DE4345490C2 - Contact charger - Google Patents

Abstract

Eine Kontaktladevorrichtung zur externen Ladung, welche einem zu ladenden Element (50) zugeführt werden, indem ein Kontaktelement (10), an dem eine externe Spannung angelegt ist, mit dem zu ladenden Element (50) in Kontakt gebracht wird, welches wenigstens eine Unterschicht (52) aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Ungleichung gilt DOLLAR A log(R) >= log{Rp È (Va - Vt)/Vt} + (alpha - beta) È log(S/s) + gamma È log(i/I), DOLLAR A wobei DOLLAR I1 ist, und DOLLAR A Va (V): Die an dem Kontaktelement (10), welches sich mit dem zu ladenden Element (50) in Kontakt befindet, angelegte Spannung; I (muA): Der von dem Kontaktelement (10) zu dem zu ladenden Element (50) fließende Strom; S (cm·2·): Kontaktfläche des zu ladenden Elements (50) und des Kontaktelements (10); R (OMEGA): Widerstand des Kontaktelements (10), wenn der Strom I (muA) in einem Bereich eingespeist wird, welcher dem Kontaktbereich S (cm·2·) des Kontaktelements (10) entspricht; gamma: Stromabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements (10); 1 - beta: Flächenabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements (10); s (cm·2·): Fläche eines schadhaften Teils des zu ladenden Elements (50); Vt (V): Durchschlagspannung der Unterschicht (52); i (muA): Strom, welcher in einem Bereich der Unterschicht (52), der dem Kontaktbereich S (cm·2·) entspricht, fließt, wenn in dem Bereich eine Spannung angelegt ist, die geringfügig unterhalb der Durchschlagspannung Vt (V) liegt; Rp (OMEGA): Widerstand der Unterschicht (52), wenn der Strom i (muA) in einem Bereich der ...A contact charging device for external charging, which is supplied to an element (50) to be charged, by contacting a contact element (10), to which an external voltage is applied, with the element (50) to be charged, which element has at least one underlayer ( 52), is characterized in that the following inequality applies: DOLLAR A log (R)> = log {Rp È (Va - Vt) / Vt} + (alpha - beta) È log (S / s) + gamma È log (i / I), DOLLAR A where DOLLAR is I1, and DOLLAR A Va (V): the voltage applied to the contact element (10) which is in contact with the element (50) to be charged; I (muA): The current flowing from the contact element (10) to the element (50) to be charged; S (cm · 2 ·): contact area of the element (50) to be charged and the contact element (10); R (OMEGA): resistance of the contact element (10) when the current I (muA) is fed in an area which corresponds to the contact area S (cm * 2 *) of the contact element (10); gamma: current dependence of the resistance of the contact element (10); 1 - beta: area dependence of the resistance of the contact element (10); s (cm · 2 ·): area of a defective part of the element (50) to be loaded; Vt (V): breakdown voltage of the underlayer (52); i (muA): Current which flows in an area of the lower layer (52) which corresponds to the contact area S (cm * 2 *) when a voltage is applied in the area which is slightly below the breakdown voltage Vt (V) ; Rp (OMEGA): resistance of the lower layer (52) when the current i (muA) is in a range of ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung vom Kontakttyp, wie sie beispielsweise in bilderzeugenden Vorrichtungen, wie Druckern, Videodruckern, Facsimile- Geräten, Kopiergeräten oder einer Anzeigevorrichtung vorkommt, insbesondere eine Kontaktladevorrichtung, wie sie in bilderzeugenden Geräten verwendet wird.The present invention relates to a loading device from Contact type, such as that used in imaging Devices such as printers, video printers, facsimile Devices, copiers or a display device occurs, in particular a contact charging device such as that is used in imaging devices.

Speziell betrifft die Erfindung eine Kontaktladevorrichtung zum Laden oder Entladen eines zu ladenden Elementes, indem ein Ladeelement, welches mit einer externen Spannung versorgt wird, mit dem zu ladenden Element in Kontakt gebracht wird, sowie einer Kontaktübertragungsvorrichtung zum Übertragen von Entwickler auf ein Aufnahmemedium für die Bildübertragung von dem zu ladenden Element, wenn das Aufnahmemedium für die Bildübertragung einen Zwischenraum zwischen einem mit einer externen Spannung versorgten Transferelement und dem zu ladenden Element passiert. Das Ladeelement und das Transferelement werden im folgenden als Kontaktelement bezeichnet.In particular, the invention relates to a contact charging device for loading or unloading an element to be loaded by a charging element that supplies an external voltage is brought into contact with the element to be loaded, and a contact transmission device for transmitting Developer on a recording medium for image transfer from the item to be loaded if the recording medium for the Image transmission a space between one with one external voltage supplied transfer element and the loading element happens. The charging element and that Transfer element are referred to below as a contact element designated.

In einer bilderzeugenden Vorrichtung auf der Basis eines elektrostatischen Elektrofotografiersystems wird ein latentes elektrostatisches Bild auf einer Fotorezeptortrommel erzeugt, das latente Bild zieht Toner an, und das erzeugte Tonerbild wird auf ein Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung übertragen.In an imaging device based on a electrostatic electrophotography system becomes a latent generates an electrostatic image on a photoreceptor drum, the latent image attracts toner and the generated toner image is on a recording medium for image transfer transfer.

Die in dem Elektrofotografiersystem verwendete Fotorezeptortrommel ist so aufgebaut, daß auf der Oberfläche der Trommel als Basis eine Unterschicht ausgebildet ist, und auf der Fotorezeptorschicht, deren elektrische Leitfähigkeit sich in Abhängigkeit von Licht verändert, der Fotorezeptor ausgebildet ist. In einigen Fällen befindet sich die Fotorezeptorschicht auch direkt auf der Oberfläche der Trommel, ohne daß eine Unterschicht verwendet wird.The one used in the electrophotography system Photoreceptor drum is constructed so that on the surface an underlayer is formed as the base of the drum, and on the photoreceptor layer, its electrical conductivity changes depending on light, the photoreceptor is trained. In some cases, the  Photoreceptor layer also directly on the surface of the Drum without using an underlayer.

Die Trommel ist aus einem derartigen Metall aufgebaut, welches die geforderte Steifigkeit aufweist und das Ausbilden eines harten, elektrisch isolierenden Films auf deren Oberfläche leicht ermöglicht. Ein Metall, das diese Ansprüche erfüllt, ist Aluminium. Die Unterschicht ist üblicherweise ein Oxidfilm oder ein elektrisch nicht leitender Film, welcher auf der Oberfläche der Trommel ausgebildet ist.The drum is made of such a metal which has the required rigidity and the formation a hard, electrically insulating film on their Surface allows easily. A metal that meets these demands is aluminum. The lower layer is common an oxide film or an electrically non-conductive film, which is formed on the surface of the drum.

Ein organisches oder anorganisches Material, das als Fotorezeptorschicht verwendet wird, zeigt elektrische Isoliereigenschaften in solch einem Ausmaß, daß es Ladungen zurückhält, wenn sie nicht dem Licht ausgesetzt ist, und daß es Ladungen abgibt, wenn es Licht ausgesetzt ist. Wenn die Fotorezeptorschicht ein organisches Material ist, wird diese gebildet, indem die Trommel mit der darauf ausgebildeten Unterschicht in eine Präparationsflüssigkeit eingetaucht wird, welche durch Auflösen des organischen Materials in einem Lösungsmittel gebildet worden ist. Wenn die Fotorezeptorschicht aus einem anorganischen Material hergestellt wird, erfolgt dies durch Bedampfen des organischen Materials auf die auf einer Trommel ausgebildeten Unterschicht.An organic or inorganic material that as Photoreceptor layer used shows electrical Insulating properties to such an extent that there are charges withholds when not exposed to light, and that it releases charges when exposed to light. If the Photoreceptor layer is an organic material, this will formed by the drum with the one formed thereon Immersed lower layer in a preparation liquid which is obtained by dissolving the organic material in a solvent has been formed. If the Photoreceptor layer made of an inorganic material is produced, this is done by steaming the organic material on those formed on a drum Lower class.

Die so aufgebaute Fotorezeptorschicht wird mittels eines festgelegten Potentials durch eine Koronaladevorrichtung, eine Kontaktladevorrichtung oder ähnliches geladen. Unter dieser Bedingung wird die Fotorezeptorschicht auf der Trommel Lichtstrahlen oder einem optischen Bildmuster gemäß Bilddaten ausgesetzt, um darauf ein latentes elektrostatisches Bild zu formen. Die elektrischen Widerstandswerte werden nur in den Bereichen der Fotorezeptorschicht, die dem Licht ausgesetzt sind, selektiv reduziert, so daß die auf der Oberfläche befindlichen Ladungen verschwinden und das Potential darauf abnimmt.The photoreceptor layer thus constructed is by means of a fixed potential by a corona charger, a contact charger or the like. Under this condition becomes the photoreceptor layer on the drum Light rays or an optical image pattern according to image data exposed to a latent electrostatic image to form. The electrical resistance values are only in the Areas of the photoreceptor layer exposed to light are selectively reduced so that those on the surface  existing charges disappear and the potential on them decreases.

Dann wird geladener Toner mit der das latente elektrostatische Bild tragenden Fotorezeptorschicht in Kontakt gebracht, so daß der Toner nur von Bereichen angezogen wird, die dem Licht ausgesetzt oder nicht ausgesetzt sind, und zwar mittels einer elektrostatischen Kraft, wodurch ein Tonermuster auf der Fotorezeptorschicht gebildet wird.Then charged toner with the latent electrostatic image bearing photoreceptor layer in Contacted so that the toner only from areas is attracted to the light or not exposed, by means of an electrostatic Force, creating a toner pattern on the photoreceptor layer is formed.

Dann wird ein Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung in Richtung auf die Oberfläche der Fotorezeptortrommel synchron mit der Drehung der das Tonerbild auf der Oberfläche tragenden Trommel bewegt. Dann wird das Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung mit einer Polarität entgegengesetzt zur Polarität des geladenen Toners geladen. Das Tonermuster auf der Trommel wird von dem Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung angezogen, so daß das Tonermuster auf dem Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung aufgezeichnet wird.Then, a recording medium for image transfer in Direction on the surface of the PR drum synchronously with the rotation of the toner image on the surface carrying drum moves. Then the recording medium for image transmission with one polarity opposite charged to the polarity of the charged toner. The toner pattern on the drum is from the recording medium for the Image transfer attracted so that the toner pattern on the Recording medium recorded for image transfer becomes.

Die Vorrichtung zum Laden der Fotorezeptortrommel, die Entladevorrichtung zum Entfernen von Restladung auf der Trommel und die Übertragungsvorrichtung zum Übertragen des Tonermusters auf das Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung gehören zu den Vorrichtungen, um Ladungen auf eine Trommel zu übertragen und diese von der Trommel wieder zu entfernen. Herkömmlich wird die genannte Koronaladevorrichtung, welche mittels einer Koronaentladung geladene Partikel verwendet, in solchen Vorrichtungen eingesetzt.The device for loading the photoreceptor drum, the Unloading device to remove residual cargo on the Drum and the transfer device for transferring the Toner pattern on the recording medium for the Image transmission are among the devices to charge on to transfer a drum and this from the drum again to remove. Conventionally, the one mentioned Corona charger, which by means of a corona discharge charged particles used in such devices used.

Bei der Verwendung von Koronaladevorrichtungen entsteht in jedem Fall Ozon, welches die Luft verunreinigt. Um dies zu verhindern, wurden in jüngster Zeit Kontaktladevorrichtungen und Kontaktübertragungsvorrichtungen, welche nur eine außerordentlich geringe Menge Ozon erzeugen, verwendet. Bei der Kontaktladevorrichtung wird eine Bürste aus leitfähigen Fasern oder eine Walze aus leitendem elastischen Material, welche mit einer externen Spannung versorgt werden, mit der Oberfläche der Fotorezeptortrommel in Kontakt gebracht, während das Kontaktelement, d. h. die Bürste oder die Walze, in Bezug auf die Trommel bewegt wird. Ein kleiner Funken wird in dem Zwischenraum zwischen dem Kontaktelement und der Trommeloberfläche erzeugt, wenn diese sich einander nähern oder wenn diese sich voneinander trennen. Durch diesen Vorgang wird die Fotorezeptortrommel geladen.When using corona charging devices, in in any case ozone that pollutes the air. To do this prevent, have recently been contact charging devices  and contact transfer devices which are only one generate an extremely small amount of ozone. At the contact charger becomes a brush made of conductive Fibers or a roller made of conductive elastic material, which are supplied with an external voltage with which Brought the surface of the photoreceptor drum into contact, while the contact element, d. H. the brush or the roller, is moved with respect to the drum. A little spark will in the space between the contact element and the Drum surface created when they approach each other or if they separate. Through this The photoreceptor drum is loaded.

In der Kontaktübertragungsvorrichtung wird bewirkt, daß eine Bürste aus leitfähigen Fasern oder eine Walze aus leitfähigem elastischem Material, welche mit einer externen Spannung versorgt werden, einander in einem Zustand nahekommen, in dem das Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung sich dazwischen befindet. Zu dieser Zeit wird das Kontaktelement relativ zu der Trommel bewegt. Ein kleiner Funke wird in dem Zwischenraum zwischen dem Kontaktelement und dem Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung erzeugt, wenn sich diese einander nähern oder wenn sich diese voneinander entfernen. Durch diesen Vorgang wird das auf der Fotorezeptortrommel befindliche Bild auf das Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung übertragen.In the contact transfer device, a Brush made of conductive fibers or a roller made of conductive elastic material with an external tension be cared for, come close to each other in a state in which the recording medium for image transfer itself located in between. At this time the contact element moved relative to the drum. There is a little spark in that Space between the contact element and the Recording medium for image transfer generated when these are approaching each other or if they are different from each other remove. Through this process, the on the PR drum image on top of that Transfer recording medium for image transmission.

Wenn das Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung sich nicht zwischen dem Kontaktelement und der Trommeloberfläche befindet, wird an dem Kontaktelement eine Spannung angelegt, um das Kontaktelement zu reinigen, wodurch der auf dem Kontaktelement befindliche Toner sich auf die Trommeloberfläche bewegt.When the recording medium for image transfer is not between the contact element and the drum surface a voltage is applied to the contact element, to clean the contact element, causing the on the Contact element located toner on the Drum surface moves.

Das Entladephänomen wird ebenfalls in der Kontaktladevorrichtung und der Kontaktübertragungsvorrichtung verwendet. Entsprechend wird eine Spannung von etwa 0,5 bis 1,5 kV, welche geringer ist als die Spannung für eine Koronaentladung, zwischen dem Kontaktelement und der Fotorezeptortrommel angelegt. Um die Durchschlagspannung von über 0,5 bis 1,5 kV zu halten, muß die Spannung gleichmäßig in der Fotorezeptorschicht und der Unterschicht verteilt werden, um diese nicht zu beschädigen.The discharge phenomenon is also in the Contact charging device and the contact transfer device  used. Accordingly, a voltage of about 0.5 to 1.5 kV, which is less than the voltage for one Corona discharge, between the contact element and the PR drum laid out. To breakdown voltage of To keep above 0.5 to 1.5 kV, the voltage must be even distributed in the photoreceptor layer and the lower layer not to damage them.

Wo die Fotorezeptorschicht einen schadhaften Teil oder Teile und ein feines Loch oder Löcher mit einem staubartigen daran befindlichen Material aufweist, z. B. Fremdmaterial, welche Wege für den Stromfluß zur Verfügung stellen, fließt der Strom konzentrisch durch diese Stromwege.Where the photoreceptor layer has a defective part or parts and a fine hole or holes with a dusty one on it located material, e.g. B. Foreign material, which Providing paths for the flow of electricity, the flows Current concentric through these current paths.

Wenn das Kontaktelement mit den schadhaften Teilen oder den feinen Löchern in Kontakt kommt, bewirkt die an dem Kontaktelement anliegende Spannung, daß Strom zu dem von den schadhaften Teilen und dem Fremdmaterial in den feinen Löchern gebildeten Leitungswegen fließt, da die Inpendanz der Leitstrecken geringer ist als der übrigen Teile der Fotorezeptorschicht. Dann tritt kein Entladephänomen zwischen diesen oder dem Kontaktelement und der Fotorezeptorschicht auf.If the contact element with the defective parts or the comes into contact with fine holes Contact element applied voltage that current to that of the defective parts and foreign material in the fine Holes formed by conduits flow because of the inpendance of the Routes is less than the rest of the PR layer. Then no discharge phenomenon occurs this or the contact element and the photoreceptor layer on.

Wenn der durch die feinen Löcher fließende Strom einen vorbestimmten Wert für einen entsprechenden Schaltkreis übersteigt, fällt die an dem Kontaktelement oder dem Ladeelement angelegte Spannung ab, so daß in dem Zwischenraum zwischen dem Ladeelement und der Fotorezeptorschicht keine Entladung stattfindet. Das Resultat davon ist, daß nur der Kontaktbereich des Teils der Fotorezeptorschicht, welcher die feinen Löcher enthält und sich in axialer Richtung erstreckt, und welcher sich in Kontakt in dem Ladeelement befindet, unter einer schwachen Entladung leidet. Der Teil mit der schwachen Entladung erscheint als weißer Streifen bei der normalen Entwicklung und als schwarzer Streifen bei der inversen Entwicklung. Dies vermindert die Bildqualität erheblich.When the current flowing through the fine holes is one predetermined value for a corresponding circuit exceeds, falls on the contact element or the Charging element applied voltage, so that in the space none between the charging element and the photoreceptor layer Discharge takes place. The result of this is that only the Contact area of the part of the photoreceptor layer that the contains fine holes and extends in the axial direction, and which is in contact in the charging element, suffers from a weak discharge. The part with the weak discharge appears as a white stripe on the normal development and as a black stripe in the  inverse development. This degrades the picture quality considerably.

Weiterhin ist der konzentrisch in die außerordentlich geringen Bereiche fließende Strom übermäßig groß. Dieser übermäßig hohe Strom erhitzt das Ladeelement in diesen Bereichen und das Fremdmaterial in und um die feinen Löcher. Die Qualität des Materials des Ladeelements verändert sich und die feinen Löcher der Fotorezeptorschicht werden vergrößert, wodurch ernsthafte Probleme in dem Gerät geschaffen werden.Furthermore, it is concentric in the extraordinary low current flowing areas excessively large. This Excessively high current heats the charging element in it Areas and the foreign matter in and around the fine holes. The quality of the material of the loading element changes and the fine holes of the photoreceptor layer enlarges, causing serious problems in the device be created.

Um dieses Problem zu lösen, wurde weiterhin eine Technik eingesetzt, bei welcher der untere Grenzwert des Widerstands des Ladeelements begrenzt wird, wie dies in den veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. Sho.56-132356, 58-49960 und 64- 73365 beispielsweise beschrieben ist. Gemäß einer der beschriebenen Techniken wird der spezifische Volumenwiderstand des Ladeelements in einem Bereich zwischen 10⁵ und 10¹¹ (Ω/cm) festgesetzt.In order to solve this problem, a technique has also been adopted in which the lower limit value of the resistance of the charging element is limited, as described in Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho. 56-132356, 58-49960 and 64-73365, for example . According to one of the techniques described, the volume resistivity of the charging element is set in a range between 10 ⁵ and 10 ¹¹ (Ω / cm).

Techniken, welche ein mehrschichtiges Ladeelement verwenden, so daß der spezifische Volumenwiderstand der äußeren Schicht größer ist als der der inneren Schicht, wurden in den veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldungen Nr. Sho.64-73364 und Hei.4-138477 sowie dem US-Patent 5126913 beispielsweise vorgeschlagen.Techniques using a multi-layer loading element so that the volume resistivity of the outer layer is larger than that of the inner layer published Japanese unexamined patent applications No. Sho.64-73364 and Hei.4-138477 and U.S. Patent 5126913 suggested for example.

Insbesondere beschreibt die veröffentlichte ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. Hei.4-138477 ein Ladeelement mit einer mehrschichtigen Struktur, so daß die Oberflächenschicht eine anisotrope Leitfähigkeit zeigt und einen Widerstand von mehr als 10⁵ Ω entlang der Oberfläche aufweist. Gemäß der US-Patentschrift 5126913 wird eine Stromquelle mit so großer Kapazität verwendet, daß der Ausgang der Stromquelle konstant bleibt, selbst wenn sich der Strom an den feinen Löchern konzentriert.In particular, published Unexamined Japanese Patent Application No. Hei.4-138477 describes a charging member having a multi-layer structure so that the surface layer exhibits anisotropic conductivity and has a resistance of more than 10 ⁵ Ω along the surface. According to US Pat. No. 5,126,913, a current source with such a large capacity is used that the output of the current source remains constant even when the current is concentrated at the fine holes.

Es sind viele Vorschläge zu der Technik gemacht worden, eine Unterschicht zwischen der Fotorezeptorschicht und dem Trommelkörper anzulegen. Diese Vorschläge diskutieren in der Hauptsache Verbesserungen der Adhäsion der Fotorezeptorschicht an der leitfähigen Schicht oder der Trommel, die Beschichtung der Fotorezeptorschicht und die Dunkel/Hell-Abklingeigenschaften der Fotorezeptorschicht. Unter diesen Vorschlägen wird in der veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. Sho.61-179464 eine technische Idee beschrieben, gemäß welcher der untere Grenzwert des geteilten Ladungspotentials für die Unterschicht (oder der Zwischenschicht) auf 1 V gestellt wird, um die Bildung von feinen Löchern in der Fotorezeptorschicht durch die Entladung zu unterdrücken.Many suggestions have been made on the technique, one Underlayer between the photoreceptor layer and the Put on the drum body. These suggestions are discussed in the The main thing is to improve the adhesion of the Photoreceptor layer on the conductive layer or Drum, the coating of the photoreceptor layer and the Dark / light decay properties of the photoreceptor layer. Among these proposals is published in the Japanese Unexamined Patent Application No. Sho.61-179464 described a technical idea according to which the lower one Limit of the shared charge potential for the Lower layer (or the intermediate layer) set to 1 V. will to the formation of fine holes in the Suppress the photoreceptor layer by the discharge.

Wenn der Stromfluß in die feinen Löcher einen vorbestimmten Stromwert für den zugeordneten Schaltkreis überschreitet, nimmt die an dem Aufnahmemedium für das übertragene Bild anliegende Spannung auch in der Kontaktübertragungseinrichtung ebenso wie in der Kontaktladeeinrichtung ab, so daß in dem Zwischenraum zwischen dem Aufnahmemedium für das übertragene Bild und dem Übertragungselement keine Entladung stattfindet. Dies führt dazu, daß nur der Kontaktbereich eines Teils der Fotorezeptorschicht, welcher die feinen Löcher aufweist und sich in axialer Richtung erstreckt, unter einer schlechten Übertragung leidet. Das Übertragungselement ändert die Qualität und die feinen Löcher in der Fotorezeptorschicht vergrößern sich, wodurch möglicherweise schwerwiegende Probleme an dem Gerät auftreten können.When the current flow in the fine holes a predetermined Current value for the assigned circuit exceeds takes on the recording medium for the transferred image applied voltage also in the Contact transmission device as in the Contact charging device, so that in the space between the recording medium for the transferred image and the Transfer element no discharge takes place. this leads to that only the contact area of part of the Photoreceptor layer, which has the fine holes and extends in the axial direction, under a bad one Transmission suffers. The transmission element changes the Quality and the fine holes in the photoreceptor layer enlarge, which may be serious Problems can occur on the device.

