmessungen der Vorrichtung erreicht wird. Das erste Aufladeelement kann das Aufladeelement in den Ausführungsformen 1 bis 3 und 6 sein. Das lichtempfindliche Element kann dasselbe sein wie in den Ausführungsformen 4 und 5.
Das Magnetbürsten-Aufladeelement 20, wie das erste Aufladeelement in den Ausführungsformen 7 bis 9, kann ein endloses Bandelement sein. Es kann eine Stange sein, ein Quadratstab, eine Längsplatte oder dergleichen. Die Magnetbürste 23 kann durch direktes Anziehen der magnetischen Teilchen an das Magnetelement ausgebildet werden, das eine elektrisch leitfähig ausgebildete Oberfläche aufweist. Das zweite Aufladeelement 40 kann ein Drehelement sein.
Das erste Aufladeelement der Ausführungsformen 7 bis 9 kann das Aufladeelement in den Ausführungsformen 1 bis 3 und 6 sein. Das lichtempfindliche Element in den Ausführungsformen 7 bis 9 kann das eine der Ausführungsformen 4 und 5 sein.

AUSFÜHRUNGSFORM 10 (Fig. 15)

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Aufladevorrichtung wird nachstehend beschrieben. In den Ausführungsformen 10 bis 13 ist ein elastisches Element an den Endabschnitten in Längsrichtung des Aufladeelements als ein Aufladeelement vorgesehen. Der Aufbau des Bilderzeugungsgeräts, ausgenommen die Aufladevorrichtung, ist derselbe wie in Ausführungsform 1, und daher wird die ausführliche Beschreibung zur Vereinfachung ausgelassen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 15 wird nachstehend der Endabschnitt des Aufladeelements in dieser Ausführungsform beschrieben. Fig. 15 zeigt eine Längsschnittansicht des Aufladeelements 20. Ein elektrisch leitfähiger Schwammabschnitt (elastisches Element) 41 ist an dem Endabschnitt der Aufladehülse 22 (Endabschnitt des Magneten 22) in Längsrichtung angeordnet. In dieser Figur ist nur ein Ende gezeigt. Der Schwamm 41 ist ebenfalls an dem anderen Ende vorgesehen. Der Außendurchmesser des Schwammabschnitts 41 ist 2 mm größer als der Außendurchmesser der Aufladehülse 22 von 16 mm, um einen Klemmspalt vorzusehen, der zur Aufladung ausreichend ist. Da diese angedrückt wird, um den Spalt zwischen dem lichtempfindlichen Element 1 und der Hülse 22 so zu erhalten, daß dieser einen Radius von 8,5 mm in dem Kontaktabschnitt aufweist. Der Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element 1 wird stabilisiert, um die gleichmäßige Injektion der Ladung zu erreichen, wenn der Schwammabschnitt 41 aus einem elastischen Element ist, wie z. B. ein Schwamm, als dann, wenn dieser z. B. aus Hartgummi ist. In anderen Worten, durch die Verwendung des elastischen Elements 41 kann dieses mit dem lichtempfindlichen Element 1 gleichmäßig in Kontakt gelangen, um die gleichmäßige Injektion der Ladung zu gestatten. Hier ist der verwendete Schwamm ein Element aus geschäumtem EPDM mit einem durch Dispergieren von Kohlenstoff eingestellten Widerstandswert von 1 · 10&sup6; Ohm·cm, doch dies ist nicht einschränkend, und das elektrisch leitfähige Material kann in Urethanharz, Silikongummi, NBR, EPM, CR, SBR oder dergleichen aufgeschäumtem Elemente dispergierter Kohlenstoff oder dispergiertes Metalloxid sein.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird der Endabschnitt in Längsrichtung des Aufladeelements 20 durch den elektrisch leitfähigen Schwammabschnitt 41 aufgeladen, und daher wird das lichtempfindliche Element 1 auf dasselbe Potential wie das magnetische Teilchen 23 aufgeladen, so daß die Ablagerung des magnetischen Teilchens 23 auf dem lichtempfindlichen Element 1 verhindert werden kann. Der Schwammabschnitt 41 ist auch als eine Dichtung für die magnetischen Teilchen 23 funktionswirksam, so daß die magnetischen Teilchen 23 nicht auf leichte Weise in die in Längsrichtung auswärtigen Abschnitte in dem Aufladeklemmspalt N bewegt werden. Daher kann die Verminderung der magnetischen Teilchen 23 verhindert werden, wodurch stabile Aufladeeigenschaften selbst bei langdauerndem Einsatz erreicht werden.
In dieser Ausführungsform ist das elastische Element ein Schwamm, doch dieselbe Wirkung wird bei Verwendung des Zwischenfilzes erreicht.