Durch langwierige Untersuchungen der vorbeschriebenen bekannten Vorrichtungen bestätigen die Erfinder der vorliegenden Erfindung die folgenden Tatsachen. Gemäß herkömmlicher Technik kann das Phänomen nicht unterdrückt oder ausgeschaltet werden, daß, wenn das Kontaktelement mit dem fehlerhaften Teil und/oder den feinen Löchern der Fotorezeptorschicht in Kontakt kommt, ein Strom, welcher im Überschuß des auf der Basis des für spezifischen Volumenwiderstands errechneten Stromwerts vorhanden ist, in die schadhaften Teile und/oder die feinen Löcher fließt. Die Folge davon ist, daß über die gesamte Kontaktfläche der Fotorezeptorschicht mit dem Kontaktelement eine schwache Ladung oder Übertragung unausweichlich stattfindet. Das erhaltene Bild ist schlecht. Weiterhin ist unvermeidlich, daß der Strom, der in die feinen Löcher fließt, das Kontaktelement oder die feinen Löcher der Fotorezeptorschicht aufheizt, so daß sich das Kontaktelement verschlechtert oder sich die feinen Löcher vergrößern.Through lengthy investigations of the above known devices confirm the inventors of the  present invention the following facts. According to conventional technology cannot suppress the phenomenon or be turned off that when the contact element with the faulty part and / or the fine holes in the Photoreceptor layer comes into contact, a current which in the Excess of that based on that for specific Volume resistance calculated current value is available, in the defective parts and / or the fine holes are flowing. The The consequence of this is that the Photoreceptor layer with the contact element a weak Charge or transfer inevitably takes place. The received picture is bad. Furthermore, it is inevitable that the current that flows into the fine holes that Contact element or the fine holes of the photoreceptor layer heats up so that the contact element deteriorates or the fine holes enlarge.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kontaktladegerät zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile bekannter Vorrichtungen nicht aufweist. Diese Aufgabe löst die Erfindung durch das Kontaktladegerät gemäß der unabhängigen Patentansprüche 1, 2, 3 und 8. Weitere vorteilhafte Aspekte, Details und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung, der Beispiele und den Zeichnungen.It is therefore the object of the present invention To provide contact charger, which the Disadvantages of known devices does not have. This The object is achieved by the contact charger according to of independent claims 1, 2, 3 and 8. Others advantageous aspects, details and configurations of the present invention result from the dependent Claims, the description, the examples and the Drawings.

Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, welche verhindert, daß sich die Bildqualität verschlechtert und das Kontaktelement und die Fotorezeptorschicht durch einen zu starken, in den schadhaften Teil und die feinen Löcher fließenden Strom beschädigt wird.According to a first aspect of the present invention provided a device which prevents that the picture quality deteriorates and that Contact element and the photoreceptor layer through one too strong, in the damaged part and the fine holes flowing electricity is damaged.

Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine neue Kontaktladevorrichtung zur Verfügung gestellt, welche die Verschlechterung der Bildqualität, den fehlerhaften Betrieb des elektrischen Systems und die Beschädigung der Vorrichtungsbestandteile verhindert.According to a second aspect of the present invention provided a new contact charging device,  which the deterioration of the image quality, the faulty operation of the electrical system and the Damage to the device components prevented.

Gemäß eines dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Kontaktladevorrichtung angegeben, welche ein geladenes Element stabil und gleichförmig laden kann.According to a third aspect of the present invention specified a contact charging device, which a charged Element can load stable and uniform.

Gemäß eines vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Kontaktübertragungsvorrichtung bereitgestellt, welche die Verschlechterung der Bildqualität, den fehlerhaften Betrieb des elektrischen Systems und die Beschädigung der Vorrichtungsbestandteile verhindert.According to a fourth aspect of the present invention a contact transmission device is provided which the deterioration of the picture quality, the faulty Operation of the electrical system and damage to the Device components prevented.

Erfindungsgemäß wird eine Kontaktladevorrichtung zur externen Ladung oder Entladung eines zu ladenden Elements zur Verfügung gestellt, indem ein Ladeelement, an dem eine externe Spannung angelegt ist, mit dem zu ladenden Element in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine der folgenden Ungleichungen gilt:
According to the invention, a contact charging device for externally charging or discharging an element to be charged is provided by bringing a charging element, to which an external voltage is applied, into contact with the element to be charged, characterized in that one of the following inequalities applies:

(A)log (R) ≧ log{Rp × (Va - Vt)/Vt} + (α - β) × log (S/s) + γ × log (i/I)
(A) log (R) ≧ log {Rp × (Va - Vt) / Vt} + (α - β) × log (S / s) + γ × log (i / I)

wobei |Va| < |Vt| ist,
where | Va | <| Vt | is

(B)a + b ≧ Va × 10⁶/j
(B) a + b ≧ Va × 10 ⁶ / j

wobei log(a) = log(R) + (β - γ) × log (S/s) - γ × log(j/I) und
where log (a) = log (R) + (β - γ) × log (S / s) - γ × log (j / I) and

log(b) = log(Rp) + α × log(S/s) ist,
log (b) = log (Rp) + α × log (S / s),

(C) log(R) ≧ log(Va × 10⁶/k) + (γ - β) × log(S/s) + γ × log(k/I) ist.(C) log (R) ≧ log (Va × 10 ⁶ / k) + (γ - β) × log (S / s) + γ × log (k / I).

In den vorgenannten Ungleichungen ist
Va(V): Die an ein Kontaktelement angelegte Spannung, die mit dem zu ladenden Element in Kontakt steht.
I(µA): Der von dem Kontaktelement zu dem zu ladenden Element fließende Strom.
S(cm²): Der Kontaktbereich des zu ladenden Elements und des Kontaktelements.
R(Ω): Der Widerstand des Kontaktelements, wenn der Strom I(µ A) in einen Bereich eingespeist wird, welcher der Kontaktfläche S(cm²) des Kontaktelements entspricht.
γ: Stromabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements,
1 - β: Die Flächenabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements,
s(cm²): Die Fläche eines fehlerhaften Teils des zu ladenden Elements,
Vt(V): Die Durchschlagspannung einer Unterschicht,
i(µA): Der Strom, welcher in einem Bereich der Unterschicht fließt, welcher dem Kontaktbereich S(cm²) entspricht, wenn eine gegenüber der Durchschlagspannung Vt(V) geringfügig kleinere Spannung an diesen Bereich angelegt wird,
Rp(Ω): Der Widerstand der Unterschicht, wenn der Strom i(µA) in den Bereich der Unterschicht fließt, welcher den Kontaktbereich S(cm²) entspricht, wenn eine gegenüber der Durchschlagspannung Vt(V) geringfügig kleinere Spannung an diesen Bereich angelegt wird,
j(µA): Der Strom, der in einem Bereich der Unterschicht fließen kann, welcher dem fehlerhaften Teilbereich s(cm²) entspricht,
k(µA): Der in einem fehlerhaften Teil des zu ladenden Elements fließende Strom und
1 - α: Die Flächenabhängigkeit des Widerstands der Unterschicht.In the above inequalities
Va (V): The voltage applied to a contact element that is in contact with the element to be charged.
I (µA): The current flowing from the contact element to the element to be charged.
S (cm ² ): The contact area of the element to be loaded and the contact element.
R (Ω): The resistance of the contact element when the current I (µ A) is fed into an area which corresponds to the contact area S (cm ² ) of the contact element.
γ: current dependence of the resistance of the contact element,
1 - β: the area dependence of the resistance of the contact element,
s (cm ² ): the area of a faulty part of the element to be loaded,
Vt (V): the breakdown voltage of an underlayer,
i (µA): the current which flows in an area of the lower layer which corresponds to the contact area S (cm ² ) when a voltage which is slightly smaller than the breakdown voltage Vt (V) is applied to this area,
Rp (Ω): The resistance of the lower layer when the current i (µA) flows into the area of the lower layer which corresponds to the contact area S (cm ² ) when a voltage slightly lower than the breakdown voltage Vt (V) is applied to this area becomes,
j (µA): the current that can flow in an area of the lower layer which corresponds to the defective partial area s (cm ² ),
k (µA): The current flowing in a faulty part of the element to be charged and
1 - α: The area dependency of the resistance of the lower layer.

Falls unter den vorgenannten Bedingungen das zu ladende Element geladen oder entladen wird und ein Tonermuster von dem zu ladenden Element auf ein Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung übertragen wird, und eine Fotorezeptortrommel kleinere Defekte aufweist, die vor der Auslieferung der Produkte bei einer Untersuchung nicht bemerkt worden sind, wird die Unterschicht nicht zerstört werden, da die an der Unterschicht angelegte geteilte Spannung nicht über der Durchschlagspannung der Unterschicht liegt. Wenn die Fotorezeptortrommel defekte Teile und/oder kleine Löcher aufweist, ist es möglich, den in die defekten Teile und/oder die feinen Löcher fließenden Strom so zu begrenzen, daß der Stromwert diese nicht vergrößert. Mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen wird daher erfolgreich verhindert, daß schwarze oder weiße Streifen auf dem entstehenden Bild sowie eine schlechte Übertragung auftreten.If under the aforementioned conditions the one to be loaded Element is being loaded or unloaded and a toner pattern of the element to be loaded onto a recording medium for the Image transmission is transmitted, and a photoreceptor drum has minor defects prior to delivery of the Products were not noticed during an examination, the lower class will not be destroyed, because the on the Sub-layer applied voltage not above the Breakdown voltage of the lower layer is. If the PR drum broken parts and / or small holes has, it is possible to in the defective parts and / or limit the fine holes flowing current so that the Current value does not increase this. With the invention Devices are therefore successfully prevented from black or white stripes on the resulting image and one bad transmission occur.

In den Zeichnungen ist folgendes gezeigt:The following is shown in the drawings:

Fig. 1 zeigt die Ersatzschaltung eines fehlerhaften Teils einer Fotorezeptorschicht eines zu ladenden Elements gemäß der vorliegenen Erfindung; Fig. 1 shows the equivalent circuit of a defective portion of a photoreceptor layer of a member to be charged according to the vorliegenen invention;

Fig. 2 zeigt das schematische Diagramm eines Verfahrens zur Messung der Flächenabhängigkeit des Widerstands des erfindungsgemäßen Kontaktelements; Fig. 2 is the schematic diagram showing a method for measuring the area dependence of the resistance of the contact element according to the invention;

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung der Flächenabhängigkeit des Kontaktelementwiderstands, gemessen nach der in Fig. 2 gezeigten Methode; Fig. 3 is a graphical representation of the area dependency of the contact element resistance measured by the method shown in Fig. 2;

Fig. 4 zeigt ein schematisches Diagramm des Verfahrens zur Messung der Stromabhängigkeit des Widerstands des erfindungsgemäßen Kontaktelements; Fig. 4 shows a schematic diagram of the method for measuring the current dependence of the resistance of the contact element according to the invention;

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Stromabhängigkeit des Kontaktelementwiderstands; Fig. 5 is a graph of current as a function of the contact element resistance;

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, welche die Flächenabhängigkeit des Kontaktelementwiderstands zeigt; Fig. 6 is a graph showing the dependency of the surface contact element resistor;

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, welche die Stromabhängigkeit des Kontaktelementwiderstands zeigt; Fig. 7 is a graph showing the current dependency of the contact element resistance;

Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, welche die Flächenabhängigkeit des Kontaktelementwiderstands zeigt; Fig. 8 is a graph showing the area dependency of the contact element resistance;

Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, welche die Flächenabhängigkeit des Kontaktelementwiderstands zeigt; Fig. 9 is a graph showing the area dependency of the contact element resistance;

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung, welche ein Verfahren zum Messen des Kontaktelementwiderstands zeigt; Fig. 10 is a schematic diagram showing a method of measuring contact element resistance;

Fig. 11(a) bis 11(h) sind Querschnittsansichten, welche schematisch Ladeelemente zeigen, welche erfindungsgemäße Kontaktladevorrichtungen bilden; Fig. 11 (a) to 11 (h) are cross-sectional views which schematically show charging members which form contact charging devices according to the invention;

die Fig. 12(a) bis 12(d) sind Querschnittsansichten, welche schematisch Transferelemente zeigen, welche erfindungsgemäße Kontaktübertragungsvorrichtungen bilden; Figures 12 (a) to 12 (d) are cross-sectional views which schematically show transfer elements which form contact transfer devices according to the invention.

Fig. 13(a) und 13(b) sind Querschnittsansichten, welche schematisch erfindungsgemäße zu ladende Elemente zeigen; Fig. 13 (a) and 13 (b) are cross-sectional views which schematically show elements of the present invention to be loaded;

Fig. 14 ist eine schematische Ansicht, welche ein eine erfindungsgemäße Kontaktladevorrichtung aufweisendes Bilderzeugungsgerät zeigt; Fig. 14 is a schematic view showing an image forming apparatus having a contact charging device according to the present invention;

Fig. 15 ist eine schematische Ansicht, welche ein eine erfindungsgemäße Kontaktübertragungsvorrichtung aufweisendes Bilderzeugungsgerät zeigt; Fig. 15 is a schematic view showing an image forming apparatus having a contact transfer device according to the present invention;

die Fig. 16(a) bis 16(d) sind Diagramme, welche typische Schadstellen aufzeigen, wie sie häufig in Fotorezeptorschichten gefunden werden; Figures 16 (a) through 16 (d) are diagrams showing typical damaged areas often found in photoreceptor layers;

die Fig. 17(a) und 17(b) sind Diagramme und zeigen typische Leitwege, durch welche von einem Kontaktelement in eine Schadstelle oder in ein feines in der Fotorezeptortrommel befindliches Loch Strom konzentrisch fließt; Figs. 17 (a) and 17 (b) are diagrams showing typical routes through which current flows concentrically from a contact element in a damaged area or in a fine in the photoreceptor drum befindliches hole;

die Fig. 18(a) und 18(b) sind Querschnittsansichten, welche schematisch eine Kontaktladevorrichtung zeigen, welche in Kontakt mit einer mit feinen Löchern versehenen Fotorezeptorschicht sowie einen Querschnitt, der schematisch ein Verfahren zeigt, um zu überprüfen, ob die Zwischenschicht oder Unterschicht der Fotorezeptortrommel zusammengebrochen ist oder nicht; Figs. 18 (a) and 18 (b) are cross-sectional views schematically showing a contact charging device which is in contact with a provided with fine holes photoreceptor layer and a cross-sectional view schematically showing a method to verify that the intermediate layer or underlayer the photoreceptor drum has broken down or not;

Fig. 19 ist ein Ersatzschaltbild einer erfindungsgemäßen Kontaktladevorrichtung; Fig. 19 is an equivalent circuit diagram of a contact charging device of the invention;

die Fig. 20(a) und 20(b) zeigen eine graphische Darstellung, aus der die Flächenabhängigkeit des Widerstands des Ladeelements ersichtlich ist sowie eine graphische Darstellung, welche die Flächenabhängigkeit des Widerstands der Zwischenschicht der Fotorezeptortrommel zeigt. Figs. 20 (a) and 20 (b) show a graphical representation of the surface of the dependence of the resistance of the charging member can be seen as well as a graphical representation showing the dependence of the resistance surface of the intermediate layer on the photoreceptor drum.

Die Fig. 21(a) und 21(b) sind graphische Darstellungen zur Erläuterung der Stromabhängigkeit des Widerstands des Ladeelements; und Figs. 21 (a) and 21 (b) are graphs for explaining the current dependence of the resistance of the charging member; and

Fig. 22 ist ein Querschnitt, welcher schematisch ein Bilderzeugungsgerät mit einer erfindungsgemäßen Kontaktladevorrichtung zeigt. Fig. 22 is a cross-sectional view schematically showing an image forming apparatus having a contact charging apparatus according to the invention.

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.The preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings described in more detail.

Als erstes werden die Schadstellen einer Fotorezeptorschicht, auf welche die vorliegende Erfindung gerichtet ist, beschrieben.First, the damaged areas of a photoreceptor layer, to which the present invention is directed described.

Die Schadstellen, die in einer Fotorezeptortrommel auftreten können, können vielfältiger Art sein. Die in Fig. 16(a) gezeigte Schadstelle 75 besteht nur in dem Oberflächenbereich einer Fotorezeptorschicht 72 der Fotorezeptortrommel und sie erreicht nicht die Unterschicht 71. In Fig. 16(b) ist ein in der Fotorezeptorschicht 72 befindlicher Hohlraum 76 gezeigt. Die aus Fig. 16(c) ersichtliche Schadstelle 77 reicht durch die Fotorezeptorschicht 72 bis zur Unterschicht 71. Das in Fig. 16(d) gezeigte feine Loch 78 geht durch die Unterschicht 71 und die Fotorezeptorschicht 72 bis zum Trommelkörper 70 oder der Leitungsschicht hindurch.The damage that can occur in a photoreceptor drum can be of various types. The damaged area 75 shown in FIG. 16 (a) exists only in the surface area of a photoreceptor layer 72 of the photoreceptor drum and does not reach the lower layer 71 . In Fig. 16 (b) is shown an in-the photoreceptor layer 72 cavity 76. The damaged area 77 shown in FIG. 16 (c) extends through the photoreceptor layer 72 to the lower layer 71 . The fine hole 78 shown in Fig. 16 (d) passes through the underlayer 71 and the photoreceptor layer 72 to the drum body 70 or the wiring layer.

Die meisten bis zum Trommelkörper 70 reichenden Schadstellen werden durch eine Überprüfung vor der Auslieferung sicher ermittelt, da die Öffnungsdurchmesser der Schadstellen groß sind. Produkte mit Schadstellen werden ausgesondert. Üblicherweise sind die ausgelieferten Produkte frei von Schadstellen. Die in den Fig. 16(a) bis 16(c) gezeigten Schadstellen sind jedoch zu klein, um bei der Inspektion bemerkt zu werden und sie können durch den Gebrauch so anwachsen, daß sie bis zur Unterschicht hindurchreichen, wie dies später beschrieben wird.Most of the damaged areas reaching as far as the drum body 70 are reliably determined by a check before delivery, since the opening diameters of the damaged areas are large. Products with damaged areas are discarded. The delivered products are usually free of damage. However, the damaged areas shown in Figs. 16 (a) to 16 (c) are too small to be noticed during the inspection, and they can grow by use to reach the lower layer as will be described later.

Eine Schadstelle, die von der Fotorezeptorschicht bis in die Unterschicht reicht, d. h. eine Schadstelle die sowohl die Fotorezeptorschicht als auch die Unterschicht zerstört, wird als "feines Loch" bezeichnet.A damaged area from the photoreceptor layer to the Underclass is enough, i. H. a damaged area both the Photoreceptor layer as well as the lower layer is destroyed referred to as a "fine hole".

Wenn ein elektrofotographisches Verfahren unter Verwendung einer Fotorezeptortrommel durchgeführt wird, in welcher die Schadstelle auf die Fotorezeptorschicht begrenzt ist, treten Toner und Staubmaterial in die Schadstelle 77 der Fotorezeptorschicht ein, wie dies in Fig. 16(c) ersichtlich ist, und sie bilden eine Leitstrecke 80, welche sich von der Oberfläche der Fotorezeptorschicht bis zur Unterschicht erstreckt (Fig. 17(a)). Diese Substanzen treten auch in die Schadstelle 75 der Fotorezeptorschicht, wie in Fig. 16(a) gezeigt, wodurch die aus Fig. 17(b) ersichtliche Leitstrecke 80 gebildet wird. Durch die Schadstellen, auch durch die kleinen Schadstellen, wie in Fig. 16(a) und 16(b) gezeigt, wird ein dünner Teil 75a der Fotorezeptorschicht 72 gebildet. Die der Fotorezeptorschicht 72 beigeordnete geteilte Spannung ist gering, und an die Unterschicht 71 angelegte Spannung ist groß. Dies kann in Extremfällen dazu führen, daß die Unterschicht zerstört wird.When an electrophotographic process is performed using a photoreceptor drum in which the damaged area is confined to the photoreceptor layer, toner and dust material enter the damaged area 77 of the photoreceptor layer, as shown in Fig. 16 (c), and form a route 80 which extends from the surface of the photoreceptor layer to the underlayer ( Fig. 17 (a)). These substances also enter the damaged area 75 of the photoreceptor layer, as shown in FIG. 16 (a), as a result of which the guide path 80 shown in FIG. 17 (b) is formed. A thin part 75 a of the photoreceptor layer 72 is formed by the damaged areas, also by the small damaged areas, as shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b). The divided voltage associated with the photoreceptor layer 72 is low, and the voltage applied to the underlayer 71 is large. In extreme cases, this can lead to the lower layer being destroyed.

Wenn insbesondere einmal die Leitstrecke 80 gebildet worden ist, wird die der Fotorezeptorschicht zugeordnete Spannung im Lade-, Übertragungs- und Entladezustand an der Unterschicht angelegt. Die über der Durchschlagspannung liegende Überspannung wirkt auf die Unterschicht ein. Die Unterschicht wird daher durchgeschlagen.In particular, once the conductive path 80 has been formed, the voltage associated with the photoreceptor layer is applied to the underlayer in the charge, transfer, and discharge states. The overvoltage above the breakdown voltage acts on the lower layer. The lower layer is therefore penetrated.

Der Strom fließt dann von dem Kontaktelement, an dem Spannung angelegt ist, durch diese Leitstrecke 80 in den Trommelkörper 70. Zu dieser Zeit fließt ein gegenüber dem normalen Strom größerer Strom konzentrisch in einen kleinen Teil, oder in den schadhaften Teil. Joule'sche Wärme wird an dieser Stelle erzeugt. Die kleine Schadstelle vergrößert sich zu einem feinen Loch 78, wie in Fig. 16(d) gezeigt. Die Joul'sche Wärme zerstört nicht nur die Fotorezeptortrommel, sondern auch das Kontaktelement, welches Ladungen im Lade- und Übertragungsschritt beim elektrofotographischen Verfahren erzeugt.The current then flows from the contact element, to which voltage is applied, through this conducting path 80 into the drum body 70 . At this time, a current larger than the normal current concentrically flows into a small part, or into the defective part. Joule heat is generated at this point. The small damaged area enlarges to a fine hole 78 , as shown in Fig. 16 (d). Joule heat not only destroys the photoreceptor drum, but also the contact element, which generates charges in the charging and transfer step in the electrophotographic process.

Unsere Untersuchungen des Mechanismus haben die folgenden Tatsachen aufgezeigt. Um eine Fotorezeptortrommel mit Schadstellen und/oder feinen Löchern funktionsfähig zu erhalten, d. h. die Fotorezeptortrommel in einem Zustand zu erhalten, in dem die auf die Schadstellen und die feinen Löcher zurückzuführende Verschmutzung des Bildes für den praktischen Gebrauch vernachlässigbar ist, müssen die folgenden zwei Bedingungen erfüllt sein:Our studies of the mechanism have the following Facts are shown. To use a PR drum Damaged areas and / or fine holes functional received, d. H. the photoreceptor drum in a condition get in which the on the damaged areas and the fine Holes due to pollution of the picture for the practical use is negligible, the two conditions are met:

Wenn die Schadstelle nur in der Fotorezeptorschicht vorliegt, muß die Schadstelle auf die Fotorezeptorschicht begrenzt bleiben. Mit anderen Worten, sie sollte nicht wachsen, bis sie die Unterschicht erreicht.If the damaged area is only in the photoreceptor layer, the damaged area must be limited to the photoreceptor layer stay. In other words, it shouldn't grow until it reaches the lower class.

Zweitens, selbst wenn sich die Schadstelle in ein feines Loch auswächst, muß die durch den konzentrischen Stromfluß in das feine Loch verursachte Joule'sche Wärme in solch einem Maß unterdrückt werden, daß die Fotorezeptorschicht und das Kontaktelement nicht beeinträchtigt werden.Second, even if the damaged area is in a fine hole grows out, the must by the concentric current flow in the fine hole caused Joule's heat to such an extent be suppressed that the photoreceptor layer and that Contact element are not affected.

Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, wird eine kleine Schadstelle nicht in einem solch schädlichen Ausmaß anwachsen, daß schwarze oder weiße Streifen auf dem Bild gebildet werden und Teile ersetzt werden müssen. If these conditions are met, a small one Damage not to such a harmful extent grow black or white stripes on the image must be formed and parts must be replaced.  

Die in dem feinen Loch erzeugte Joule'sche Wärme ist thermische Energie, welche proportional zum Produkt des Widerstands in dem feinen Loch und dem Quadrat des Stroms ist, welcher wegen des Vorhandenseins der Leitstrecke fließen kann. Diese Leitstrecke wird gebildet, wenn Tonerpartikel und/oder Staubmaterial in das feine Loch eintreten, und dieses leitend machen, sowie aufgrund der Leitfähigkeit der Fotorezeptorschicht per se, auch wenn diese Leitfähigkeit gering ist. Daher ergeben sich Probleme durch die Summe eines Widerstands des in dem feinen Loch befindlichen Fremdmaterials und des Widerstands in einem Teilbereich oder einer Teilregion der Fotorezeptorschicht, welche sich in der Nähe des feinen Lochs befindet.The Joule heat generated in the fine hole is thermal energy, which is proportional to the product of the Resistance in the fine hole and the square of the current is which flow due to the existence of the guidance route can. This route is formed when toner particles and / or dust material enter the fine hole, and make this conductive, as well as due to the conductivity of the Photoreceptor layer per se, even if this conductivity is low. Therefore problems arise from the sum of one Resistance of that in the fine hole Foreign material and resistance in a sub-area or a partial region of the photoreceptor layer, which is in the Located near the fine hole.

Um zu verhindern, daß eine kleine Schadstelle der Fotorezeptorschicht sich zu einem feinen Loch vergrößert, muß der in ein feines Loch fließende Strom begrenzt werden. Bei der Steuerung zur Begrenzung des Stroms kann der spezifische Volumenwiderstand des Kontaktelements nur unvollständig den Widerstand des Kontaktelements beschreiben. Weitere wichtige Faktoren müssen in die Überlegung mit einbezogen werden. Einer der Hauptfaktoren ist ein Widerstand vergleichbar mit dem des feinen Lochs, d. h. ein Widerstand, welcher in Abhängigkeit von einem Stromwert und einer Fläche, eines Teils der zu der Erzeugung von Joule'scher Wärme in dem feinen Loch beiträgt, variiert. Dieser Widerstand wird als "Widerstand des feinen Lochs Rq" bezeichnet.To prevent a small damaged area of the Photoreceptor layer enlarges to a fine hole, must the current flowing into a fine hole can be limited. At The controller for limiting the current can be the specific one Volume resistance of the contact element is incomplete Describe the resistance of the contact element. Other important Factors have to be considered. One of the main factors is resistance comparable to that of the fine hole, d. H. a resistance which in Dependence on a current value and an area, one Part of the generation of Joule heat in the contributes fine hole varies. This resistance is called "Resistance of the fine hole Rq".

Der Strom, welcher von der Schadstelle in der Fotorezeptorschicht zur Fotorezeptortrommel fließt, muß notwendigerweise die Unterschicht passieren. Daher ist ein Widerstand in einem Teil der Unterschicht in einem Bereich, der der Schadstelle in der Fotorezeptorschicht entspricht, d. h. ein Widerstand in dem Teil der Unterschicht, welcher der Schadstelle in der Fotorezeptorschicht entspricht, ein weiterer wesentlicher Faktor. Dieser Widerstand wird als der "Unterschichtwiderstand rq" bezeichnet.The current from the damaged area in the Photoreceptor layer flows to the photoreceptor drum must necessarily pass through the lower class. Therefore is a Resistance in part of the lower layer in an area which corresponds to the damaged area in the photoreceptor layer, d. H. a resistance in the part of the lower layer which the Corresponds to the damaged area in the photoreceptor layer  another essential factor. This resistance is called the "Under-layer resistance rq" referred to.

Diese Widerstände können nicht nur auf der Basis des spezifischen Volumenwiderstands des Materials berechnet werden. Eine korrekte Berechnung ergibt sich auf der Basis des Verhältnisses der Spannung, die auf jede Schicht einwirkt, zum fließenden Strom.These resistances can not only be based on the specific volume resistance of the material is calculated become. A correct calculation results on the basis the ratio of the tension on each layer acts on the flowing current.

Angenommen, der Widerstand des feinen Lochs Rq genügt den beiden vorgenannten Bedingungen:Assume that the resistance of the fine hole Rq is sufficient both of the above conditions:

Erstens: Wenn die Schadstelle nur die Fotorezeptorschicht betrifft, muß die Schadstelle innerhalb der Fotorezeptorschicht begrenzt bleiben. Sie sollte mit anderen Worten nicht wachsen, bis sie die Unterschicht erreicht.First: If the damaged area is only the photoreceptor layer concerns, the damaged area within the Photoreceptor layer remain limited. You should be with others Words don't grow until they reach the lower class.

Zweitens: Selbst wenn sich die Schadstelle zu einem feinen Loch auswächst, muß die durch den konzentrischen Stromfluß in das feine Loch verursachte Joule'sche Wärme in solch einem Ausmaß unterdrückt werden, daß die Fotorezeptorschicht und das Kontaktelement nicht beeinträchtigt werden.Second: Even if the damaged area turns into a fine one Hole grows out due to the concentric current flow in the fine hole caused Joule's warmth in such a Extent that the photoreceptor layer and the contact element will not be affected.

Bedingung 1Condition 1

Ein Modell der Spannungen, welche sich der Unterschichtwiderstand rq (Widerstand der Unterschicht betrachtet von der Schadstelle oder dem feinen Loch) und der Widerstand des feinen Lochs Rq in dem schadhaften Teil der Fotorezeptorschicht wird aufgestellt. Dann wird eine Bedingung erhalten, mit welcher das Anlegen einer Spannung, die oberhalb der Durchschlagspannung der Unterschicht liegt, an die Unterschicht verhindert wird. Es ist davon auszugehen, daß der Strom von dem Kontaktelement zu der Unterschicht auf zwei Wegen oder Leitstrecken fließt. Die erste Leitstrecke wird durch den elektrischen Kontakt des Kontaktelements und dem Boden der Schadstelle der Fotorezeptorschicht durch die Tonerpartikel und/oder die Schadstelle eingetretenes staubförmiges Material gebildet, da diese, wie vorher beschrieben, in der Schadstelle leitfähig gemacht werden. Die zweite Leitstrecke ist die Seitenwand der Schadstelle.A model of the tensions that the Lower layer resistance rq (resistance of the lower layer viewed from the damaged area or the fine hole) and the Resistance of the fine hole Rq in the defective part of the PR layer is set up. Then one Receive condition with which the application of a voltage, which is above the breakdown voltage of the lower layer, to the lower layer is prevented. It is assumed, that the current from the contact element to the underlayer two paths or routes flow. The first route is due to the electrical contact of the contact element and  the bottom of the damaged area of the photoreceptor layer through the Toner particles and / or the damaged area dusty material formed as this, as before described, are made conductive in the damaged area. The The second route is the side wall of the damaged area.

Die Struktur des Oberflächenbereichs einschließlich der Schadstelle kann auch durch den in Fig. 1 gezeigten elektrischen Schaltkreis ausgedrückt werden.The structure of the surface area including the damaged area can also be expressed by the electrical circuit shown in FIG. 1.

In dem Ersatzschaltbild von Fig. 1 kann die an dem Unterschichtwiderstand rq anliegende Spannung durch die Beziehung
In the equivalent circuit of Fig. 1, the voltage across the under-layer resistor rq can be determined by the relationship

Va × rq/(rq + Rq)
Va × rq / (rq + Rq)

ausgedrückt werden, wobei Va die am Kontaktelement anliegende Spannung bedeutet.are expressed, where Va is the contact element Tension means.

Die an der Unterschicht anliegende Spannung ist geringer als die Durschlagspannung Vt der Unterschicht, wenn die folgende Beziehung gilt:
The voltage applied to the lower layer is less than the breakdown voltage Vt of the lower layer if the following relationship applies:

|Vt| ≧ |Va| . rq/(rq + Rq), wenn gilt, daß |Vt| ≦ |Va| ist.
| Vt | ≧ | Va | . rq / (rq + Rq) if it holds that | Vt | ≦ | Va | is.

Da Va . Vt ≧ 0 ist, gilt
Since Va. Vt ≧ 0 applies

Rq ≧ rq . (Va - Vt)/Vt (1).
Rq ≧ rq. (Va - Vt) / Vt (1).

Wenn |Vt| < |Va| ist, erfolgt kein Durchschlagen der Unterschicht. Entsprechend beträgt ein Stromwert j (µA), der in die Schadstelle der Fotorezeptorschicht fließen kann,
If | Vt | <| Va | there is no penetration of the lower layer. Correspondingly, a current value j (μA) that can flow into the damaged area of the photoreceptor layer is

|j| ≦ |Va| . 10⁶/(Rq + rq).
| j | ≦ | Va | . 10 ⁶ / (Rq + rq).

Daher ist es notwendig, daß folgende Ungleichung erfüllt ist.
It is therefore necessary that the following inequality is satisfied.

Rq + rq ≦ Va . 10⁶/j (2)
Rq + rq ≦ Va. 10 ⁶ / j (2)

Bedingung 2Condition 2

Wenn sich eine Schadstelle zu einem feinen Loch vergrößert, kommt das Kontaktelement über die Leitstrecke durch die Tonerpartikel und/oder das staubförmige Material in elektrische Verbindung mit dem Trommelkörper aus Metall, wie dies oben beschrieben ist. In diesem Fall ist der Widerstand der Leitstrecke wegen der Unterschicht aus isolierendem Material sehr gering und liegt nicht zwischen der Fotorezeptorschicht und dem Trommelkörper wie oben beschrieben.If a damaged area enlarges to a fine hole, the contact element comes through the route through the Toner particles and / or the dusty material in electrical connection to the metal drum body, such as this is described above. In this case, the resistance the route due to the lower layer of insulating Material is very low and is not between the PR layer and the drum body as above described.

Wie im Fall der Bedingung 1 gilt, daß |Vt| < |Va| ist,
As in the case of condition 1, it holds that | Vt | <| Va | is

Rq ≧ Va . 10⁶/k
Rq ≧ Va. 10 ⁶ / k

ist, wobei Va die am Kontaktelement anliegende Spannung und k (µA) der Wert des Stromes ist, der in das feine Loch fließen kann, d. h. ein Maximalstromwert, welcher die Obergrenze der Joule'schen Wärme angibt, welche ein weiteres Anwachsen des feinen Lochs unterdrückt.where Va is the voltage applied to the contact element and k (µA) is the value of the current flowing into the fine hole can, d. H. a maximum current value which is the upper limit of the Joule 's heat indicates which further growth of the suppressed fine holes.

Hier bedeutet der Wert des Stromes, der in die Schadstelle oder das feine Loch fließen kann, den maximalen Stromwert, welcher die Obergrenze der Joule'schen Wärme bedeutet, welche ein weiteres Anwachsen des feinen Lochs unterdrücken und eine Beschädigung des Kontaktelements verhindern kann.Here the value of the current means that in the damaged area or the fine hole can flow, the maximum current value, which means the upper limit of Joule's heat, which suppress further growth of the fine hole and one Can prevent damage to the contact element.

Es ist schwierig den Widerstand des feinen Lochs Rq und den Unterschichtwiderstand rq tatsächlich zu messen, da die Fläche der Schadstelle oder des feinen Lochs und der dadurch fließende Strom extrem gering sind. Es wird darüber hinaus gefunden, daß der Widerstand des feinen Lochs Rq nicht mit dem Wert der gemäß der folgenden Gleichung
It is difficult to actually measure the resistance of the fine hole Rq and the underlayer resistance rq because the area of the defect or the fine hole and the current flowing therethrough are extremely small. It is also found that the resistance of the fine hole Rq does not match the value of that according to the following equation

Rq = ρ . L/s
Rq = ρ. L / s

übereinstimmt, wobei ρ der spezifische Volumenwiderstand des Kontaktelements, L die Dicke des Kontaktelements und s die Fläche der Schadstelle (oder des feinen Lochs) ist.agrees, where ρ is the volume resistivity of the Contact element, L the thickness of the contact element and s the Area of the damaged area (or the fine hole).

Insbesondere wurden die folgenden Tatsachen (1) und (2) aufgefunden.
In particular, the following facts (1) and (2) were found.

• 1. Eine Elektrode wird auf einer außerordentlich kleinen Fläche eines Materials gebildet, welches einen relativ hohen spezifischen Volumenwiderstand aufweist. Strom wird konzentrisch in den kleinen Bereich eingespeist. In diesem Fall expandiert die Stromstärke stärker als die Projektionsfläche der Elektrode. Der tatsächlich gemessene Widerstandswert ist geringer als ein scheinbarer Widerstandswert, d. h. ein Widerstandswert, welcher abgeleitet ist von der Leitstrecke, welche mit der Fläche der Elektrode übereinstimmt, um einen Wert, welcher der Ausdehnung der Stromverteilung entspricht. Dieses Phänomen wird als "Ausfranseffekt" bezeichnet. Mit anderen Worten ist der Widerstandswert, welcher einfach durch den Stromfluß durch das Kontaktelement in das feine Loch und die diesen Strom verursachende Spannung geringer als der Widerstandswert der Leitstrecke per se, welche durch die Fremdmaterialien in dem feinen Loch gebildet wird.1. An electrode is placed on an extremely small Area of a material formed, which is a relatively high has specific volume resistance. Electricity will fed concentrically into the small area. In this Case the current strength expands more than that Projection area of the electrode. The actually measured Resistance value is less than an apparent one Resistance value, d. H. a resistance value which is derived is of the guiding distance, which corresponds to the area of the electrode matches a value that corresponds to the extent of the Current distribution corresponds. This phenomenon is called "Fraying effect" called. In other words, it is Resistance value, which is simply by the current flow through the contact element in the fine hole and this current causing voltage less than the resistance value of the Route per se, which is caused by the foreign materials in the fine hole is formed.
• 2. Die Beziehung zwischen Spannung und Strom mit einem relativ hohen spezifischen Volumenwiderstand ist nicht linear (oder nicht ohmisch), sondern wie eine nicht-lineare Halbleitercharakteristik. Wenn bei angelegter Spannung in das feine Loch durch das aus einem solchen Material hergestellte Kontaktelement Strom fließt, variiert die angelegte Spannung nicht linear in Abhängigkeit von dem Wert des hineinfließenden Stroms. Demzufolge ändert sich der Widerstand des Kontaktelements ebenso in Abhängigkeit von dem in das feine Loch fließenden Strom.2. The relationship between voltage and current with one relatively high volume resistivity is not linear (or not ohmic), but like a non-linear Semiconductor characteristics. If, when voltage is applied to the fine hole through that made of such a material Contact element current flows, the applied voltage varies  not linear depending on the value of the flowing current. As a result, the Resistance of the contact element also depending on that stream flowing into the fine hole.

Demgemäß müssen bei der Handhabung des Widerstands des feinen Lochs Rq und des Unterschichtwiderstands rq die zwei vorgenannten Gesichtspunkte berücksichtigt werden. Anderenfalls ist es unmöglich, geeignete Bedingungen abzuleiten, um eine Beschädigung der Fotorezeptortrommel und des Kontaktelements zu verhindern.Accordingly, when handling the resistance of the fine Hole Rq and the sub-layer resistance rq the two the aforementioned aspects are taken into account. Otherwise it is impossible to find suitable conditions derived to damage the photoreceptor drum and to prevent the contact element.

In der nachfolgenden Beschreibung wird das unter (1) genannte Phänomen als "Flächenabhängigkeit des Widerstands" bezeichnet. Das unter (2) erwähnte Phänomen ist die "Stromabhängigkeit des Widerstands".In the following description, this is mentioned under (1) Phenomenon as "area dependence of resistance" designated. The phenomenon mentioned in (2) is "Current dependence of the resistance".

Die "Flächenabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements" bedeutet die Flächenabhängigkeit des Widerstandes, wenn in einem Zustand, bei dem die Meßelektroden von verschiedenen Flächen mit einem Teil, wo das Kontaktelement in Kontakt mit der Fotorezeptorschicht in Kontakt gebracht wird, Ströme zwischen die Meßelektroden und die Elektrode des Kontaktelements mit den gleichen Stromdichten zugeführt werden. Die "Flächenabhängigkeit des Widerstands der Unterschicht" bedeutet eine Flächenabhängigkeit des Widerstands, wenn in einem Zustand, in dem Meßelektroden von verschiedenen Flächen mit der Fotorezeptortrommel mit nur der Unterschicht in Kontakt gebracht werden, Ströme zwischen die Meßelektroden und die leitende Schicht (oder Trommelkörper), bei den gleichen Stromdichten, zugeführt werden.The "area dependence of the resistance of the contact element" means the area dependence of the resistance when in a state in which the measuring electrodes are different Areas with a part where the contact element is in contact with the photoreceptor layer is contacted, currents between the measuring electrodes and the electrode of the Contact element supplied with the same current densities become. The "area dependence of the resistance of the Underlayer "means an area dependency of the Resistance when in a state in which measuring electrodes of different areas with the PR drum with just that Lower layer, currents between the Measuring electrodes and the conductive layer (or drum body), at the same current densities.

Fig. 2 ist ein Diagramm, welches ein Verfahren zum Bestimmen der Flächenabhängigkeit des Widerstands des erfindungsgemäßen Kontaktelements zeigt. Bei dieser Ausführungsform ist das zu messende Objekt ein als einschichtige Walze ausgebildetes Kontaktelement. Fig. 2 is a diagram showing a method for determining the area dependence of the resistance of the contact element according to the invention. In this embodiment, the object to be measured is a contact element designed as a single-layer roller.

Ein Kontaktelement 101 weist ein stabförmiges, leitfähiges Basiselement 102 wie eine leitfähige elastische Schicht 103 auf, welche auf das Basiselement 102 aufgebracht ist. Die Meßelektroden 104 bis 106 mit verschiedenen Flächen werden mittels nicht gezeigter Druckeinrichtungen gegen die gewölbte Oberfläche des Kontaktelements 101 gedrückt. Drähte von den Meßelektroden 104 bis 106 sind mit dem Schalter 108 verbunden, welcher durch eine Stromwelle 109, deren Spannung überwacht werden kann, mit dem leitfähigen Basiselement 102 in Verbindung steht (saws messure unit type 237, hergestellt von der Kiethlay Corporation; die Stromquelle wird als Energiequelle bezeichnet). Die Energiequelle 109 speist Strom mit einer festgelegten Stromdichte ein. Die Widerstandswerte des Kontaktelements 101 in Bezug auf die Meßelektroden können durch Betätigung des Schalters 108 gemessen werden. Es ist bevorzugt, die Meßelektroden 104 bis 106 in einem zentralen Abschnitt des Kontaktelements anzubringen und nicht an einem Endabschnitt. Der Grund dafür ist, daß im zentralen Abschnitt des Kontaktelements die Stromausdehnungsfläche größer ist als im Endabschnitt, so daß der Ausfranseffekt deutlicher bestätigt werden kann.A contact element 101 has a rod-shaped, conductive base element 102, such as a conductive elastic layer 103 , which is applied to the base element 102 . The measuring electrodes 104 to 106 with different surfaces are pressed against the curved surface of the contact element 101 by means of pressure devices, not shown. Wires from the sensing electrodes 104 to 106 are connected to the switch 108, which is by a power shaft 109, the voltage of which can be monitored with the conductive base member 102 in connection (saws messure unit type 237, manufactured by Kiethlay Corporation; the power source is referred to as an energy source). The energy source 109 feeds electricity with a fixed current density. The resistance values of the contact element 101 with respect to the measuring electrodes can be measured by actuating the switch 108 . It is preferred to mount the measuring electrodes 104 to 106 in a central section of the contact element and not on an end section. The reason for this is that the current expansion area is larger in the central section of the contact element than in the end section, so that the fraying effect can be confirmed more clearly.

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, welche die Flächenabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements zeigt, wie sie durch die vorbeschriebene Methode bestimmt wurde. Auf der Abszisse sind die logarithmischen Werte der Fläche der Meßelektrode dargestellt, während auf der Ordinate die logarithmischen Werte des gemessenen Widerstands angegeben sind. Die in dem Graph dargestellten gemessenen Werte können durch eine Gerade mit der Steigung -β verbunden werden. 1 - β ist definiert als die Flächenabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements. Fig. 3 is a graph showing the area dependency of the resistance of the contact element as determined by the above-described method. The logarithmic values of the area of the measuring electrode are shown on the abscissa, while the logarithmic values of the measured resistance are shown on the ordinate. The measured values shown in the graph can be connected with the slope -β by a straight line. 1 - β is defined as the area dependence of the resistance of the contact element.

Der Widerstand der Unterschicht wurde in einer ähnlichen Weise bestimmt. Die gemessenen Widerstandswerte können, wenn sie aufgetragen sind, durch eine Gerade mit der Steigung -α, welche von der Steigung -β verschieden ist, verbunden werden. 1 - α ist definiert als eine Flächenabhängigkeit des Widerstands der Unterschicht.The resistance of the lower layer was similar Determined way. The measured resistance values can, if they are plotted by a straight line with the slope -α, which is different from the slope -β. 1 - α is defined as an area dependency of the Lower layer resistance.

Natürlich ist, wenn der Widerstandswert umgekehrt proportional zu der Fläche ist, d. h. wenn der Widerstand keine Flächenabhängigkeit hat, β = 1 und α = 1.Of course, if the resistance value is reversed is proportional to the area, d. H. if the resistance has no area dependency, β = 1 and α = 1.

Die Stromabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements bedeutet die Stromabhängigkeit des Widerstands, wenn eine Meßelektrode mit einer Fläche, welche im wesentlichen gleich zu einer Fläche S(cm²), in der das Kontaktelement tatsächlich in Kontakt mit der Fotorezeptorschicht kommt, mit einem Teil des Kontaktelements in Kontakt gebracht wird, wo es mit der Fotorezeptorschicht in Kontakt steht, verschiedene Ströme zwischen die Meßelektrode und das Kontaktbasiselement des Kontaktelements eingespeist werden.The current dependency of the resistance of the contact element means the current dependency of the resistance when a measuring electrode with an area which is substantially equal to an area S (cm ² ) in which the contact element actually comes into contact with the photoreceptor layer with a part of the contact element in Is brought into contact where it is in contact with the photoreceptor layer, different currents are fed between the measuring electrode and the contact base element of the contact element.

Fig. 4 ist ein Diagramm, welches ein Verfahren zum Bestimmen der Stromabhängigkeit des Widerstands des erfindungsgemäßen Kontaktelements zeigt. Bei dieser Ausführungsform ist das Kontaktelement eine einschichtige Walze. In den nachfolgenden Zeichnungen werden gleiche Teile aus Gründen der Einfachheit mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Fig. 4 is a diagram for determining the current dependency shows a method of resistance of the contact element according to the invention. In this embodiment, the contact element is a single-layer roller. In the following drawings, the same parts are designated with the same reference numerals for the sake of simplicity.