AUSFÜHRUNGSFORM 11 (Fig. 16)

In dieser Ausführungsform ist ein Endabschnitt einer Magnetbürste, d. h. der Endabschnitt der Aufladehülse, eine Fellbürste.
In mehr besonderer Weise, wie in Fig. 16 gezeigt, ist der Endabschnitt der Aufladehülse 22 mit einer Fellbürste 42 versehen, die Fasern aus Rayon, in dem Kohlenstoff dispergiert ist, aufweist. Die Fellbürste 42 weist einen Widerstandswert von 5 · 10&sup6; Ohm·cm, 300 Denier/50 Einzelfasern auf und deren Anzahl beträgt 155 je 1 mm².
Das Material der Fellbürste ist REC - B, REC - C, REC - Ml, REC - M10, im Angebot von YUNICHIKA KABUSHIKI KAISHA, SA - 7, im Angebot von TORAY KABUSHIKI KAISHA, THUNDERRON, im Angebot von NIHON SANO KABUSHIKI KAISHA, BELLTRON, im Angebot von KANEBO KABUSHIKI KAISHA, CLACARBO, im Angebot von KURARE KABUSHIKI KAISHA, ein Rayon mit dispergiertem Kohlenstoff, ROBAL, im Angebot von MITSUBISHI RAYON KABUSHIKI KAISHA oder dergleichen. Vom Standpunkt der Beständigkeit gegenüber Umgebungsbedingungsänderungen sind REC - B, REC - C, REC - M1, REC - M10, im Angebot von YUNICHIKA KABUSHIKI KAISHA, wünschenswert.
Bei diesem Aufbau wird der äußere Endabschnitt des Aufladeelements 2 in Längsrichtung durch die Fellbürste 42 aufgeladen, und daher weist das lichtempfindliche Element 1 dasselbe Potential wie das magnetische Teilchen 23 auf, wodurch die Ablagerung der magnetischen Teilchen 23 auf dem lichtempfindlichen Element 1 verhindert wird. Daher kann die Verminderung der magnetischen Teilchen 23 der Magnetbürste vermieden werden, so daß die Aufladeeigenschaften bei langdauernder Verwendung stabil sind.
Durch die Verwendung der Fellbürste 42 ist der Kontakt mit dem Aufladeelement 2 weich, so daß das erforderliche Drehmoment kleiner ist.

AUSFÜHRUNGSFORM 12 (Fig. 17)

In dieser Ausführungsform ist der Abschnitt des Aufladeelements, welcher dem Bildbereich des lichtempfindlichen Elements entspricht, die Magnetbürste, und der Endabschnitt ist mit einem fest angeordneten elektrisch leitfähigen Schwamm (nicht drehbar) versehen.
Fig. 17 zeigt den speziellen Aufbau. Der elektrisch leitfähige Schwamm 43 ist an dem Tragelement 44 fest angeordnet, so daß dieser dasselbe Potential wie das magnetische Teilchen aufweist, das die Elektrizität durch Kontakt mit der Aufladehülse 22 zuführt, wodurch es das lichtempfindliche Element 1 auflädt. Der elektrisch leitfähige Schwamm 43, der in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist das geschäumte Element aus EPDM, das in Ausführungsform 10 verwendet ist. Der elektrisch leitfähige Schwamm 43 kann eine Fellbürste 42 sein, die in Ausführungsform 11 verwendet ist.
Bei diesem Aufbau werden ähnlich den Ausführungsformen 10 und 11 die äußeren Längsendabschnitte des Aufladeelements 2 durch den elektrisch leitfähigen Schwamm 43 so aufgeladen, daß das lichtempfindliche Element dasselbe Potential wie das magnetische Teilchen 23 aufweist, wodurch die Ablagerung der magnetischen Teilchen 23 auf dem lichtempfindlichen Element 1 vermieden wird. In Ausführungsform 10 und Ausführungsform 11 wird das elastische Element, wie z. B. der Schwammabschnitt 41 oder die Fellbürste 42 an dem Endabschnitt als eine Einheit mit der Magnetbürste gedreht. Die magnetischen Teilchen 23 können auf der Oberfläche des elastischen Elements in einer Position abgelagert werden, die von dem Aufladeklemmspalt beabstandet ist. Wenn dann das lichtempfindliche Element 1 und der Aufladeklemmspalt anschließend miteinander in Kontakt gelangen, können die magnetischen Teilchen 23 zwischen das lichtempfindliche Element 1 und das elastische Element eintreten. Wenn dies eintritt, kann die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 1 beschädigt werden. Bei dem Aufbau dieser Ausführungsform ist dieselbe Oberfläche immer in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element. Daher treten die magnetischen Teilchen 23 hier nicht ein. Somit kann die Gefahr der Beschädigung des lichtempfindlichen Elements 1 verringert werden.
Somit verringert sich nicht die Anzahl der magnetischen Teilchen 23 der Magnetbürste, so daß die stabilen Aufladeeigenschaften bei langdauernder Verwendung erhalten bleiben und die Beschädigung des lichtempfindlichen Elements 1 verhindert werden kann.