Im Kontaktelement 101 weist ein stabförmiges, leitfähiges Basiselement 102 und eine leitfähige elastische Schicht 103, beschichtet auf dem Basiselement 102, auf. Eine Meßelektrode 107 mit einer Fläche, welche im wesentlichen gleich zu einer Fläche S(cm²) ist, wo das Kontaktelement 101 tatsächlich mit der Fotorezeptorschicht in Kontakt kommt, wird mittels eines nicht gezeigten Druckelementes gegen die Oberfläche des Kontaktelements 101 gedrückt. Eine Energiequelle 109 verbindet die Meßelektrode 107 und das leitfähige Basiselement 102. Während der Strom variiert wird, der zwischen der Meßelektrode 107 und dem leitfähigen Basiselement 102 fließt, wird eine zwischen dem Kontaktelement 101 und der Meßelektrode 107 verursachte Belastungsspannung gemessen, wodurch Stromwerte und Spannungs-/Stromverhältnisse erhalten werden. Unter Verwendung dieser Werte kann die Stromabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements 101 erhalten werden. Die Meßelektrode 107 ist vorzugsweise so geformt, daß das Kontaktelement gut mit der Fotorezeptorschicht in Kontakt steht.In the contact element 101 has a rod-shaped, conductive base element 102 and a conductive elastic layer 103 , coated on the base element 102 . A measuring electrode 107 with an area which is substantially equal to an area S (cm ² ) where the contact element 101 actually comes into contact with the photoreceptor layer is pressed against the surface of the contact element 101 by means of a pressure element, not shown. An energy source 109 connects the measuring electrode 107 and the conductive base element 102 . While the current flowing between the measuring electrode 107 and the conductive base element 102 is varied, a stress voltage caused between the contact element 101 and the measuring electrode 107 is measured, whereby current values and voltage / current ratios are obtained. Using these values, the current dependency of the resistance of the contact element 101 can be obtained. The measuring electrode 107 is preferably shaped so that the contact element is in good contact with the photoreceptor layer.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, welche die Stromabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements zeigt, wobei die Messung nach dem in Fig. 4 gezeigten Verfahren erfolgte. Auf der Abszisse sind die logarithmischen Werte des Stromes und auf der Ordinate die logarithmischen Werte des Widerstands aufgetragen. Gemessene Werte wurden in der logarithmischen Darstellung eingetragen. FIG. 5 is a graphical representation showing the current dependence of the resistance of the contact element, the measurement being carried out according to the method shown in FIG. 4. The logarithmic values of the current are plotted on the abscissa and the logarithmic values of the resistance are plotted on the ordinate. Measured values were entered in the logarithmic representation.

Wenn der Widerstand des Kontaktelements eine Abhängigkeit vom Strom aufweist, weisen die gemessenen Werte, wenn sie durch eine Gerade verbunden werden, eine Steigung von -γ auf. Dieser Wert γ ist definiert als die Stromabhängigkeit des Widerstands. Wenn der Widerstand keine Stromabhängigkeit zeigt, ist γ = 0.If the resistance of the contact element is dependent on Current has the measured values when passed through connecting a straight line, a slope of -γ on. This value γ is defined as the current dependence of the Resistance. If the resistance is no current dependency shows, γ = 0.

In der nachfolgenden Beschreibung wird gezeigt, wie der Widerstand des feinen Lochs Rq und der Widerstand der Unterschicht rq abgeleitet werden, sowie die Bedingungen zur Erfüllung der Formeln (1) bis (3).
The following description shows how the fine hole resistance Rq and the underlayer resistance rq are derived, and the conditions for satisfying formulas (1) to (3).

|Vt| ≦ |Va| im Fall von (1)
| Vt | ≦ | Va | in the case of (1)

Zunächst sei der Widerstand des feinen Lochs Rq betrachtet. First, consider the resistance of the fine hole Rq.  

In der in Fig. 6 gezeigten Flächenabhängigkeit des Kontaktelementwiderstands bedeutet S(cm²) einen Kontaktbereich einer tatsächlichen Fotorezeptorschicht und eines Kontaktelements, und i (µA) stellt den Strom dar, der fließt, wenn eine Spannung, die geringfügig niedriger als die Durchschlagspannung Vt (V) ist, an dem Kontaktbereich S(cm²) der Unterschicht angelegt wird, und die Stromdichte i/S (µ A/cm²) konstant ist. Ein Widerstandswert des Kontaktelements bei einer Fläche s (cm²) der Schadstelle der Fotorezeptorschicht ist der Widerstand des feinen Lochs Rq. Der Widerstand Rq kann ausgedrückt werden durch
In the area dependency of the contact element resistance shown in Fig. 6, S (cm ² ) means a contact area of an actual photoreceptor layer and a contact element, and i (µA) represents the current that flows when a voltage slightly lower than the breakdown voltage Vt ( V) is applied to the contact area S (cm ² ) of the underlayer and the current density i / S (µ A / cm ² ) is constant. A resistance value of the contact element at an area s (cm ² ) of the damaged area of the photoreceptor layer is the resistance of the fine hole Rq. The resistance Rq can be expressed by

log(Rq) = log(Ry) + β . (S/s) (4)
log (Rq) = log (Ry) + β. (S / s) (4)

wobei Ry ein Widerstandswert des Kontaktelements in dem Bereich S und -β eine Steigung in der graphischen Darstellung ist.where Ry is a resistance value of the contact element in the Area S and -β an increase in the graph is.

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, welche die Stromabhängigkeit des Kontaktelementwiderstands zeigt. Wie vorher bereits beschrieben wurde, ist in der graphischen Darstellung der Kontaktbereich S(cm²) einer tatsächlichen Fotorezeptorschicht und des Kontaktelements in einem fixierten Bereich festgelegt. In der graphischen Darstellung, in der i (µA) ein Strom ist, welcher fließt, wenn eine Spannung, die geringfügig kleiner ist als die Durchschlagspannung Vt(V), an den Kontaktbereich S(cm²) der Unterschicht angelegt wird, und i/S die Stromdichte i/S ist, entspricht der Punkt A in Fig. 6 dem Punkt B in Fig. 7. Die Punkte A und B bedeuten einen gemessenen Bereich und einen Stromwert jeweils bei einem gleichen Widerstandswert. Die folgende Gleichung gilt:
Fig. 7 is a graph showing the current dependency of the contact element resistance. As previously described, the contact area S (cm ² ) of an actual photoreceptor layer and the contact element is defined in a fixed area in the graphic representation. In the graph, in which i (µA) is a current that flows when a voltage slightly less than the breakdown voltage Vt (V) is applied to the contact area S (cm ² ) of the underlayer, and i / S is the current density i / S, point A in FIG. 6 corresponds to point B in FIG. 7. Points A and B mean a measured area and a current value each with the same resistance value. The following equation applies:

log(R) = log(Ry) + γ . log(i/I) (5),
log (R) = log (Ry) + γ. log (i / I) (5),

wobei der Stromfluß in die Fotorezeptorschicht I (µA) ist, wenn die Spannung Va an dem Kontaktelement angelegt wird und der Widerstandwert des Kontaktelements, wenn dieser Strom fließt, R(Ω) ist. Durch Umstellen der Gleichungen (4) und (5) ergibt sich
wherein the current flow into the photoreceptor layer is I (µA) when the voltage Va is applied to the contact element and the resistance value of the contact element when this current flows is R (Ω). By changing equations (4) and (5)

log(Rq) = log(R) + β . log(S/s) - γ . log(i/I) (6).
log (Rq) = log (R) + β. log (S / s) - γ. log (i / I) (6).

Als nächstes wird der Unterschichtwiderstand rq in dem Abschnitt der Unterschicht betrachtet, auf welche die schadhafte Stelle der Fotorezeptorschicht projeziert wird.Next, the under layer resistance rq in the Considered section of the lower layer to which the damaged area of the photoreceptor layer is projected.

Es gilt wie im Fall des Widerstands des feinen Lochs Rq unter der Annahme, daß der Stromfluß in dem Bereich der Unterschicht entsprechend dem Kontaktbereich S(cm²) bei einer Spannung, die geringfügig kleiner ist als die Durchschlagspannung Vt(V), in diesem Bereich i(µA) ist, und der Widerstand der Unterschicht, wenn der Strom i(µA) in den Bereich fließt, Rp(Ω) ist, und die Flächenabhängigkeit des Widerstands der Unterschicht 1 - α ist, daß der Widerstand der Unterschicht rq ausgedrückt werden kann durch
As in the case of the resistance of the fine hole Rq, it is assumed that the current flow in the area of the underlayer corresponding to the contact area S (cm ² ) at a voltage slightly smaller than the breakdown voltage Vt (V) in this area i (µA), and the resistance of the lower layer when the current i (µA) flows in the region is Rp (Ω), and the area dependency of the resistance of the lower layer 1 - α is that the resistance of the lower layer rq is expressed can by

log(rq) = log(Rp) + α log(S/s) (7).
log (rq) = log (Rp) + α log (S / s) (7).

Aus den Formeln (1), (6) sowie (7) ergibt sich
From formulas (1), (6) and (7) it follows

log(R) ≧ log{Rp . (Va - Vt)/Vt} + (α - β) . log(S/s) + γ . log(i/I) (8).
log (R) ≧ log {Rp. (Va - Vt) / Vt} + (α - β). log (S / s) + γ. log (i / i) (8).

|Vt| < |Va| im Fall von (1)

| Vt | <| Va | in the case of (1)

Zuerst sei der Widerstand des feinen Lochs Rq betrachtet.First, consider the resistance of the fine hole Rq.

Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, welche die Flächenabhängigkeit des Kontaktelementwiderstands zeigt. In der graphischen Darstellung bedeutet j(µA) einen Strom, der in den schadhaften Teilbereich s(cm²) der Unterschicht fließen kann, und eine Stromdichte j/s(µA/cm²) ist konstant. Ein Widerstandswert des Kontaktelements in dem Bereich s ist der Widerstand des feinen Lochs Rq. Angenommen, daß ein Widerstandswert des Kontaktelements in dem Bereich S(cm²) Rz ist, gilt die folgende Gleichung:
Fig. 8 is a graph showing the area dependency of the contact element resistance. In the graph, j (µA) means a current that can flow into the defective sub-area s (cm ² ) of the underlayer, and a current density j / s (µA / cm ² ) is constant. A resistance value of the contact element in the area s is the resistance of the fine hole Rq. Assuming that a resistance value of the contact element is in the range S (cm ² ) Rz, the following equation applies:

log(Rq) = log(Rz) + β . log(S/s) (9).
log (Rq) = log (Rz) + β. log (S / s) (9).

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung welche die Stromabhängigkeit des Kontaktelementwiderstands zeigt. Wie vorher beschrieben wurde, ist in dieser graphischen Darstellung der Kontaktbereich S(cm²) der tatsächlichen Fotorezeptorschicht und des Kontaktelements in einem fixierten Bereich festgesetzt. Wenn ein Strom j . S/s (µA) in dem Bereich S(cm²) eingespeist wird, entspricht ein Punkt C in Fig. 8 dem Punkt D in Fig. 7. Die Punkte C und D zeigen einen gemessenen Bereich und einen Stromwert bei dem gleichen Widerstandswert Rz an. Es gilt die folgende Gleichung:
Fig. 7 is a graph showing the current dependency of the contact element resistance. As previously described, in this graph, the contact area S (cm ² ) of the actual photoreceptor layer and the contact element is set in a fixed area. If a stream j. S / s (µA) is fed into the area S (cm ² ), a point C in FIG. 8 corresponds to point D in FIG. 7. Points C and D show a measured area and a current value at the same resistance value Rz on. The following equation applies:

log(R) = log(Rz) + γ . log{j . S/(i . s)} (10),
log (R) = log (Rz) + γ. log {j. S / (i. S)} (10),

wobei der Stromfluß in die Fotorezeptorschicht I(µA) ist, wenn die Spannung Va an dem Kontaktelement angelegt wird, und der Widerstandswert des Kontaktelements, wenn dieser Strom fließt, R(Ω) ist. Durch Umstellen der Gleichungen (9) und (10) ergibt sich
wherein the current flow into the photoreceptor layer is I (µA) when the voltage Va is applied to the contact element, and the resistance value of the contact element when this current flows is R (Ω). By changing equations ( 9 ) and ( 10 )

log(Rq) = log(R) + (β - γ) . log(S/s) - γ . log(j/I) (11).
log (Rq) = log (R) + (β - γ). log (S / s) - γ. log (j / I) (11).

Als nächstes sei der Widerstand der Unterschicht rq in einem Teil der Unterschicht betrachtet. Wie oben beschrieben, ist der Widerstand der Unterschicht rq gegeben durch
Next, consider the resistance of the sub-layer rq in part of the sub-layer. As described above, the resistance of the sub-layer rq is given by

log(rq) = log(Rp) + α . log(S/s) (12),
log (rq) = log (Rp) + α. log (S / s) (12),

wobei Rp (Ω) den Widerstand bedeutet, wenn der Strom j . S/s (µA) in den Bereich S (cm²) eingespeist wird, und die Flächenabhängigkeit des Widerstands der Unterschicht 1 - α ist. Aus den Formeln (2), (11) und (12) ergibt sich
where Rp (Ω) means the resistance when the current j. S / s (µA) is fed into the area S (cm ² ), and the area dependence of the resistance of the underlayer is 1 - α. From formulas (2), (11) and (12) it follows

A + B ≧ Va . 10⁶/j (13),
A + B ≧ Va. 10 ⁶ / j (13),

wobei log A = log(R) + (β - γ) . log(S/s) - γ . log(j/I) und
where log A = log (R) + (β - γ). log (S / s) - γ. log (j / I) and

log B = log(Rp) + α . log(S/s) ist.
log B = log (Rp) + α. log (S / s).

Fall (2)Case (2)

Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, welche die Flächenabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelementes zeigt. In dieser graphischen Darstellung bedeutet k(µA) den Strom, welcher in den Bereich eines feinen Lochs s (cm²) fließen kann und eine Stromdichte k/s (µA/cm²) ist konstant. Ein Widerstandswert des Kontaktelements in dem Bereich s ist der Widerstand des feinen Lochs Rq. Unter der Annahme, daß der Widerstandswert des Kontaktelementes in den Bereich S (cm²) Rx ist, gilt die Gleichung
Fig. 9 is a graph showing the area dependency of the resistance of the contact element. In this graphic representation, k (µA) means the current which can flow in the area of a fine hole s (cm ² ) and a current density k / s (µA / cm ² ) is constant. A resistance value of the contact element in the area s is the resistance of the fine hole Rq. Assuming that the resistance value of the contact element is in the range S (cm ² ) Rx, the equation applies

log(Rq) = log(Rx) + β . log(S/s) (14).
log (Rq) = log (Rx) + β. log (S / s) (14).

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, welche die Stromabhängigkeit des Kontaktelementwiderstands zeigt. Wie vorher beschrieben wurde, wird der Kontaktbereich S (cm²) der tatsächlichen Fotorezeptorschicht und des Kontaktelementes in einem fixierten Bereich festgesetzt. Wenn ein Strom k . S/s(µ A) in den Bereich S(cm²) eingespeist wird, entspricht ein Punkt F (Fig. 7) einem Punkt E in Fig. 9. Die Punkte E und F zeigen einen gemessenen Bereich sowie einen Stromwert bei dem selben Widerstandswert Rx. Es gilt die Gleichung:
Fig. 7 is a graph showing the current dependency of the contact element resistance. As previously described, the contact area S (cm ² ) of the actual photoreceptor layer and the contact member is set in a fixed area. If a current k. S / s (µ A) is fed into the area S (cm ² ), a point F ( FIG. 7) corresponds to a point E in FIG. 9. The points E and F show a measured area and a current value for the same Resistance value Rx. The equation applies:

log(R) = log(Rx) + γ . log{k . S/(I . s)} (15),
log (R) = log (Rx) + γ. log {k. S / (I. S)} (15),

wobei der in die Fotorezeptorschicht fließende Strom I(µA) ist, wenn die Spannung Va an dem Kontaktelement angelegt wird, und der Widerstandswert des Kontaktelementes, wenn dieser Strom fließt, R(Ω) ist. Durch Umstellen der Gleichung (14) und (15) ergibt sich
wherein the current flowing into the photoreceptor layer is I (µA) when the voltage Va is applied to the contact element and the resistance value of the contact element when this current flows is R (Ω). Changing equations (14) and (15) results in

log(Rq) = log(R) + (β - γ) . log(S/s) - γ . log(k/I) (16).
log (Rq) = log (R) + (β - γ). log (S / s) - γ. log (k / I) (16).

Aus den Gleichungen (3) und (16) ergibt sich
From equations (3) and (16) follows

log(R) ≧ log(Va . 10⁶/k) + (γ - β) . log(S/s) + γ . log(k/I) (17).
log (R) ≧ log (Va. 10 ⁶ / k) + (γ - β). log (S / s) + γ. log (k / I) (17).

Die graphischen Darstellungen der Fig. 6 bis 9 zeigen die Flächenabhängigkeit oder die Stromabhängigkeit, die gültig sind, wenn das Kontaktelement und die Unterschicht aus einem bestimmten Material hergestellt sind. Die selben graphischen Darstellungen gelten auch, wenn ein anderes Material für diese Elemente benutzt wird, abgesehen davon, daß die Steigung und die Achsenabschnitte in der graphischen Darstellung verschieden von denen der Fig. 6 bis 9 sind.The graphical representations of FIGS. 6 to 9 show the area dependency or the current dependence which are valid when the contact element and the underlayer are made from a certain material. The same graphs also apply when a different material is used for these elements, except that the slope and intercepts in the graph are different from those of Figs. 6-9.

Nachfolgend wird ein Verfahren zur Messung des Widerstands R (Ω) des Kontaktelements beschrieben.A method for measuring the resistance R (Ω) of the contact element.

Das Kontaktelement wird gegen die Fotorezeptorschicht unter tatsächlichen Bedingungen gedrückt (in dem vorliegenden Fall beträgt die Kontaktfläche S (cm²)). Die Fotorezeptortrommel wird gedreht und unter tatsächlichen Bedingungen bewegt und das Kontaktelement wird gedreht, wobei es unter tatsächlichen Bedingungen fixiert ist und bewegt wird. Die Spannung Va wird an dem Kontaktelement angelegt. In dem Fall, in dem das Kontaktelement ein Kontakt/Transferelement ist, wird die Messung durchgeführt, indem das Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung, wie beispielsweise ein Aufzeichnungspapier, sich nicht zwischen der Fotorezeptorschicht und dem Kontaktelement befindet. Unter diesen Bedingungen wird ein Strom I (µA), welcher in die Fotorezeptorschicht fließt, gemessen.The contact element is pressed against the photoreceptor layer under actual conditions (in the present case the contact area is S (cm ² )). The photoreceptor drum is rotated and moved under actual conditions and the contact element is rotated, being fixed and moved under actual conditions. The voltage Va is applied to the contact element. In the case where the contact element is a contact / transfer element, the measurement is carried out by the recording medium for image transfer, such as a recording paper, not being between the photoreceptor layer and the contact element. Under these conditions, a current I (µA) which flows into the photoreceptor layer is measured.

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung, welche ein Verfahren aufzeigt, um den Widerstand eines erfindungsgemäßen Kontaktelements zu messen. Bei dieser Ausführungsform ist das Objekt, das gemessen werden soll, ein als einschichtige Walze ausgebildetes Kontaktelement 101. Fig. 10 is a schematic diagram showing a method to measure the resistance of a contact element according to the invention. In this embodiment, the object to be measured is a contact element 101 designed as a single-layer roller.

Eine Metallelektrode 110 wird anstelle der Fotorezeptortrommel verwendet. Das Kontaktelement 101 wird unter tatsächlichen Bedingungen gegen die Metallelektrode 110 gedrückt. Die Metallelektrode 110 dreht sich in Richtung eines Pfeils W unter tatsächlichen Bedingungen. Das Kontaktelement 101 dreht sich, ist befestigt, und bewegt sich unter tatsächlichen Bedingungen (im Fall der Fig. 10 dreht es sich infolge der Drehung der Metallelektrode 110). Unter diesen Bedingungen speist eine Energiequelle 109, welche zwischen dem leitfähigen Basiselement 102 des Kontaktelementes 101 und der Metallelektrode 110 angeordnet ist, den Strom I (µA) in den Element-Elektrodenschaltkreis ein. Ein Widerstandswert wird unter Verwendung der zu dieser Zeit anliegenden Spannung berechnet.A metal electrode 110 is used in place of the photoreceptor drum. The contact element 101 is pressed against the metal electrode 110 under actual conditions. The metal electrode 110 rotates in the direction of an arrow W under actual conditions. The contact member 101 rotates, is fixed, and moves under actual conditions (in the case of FIG. 10, it rotates due to the rotation of the metal electrode 110 ). Under these conditions, an energy source 109 , which is arranged between the conductive base element 102 of the contact element 101 and the metal electrode 110 , feeds the current I (.mu.A) into the element electrode circuit. A resistance value is calculated using the voltage applied at that time.

Der so bestimmte Widerstand wird als der Widerstand R (Ω) des Kontaktelements definiert.The resistance determined in this way is called the resistance R (Ω) of the Contact element defined.

Nachfolgend wird das Verfahren zur Messung der Durchschlagspannung Vt der Unterschicht und des Widerstands Rp dieser Schicht beschrieben.Below is the procedure for measuring the Breakdown voltage Vt of the underlayer and the resistor Rp described this layer.

Das verwendete Teststück war ein Trommelkörper, welcher nur eine Unterschicht, aber keine Fotorezeptorschicht aufwies. Die Trommel, welche als Basisschicht diente, war aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise einem Metall, hergestellt. Ein Element mit einem spezifischem Volumenwiderstand von wenigstens einer Zehnerpotenz geringer als dem der Unterschicht wird gegen das Teststück gedrückt, so daß sich eine Fläche S (cm²) ergibt. Eine Spannung wird zwischen dem Element mit geringem Widerstand und der leitfähigen Schicht der Fotorezeptortrommel angelegt. Nachdem das Anlegen der Spannung über eine bestimmte Zeitdauer fortgeführt worden ist, wird die Spannung erhöht. Die Spannung wird gemessen, wenn die Unterschicht dielektrisch zusammenbricht, d. h. durchgeschlagen ist.The test piece used was a drum body which had only an underlayer but no photoreceptor layer. The drum, which served as the base layer, was made of a conductive material such as a metal. An element with a volume resistivity of at least a power of ten less than that of the underlayer is pressed against the test piece, so that an area S (cm ² ) results. A voltage is applied between the low resistance element and the conductive layer of the photoreceptor drum. After the application of the voltage has continued for a certain period of time, the voltage is increased. The voltage is measured when the underlayer breaks down dielectrically, ie has broken through.

Es ist unnötig zu sagen, daß wenn |Vt| < |Va| ist, ein Durchschlagen der Unterschicht nicht erfolgt. Ein Widerstand der Unterschicht ist Rp (Ω), wenn der Strom j . S/s (µA) in den Bereich S (cm²) eingespeist wird, wobei j (µA) der Strom ist, welcher in den Bereich S (cm²) der Unterschicht fließen kann.Needless to say that if | Vt | <| Va | the bottom layer did not break through. A resistance of the lower layer is Rp (Ω) if the current j. S / s (µA) is fed into the area S (cm ² ), where j (µA) is the current that can flow into the area S (cm ² ) of the lower layer.

Wenn die Werte von R, Rp, Va, Vt, I, i, j, k, S, s, α, β und γ, die so erhalten werden, den Formeln (8), (13) oder (17) genügen, kann selbst wenn die Fotorezeptortrommel mit feinen Löchern übersäht ist, eine bemerkenswerte Verschlechterung der Bildqualität und eine Beschädigung der Elemente verhindert werden.If the values of R, Rp, Va, Vt, I, i, j, k, S, s, α, β and γ, which are obtained by the formulas (8), (13) or (17) can suffice, even if the PR drum with fine Pitting holes is a remarkable deterioration the image quality and damage to the elements be prevented.

Dasselbe gilt in dem Fall, in dem das zu ladende Element und das Kontaktelement getragen werden, während sie durch einen kleinen Spalt beabstandet sind. Der Grund dafür wird im folgenden näher angegeben. Da der Widerstand R der Widerstand ist, der nach dem Verfahren aus Fig. 10 gemessen wird, stellt der Widerstand R einen Zustand des Kontakts der Fotorezeptorschicht und des Kontaktelements dar. In diesem Fall besteht keine Kontaktfläche S, da das zu ladende Element nicht im Kontakt mit dem Kontaktelement ist. Daher wird der Widerstand des Kontaktelements, der gemessen wird, wenn der Strom I (µA) im Kontaktelement unter tatsächlichen Bedingungen in einem Zustand eingespeist wird, in dem das zu ladende Element durch die Metallelektrode ersetzt wird, als Widerstand R definiert. In diesem Fall ist der die Flächenabhängigkeit angebende Ausdruck null. Dementsprechend wird der Ausdruck log(S/s) in den Formeln (8), (13) und (17) null.The same applies in the case where the element to be charged and the contact element are carried while being spaced apart by a small gap. The reason for this is detailed below. Since the resistance R is the resistance measured by the method of Fig. 10, the resistance R represents a state of contact of the photoreceptor layer and the contact element. In this case, there is no contact area S because the element to be charged is not in contact with the contact element. Therefore, the resistance of the contact element that is measured when the current I (µA) is fed into the contact element under actual conditions in a state in which the element to be charged is replaced by the metal electrode is defined as the resistance R. In this case, the expression indicating the area dependency is zero. Accordingly, the expression log (S / s) in formulas (8), (13) and (17) becomes zero.

In einem Fall, in dem das zu ladende Element keine Unterschicht aufweist, und die Fotorezeptorschicht direkt auf der leitfähigen Schicht sich befindet, ist eine Schadstelle in der Fotorezeptorschicht, wenn diese hindurchdringt, ein feines Loch. Daher ist nur der Fall (2) für die schadhafte Trommel gültig, wenn die Fotorezeptortrommel keine Unterschicht aufweist. Mit anderen Worten reicht die Erfüllung der Ungleichung (17) für diese Trommel aus.In a case where the item to be loaded is none Has sub-layer, and the photoreceptor layer directly on the conductive layer is a damaged area in the photoreceptor layer when it penetrates fine hole. Therefore, only the case (2) for the defective Drum valid if the PR drum does not Has lower layer. In other words, that's enough Fulfillment of inequality (17) for this drum.

Nachfolgend wird die Anwendung der Erfindung auf ein tatsächliches Bilderzeugungsgerät auf der Basis des Elektrofotographiesystems beschrieben.The following is the application of the invention to a actual imaging device based on the Electrophotography system described.

Fig. 11 zeigt Querschnittsansichten, welche schematisch Ladeelemente zeigen, welche erfindungsgemäße Kontaktladevorrichtungen bilden. In Fig. 11 ist ein Ladeelement 10 in Kontakt mit einem zu ladenden Element 50, und gleiche Teile werden mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Fig. 11 shows cross-sectional views which schematically show charging members which form contact charging devices according to the invention. In Fig. 11, a charging member 10 is in contact with a member 50 to be charged, and like parts are given the same reference numerals.

In Fig. 11(a) besitzt das Ladeelement 10 die Form einer Walze. Das leitfähige Basiselement 11 ist mit einer leitfähigen elastischen Schicht 12 beschichtet. Das leitfähige Basiselement 11 ist beispielsweise aus einem Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnlichem hergestellt. Das Metall kann beispielsweise Eisen, Aluminium, rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Die leitfähige, elastische Schicht 12 ist hauptsächlich aus einem Material aufgebaut, welches aus den Materialien der später angegebenen Gruppe a) und einem Material ausgewählt aus den Materialien der Gruppe b)-1 bis b)-4 aufgebaut.In Fig. 11 (a), the loading member 10 is in the form of a roller. The conductive base element 11 is coated with a conductive elastic layer 12 . The conductive base member 11 is made of, for example, a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like. The metal can be, for example, iron, aluminum, stainless material, brass or the like. The conductive, elastic layer 12 is mainly composed of a material which is composed of the materials of group a) specified later and a material selected from the materials of group b) -1 to b) -4.

Auch in Fig. 11(b) ist das Ladeelement 11 als Walze ausgebildet. Das leitfähige Basiselement 11 ist mit einer leitfähigen, elastischen Schicht 12 beschichtet. Über die leitfähige, elastische Schicht 12 ist eine Oberflächenschicht 13 aufgebracht. Das leitfähige Basiselement 11 ist aus einem Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergierten Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver und ähnlichem hergestellt. Das Metall kann beispielsweise Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Die leitfähige, elastische Schicht 12 ist hauptsächlich aus einem Material ausgewählt, wie es in der Gruppe a) und in der Gruppe b)-4 angegeben ist. Die Oberflächenschicht 13 ist hauptsächlich aus einem Material ausgewählt, wie es in den Gruppen c)-1 bis c)-3 beschrieben ist.Also in Fig. 11 (b), the charging member 11 is formed as a roller. The conductive base element 11 is coated with a conductive, elastic layer 12 . A surface layer 13 is applied over the conductive, elastic layer 12 . The conductive base member 11 is made of a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, and the like. The metal can be, for example, iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like. The conductive, elastic layer 12 is mainly selected from a material as specified in group a) and group b) -4. The surface layer 13 is mainly selected from a material as described in groups c) -1 to c) -3.

Auch in Fig. 11(c) weist das Ladeelement die Form einer Walze auf. Auf dem leitfähigen Basiselement 11 ist eine leitfähige, elastische Schicht 12 aufgebracht. Die leitfähige, elastische Schicht 12 ist mit einer Widerstandsschicht 14 beschichtet. Das leitfähige Basiselement 11 ist aufgebaut aus einem Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnlichem.Also in Fig. 11 (c), the charging member in the form of a roll. A conductive, elastic layer 12 is applied to the conductive base element 11 . The conductive, elastic layer 12 is coated with a resistance layer 14 . The conductive base member 11 is composed of a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like.

Das Metall kann Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Die leitfähige, elastische Schicht 12 ist hauptsächlich aufgebaut aus einem Material, welches ausgewählt ist aus der Gruppe a) und aus den Gruppen b)-1 bis b)-4. Die Widerstandsschicht 14 ist hauptsächlich aus Materialien ausgewählt aus der Gruppe a), und Materialien ausgewählt aus den Gruppen c)-1 bis c)-3 aufgebaut. The metal can be iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like. The conductive, elastic layer 12 is mainly composed of a material which is selected from group a) and from groups b) -1 to b) -4. The resistance layer 14 is mainly composed of materials selected from group a) and materials selected from groups c) -1 to c) -3.

Die leitfähige, elastische Schicht kann fest oder geschäumt sein. Wenn sie geschäumt ist, kann der Durchmesser der Zellen im Basisbereich der Schicht größer als der Zelldurchmesser im Oberflächenbereich sein. Auf der Oberfläche der geschäumten Schicht kann eine feste Hautschicht vorhanden sein. Die Oberflächenschicht schützt die leitfähige Elastikschicht und sie verhindert, daß Zusammensetzungen mit niedrigem Molekulargewicht, nicht reaktive Zusammensetzungen, Zusätze und ähnliches aus der leitfähigen Elastikschicht herausströmen. Wenn ein Ladeelement vom Walzentyp verwendet wird, kann die Umfangsgeschwindigkeit der Fotorezeptortrommel gleich oder verschieden von der der Walze sein.The conductive, elastic layer can be solid or foamed his. If it is foamed, the diameter of the cells can in the base area of the layer larger than the cell diameter in Surface area. On the surface of the foamed Layer can be a firm skin layer. The Surface layer protects the conductive elastic layer and it prevents low composition Molecular weight, non-reactive compositions, additives and the like from the conductive elastic layer flow out. When using a roller type loader the peripheral speed of the photoreceptor drum be the same or different from that of the roller.

Das Ladeelement 10, wie es in Fig. 11(d) gezeigt ist, weist die Form einer Bürstenwalze auf. Eine Bürste 15 ist mit dem leitfähigen Basiselement 11 verbunden oder gebunden. Das leitfähige Basiselement 11 ist aus einem Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnlichem hergestellt. Das Metall kann beispielsweise Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Die Bürste 15 ist hauptsächlich aus einem Material hergestellt, welches aus Materialien der Gruppe a) sowie aus Materialien der Gruppen b)-1 bis b)-4 und c)-1 bis c)-3 ausgewählt ist. Für die Verwendung werden diese Materialien als Fasern geformt.The loading member 10 , as shown in Fig. 11 (d), is in the form of a brush roller. A brush 15 is connected or bound to the conductive base element 11 . The conductive base member 11 is made of a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like. The metal can be, for example, iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like. The brush 15 is mainly made of a material which is selected from materials from group a) and from materials from groups b) -1 to b) -4 and c) -1 to c) -3. For use, these materials are shaped as fibers.

Das Ladeelement 10, wie es in Fig. 11(e) gezeigt ist, weist die Form einer Deckenbürste auf. Eine Bürste 15 ist mit einem leitfähigen Basiselement 11 verbunden oder an dieses gebunden. Das leitfähige Basiselement 11 ist hergestellt aus einem Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnlichem. Das Metall kann beispielsweise Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Die Bürste 15 ist hauptsächlich hergestellt aus einem Material ausgewählt aus den Materialien der Gruppe a) und Materialien der Gruppen b)-1 bis b)-4 und c)-1 bis c)-3. Für eine Verwendung sind diese Materialien als Fasern ausgebildet.The charging member 10 , as shown in Fig. 11 (e), is in the form of a ceiling brush. A brush 15 is connected to or bound to a conductive base element 11 . The conductive base member 11 is made of a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like. The metal can be, for example, iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like. The brush 15 is mainly made of a material selected from the materials of group a) and materials of groups b) -1 to b) -4 and c) -1 to c) -3. For use, these materials are designed as fibers.

Das Ladeelement 10, wie es in Fig. 11(f) gezeigt ist, weist die Form eines Blattes auf. Eine leitfähige Elastikschicht 16 ist mit dem leitfähigen Basiselement 11 verbunden oder an dieses gebunden. Das leitfähige Basiselement 11 ist hergestellt aus einem Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnlichem. Das Metall kann Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Die leitfähige Elastikschicht 16 ist hauptsächlich hergestellt aus einem Material, welches ausgewählt ist aus den Materialien der Gruppe a) und Materialien ausgewählt aus den Gruppen b)-1 bis b)-4 und c)-1 bis c)-3. Für die Verwendung ist dieses Material relativ steif und in die Form einer Platte gebracht.The loading member 10 as shown in Fig. 11 (f) is in the form of a sheet. A conductive elastic layer 16 is connected to or bound to the conductive base element 11 . The conductive base member 11 is made of a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like. The metal can be iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like. The conductive elastic layer 16 is mainly made of a material which is selected from the materials of group a) and materials selected from the groups b) -1 to b) -4 and c) -1 to c) -3. For use, this material is relatively stiff and shaped like a plate.

Das Ladeelement 10, wie es aus Fig. 11(g) ersichtlich ist, weist die Form eines Films auf. Ein leitfähiger Film 17 ist mit dem Basiselement 11 verbunden oder an dieses gebunden. Das leitfähige Basiselement 11 ist hergestellt aus einem Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnlichem. Das Metall kann Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Der leitfähige Film 17 ist hauptsächlich hergestellt aus einem Material, das ausgewählt ist aus Materialien der Gruppe a) und Materialien ausgewählt aus den Gruppen b)-1 bis b)-4 und c)-1 bis c)-3. Für einen Einsatz ist das Material flexibel und in die Form einer Platte gebracht. The loading member 10 as shown in Fig. 11 (g) is in the form of a film. A conductive film 17 is connected to or bound to the base element 11 . The conductive base member 11 is made of a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like. The metal can be iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like. The conductive film 17 is mainly made of a material selected from group a) materials and materials selected from groups b) -1 to b) -4 and c) -1 to c) -3. The material is flexible for use and is shaped like a plate.

Das aus Fig. 11(h) ersichtliche Ladeelement oder Kontaktelement 10 weist ebenfalls die Form eines Films auf. Ein blattartiges Mittel, bestehend aus einer auf einem leitfähigen Film 18 aufgebrachten Widerstandsschicht 14, ist so zurückgefaltet, daß es keine Falte bildet. Der verbundene Teil des blattartigen Mittels ist mit dem leitfähigen Basiselement 11 verbunden oder an dieses gebunden. Das leitfähige Basiselement 11 ist aus einem Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnlichem hergestellt. Das Metall kann Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Der leitfähige Film 18 ist hauptsächlich hergestellt aus einem Material ausgewählt aus Materialien der Gruppe a) und Materialien ausgewählt aus den Gruppen b)-1 bis b)-4 und c)-1 bis c)-3. Für einen Einsatz werden diese Materialien in die Form eines Filmes gebracht. Die Widerstandsschicht 14 ist hauptsächlich hergestellt aus einem Material ausgewählt aus den Materialien der Gruppe a) und Materialien aus denen der Gruppen c)-1 bis c)-3.The charging member or contact member 10 shown in Fig. 11 (h) is also in the form of a film. A sheet-like means consisting of a resistive layer 14 deposited on a conductive film 18 is folded back so that it does not form a fold. The connected part of the sheet-like means is connected to or bound to the conductive base element 11 . The conductive base member 11 is made of a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like. The metal can be iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like. The conductive film 18 is mainly made of a material selected from group a) materials and materials selected from groups b) -1 to b) -4 and c) -1 to c) -3. For use, these materials are brought into the form of a film. The resistance layer 14 is mainly made of a material selected from the materials of group a) and materials from those of groups c) -1 to c) -3.

Für das Ladeelement ist es erforderlich, daß dessen Widerstandswert R, wie er nach der in Fig. 10 gezeigten Methode bestimmt wird, eine der Formeln (8), (13) und (17) erfüllt. Die Struktur des Ladeelements ist nicht auf eine, wie in den Fig. 11(a) bis 11(h) illustriert, beschränkt, und die Materialien sind nicht begrenzt auf die Materialien, die unter Bezugnahme auf diese Figuren beschrieben sind. Die an dem Ladeelement anliegende Spannung kann Gleichspannung sein (Gleichstrom) oder eine Spannung, die gebildet ist durch Überlagerung von Wechselspannung auf Gleichspannung.It is necessary for the charging element that its resistance value R, as determined by the method shown in FIG. 10, fulfills one of the formulas (8), (13) and (17). The structure of the loading member is not limited to one as illustrated in Figs. 11 (a) to 11 (h), and the materials are not limited to the materials described with reference to these figures. The voltage applied to the charging element can be direct voltage (direct current) or a voltage which is formed by superimposing alternating voltage on direct voltage.

Untersuchungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung haben ergeben, daß wenn an das Ladeelement angelegt Gleichspannung angelegt wird, zwischen dem Widerstandswert R des Ladeelements, wie er bei dem Verfahren nach Fig. 10 gemessen wird, der angelegten Spannung Va und dem geladenen Potential Vs des zu ladenden Elements eine Korrelation besteht. Genauer gesagt ist, wenn der Widerstand R des Ladeelements etwa 5 . 10⁷ (Ω) oder höher ist, die Spannung Va um eine Spannung Vs = -600 (V) zu erhalten, Va ≦ -1,17 kV.Investigations within the scope of the present invention have shown that when DC voltage is applied to the charging element, between the resistance value R of the charging element, as measured in the method according to FIG. 10, the applied voltage Va and the charged potential Vs of the one to be charged There is a correlation between the elements. More specifically, when the resistance R of the charging member is about 5. 10 ⁷ (Ω) or higher, the voltage Va to obtain a voltage Vs = -600 (V), Va ≦ -1.17 kV.

Wenn weiterhin der Widerstand R zunimmt, nimmt der absolute Wert der Spannung Va exponentiell zu. Wenn die Spannung Va um eine Spannung Vs = -600 V zu erhalten, Va ≧ -2,0 kV ist, ist R ≦ 3 . 10⁸ (Ω).As the resistance R continues to increase, the absolute value of the voltage Va increases exponentially. If the voltage Va to obtain a voltage Vs = -600 V is Va ≧ -2.0 kV, R ≦ 3. 10 ⁸ (Ω).

Daher sollte der Widerstand R des Ladeelements 3 . 10⁸ (Ω), vorzugsweise 5 . 10⁷ (Ω) oder weniger betragen.Therefore, the resistance R of the charging element 3 . 10 ⁸ (Ω), preferably 5. 10 ⁷ (Ω) or less.

Die Anwendung der Erfindung für ein Transferelement einer Kontakttransfervorrichtung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 12 näher beschrieben. In dieser Figur befindet sich ein Transferelement 20 in Kontakt mit einem zu ladenden Element 50, und gleiche Teile werden mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.The application of the invention for a transfer element of a contact transfer device is described in more detail with reference to FIG. 12. In this figure, a transfer element 20 is in contact with an element 50 to be loaded, and like parts are given the same reference numerals.

In dem in Fig. 12(a) gezeigten Transferelement 20, welches die Form einer Walze aufweist, ist eine leitfähige Elastikschicht 22 auf ein leitfähiges Basiselement 21 aufgeschichtet. Das leitfähige Basiselement 21 ist ein Metall, eine Legierung, ein Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnliches. Das Metall kann Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Die leitfähige Elastikschicht 22 ist hauptsächlich aus einem Material aus den Materialien der Gruppe a) und Materialien ausgewählt aus den Gruppen b)-1 bis b)-4 aufgebaut.In the transfer element 20 shown in FIG. 12 (a) which is in the form of a roller, a conductive elastic layer 22 is coated on a conductive base element 21 . The conductive base member 21 is a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like. The metal can be iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like. The conductive elastic layer 22 is mainly composed of a material from the materials of group a) and materials selected from groups b) -1 to b) -4.

In dem in Fig. 12(b) gezeigten, ebenfalls walzenförmigen Übertragungselement 20 ist ein leitfähiges Basiselement 21 mit einer leitfähigen Elastikschicht 22 beschichtet. Die leitfähige Elastikschicht 22 ist weiterhin mit einer Oberflächenschicht 23 beschichtet. Das leitfähige Basiselement 21 ist hergestellt aus einem Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnlichem. Das Metall kann Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Die leitfähige Elastikschicht 22 ist hauptsächlich hergestellt aus einem Material ausgewählt aus Materialien der Gruppe a) und Materialien der Gruppe b)-1 bis b)-4. Die Oberflächenschicht 23 ist aus einem Material ausgewählt aus den Gruppen c)-1 bis c)-3 hergestellt.In the likewise roller-shaped transmission element 20 shown in FIG. 12 (b), a conductive base element 21 is coated with a conductive elastic layer 22 . The conductive elastic layer 22 is also coated with a surface layer 23 . The conductive base member 21 is made of a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like. The metal can be iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like. The conductive elastic layer 22 is mainly made of a material selected from materials from group a) and materials from group b) -1 to b) -4. The surface layer 23 is made of a material selected from the groups c) -1 to c) -3.

Das in Fig. 12(c) gezeigte Transferelement 20 weist ebenfalls die Form einer Walze auf, wobei eine leitfähige Elastikschicht 21 auf ein leitfähiges Basiselement 21 aufgeschichtet ist. Die leitfähige Elastikschicht 22 ist weiterhin mit einer Widerstandsschicht 24 beschichtet. Das leitfähige Basiselement 21 ist aus einem Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnlichem hergestellt. Das Metall kann Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Die leitfähige Elastikschicht 22 ist hauptsächlich hergestellt aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe a) und Material ausgewählt aus den Gruppen b)-1 bis b)-4. Die Widerstandsschicht 24 ist hauptsächlich aus einem Material der Gruppe a) und einem Material ausgewählt aus den Gruppen c)-1 bis c)-3 hergestellt.The transfer element 20 shown in FIG. 12 (c) also has the shape of a roller, with a conductive elastic layer 21 being coated on a conductive base element 21 . The conductive elastic layer 22 is also coated with a resistance layer 24 . The conductive base member 21 is made of a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like. The metal can be iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like. The conductive elastic layer 22 is mainly made from a material selected from group a) and material selected from groups b) -1 to b) -4. The resistance layer 24 is mainly made of a material from group a) and a material selected from groups c) -1 to c) -3.

In dem Transferelement 20, welches in der Fig. 12(d) gezeigt ist, welches die Form einer Bürstenwalze aufweist, ist eine Bürste 25 mit einem leitfähigen Basiselement 21 verbunden oder an dieses gebunden. Das leitfähige Basiselement 21 ist hergestellt aus einem Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnlichem. Das Metall kann Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein. Die Bürste 25 ist hauptsächlich hergestellt aus einem Material ausgewählt aus den Materialien der Gruppe a), einem Material ausgewählt aus den Gruppen b)-1 bis b)-4 und einem Material ausgewählt aus den Gruppen c)-1 bis c)-3.In the transfer member 20 shown in FIG. 12 (d), which is in the form of a brush roller, a brush 25 is connected to or bound to a conductive base member 21 . The conductive base member 21 is made of a metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like. The metal can be iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like. The brush 25 is mainly made of a material selected from the group a) materials, a material selected from the groups b) -1 to b) -4 and a material selected from the groups c) -1 to c) -3.

Für das Transferelement ist es notwendig, daß dessen Widerstandswert R, wie er nach dem Verfahren gemäß Fig. 10 bestimmt wird, eine der Formeln (8), (13) und (17) erfüllt. Die Struktur des Ladeelements ist nicht auf die in den Fig. 12(a) bis 12(d) beschriebenen beschränkt, und die Materialien sind nicht auf die Materialien, welche unter Bezugnahme auf diese Figuren genannt wurden, beschränkt.It is necessary for the transfer element that its resistance value R, as determined by the method according to FIG. 10, fulfills one of the formulas (8), (13) and (17). The structure of the loading member is not limited to that described in Figs. 12 (a) to 12 (d), and the materials are not limited to the materials mentioned with reference to these figures.