AUSFÜHRUNGSFORM 13

In dieser Ausführungsform wird der Abschnitt des Aufladeelements, der dem Bildbereich des lichtempfindlichen Elements entspricht, durch eine Magnetbürste ausgebildet, und der Endabschnitt ist der elektrisch leitfähige Schwamm, welcher unabhängig von der Magnetbürste drehbar ist.
Fig. 18 zeigt einen spezifischen Aufbau. Der elektrisch leitfähige Schwamm 45 ist an einem Abschnitt 22a mit kleinem Durchmesser der Aufladehülse 22 angeordnet und ist mit den magnetischen Teilchen 23 in Kontakt und weist daher dasselbe Potential wie die magnetischen Teilchen 23 auf, wodurch das lichtempfindliche Element 1 aufgeladen wird. Wie in Fig. 19 gezeigt, werden der elektrisch leitfähige Schwamm 45 und die Aufladehülse 22 voneinander unabhängig gedreht. Speziell dreht sich die Aufladehülse 22 in die Richtung des Pfeils R2, und das lichtempfindliche Element 1 dreht sich in die Richtung R1. Der elektrisch leitfähige Schwamm 45 dreht sich in die Richtung R3 und wird von dem lichtempfindlichen Element 1 geschleppt (wird durch den Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element angetrieben). Der elektrisch leitfähige Schwamm 45, der in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist das geschäumte Element aus EPDM, das in Ausführungsform 10 verwendet wird. Anstelle des elektrisch leitfähigen Schwamms 45 ist die in Ausführungsform 11 verwendete Fellbürste einsetzbar.
Bei diesem Aufbau werden dieselben vorteilhaften Wirkungen erreicht. Außerdem wird der elektrisch leitfähige Schwamm (elastisches Element) 45 an dem Endabschnitt durch das lichtempfindliche Element 1 angetrieben, und selbst wenn die magnetischen Teilchen 23 zwischen dem elastischen und elektrisch leitfähigen Schwamm 45 und das lichtempfindliche Element 1 eintreten, gehen die magnetischen Teilchen 23 hindurch, während sie auf einfache Weise geklemmt werden, so daß das lichtempfindliche Element 1 nicht beschädigt wird.
Die Verringerung der Anzahl der magnetischen Teilchen 23 ist vermeidbar, so daß die Stabilität der Aufladeeigenschaften bei langdauerndem Betrieb erhalten wird und die Beschädigung des lichtempfindlichen Elements 1 vermieden werden kann.
Das Aufladeelement der Ausführungsformen 10 bis 13 und das lichtempfindliche Element der Ausführungsformen 4 und 5 können kombiniert werden. Das Aufladeelement der Ausführungsformen 10 bis 13 und das zweite Aufladeelement der Ausführungsformen 7 bis 9 können ebenfalls kombiniert werden.
In dem Fall einer Magnetbürste, wie bei der Magnetbürsten- Zweikomponenten-Entwicklungsvorrichtung, ist der Entwicklungskontrast (Differenz zwischen dem Entwicklungspotential und dem Potential der Trommeloberfläche) kleiner als der Aufladekontrast (Differenz zwischen dem Aufladepotential und dem Potential der Trommeloberfläche). Daher ist die Trägerablagerung der Magnetbürste auf der Trommel nicht so wesentlich wie in dem Fall, wenn die Magnetbürste als die Aufladevorrichtung verwendet wird. Wenn die Magnetbürste als die Aufladevorrichtung verwendet wird, liegt der Toner in der Magnetbürste vor, so daß der Toner zuerst auf der Trommel abgelagert wird. Dies ist der Fall, weil der Toner leichter als der Träger der Magnetbürste ist, und der Widerstand ist höher als der des Trägers, und daher ist das zurückbehaltene Aufladepotential höher. Somit wird der Toner wesentlich leichter auf der Trommel abgelagert. Daher wird der Träger der Magnetbürste weniger auf der Trommel abgelagert.
In den vorhergehenden Ausführungsformen ist die Differenz zwischen dem Potential des magnetischen Teilchens, das an dem Endabschnitt des Aufladeelements in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element ist, und dem Potential des lichtempfindlichen Elements vermindert oder gleich Null, wodurch die Ablagerung der magnetischen Teilchen auf dem lichtempfindlichen Element vermieden wird.
Unsere entsprechende Anmeldung Nr. 95305485.5 (unsere Dokumentennummer 2387130), angemeldet an dem gleichen Tag wie die vorliegende Anmeldung, ist auf einen Erfindungsgegenstand gerichtet, welcher ähnlich dem der vorliegenden Anmeldung ist.