MaterialgruppenMaterial groups

• a) Ruß (beispielsweise Ofenruß, Acethylenruß), Metalloxidpulver (beispielsweise Indium-Zinnoxid- Pulver (ITO-Pulver und Zinnoxidpulver), Metall, Legierungspulver (beispielsweise Silberpulver und Aluminiumpulver), Salz (beispielsweise quartäre Ammoniumsalze und Perchlorate), leitfähiges Harz (beispielsweise Polyacethylen und Polypyrol).a) carbon black (for example furnace black, acetylene black), Metal oxide powder (e.g. indium tin oxide Powder (ITO powder and tin oxide powder), metal, Alloy powder (e.g. silver powder and Aluminum powder), salt (e.g. quaternary Ammonium salts and perchlorates), conductive resin (e.g. polyacethylene and polypyrene).
• b) Naturkautschuk.b) natural rubber.
• c) Einzelne oder Mischungen der folgenden Synthesekautschuke:
  Silikonkautschuk, Fluorkautschuk, Phlorosilikon­ kautschuk, Urethankautschuk, Acrylkautschuk, Hydronkautschuk, Butadienkautschuk, Styrolbutadien­ kautschuk, Nitrilbutadienkautschuk, Isoprenkautschuk, Chlorpyrinkautschuk, Isobutylen-Isoprenkautschuk, Ethylen-Propylenkautschuk, chlorsulfonierter Poly­ ethylenkautschuk, Thiokol und ähnliches.c) Individuals or mixtures of the following synthetic rubbers:
  Silicone rubber, fluororubber, phlorosilicone rubber, urethane rubber, acrylic rubber, hydron rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, nitrile-butadiene rubber, isoprene rubber, chloropyrine rubber, isobutylene-isoprene rubber, ethylene-propylene rubber and similar, ethylene-propylene rubber, chl.
• d) Elastomeres Material enthaltend Styrolharz, Vinylchlorid, Polyurethanharz, Polyethylen, Methacrylatharz, und ähnliches.d) elastomeric material containing styrene resin, Vinyl chloride, polyurethane resin, polyethylene, Methacrylate resin, and the like.
• e) Weichgummi, wie Polyurethanschaum, Polystyrolschaum, Polyethylenschaum, Elastomerschaum, Kautschukschaum und ähnliches.e) soft rubber, such as polyurethane foam, polystyrene foam, Polyethylene foam, elastomer foam, rubber foam and similar.
• f) Jedes der folgenden Copolymere oder Gemische der folgenden duroplastischen Harze:
  Acrylharz, wie beispielsweise Polyacrylat und Polymethacrylat, Styrolharz, wie beispielsweise Polystyrol und Poly-1-Methylstyrol, Butyralharz, Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, Polyvinyliden­ fluorid, Polyesterharz, Polycarbonatharz, Cellulose­ harz, Polyarylharz, Polyethylenharz, Nylonharz.f) Any of the following copolymers or blends of the following thermosetting resins:
  Acrylic resin such as polyacrylate and polymethacrylate, styrene resin such as polystyrene and poly-1-methylstyrene, butyral resin, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polyester resin, polycarbonate resin, cellulose resin, polyaryl resin, polyethylene resin, nylon resin.
• g) Jedes Copolymer oder Gemisch der folgenden wasserlöslichen Harze:
  Polyvinylalkohol, Polyacrylalkohol, Polyvinyl­ pyrrolidin, Polyvinylamin, Polyacrylamin, Poly­ vinylacrylsäure, Polyvinylmethacrylsäure, Polyvinyl­ schwefelsäure, Polymilchsäure, Kasein, Hydroxylpropylcellulose, Stärke, Gummiarabicum, Polyglutaminsäure, Polyasparaginsäure, Nylonharz und ähnliches.g) Any copolymer or mixture of the following water-soluble resins:
  Polyvinyl alcohol, polyacrylic alcohol, polyvinyl pyrrolidine, polyvinylamine, polyacrylamine, polyvinyl acrylic acid, polyvinyl methacrylic acid, polyvinyl sulfuric acid, polylactic acid, casein, hydroxypropyl cellulose, starch, gum arabic, polyglutamic acid, polyaspartic acid, nylon resin and the like.
• h) Duroplastisches Harz, wie beispielsweise Epoxidharz, Silikonharz, Urethanharz, Melaminharz, Alkydharz, Polyimidharz, Polyamidharz, Fluorkunststoffharz und ähnliches.h) thermosetting resin, such as epoxy resin, Silicone resin, urethane resin, melamine resin, alkyd resin, Polyimide resin, polyamide resin, fluoroplastic resin and the like.

Fig. 13 zeigt schematisch Querschnitte von erfindungsgemäßen zu ladenden Elementen. Fig. 13 schematically shows cross sections of the present invention to be loaded elements.

Ein zu ladendes Element 50, wie es in Fig. 13(a) gezeigt ist, weist eine dreischichtige Struktur aus einem leitfähigen Basiselement 51, einer Unterschicht 52, und einer dielektrischen Schicht 53 als Fotorezeptorschicht auf. Ein in Fig. 13(b) gezeigtes zu ladendes Element 50 weist eine zweischichtige Struktur auf, wobei eine dielektrische Schicht 53 direkt auf die Oberfläche eines leitfähigen Basiselementes 51 beschichtet ist, ohne daß eine Unterschicht 52 dazwischen gelagert ist. Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vielzahl von zu ladenden Elementen anwendbar. Das leitfähige Basiselement 51 ist aus Metall, einer Legierung, einem Harz mit darin dispergiertem Kohlenstoff, einem Harz mit darin dispergiertem Metallpulver oder ähnlichem hergestellt. Das Metall kann Eisen, Aluminium, ein rostfreies Material, Messing oder ähnliches sein.An element 50 to be charged, as shown in FIG. 13 (a), has a three-layer structure of a conductive base element 51 , an under layer 52 , and a dielectric layer 53 as a photoreceptor layer. An element 50 to be charged shown in Fig. 13 (b) has a two-layer structure, wherein a dielectric layer 53 is coated directly on the surface of a conductive base element 51 without an under layer 52 being interposed therebetween. The present invention is applicable to a variety of elements to be loaded. The conductive base member 51 is made of metal, an alloy, a resin with carbon dispersed therein, a resin with metal powder dispersed therein, or the like. The metal can be iron, aluminum, a rustproof material, brass or the like.

Die Unterschicht 52 kann ein Metalloxidfilm sein, hergestellt aus elektrolytisch oxidiertem Aluminium (Al₂O₃), Siliziumoxid, Böhmit (AlO(OH)), Siliziumnitrit, Siliziumkarbit und ähnlichem, oder hauptsächlich aus einem Material ausgewählt aus den Materialien der Gruppe a und einem Material ausgewählt aus den Gruppen c)-1 bis c)-3.The underlayer 52 may be a metal oxide film made of electrolytically oxidized aluminum (Al ₂ O ₃ ), silicon oxide, boehmite (AlO (OH)), silicon nitrite, silicon carbide and the like, or mainly of a material selected from the group a and one materials Material selected from groups c) -1 to c) -3.

Die dielektrische Schicht 53 ist eine Fotorezeptorschicht enthaltend ein organisches oder anorganisches fotoleitendes Material oder ein Material, welches ein elektrischer Isolator ist, ausgewählt aus den Materialien der Gruppen c)-1 bis c)-3. Eine Fotorezeptorschicht besteht aus zwei Schichten, einer Ladungserzeugungsschicht (CGL) und einer Ladungsübertragungsschicht (CTL). Die Schicht ist von einem Typ mit getrennten Funktionen. Eine andere Fotorezeptorschicht besteht aus einer einzigen Schicht, in welcher ein ladungserzeugendes Material (CGM) und ein Ladungsübertragungsmaterial (CTM) dispergiert und kompatibilisiert sind. Falls nötig, ist die Fotorezeptorschicht mit einer Schutzschicht beschichtet.The dielectric layer 53 is a photoreceptor layer containing an organic or inorganic photoconductive material or a material which is an electrical insulator, selected from the materials of groups c) -1 to c) -3. A photoreceptor layer consists of two layers, a charge generation layer (CGL) and a charge transfer layer (CTL). The layer is of a type with separate functions. Another photoreceptor layer consists of a single layer in which a charge generating material (CGM) and a charge transfer material (CTM) are dispersed and compatible. If necessary, the photoreceptor layer is coated with a protective layer.

Es ist klar, daß die Struktur des zu ladenden Elements nicht auf die Strukturen beschränkt ist, wie sie aus Fig. 13 bekannt sind, und die das zu ladende Element aufbauenden Materialien sind nicht auf die beschränkt, die unter Bezugnahme auf diese Figur beschrieben wurden.It is clear that the structure of the element to be loaded is not limited to the structures known from Fig. 13, and the materials constituting the element to be loaded are not limited to those described with reference to this figure.

Nachfolgend wird ein Bilderzeugungsgerät näher erläutert, welches eine erfindungsgemäße Kontaktladevorrichtung enthält.An image forming apparatus is explained in more detail below. which contains a contact charging device according to the invention.

Das in Fig. 14 schematisch gezeigte Bilderzeugungsgerät verwendet ein Ladeelement, wie dies in Fig. 11(a) gezeigt ist sowie ein zu ladendes Element wie es in Fig. 13(a) gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Ladeelement so aufgebaut, daß dessen Widerstand R, wenn er nach dem Verfahren aus Fig. 10 gemessen wird, eine der Gleichungen (8), (13) und (17) erfüllt.The image forming apparatus shown schematically in FIG. 14 uses a charging member as shown in FIG. 11 (a) and a member to be charged as shown in FIG. 13 (a). In this embodiment, the charging element is constructed such that its resistance R, when measured according to the method of Fig. 10, meets one of the equations (8), (13) and (17).

Ein zu ladendes Element 50 ist aus einem geerdeten, röhrenförmigen, leitfähigen Basiselement 51, einer darauf angeordneten Unterschicht 52 und einer darauf beschichteten dielektrischen Schicht 53 als Fotorezeptorschicht aufgebaut. Als Antwort auf ein Signal zum Starten der Bilderzeugung beginnt sich das zu ladende Element 50 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles W durch Antrieb eines nicht gezeigten Antriebsmittels zu drehen. Zur gleichen Zeit dreht sich eine Walze 12 einer Kontaktladevorrichtung 30 aufgrund der Drehung des zu ladenden Elements 50. Während der Drehung dieser Bestandteile ergibt sich ein Funken in einem Spalt, welcher kontinuierlich dazwischen ausgebildet ist, wodurch die Oberfläche des zu ladenden Elements 50 bis zu einem vorbestimmten Potential (beispielsweise -600 V) geladen wird. An element 50 to be charged is constructed from an earthed, tubular, conductive base element 51 , an underlayer 52 arranged thereon and a dielectric layer 53 coated thereon as a photoreceptor layer. In response to a signal to start imaging, the member 50 to be loaded starts rotating at a predetermined speed in the direction of arrow W by driving a drive means, not shown. At the same time, a roller 12 of a contact charger 30 rotates due to the rotation of the member 50 to be charged. During the rotation of these components, there is a spark in a gap which is continuously formed therebetween, whereby the surface of the element 50 to be charged is charged to a predetermined potential (e.g. -600 V).

In der Kontaktladevorrichtung 30 wird über eine Energiequelle 60 an dem leitfähigen Basiselement 11 des Ladeelements 10 eine Spannung angelegt und ein Druckmittel 61 drückt die Walze 12 gegen das zu ladende Element 50.In the contact charging device 30 of the charging member 10 is applied with a voltage via a power source 60 to the conductive base member 11 and a pressing means 61 presses the roller 12 against the member to be charged 50th

Die Spannung, welche an dem leitfähigen Basiselement 11 angelegt ist, um das zu ladende Element 50 bis zu einem vorbestimmten Potential zu laden, kann Gleichspannung (Gleichstrom) oder eine Spannung sein, die durch Überlagerung von Wechselspannung auf Gleichspannung gebildet ist. Die Ladungspolarität wird in Übereinstimmung mit den Eigenschaften der verwendeten Fotorezeptorschicht bestimmt.The voltage applied to the conductive base member 11 to charge the member 50 to be charged to a predetermined potential may be DC voltage (DC) or a voltage formed by superimposing AC voltage on DC voltage. The charge polarity is determined in accordance with the properties of the photoreceptor layer used.

Von einer nicht gezeigten, latenten Bilderzeugungseinrichtung emittiertes Licht 31 erzeugt ein latentes Bild, welches einem Bild auf einem Originaldokument entspricht, auf dem zu ladenden Element 50. Aus einer Entwicklereinrichtung 32 bereitgestellter Toner wird elektrisch auf das latente Bild auf dem zu ladenden Element 50 angezogen, so daß das latente Bild in ein Tonerbild übertragen wird. Das auf dem zu ladenden Element 50 befindliche Tonerbild wird auf ein Aufzeichnungsmedium 33 für die Bildübertragung übertragen, welches sich mittels eines Übertragungsmittels 34 in Richtung eines Pfeils bewegt. Das übertragene Bild wird auf dem Aufzeichnungsmedium 33 für die Bildübertragung gesichert und mittels einer nicht gezeigten Fixiereinrichtung fixiert.Light 31 emitted from a latent image forming device, not shown, forms a latent image, which corresponds to an image on an original document, on the element 50 to be loaded. Toner provided from a developer 32 is electrically attracted to the latent image on the member 50 to be charged, so that the latent image is transferred into a toner image. The toner image on the element 50 to be loaded is transferred to a recording medium 33 for image transfer, which moves in the direction of an arrow by means of a transfer means 34. The transferred image is secured on the recording medium 33 for image transfer and fixed by means of a fixing device, not shown.

Auf dem zu ladenden Element 50 nach dem Übertragungsschritt verbliebener Toner wird mittels einer Reinigungseinrichtung 35 entfernt, und er wird, falls dies notwendig ist, einem Entladelicht 36 aus einer nicht gezeigten Lichtquelle ausgesetzt, um sicherzustellen, daß die Restladung entfernt wird. Danach wird das zu ladende Element 50 wiederum bis zu einem vorbestimmten Potential durch die Kontaktladeeinrichtung 30 zur Vorbereitung für den nachfolgenden elektrofotografischen Prozeß geladen.Toner remaining on the member 50 to be charged after the transfer step is removed by a cleaner 35 and, if necessary, exposed to a discharge light 36 from a light source, not shown, to ensure that the residual charge is removed. Thereafter, the element 50 to be charged is again charged to a predetermined potential by the contact charger 30 in preparation for the subsequent electrophotographic process.

Die Einrichtung zur Erzeugung eines latenten Bildes kann eine bekannte Einrichtung sein, wie beispielsweise ein optisches Lasersystem, LED und LCS.The device for generating a latent image can be a be known device, such as an optical Laser system, LED and LCS.

Die Entwicklereinrichtung 32 kann eine Zweikomponentenmagnetbürstenentwicklereinrichtung, eine einkomponentenmagnetische Bürstenentwicklereinrichtung, eine Einkomponentenspringentwicklereinrichtung, eine Einkomponentendruckkontaktentwicklereinrichtung und ähnliches sein. Der als Entwickler eingesetzte Toner enthält Teilchen von 5 bis 20 µm, hergestellt aus einem Bindeharz, wie beispielsweise Polyesterharz und Styrolacrylharz, in welchem ein Färbematerial dispergiert ist. Falls dies nötig ist, ist extern oder intern zu dem Bindeharz, das ein darin dispergiertes Färbemittel enthält, ein oberflächenaktives Mittel (Dispergiermittel), ein Ladungssteuerungsmittel, ein Offsetwiderstandsmittel, ein Füllmittel, oder ein Fließverbesserungsmittel zugesetzt. Das oberflächenaktive Mittel ist eine Metallseife, Polyethylenglykol oder ähnliches. Das Ladungssteuerungsmittel ist ein elektronenaufnehmender, organischer Komplex, chlorierter Polyester, Nitrohuminsäure, quarternäres Amoniumsalz, Pyridiniumsalz oder ähnliches. Das Offsetwiderstandsmittel ist beispielsweise Polypropylen. Das Füllmittel ist beispielsweise Talg. Das Fließverbesserungsmittel ist SiO₂, TiO₂ oder ähnliches. Der Toner wird gleichförmig gemischt und in der Entwicklereinheit verteilt, und bis zu einem vorbestimmten Potential geladen. In der Entwicklereinheit kann er mit Trägern gemischt werden. Bei der umgekehrten Entwicklung ist die Ladungspolarität des Toners negativ in einem Zustand, in dem die Ladungspolarität des zu ladendenden Elements 50 negativ ist. The developer device 32 may be a two-component magnetic brush developer device, a one-component magnetic brush developer device, a one-component spring developer device, a one-component pressure contact developer device, and the like. The toner used as the developer contains particles of 5 to 20 μm, made from a binder resin, such as polyester resin and styrene acrylic resin, in which a coloring material is dispersed. If necessary, externally or internally, a surfactant (dispersant), a charge control agent, an offset resistance agent, a filler, or a flow improver is added to the binder resin containing a colorant dispersed therein. The surfactant is a metal soap, polyethylene glycol or the like. The charge control agent is an electron accepting organic complex, chlorinated polyester, nitrohumic acid, quaternary ammonium salt, pyridinium salt or the like. The offset resistance agent is, for example, polypropylene. The filler is, for example, tallow. The flow improver is SiO ₂ , TiO ₂ or the like. The toner is mixed uniformly and distributed in the developer unit, and charged to a predetermined potential. It can be mixed with carriers in the developer unit. In the reverse development, the charge polarity of the toner is negative in a state where the charge polarity of the element 50 to be charged is negative.

Die Übertragungseinrichtung 34 kann ein Mittel zur elektrostatischen Übertragung des Tonerbilds sein, wie beispielsweise ein Koronalademittel oder ein Kontaktübertragungsmittel. Die Reinigungseinrichtung 35 kann eine Klinge sein oder eine Fellbürste. Als Entladelicht 36 kann eine LED-Lampe verwendet werden. Das Entladelicht 36 ist nicht unbedingt zur Bilderzeugung notwendig.The transfer device 34 may be a means for electrostatically transferring the toner image, such as a corona charge means or a contact transfer means. The cleaning device 35 can be a blade or a fur brush. An LED lamp can be used as the discharge light 36 . The discharge light 36 is not absolutely necessary for image generation.

Auf diese Weise wird auf dem Aufzeichnungsmedium 33 für die Bildübertragung ein Bild erzeugt.In this way, an image is formed on the recording medium 33 for image transfer.

Der Widerstandswert R des bei dieser Ausführungsform verwendeten Ladeelements, welcher durch das Verfahren nach Fig. 10 gemessen wurde, erfüllt die Formeln (8), (13) oder (17). Somit ist das erzeugte Bild frei von schwarzen Streifen und das Ladeelement wird nicht verschlechtert. Es können zuverlässig Bilder mit hoher Qualität produziert werden.The resistance value R of the charging element used in this embodiment, which was measured by the method according to FIG. 10, fulfills the formulas (8), (13) or (17). Thus, the image generated is free from black stripes and the charging element is not deteriorated. High quality images can be reliably produced.

Als nächstes wird ein Bilderzeugungsgerät mit einer Kontaktübertragungsvorrichtung beschrieben.Next, an image forming apparatus with one Contact transmission device described.

Der in Fig. 15 schematisch gezeigte Bilderzeugungsapparat enthält ein aus Fig. 12(a) bekanntes Übertragungselement und ein zu ladendes Element, wie es in Fig. 13(a) gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Transferelement so aufgebaut, daß dessen Widerstand R, gemessen durch das Verfahren aus Fig. 10, eine der Formeln (8), (13) und (17) erfüllt.The image forming apparatus shown schematically in Fig. 15 includes a transfer member known from Fig. 12 (a) and a member to be loaded as shown in Fig. 13 (a). In this embodiment, the transfer element is constructed in such a way that its resistance R, measured by the method from FIG. 10, fulfills one of the formulas (8), (13) and (17).

Ein zu ladendes Element 50 weist ein geerdetes, röhrenförmiges, leitfähiges Basiselement 51, eine darauf angeordnete Unterschicht 52, sowie eine dielektrische Schicht 53, die auf der Unterschicht 52 aufgetragen ist, als Fotorezeptorschicht auf. Als Antwort auf ein Startsignal für die Bilderzeugung beginnt sich das zu ladende Element 50 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in Richtung eines Pfeiles W durch den Antrieb eines nicht gezeigten Antriebsmittels zu drehen. Die Oberfläche des zu ladenden Elements 50 wird mittels einer Ladeeinrichtung 37 bis zu einem vorbestimmten Potential geladen. Von einer nicht gezeigten Einrichtung zur Erzeugung eines latenten Bildes emittiertes Licht 31 erzeugt ein latentes Bild, welches einem Bild auf einem Originaldokument entspricht, auf dem zu ladenden Element 50. Der aus einer Entwicklereinrichtung 32 zur Verfügung gestellte Toner entwickelt das latente Bild auf dem zu ladenden Element 50 in ein Tonerbild. Das auf dem zu ladenden Element 50 befindliche Tonerbild wird auf das Aufzeichnungsmedium 33 für die Bildübertragung übertragen, welches sich in Richtung eines Pfeils mittels einer Kontaktübertragungseinrichtung 40 bewegt. Das übertragene Bild wird auf dem Aufzeichnungsmedium 33 für die Bildübertragung gesichert und mittels einer nicht gezeigten Fixiereinrichtung fixiert.An element 50 to be charged has a grounded, tubular, conductive base element 51 , an underlayer 52 arranged thereon, and a dielectric layer 53 , which is applied on the underlayer 52 , as a photoreceptor layer. In response to a start signal for the image formation, the element 50 to be loaded starts rotating at a predetermined speed in the direction of an arrow W by driving a drive means, not shown. The surface of the element 50 to be charged is charged to a predetermined potential by means of a charging device 37 . Light 31 emitted from a latent image forming device, not shown, forms a latent image, which corresponds to an image on an original document, on the element 50 to be loaded. The toner provided from a developer device 32 develops the latent image on the element 50 to be loaded into a toner image. The toner image on the element 50 to be loaded is transferred to the recording medium 33 for image transfer, which moves in the direction of an arrow by means of a contact transfer device 40 . The transferred image is secured on the recording medium 33 for image transfer and fixed by means of a fixing device, not shown.

Bei der Kontaktübertragungseinrichtung 40 wird auf das leitfähige Basiselement 21 durch eine Energiequelle 62 eine Spannung übertragen, deren Polarität der Ladungspolarität des Toners entgegengesetzt ist. Eine Druckeinrichtung 63 drückt die leitfähige Elastikschicht 22 gegen das zu ladende Element 50. Das Transferelement 20 dreht sich mit der Drehung des zu ladenden Elements 50.In the contact transmission device 40 , a voltage is transmitted to the conductive base element 21 by an energy source 62 , the polarity of which is opposite to the charge polarity of the toner. A pressure device 63 presses the conductive elastic layer 22 against the element 50 to be loaded. The transfer member 20 rotates with the rotation of the member 50 to be loaded.

Nach dem Übertragungsschritt wird auf dem zu ladenden Element 50 verbliebener Toner mittels einer Reinigungseinrichtung 35 entfernt, und falls dies notwendig ist, wird es Entladelicht 36 ausgesetzt, welches von einer nicht gezeigten Lichtquelle emittiert wird, um die Entfernung restlicher Ladung sicherzustellen. Danach wird da zu ladende Element 50 erneut durch die Ladeeinrichtung 37 zur Vorbereitung für den nachfolgenden elektrografischen Prozeß auf ein vorbestimmtes Potential geladen. After the transfer step, toner remaining on the member 50 to be charged is removed by a cleaner 35 and, if necessary, is exposed to discharge light 36 which is emitted from a light source, not shown, to ensure removal of residual charge. Thereafter, the element 50 to be charged is recharged to a predetermined potential by the charging device 37 in preparation for the subsequent electrographic process.

Die Ladeeinrichtung kann eine Koronaladeeinrichtung oder eine Kontaktladeeinrichtung sein.The charging device can be a corona charging device or a Contact charging device.