Claims

1. Aufladevorrichtung, die aufweist:

- ein Aufladeelement (20) zum Aufladen eines aufzuladenden Elements (1), wobei das Aufladeelement ein elektrisch leitfähiges, sich längs erstreckendes Tragelement (22) aufweist, um magnetische Teilchen in der Form einer Magnetbürste so zu tragen, daß die magnetischen Teilchen mit dem aufzuladenden Element in Kontakt bringbar sind und diesem während der Operation eine Spannung zugeführt wird,

gekennzeichnet durch:

- eine Vorrichtung, um an einem Längsendabschnitt des Tragelements die Kraft des elektrischen Felds, die auf die magnetischen Teilchen in der Richtung von dem Tragelement zu dem aufzuladenden Element (1) wirkt, zu verringern oder aufzuheben.

2. Aufladevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zum Verringern oder zum Aufheben der Kraft ein Element (223) aufweist, das an dem Endabschnitt angeordnet und gegenüber dem Tragelement elektrisch isoliert ist.

3. Aufladevorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das elektrisch isolierte Element (223) ein zweites elektrisch leitfähiges Element ist.

4. Aufladevorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das zweite elektrisch leitfähige Element (223 in Fig. 6 und 7) elektrisch geerdet ist.

5. Aufladevorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das elektrisch leitfähige Element (22) die magnetischen Teilchen trägt.

6. Aufladevorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Element, das gegenüber dem Tragelement isoliert ist, mit den magnetischen Teilchen in Kontakt bringbar ist.

7. Aufladevorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Tragelement eine Tragwalze ist.

8. Aufladegerät, das ein Bildtragelement (1) aufweist, welches als das aufzuladende Element wirkt, und eine Aufladevorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

9. Gerät gemäß Anspruch 8, wobei das Bildtragelement (1) eine Ladungsinjektionsschicht (13) aufweist, in welche durch den Kontakt mit den magnetischen Teilchen eine Ladung injiziert wird.

10. Gerät gemäß Anspruch 9, wobei die Ladungsinjektionsschicht (13) einen Volumenwiderstand von 1 · 10&sup9; - 1 · 10&sup5; Ohm aufweist.

11. Gerät gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei ein Widerstand der magnetischen Teilchen 1 · 10&sup9; - 1 · 10&sup7; Ohm beträgt.

12. Gerät gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, das ein zweites Aufladeelement (40) aufweist, welches an einem Endabschnitt des aufzuladenden Elements (1) angeordnet ist, um einen Bereich des aufzuladenden Elements (1) aufzuladen, der dem Endabschnitt des Aufladeelements (1) entspricht, wobei durch das zweite Aufladeelement (40) der Operationsbereich angepaßt wird, ein Potential derselben Ladungspolarität wie die Ladung aufzunehmen, die durch das erste Aufladeelement (20) auf den Bereich einwirkt.

13. Gerät gemäß Anspruch 12, wobei das zweite Aufladeelement (40) mit dem Bereich in Kontakt bringbar ist.

14. Gerät gemäß Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei das zweite Aufladeelement (40) aus einem elastischen Material ist.

15. Gerät gemäß Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei das zweite Aufladeelement (40) ein Schwamm oder eine Faserbürste ist.

16. Gerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das erste Aufladeelement (20) und das zweite Aufladeelement (40) bei der Operation mit einer gemeinsamen Spannung versorgt werden.

17. Gerät gemäß einem der Ansprüche 8 bis 16, wobei das Bildtragelement eine Trommel ist.

18. Gerät gemäß einem der Ansprüche 8 bis 17, wobei das Bildtragelement und die Aufladevorrichtung in einer Arbeitseinheit (30) vorgesehen sind, welche in einem Bilderzeugungsgerät abnehmbar angeordnet werden kann.