Während der Zeit bis das Tonerbild auf dem zu ladenden Element 50 eine Übertragungsposition erreicht, kann das Transferelement durch eine Änderung der Energiequelle zu einer anderen Energiequelle mittels eines nicht gezeigten Schalters gereinigt werden. In diesem Fall ist die Polarität der Reinigungsspannung die gleiche wie die Ladungspolarität des Toners.During the time until the toner image on the element 50 to be charged reaches a transfer position, the transfer element can be cleaned by changing the energy source to another energy source by means of a switch, not shown. In this case, the polarity of the cleaning voltage is the same as the charge polarity of the toner.

Das Transferelement 20 kann auch mittels eines Getriebes und nicht durch die Drehung des zu ladenden Elements 50 angetrieben werden.The transfer element 20 can also be driven by means of a gear and not by the rotation of the element 50 to be loaded.

Auf diese Weise wird auf dem Aufzeichnungsmedium 33 für die Bildübertragung ein Bild erzeugt.In this way, an image is formed on the recording medium 33 for image transfer.

Der Widerstandswert R des bei dieser Ausführungsform verwendeten Transferelements, welcher nach dem in Fig. 10 gezeigten Verfahren gemessen wurde, genügt der Formel (8), (13) oder (17). Das erzeugte Bild ist daher frei von schwarzen Streifen und das Übertragungselement bleibt frei von Beschädigungen. Bilder mit hoher Qualität können zuverlässig hergestellt werden.The resistance value R of the transfer element used in this embodiment, which was measured by the method shown in Fig. 10, satisfies the formula (8), (13) or (17). The image generated is therefore free from black stripes and the transmission element remains free from damage. High quality images can be reliably produced.

Nachfolgend werden im Detail bestimmte Beispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert.Below are specific examples of the present invention explained in more detail.

Beispiel 1example 1

Ein Ladeelement einer Kontaktladeeinrichtung enthielt die Elemente A bis G mit einer effektiven Länge von 22,5 cm, wie sie unten aufgeführt sind. Die zu ladenden Elemente waren röhrenförmig mit einem Durchmesser von 3 cm, aufgebaut aus einem röhrenförmigen, leitfähigen Basiselement aus Aluminium, einer anodisch oxidierten Aluminiumunterschicht mit einer Dicke von 8 µm, und einer dielektrischen Schicht als Fotorezeptorschicht mit einer Dicke von 20 µm, welche negativ aufgeladen werden und Ladungen trennen kann.A charging element of a contact charging device contained the Elements A to G with an effective length of 22.5 cm, such as they are listed below. The items to be loaded were tubular with a diameter of 3 cm, built up from a tubular, conductive base made of aluminum,  an anodized aluminum underlayer with a Thickness of 8 microns, and a dielectric layer as Photoreceptor layer with a thickness of 20 microns, which is negative can be charged and separate charges.

A) Element AA) Element A

Das Element A ist eine Walze mit einer leitfähigen, elastischen Schicht aus Urethanschaum, dem Ruß intern zugegeben war. Die Walze ist gekennzeichnet durch einen spezifischen Volumenwiderstand von 10⁷ Ω.cm, einer Asker C- Härte von 30 (°), einem Zelldurchmesser von 200 µm und einer Dicke von 5 mm.Element A is a roller with a conductive, elastic layer of urethane foam to which carbon black was added internally. The roller is characterized by a volume resistivity of 10 ⁷ Ω.cm, an Asker C hardness of 30 (°), a cell diameter of 200 µm and a thickness of 5 mm.

B) Element BB) Element B

Das Element B ist eine Walze mit einer leitfähigen, elastischen Schicht aus Polyurethanschaum vom Offenzelltyp, dem Ruß intern zugegeben wurde. Die Walze ist gekennzeichnet durch einen spezifischen Volumenwiderstand von 10⁸ Ω.cm, eine Asker C-Härte von 26 (°), einem Zellendurchmesser von 10 µm bestimmt durch das Blasenpunktverfahren, und einer Dicke von 5 mm.Element B is a roller with a conductive, elastic layer of open cell type polyurethane foam to which carbon black has been added internally. The roller is characterized by a volume resistivity of 10 ⁸ Ω.cm, an Asker C hardness of 26 (°), a cell diameter of 10 µm determined by the bubble point method, and a thickness of 5 mm.

C) Element CC) Element C

Das Element C ist eine Walze mit einer leitfähigen, elastischen Schicht aus Urethangummi mit intern zugesetztem Perlklorat. Die Walze ist gekennzeichnet durch einen spezifischen Volumenwiderstand von 9 . 10⁶ Ω.cm, einer Asker C-Härte von 60(°) und einer Dicke von 5 mm.Element C is a roller with a conductive, elastic layer of urethane rubber with internally added pearl chlorate. The roller is characterized by a volume resistivity of 9. 10 ⁶ Ω.cm, an Asker C hardness of 60 (°) and a thickness of 5 mm.

D) Element DD) Element D

Das Element D ist eine Walze mit einer leitfähigen, elastischen Schicht aus einem Silikonschaum, dem Ruß intern zugesetzt worden war (spezifischer Volumenwiderstand: 10⁵ Ω. cm). Eine Nylonröhre, welche sich unter Wärme zusammenzieht, mit intern zugegebenem Perlklorat (spezifischer Volumenwiderstand: 5 . 10⁹ Ω.cm und Dicke: 50 µm) wird auf die Walze mit der darauf beschichteten leitfähigen, elastischen Schicht aufgebracht (Asker C-Härte 60(°), Dicke 5 mm).Element D is a roller with a conductive, elastic layer made of a silicone foam to which carbon black had been added internally (volume resistivity: 10 ⁵ Ω. Cm). A nylon tube, which contracts under heat, with internally added pearl chlorate (specific volume resistance: 5.10 ⁹ Ω.cm and thickness: 50 µm) is applied to the roller with the conductive, elastic layer coated on it (Asker C hardness 60 ( °), thickness 5 mm).

E) Element EE) Element E

Das Element E ist eine Walze mit einer leitfähigen, elastischen Schicht aus Silikonschaum mit zugegebenem Ruß (spezifischer Volumenwiderstand 10⁵ . Ω.cm). Eine Nylonröhre, welche sich unter Wärme zusammenzieht, mit intern zugegebenem Ruß (spezifischer Volumenwiderstand 5 . 10¹⁰ Ω.cm) wird auf die Walze mit der darauf aufgetragenen leitfähigen elastischen Schicht aufgebracht (Asker C-Härte 60(°), Dicke 5 mm).Element E is a roller with a conductive, elastic layer made of silicone foam with added carbon black (specific volume resistance 10 ⁵ .Ω.cm). A nylon tube which shrinks under heat with an internally added carbon black (volume resistivity. 5 10 ¹⁰ .OMEGA..cm) is applied to the roll thereon with the applied elastic layer (Asker C hardness 60 (°), thickness 5 mm) .

F) Element FF) Element F

Das Element F ist eine Deckenbürste aus regenerierten Cellulosefasern mit intern dazugegebenem Ruß (600(D)/100(F), 100000 (F/inch²) (100000 (F/6,45 cm²), spezifischer Volumenwiderstand 10⁸ Ohm.cm, Bürstenlänge 5 mm und Bürstenbreite 8 mm).Element F is a ceiling brush made from regenerated cellulose fibers with soot added internally (600 (D) / 100 (F), 100000 (F / inch ² ) (100000 (F / 6.45 cm ² ), specific volume resistance 10 ⁸ Ohm.cm. , Brush length 5 mm and brush width 8 mm).

G) Element GG) Element G

Das Element G ist ein Polyethylenfilm (spezifischer Volumenwiderstand 10⁹ Ω.cm und Dicke 40 µm), doppelt gefaltet wie in Fig. 11(h) gezeigt und unterstützt mit einer Aluminiumschicht, welche intern zugegebenen Ruß enthält.Element G is a polyethylene film (volume resistivity 10 ⁹ Ω.cm and thickness 40 µm), double folded as shown in Fig. 11 (h) and supported with an aluminum layer containing internally added carbon black.

Um den spezifischen Volumenwiderstand zu bestimmen, wurde ein zu messendes Objekt als Teststück in einen Block oder ein Blatt geschnitten und es wurde durch ein Hochwiderstandsmeßgerät (beispielsweise HIRESTA IP, hergestellt von Mitsubishi Yuka Co., Ltd.) in einem Zustand gemessen, bei dem 100 89678 00070 552 001000280000000200012000285918956700040 0002004345490 00004 89559V an dem Teststück für eine Minute angelegt wurden. Die Messung wurde in einer NN-Umgebung durchgeführt (20°C und 50% relative Feuchtigkeit). Falls nichts anderes angegeben ist, werden die nachfolgenden Messungen in der NN-Umgebung durchgeführt.To determine the volume resistivity, a object to be measured as a test piece in a block or  Leaf cut and it was through a High resistance measuring device (e.g. HIRESTA IP, manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd.) in one condition measured at 100 89678 00070 552 001000280000000200012000285918956700040 0002004345490 00004 89559V on the test piece for one minute were created. The measurement was made in an NN environment carried out (20 ° C and 50% relative humidity). If unless otherwise stated, the following are Measurements carried out in the NN environment.

In dem zu ladenden Element wurden absichtlich Schadstellen gebildet. Jedes der schadhaften zu ladenden Elemente und jedes der Elemente A bis G wurden in das in Fig. 14 gezeigte Gerät zur Bilderzeugung eingesetzt. Dann wurden Bilder erzeugt und der Zustand der Bilder wurde untersucht. Jedesmal wenn ein Element durch ein anderes ersetzt wurde, wurde das zu ladende Element durch ein neues ersetzt.Damaged areas were deliberately formed in the element to be loaded. Each of the defective elements to be loaded and each of elements A to G were set in the image forming apparatus shown in FIG. 14. Then images were generated and the condition of the images was examined. Every time an element was replaced by another, the element to be loaded was replaced by a new one.

Schadstellen mit einem Durchmesser von etwa 0,3 mm oder mehr können visuell untersucht werden. Zu ladende Elemente mit so großen Schadstellen können daher entfernt werden, bevor sie verwendet werden. Unter Berücksichtigung dessen wurde der in dem zu ladenden Element gebildete Defekt auf einem Durchmesser von 0,3 mm eingestellt (die Fläche wurde auf 7 . 10^-4 cm² eingestellt) als kritische Größe bei der visuellen Überprüfung. Es wurden zwei Arten von Schadstellen gebildet: Der eine Typ wird als feines Loch bezeichnet (Schadstelle, welche sowohl durch die Unterschicht als auch die Fotorezeptorschicht reicht), und die andere Art ist eine Schadstelle, bei der lediglich die Fotorezeptorschicht zerstört und die Unterschicht nicht erreicht wird.Damaged areas with a diameter of about 0.3 mm or more can be examined visually. Items to be loaded with such large damaged areas can therefore be removed before they are used. With this in mind, the defect formed in the element to be loaded was set to a diameter of 0.3 mm (the area was set to ^{7.10 -4} cm ² ) as the critical size in the visual inspection. Two types of damaged areas were formed: one type is called a fine hole (damaged area that extends through both the lower layer and the photoreceptor layer), and the other type is a damaged area in which only the photoreceptor layer is destroyed and does not reach the lower layer becomes.

Bevor eine Untersuchung durchgeführt wurde, wurde jedes Ladeelement in das in Fig. 14 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt. Die Spannung Va und der Strom I, welche zum Laden eines zu ladenden Elements auf -600 V notwendig sind, wurden bestimmt. Die Umfangsgeschwindigkeit des zu ladenden Elements betrug 3 cm pro Sekunde. Das Ergebnis der Messungen war, daß Va = -1,16 kV und I = -6 µA war.Before an examination was carried out, each loading member was set in the image forming apparatus shown in FIG. 14. The voltage Va and the current I, which are necessary for charging an element to be charged to -600 V, were determined. The peripheral speed of the element to be loaded was 3 cm per second. The result of the measurements was that Va = -1.16 kV and I = -6 µA.

Der Widerstand R des Elements wurde durch die Widerstandsmeßmethode, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist, bestimmt. Der eingespeiste Strom betrug -6 µA, und die Metallelektrode 110 war eine röhrenförmige Elektrode von 3 cm Durchmesser, welche mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 3 cm pro Sekunde gedreht wurde. An die Elemente A bis E wurde eine Belastung von 1 kg angelegt, um diese gegen die Metallelektrode 110 zu drücken. Bei den Elementen F und G befand sich ein Zwischenraum von 3 mm zwischen dem leitfähigen Basiselement und der Metallelektrode. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.The resistance R of the element was determined by the resistance measurement method as shown in FIG. 10. The current fed was -6 µA, and the metal electrode 110 was a tubular electrode of 3 cm in diameter which was rotated at a peripheral speed of 3 cm per second. A load of 1 kg was applied to the elements A to E in order to press them against the metal electrode 110 . With elements F and G there was a gap of 3 mm between the conductive base element and the metal electrode. The results are shown in Table 1.

Va betrug -1,16 kV und der begrenzte Stromwert der Energiequelle betrug -20 µA. Die Ergebnisse der Experimente sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.Va was -1.16 kV and the limited current value of the Energy source was -20 µA. The results of the experiments are also shown in Table 1.

Tabelle 1 Table 1

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, ergeben sich Bilder mit schwarzen Streifen oder schwarzen Punkten, wenn Fotorezeptorschichten mit Schadstellen und feinen Löchern verwendet werden, welche keine Verbindung mit den Widerstandswerten R der Elemente aufweisen. In Fällen, in denen die Bilder nur schwarze Punkte enthielten, ist klar, daß Maßnahmen ergriffen worden sind, um das Problem der feinen Löcher zu lösen.As can be seen from Table 1, images result with black stripes or black dots if Photoreceptor layers with damaged areas and fine holes be used which have no connection with the Have resistance values R of the elements. In cases in  to whom the pictures only contained black dots, it is clear that measures have been taken to address the problem of to solve fine holes.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die herkömmliche Maßnahme zur Erhöhung des Widerstands des Elements oder des spezifischen Volumenwiderstands des Elements oder die Maßnahme, das Element in einer vielschichtigen Struktur aufzubauen, zur Lösung des Problems der feinen Löcher nicht geeignet ist.From the above, it can be seen that the conventional one Measure to increase the resistance of the element or specific volume resistance of the element or the Measure the element in a multi-layered structure not to solve the problem of fine holes suitable is.

Um die Auswirkungen der Erfindung zu bestätigen, wurden die folgenden Messungen durchgeführt. Es wurde ein Teststück hergestellt, bei dem lediglich eine Unterschicht aus einer anodisch oxidierten Aluminiumschicht von 8 µm Dicke auf einem röhrenförmigen, leitfähigen Basiselement aus Aluminium ausgebildet wurde. Die Durchschlagspannung Vt der Unterschicht und der Widerstandswert Rp der Unterschicht wurden bestimmt. Die Fläche S einer in Kontakt mit der Oberfläche der Unterschicht gebrachten Elektrode betrug 6,57 cm² (entsprechend einer Spaltenbreite von 3 mm). Es ergaben sich die folgenden Meßergebnisse: Vt (Durchschlagspannung) = -300 V und Rp (Widerstand) = 2 . 10⁶ Ω. Entsprechend war i = -300/(2 . 10⁶) = -150 . 10^-6 = -150 µA.To confirm the effects of the invention, the following measurements were made. A test piece was produced in which only an underlayer made of an anodized aluminum layer 8 µm thick was formed on a tubular, conductive base element made of aluminum. The breakdown voltage Vt of the underlayer and the resistance value Rp of the underlayer were determined. The area S of an electrode brought into contact with the surface of the underlayer was 6.57 cm ² (corresponding to a column width of 3 mm). The following measurement results were obtained: Vt (breakdown voltage) = -300 V and Rp (resistance) = 2. 10 ⁶ Ω. Accordingly, i = -300 / (2.10 ⁶ ) = -150. 10 ^-6 = -150 µA.

Die Flächenabhängigkeit des Widerstands der Unterschicht wurde gemessen. Die Elektrodenfläche wurde auf 4 Werte eingestellt: 6,75 cm², 1 cm², 0,5 cm² und 0,1 cm². Die Stromdichte betrug {-300/(2 . 10⁶)}/6,75 = -22,2 . 10^-6 = -22,2 µA/cm². Die gemessenen Werte wurden, wie in Fig. 3 gezeigt, in einer grafischen Darstellung aufgetragen, in welcher die Abszisse den logarithmischen Wert der Fläche und die Ordinate den logarithmischen Wert des Widerstands darstellt. Eine Verbindung der gemessenen Werte ergab eine Gerade mit der Steigung -1. Daher ist α = 1. The area dependence of the resistance of the underlayer was measured. The electrode area was set to 4 values: 6.75 cm ² , 1 cm ² , 0.5 cm ² and 0.1 cm ² . The current density was {-300 / (2.10 ⁶ )} / 6.75 = -22.2. 10 ^-6 = -22.2 µA / cm ² . As shown in FIG. 3, the measured values were plotted in a graph in which the abscissa represents the logarithmic value of the area and the ordinate represents the logarithmic value of the resistance. A combination of the measured values resulted in a straight line with a slope of -1. Therefore α = 1.

Dann wurde ein feines Loch von 0,3 mm ∅ in einem zu ladenden Element gebildet. Ein tolerierbarer Stromwert, innerhalb dessen keine weitere Vergrößerung des feinen Lochs erfolgt oder bei dem eine weitere Verschlechterung des Elementes nicht voranschreitet, wurde gemessen.Then a fine hole of 0.3 mm ∅ was loaded in one Element formed. A tolerable current value, within of which there is no further enlargement of the fine hole or where a further deterioration of the element no progress was made.

Der Strom wurde schrittweise erhöht, während der Zustand des feinen Lochs und des Elements beobachtet wurde. Der Strom, bei dem das feine Loch sich zu vergrößern beginnt, oder der Strom, bei dem eine Verschlechterung des Elements beginnt, wurde gemessen. Das verwendete Element war Element A. Es wurde für 30 Minuten ein konstanter Strom eingespeist. Es ergab sich, daß keine Vergrößerung der feinen Löcher und keine Verschlechterung des Elements auftrat, bis der Strom auf -3 µA erhöht worden war. Dementsprechend ist k = -3 µA.The current was gradually increased while the state of the fine hole and the element was observed. The current, where the fine hole begins to enlarge, or the Current at which element deterioration begins was measured. The element used was Element A. It a constant current was fed in for 30 minutes. It resulted in no enlargement of the fine holes and no deterioration of the element occurred until the current had been increased to -3 µA. Accordingly, k = -3 µA.

Da die Durchschlagspannung Vt der Unterschicht -300 V beträgt, ist |Vt| ≦ |Va|. Um das Problem mit den feinen Löchern zu umgehen, muß eine der Gleichungen (8) oder (17) erfüllt sein. Um ein Durchschlagen der Unterschicht zu verhindern, beträgt der in den Bereich s (cm²) der Unterschicht fließende Strom |-22,2 . 7 . 10^-4| = |-0,02 µA| < |-3 µA|. Dieser Strom kann die Schadstellen der Fotorezeptorschicht nicht vergrößern.Since the breakdown voltage Vt of the underlayer is -300 V, | Vt | ≦ | Va |. To avoid the fine hole problem, one of the equations (8) or (17) must be satisfied. In order to prevent the lower layer from breaking through, the current flowing into the area s (cm ² ) of the lower layer is | -22.2. 7. 10 ^-4 | = | -0.02 µA | <| -3 µA |. This current cannot enlarge the damaged areas of the photoreceptor layer.

Die Flächenabhängigkeit 1 - β und die Stromabhängigkeit γ des Widerstands der Elemente A bis G wurde bestimmt.The area dependence 1 - β and the current dependence γ des Resistance of elements A to G was determined.

Bei der Messung der Flächenabhängigkeit des Elementwiderstands, wurde die Elektrodenfläche in vier Bereiche eingeteilt: 6,75 (cm²), 1 (cm²), 0,5 (cm²) und 0,1 (cm²). Die Stromdichte wurde in zwei Bereiche eingeteilt: {-300/(2 . 10⁶)}/6,75 = -22,2 . 10^-6[-22,2 µA/cm²] und (-3 . 10^-6/7 . 10^-4) = -4,3 . 10^-3(-4,3 mA/cm²). Die entsprechenden gemessenen Stromdichten wurden in eine grafische Darstellung eingetragen, in welcher die Abszisse die logarithmischen Werte der Fläche und die Ordinate die logarithmischen Werte des Widerstands darstellen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Durch eine Verbindung der gemessenen Werte ergab sich eine Steigung einer Geraden, und auf diese Weise wurde der Wert β erhalten.When measuring the area dependency of the element resistance, the electrode area was divided into four areas: 6.75 (cm ² ), 1 (cm ² ), 0.5 (cm ² ) and 0.1 (cm ² ). The current density was divided into two areas: {-300 / (2.10 ⁶ )} / 6.75 = -22.2. 10 ^-6 [-22.2 µA / cm ² ] and (-3. 10 ^-6 / 7. 10 ^-4 ) = -4.3. 10 ^-3 (-4.3 mA / cm ² ). The corresponding measured current densities were entered in a graphic representation in which the abscissa represents the logarithmic values of the area and the ordinate represents the logarithmic values of the resistance, as shown in FIG. 3. Combining the measured values resulted in a slope of a straight line, and in this way the value β was obtained.

Bei der Messung der Stromabhängigkeit des Elementwiderstands wurde die Elektrodenfläche auf 6,75 cm² und die Stromdichte in vier Bereiche eingestellt: -0,1 (µA), -1 (µA), -6 (µA) und -100 (µA). Die gemessenen Werte wurden in eine grafische Darstellung eingetragen, in welcher die Abszisse einen logarithmischen Wert des Stroms und die Ordinate einen logarithmischen Wert des Widerstands darstellt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Durch eine Verbindung der gemessenen Werte ergab sich eine Gerade mit einer Steigung, wodurch der Wert γ erhalten wurde.When measuring the current dependence of the element resistance, the electrode area was set to 6.75 cm ² and the current density in four ranges: -0.1 (µA), -1 (µA), -6 (µA) and -100 (µA). The measured values were entered in a graph in which the abscissa represents a logarithmic value of the current and the ordinate represents a logarithmic value of the resistance, as shown in FIG. 5. Combining the measured values resulted in a straight line with an incline, whereby the value γ was obtained.

Die β-Binde- und γ-Bindewerte der Elemente A bis G sind in der Tabelle 2 gezeigt. Die Stromdichte 1 betrug -22,2 µA/cm² und die Stromdichte 2 betrug -4,3 mA/cm². Die Widerstandswerte dieser Elemente sind in Tabelle 2 ebenfalls gezeigt. The β-binding and γ-binding values of elements A to G are shown in Table 2. The current density 1 was -22.2 μA / cm ² and the current density 2 was -4.3 mA / cm ² . The resistance values of these elements are also shown in Table 2.

Tabelle 2 Table 2

Dann wurde überprüft, ob die Formel (8) oder (17) unter Verwendung der in Tabelle 2 gezeigten Werte erfüllt ist oder nicht, Va = -1160 V, S/s = 9600, i/I = 25, k/I = 0,5, α = 1, Vt = -300 V und Rp = 2 . 10⁶ Ohm. Die Ergebnisse der Überprüfung sind in Tabelle 3 gezeigt.Then it was checked whether the formula (8) or (17) is satisfied using the values shown in Table 2 or not, Va = -1160 V, S / s = 9600, i / I = 25, k / I = 0 , 5, α = 1, Vt = -300 V and Rp = 2. 10 ⁶ ohms. The results of the review are shown in Table 3.

Tabelle 3 Table 3

In Tabelle 3 sind die Widerstandswerte R als logarithmische Werte ausgedrückt. In den Spalten der Formeln (8) und (17) bedeutet ein offener Kreis, daß die Formel erfüllt ist, und ein kleines x, daß die Formel nicht erfüllt ist. Berechnete Werte der rechten Seite der Formel sind ebenfalls gezeigt.In Table 3, the resistance values R are logarithmic Values expressed. In the columns of formulas (8) and (17)  an open circle means that the formula is fulfilled, and a small x that the formula is not fulfilled. Calculated Values on the right side of the formula are also shown.

Ein Vergleich der Tabellen 1 und 3 zeigt, daß bei Elementen, deren Schadstellen sich nicht in feine Löcher auswachsen und deren durch Schadstellen verursachte Bildfehler schwarze Punkte bleiben, entweder die Formel (8) oder die Formel (17) erfüllen.A comparison of Tables 1 and 3 shows that elements, the damaged areas do not grow into fine holes and whose image defects caused by damaged areas are black Points remain, either formula (8) or formula (17) fulfill.

In einem weiteren Test wurden die Elemente C, D, F und G sowie ein zu ladendes Element ohne Schadstellen in das in Fig. 14 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt und es wurden 10000 Bilder auf einem Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung der Größe A4 erzeugt. Es konnte bestätigt werden, daß keine Bilder mit schwarzen Streifen erzeugt wurden.In a further test, the elements C, D, F and G and an element to be loaded without defects were inserted in the image forming apparatus shown in Fig. 14, and 10,000 images were formed on an A4 size image transfer medium. It was confirmed that black stripe images were not produced.

Beispiel 2Example 2

Die verwendeten, zu ladenden Elemente waren jeweils ein röhrenförmiges geladenes Element von 3 cm Durchmesser, welche ein röhrenförmiges, leitfähiges Basiselement aus Aluminium, eine Unterschicht von 10 µm Dicke und hergestellt aus Nylon mit mittlerem Widerstand, und eine dielelektrische Schicht als Fotorezeptorschicht von 20 µm Dicke aufwiesen, welche negativ geladen werden und Ladungen trennen können.The elements to be loaded were one each tubular loaded element of 3 cm in diameter, which a tubular, conductive base element made of aluminum, an underlayer 10 µm thick and made of nylon with medium resistance, and a dielectric layer as a photoreceptor layer of 20 microns thick, which can be negatively charged and can separate charges.

Wie in Beispiel 1 wurden Schadstellen von 0,3 mm Durchmesser absichtlich auf dem zu ladenden Element gebildet. Jede der Schadstellen beschädigte das zu ladende Element und jedes der Elemente A bis G wurde in das in Fig. 14 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt. Dann wurden Bilder erzeugt und der Status der Bilder untersucht. Jedesmal, wenn ein Element durch ein anderes ersetzt wurde, wurde das zu ladende Element durch ein neues ersetzt. As in Example 1, damage spots of 0.3 mm in diameter were deliberately formed on the element to be loaded. Each of the damaged areas damaged the member to be loaded, and each of the members A to G was set in the image forming apparatus shown in FIG. 14. Then images were created and the status of the images was examined. Each time an item was replaced with another, the item to be loaded was replaced with a new one.

Bevor ein Experiment durchgeführt wurde, wurde jedes Ladeelement, wie in Fig. 14 gezeigt, in das Bilderzeugungsgerät eingesetzt. Die Spannung Va und der Strom I, die notwendig sind, um ein zu ladendes Element auf -600 V zu laden, wurden gemessen. Die Umfangsgeschwindigkeit des geladenen Elements war 3 cm pro Sekunde. Die Ergebnisse der Messungen waren Va = -1,16 kV und I = -6 µA.Before an experiment was carried out, each loading member as shown in Fig. 14 was set in the image forming apparatus. The voltage Va and current I necessary to charge an element to be charged to -600 V were measured. The peripheral speed of the loaded member was 3 cm per second. The results of the measurements were Va = -1.16 kV and I = -6 µA.

In dem Experiment betrug Va = -1,16 kV und der begrenzte Stromwert der Energiequelle -20 µA. Die Ergebnisse des Experiments sind in Tabelle 4 gezeigt.In the experiment Va = -1.16 kV and the limited one Current value of the energy source -20 µA. The results of the Experiments are shown in Table 4.

Es wurde ein Teststück hergestellt, bei dem lediglich eine Unterschicht aus einer Nylonschicht mit mittlerem Widerstand mit einer Dicke von 10 µm auf einem röhrenförmigen, leitfähigen Basiselement aus Aluminium ausgebildet war. Die Durchschlagspannung Vt der Unterschicht und der Widerstandswert Rp der Unterschicht wurden bestimmt. Die Fläche S einer in Kontakt mit der Oberfläche der Unterschicht gebrachten Elektrode war 6,57 cm² (entsprechend einer Klemmbreite von 3 mm). Die Meßergebnisse waren: Vt = -1000 V und Rp = 1 . 10⁷ Ohm. Der Wert für i betrug -1000/(1 . 10⁷) = -100 . 10^-6 = -100 µA.A test piece was produced in which only a sub-layer of a medium resistance nylon layer having a thickness of 10 µm was formed on a tubular conductive base member made of aluminum. The breakdown voltage Vt of the underlayer and the resistance value Rp of the underlayer were determined. The area S of an electrode brought into contact with the surface of the underlayer was 6.57 cm ² (corresponding to a clamping width of 3 mm). The measurement results were: Vt = -1000 V and Rp = 1. 10 ⁷ ohms. The value for i was -1000 / (1. 10 ⁷ ) = -100. 10 ^-6 = -100 µA.

Anschließend wurde die Flächenabhängigkeit des Widerstands der Unterschicht gemessen. Die Elektrodenfläche wurde in vier Bereiche eingeteilt: 6,75 (cm²), 1 (cm²), 0,5 (cm²) und 0,1 (cm²). Die Stromdichte betrug {-1000/(1 . 10⁷)}/6,75 = -14,8 . 10^-6 = -14,8 µA/cm². Die gemessenen Werte wurden, wie in Fig. 3 gezeigt, in eine grafische Darstellung eingetragen, in welcher die Abszisse den logarithmischen Wert der Fläche und die Ordinate den logarithmischen Wert des Widerstands darstellt. Eine Verbindung der Meßpunkte ergab eine Gerade mit der Steigung von -0,95. Daher beträgt α = 0,95. The surface dependence of the resistance of the underlayer was then measured. The electrode area was divided into four areas: 6.75 (cm ² ), 1 (cm ² ), 0.5 (cm ² ) and 0.1 (cm ² ). The current density was {-1000 / (1. 10 ⁷ )} / 6.75 = -14.8. 10 ^-6 = -14.8 µA / cm ² . As shown in FIG. 3, the measured values were entered in a graph in which the abscissa represents the logarithmic value of the area and the ordinate represents the logarithmic value of the resistance. A connection of the measuring points resulted in a straight line with a slope of -0.95. Therefore, α = 0.95.

Dann wurde in einem zu ladenden Element ein feines Loch mit einem Durchmesser von 0,3 mm gebildet. Ein akzeptabler Stromwert, bei dem keine weitere Vergrößerung des feinen Lochs erfolgte oder eine weitere Schädigung des Elements nicht voranschritt, wurde gemessen.Then a fine hole was made in an element to be loaded a diameter of 0.3 mm. An acceptable one Current value at which no further enlargement of the fine Hole occurred or further damage to the element no progress was made.

Der Strom wurde schrittweise erhöht, während der Zustand des feinen Lochs und des Elements beobachtet wurde. Der Strom, bei dem das feine Loch sich zu vergrößern beginnt oder der Strom, bei dem die Verschlechterung des Elements beginnt, wurde gemessen. Das verwendete Element war Element A. Es wurde für dreißig Minuten ein konstanter Strom eingespeist. Das Ergebnis war, daß keine Vergrößerung des feinen Lochs und keine Verschlechterung des Elements beobachtet wurde, bis der Strom auf -0,5 µA erhöht worden war. Demgemäß ist k = -0,5 µA.The current was gradually increased while the state of the fine hole and the element was observed. The current, where the fine hole begins to enlarge or the Current at which the element begins to deteriorate, was measured. The element used was Element A. It a constant current was fed in for thirty minutes. The result was that there was no enlargement of the fine hole and no deterioration of the element was observed until the Current had been increased to -0.5 µA. Accordingly, k = -0.5 µA.

Da die Durchschlagspannung Vt der Unterschicht -1000 V beträgt, ist |Vt| ≦ |Va|.Since the breakdown voltage Vt of the underlayer is -1000 V is | Vt | ≦ | Va |.

Um das Problem der feinen Löcher zu vermeiden, muß entweder die Formel (8) oder (17) erfüllt sein. Um ein Durchschlagen der Unterschicht zu verhindern, darf der Strom, der in die Fläche s der Unterschicht fließt |-14,8 . 7 . 10^-4| = |-0,01 µA| < |-0,5 µA| sein. Dieser Stromwert kann die Schadstelle der Fotorezeptorschicht nicht vergrößern.To avoid the problem of fine holes, either formula (8) or (17) must be satisfied. To prevent the lower layer from breaking through, the current flowing into the surface s of the lower layer may be -14.8. 7. 10 ^-4 | = | -0.01 µA | <| -0.5 µA | his. This current value cannot increase the damaged area of the photoreceptor layer.

Die Flächenabhängigkeit der Elemente A bis G hängt nur wenig von der Stromdichte ab, wie aus Tabelle 2 ersichtlich. Daher wurde die Stromdichte 1 aus Tabelle 2 für die Bestimmung der Flächenabhängigkeit verwendet.The area dependency of elements A to G depends only slightly on the current density as shown in Table 2. Therefore was the current density 1 from Table 2 for the determination of the Area dependency used.

Es wurde überprüft, ob die Formel (8) oder (17) erfüllt ist oder nicht, unter Verwendung der Werte β und γ, wie sie in Tabelle 2 gezeigt sind, Va = -1160 (V), S/s = 9600, i/I = 16,7, k/I = 0,083, α = 0,95, Vt = -1000 (V) und Rp = 1 . 10⁷ (Ω).It was checked whether the formula (8) or (17) is satisfied or not, using the values β and γ as shown in Table 2, Va = -1160 (V), S / s = 9600, i / I = 16.7, k / I = 0.083, α = 0.95, Vt = -1000 (V) and Rp = 1. 10 ⁷ (Ω).

Die Ergebnisse der Überprüfung sind in Tabelle 4 gezeigt.The results of the review are shown in Table 4.

Tabelle 4 Table 4

In der "Bild"-Spalte von Tabelle 4 bedeutet die Abkürzung BS einen schwarzen Strich und die Abkürzung BD einen schwarzen Punkt. Die Widerstandswerte R sind als logarithmische Werte ausgedrückt. In den Spalten der Formeln (8) und (17) bedeutet ein offener Kreis, daß die Formel erfüllt ist, und ein kleines x, daß die Formel nicht erfüllt ist. Berechnete Werte der rechten Seite der Formel sind ebenfalls gezeigt.In the "Image" column of Table 4, the abbreviation means BS a black line and the abbreviation BD a black one Point. The resistance values R are as logarithmic values expressed. In the columns of formulas (8) and (17) means an open circle that the formula is fulfilled, and a small x that the formula is not fulfilled. calculated values the right side of the formula are also shown.

Wie aus Tabelle 4 ersichtlich ist, ist in Fällen, in denen der gebildete Bildfehler ein schwarzer Punkt bleibt, entweder die Formel (8) oder die Formel (17) erfüllt. Ein Vergleich der Tabellen 3 und 4 ergibt, daß wenn das zu ladende Element durch ein anderes ersetzt wird, der Bildfehler (schwarzer Streifen oder schwarzer Punkt) sich zu einem anderen Typ des Bildfehlers verändert, wenn dasselbe Element verwendet wird. As can be seen from Table 4, in cases where the image defect formed remains a black dot, either formula (8) or formula (17). A comparison of Tables 3 and 4 shows that if the element to be loaded is replaced by another, the image defect (black Stripes or black dot) become another type of Image error changed when using the same element.  

In einem weiteren Test, wurden die Elemente C, D und G und ein zu ladendes Element ohne Schadstellen in das in Fig. 14 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt, und auf 10000 Blättern eines Aufzeichnungsmediums über die Bildübertragung der Größe A4 wurden Bilder erzeugt. Es wurden keine Bilder beobachtet, welche schwarze Streifen aufwiesen.In another test, the elements C, D and G and an element to be loaded without defects were set in the image forming apparatus shown in Fig. 14, and images were formed on 10,000 sheets of a recording medium by A4 size image transfer. No images with black stripes were observed.

Beispiel 3Example 3

Die Elemente C, D, F und G, welche mit dem feinen Lochproblem in Beispiel 1 fertig wurden, wurden als Ladeelemente verwendet. Das selbe wie in Beispiel 1 verwendete zu ladende Element wurde eingesetzt. Es wurde überprüft, ob das Gerät unter Verwendung dieser Elemente das Problem der feinen Löcher lösen konnte oder nicht. Die Überprüfungsmessungen wurden in Umgebungen durchgeführt, die von der im Beispiel 1 verschieden waren, nämlich einer LL-Umgebung (10°C und 15% relative Feuchtigkeit) und einer HH-Umgebung (35°C und 65% relative Feuchtigkeit).The elements C, D, F and G, which with the fine hole problem in Example 1 were used as loading elements used. The same to be loaded as used in Example 1 Element was used. It was checked whether the device using these elements the problem of fine Could solve holes or not. The verification measurements were carried out in environments different from that in Example 1 were different, namely an LL environment (10 ° C and 15% relative humidity) and an HH environment (35 ° C and 65% relative humidity).

Bevor eine Untersuchung durchgeführt wurde, wurde jedes Ladeelement in das in Fig. 14 gezeigte Gerät eingesetzt. Die Spannung Va und der Strom I, welche notwendig sind, um ein zu ladendes Element auf -600 V aufzuladen, wurde in den verschiedenen Umgebungen gemessen. Die Umfangsgeschwindigkeit des geladenen Elements betrug 3 cm pro Sekunde. Die Ergebnisse der Messungen waren Va = -1,16 kV und I = -6 µA auch in den verschiedenen Umgebungen.Before an investigation was carried out, each loading member was inserted into the device shown in FIG. 14. The voltage Va and the current I, which are necessary to charge an element to be charged to -600 V, were measured in the different environments. The peripheral speed of the loaded element was 3 cm per second. The results of the measurements were Va = -1.16 kV and I = -6 µA even in the different environments.

Wie im Beispiel 1 wurden in dem zu ladenden Element absichtlich Schadstellen mit einem Durchmesser von 0,3 mm gebildet. Unter einer Spannung von Va = 1,16 kV und einem beschränkten Strom der Energiequelle von -20 µA wurden Bilder gebildet und der Zustand der Bilder untersucht. Jedesmal, wenn das Element durch ein anderes ersetzt wurde, wurde das zu ladende Element durch ein neues ersetzt. Die Ergebnisse der Beobachtung sind in Tabelle 7 gezeigt.As in Example 1, in the item to be loaded intentionally damaged areas with a diameter of 0.3 mm educated. Under a voltage of Va = 1.16 kV and one Limited power source current of -20 µA were pictures formed and examined the condition of the pictures. Every time if the element was replaced by another, it became  element to be loaded replaced by a new one. The results The observation is shown in Table 7.

Dann wurde die Durchschlagspannung Vt der Unterschicht, der Widerstand Rp der Unterschicht und die Flächenabhängigkeit 1 - α des Widerstands bestimmt. Weiterhin wurde ein feines Loch von 0,3 mm Durchmesser absichtlich in dem zu ladenden Element erzeugt. Eine tolerierbare Stromstärke k, bei der keine weitere Vergrößerung des feinen Lochs oder keine weitere Verschlechterung des Elementes voranschreitet, wurde gemessen. Die Ergebnisse der Messungen in den Umgebungen LL und HH sowie zusätzlich in der Umgebung NN sind in Tabelle 5 gezeigt.Then the breakdown voltage Vt of the underlayer, the Resistance Rp of the lower layer and the area dependency 1 - α of the resistance is determined. Furthermore, a fine Hole of 0.3 mm in diameter intentionally in the one to be loaded Element created. A tolerable current k at which no further enlargement of the fine hole or none further deterioration of the element is progressing measured. The results of the measurements in the environments LL and HH and also in the vicinity of NN are in Table 5 shown.

Tabelle 5 Table 5

Die Ergebnisse von Tabelle 5 zeigen, daß die Zündspannung Vt der Unterschicht und der Widerstand Rp der Unterschicht in den verschiedenen Umgebungen variieren.The results of Table 5 show that the ignition voltage Vt of the lower layer and the resistance Rp of the lower layer in vary in different environments.

Nachdem |Vt| ≦ |Va| ist, muß zumindest eine der Gleichungen (8) oder (17) erfüllt sein, um das Problem des feinen Lochs zu vermeiden.After | Vt | ≦ | Va | at least one of the equations (8) or ( 17 ) must be satisfied to avoid the fine hole problem.

Die Ergebnisse der Messungen der Widerstandswerte R, der Flächenabhängigkeit 1 - β des Widerstands und der Stromabhängigkeit γ des Widerstands der Elemente C, D, F und G sind in der Tabelle 6 gezeigt. In dieser Tabelle wurden die β-Werte bei Stromdichten von -9,9, -22,2, -41,2 (µA/cm²) und in den Umgebungen LL, NN und HH erhalten. Die gemessenen Werte in der Umgebung NN werden ebenfalls in Tabelle 6 gezeigt.The results of the measurements of the resistance values R, the area dependency 1 - β of the resistance and the current dependence γ of the resistance of the elements C, D, F and G are shown in Table 6. In this table, the β values were obtained at current densities of -9.9, -22.2, -41.2 (µA / cm ² ) and in the environments LL, NN and HH. The measured values in the vicinity of NN are also shown in Table 6.

Tabelle 6 Table 6

Tabelle 6 zeigt, daß der Widerstand R des Elements, wie der Widerstand Rp der Unterschicht, von den Umgebungen abhängt, aber die Flächenabhängigkeit 1 - β des Widerstands und die Stromabhängigkeit γ des Elementwiderstands nur wenig von den Umgebungen abhängt.Table 6 shows that the resistance R of the element such as the Resistance Rp of the lower layer, depending on the surroundings, but the area dependency 1 - β of the resistance and the Current dependency γ of the element resistance is only slightly different from that Environments depends.

Es wurde überprüft, ob die Gleichung (8) oder (17) erfüllt wird oder nicht, wobei die Werte aus den Tabellen 5 und 6, Va = -1160 (V) und S/s = 9600 eingesetzt wurden.It was checked whether equation (8) or (17) met or not, using the values from Tables 5 and 6, Va = -1160 (V) and S / s = 9600 were used.

Tabelle 7 zeigt auch die Ergebnisse dieser Überprüfung.Table 7 also shows the results of this review.

Tabelle 7 Table 7

In der "Bild"-Spalte in Tabelle 7 bedeutet die Abkürzung BS einen schwarzen Streifen und die Abkürzung BD einen schwarzen Punkt. In den Spalten für die Formeln (8) und (17) bedeutet ein offener Kreis, daß die Formel erfüllt ist und ein kleines x, daß die Formel nicht erfüllt ist. Die berechneten Werte für die rechte Seite der Formeln sind ebenfalls gezeigt.In the "Image" column in Table 7, the abbreviation means BS a black stripe and the abbreviation BD a black one Point. In the columns for the formulas (8) and (17) means an open circle that the formula is fulfilled and a small one x that the formula is not satisfied. The calculated values for the right side of the formulas are also shown.

Wie aus Tabelle 7 ersichtlich ist, bildet eines der Elemente einen schwarzen Streifen auf dem Bild durch das feine Loch, wenn die Meßumgebung in eine andere Meßumgebung abgeändert wird. Es ist ebenfalls ersichtlich, daß der schwarze Punkt nicht zu einem schwarzen Streifen geändert wird, wenn eine der Formeln (8) und (17) erfüllt ist. Es konnte damit bestätigt werden, daß die vorliegende Erfindung unabhängig von der Umgebung gültig ist.As can be seen from Table 7, forms one of the elements a black stripe in the picture through the fine hole, if the measuring environment is changed to another measuring environment becomes. It can also be seen that the black dot does not change to a black stripe if one the formulas (8) and (17) are satisfied. It could be confirmed that the present invention is independent from the environment is valid.

In einem weiteren Test wurden die Elemente C, D und G und ein zu ladendes Element ohne Schadstellen in das in Fig. 14 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt, und es wurden auf 10000 Blättern eines Aufzeichnungsmediums für die Bildübertragung der Größe A4 in einem Raum, in dem die Temperatur und Feuchtigkeit nicht eingestellt waren, erzeugt. Es konnte bestätigt werden, daß keines der Bilder einen schwarzen Streifen aufwies.In another test, the elements C, D and G and an element to be loaded without defects were set in the image forming apparatus shown in Fig. 14, and an A4 size image transfer medium was placed on 10,000 sheets in a room where the Temperature and humidity were not set. It was confirmed that none of the pictures had a black streak.

Beispiel 4Example 4

Der begrenzte Stromwert der Energiequelle zum Anlegen einer Spannung an das Element ist die Summe des Stromes I (µA), der notwendig ist, um das zu ladende Element auf ein vorbestimmtes Potential aufzuladen und der Strom k (µA), der in ein feines Loch fließen kann. Wie in Beispiel 1 wurden Schadstellen mit einem Durchmesser von 0,3 mm absichtlich in einem zu ladenden Element erzeugt. Dann wurden Bilder erzeugt und der Zustand der Bilder untersucht. Die Elemente C, D und G wurden als Ladeelemente eingesetzt. Das gleiche wie in Beispiel 1 verwendete zu ladende Element wurde verwendet.The limited current value of the energy source for applying a Voltage to the element is the sum of the current I (µA) that is necessary to load the item onto a predetermined potential to charge and the current k (µA) that can flow into a fine hole. As in Example 1  Damaged areas with a diameter of 0.3 mm intentionally in an element to be loaded. Then pictures were created and examined the condition of the pictures. The elements C, D and G were used as loading elements. The same as in Example 1 used loading element was used.

Es wurden 1000 Blätter eines Aufzeichnungsmediums für die Bildübertragung der Größe A4 in den Umgebungen LL bis HH erzeugt. Die erzeugten Bilder wiesen eine ausgezeichnete Qualität auf, und es waren keine durch die feinen Löcher verursachten schwarzen Streifen vorhanden.1000 sheets of a recording medium for the A4 size image transmission in LL to HH environments generated. The images produced were excellent Quality on, and there were none through the fine holes caused black stripes.

Eine Verbindung der vorstehenden Ergebnisse und der Ergebnisse aus Beispiel 3 ergab, daß wenn die Energiequellenkapazität P der folgenden Bedingung
Combining the above results and the results from Example 3 revealed that when the power source capacity P meets the following condition

P ≧ Va . (I + k) . 10^-6 (W)
P ≧ Va. (I + k). 10 ^-6 (W)

genügt, Qualitätsbilder erzeugt werden können.is sufficient, quality images can be generated.

In einem weiteren Test wurden die Elemente C, D und G und ein zu ladendes Element ohne Schadstellen in das in Fig. 14 gezeigte Gerät eingesetzt und es wurden auf 10000 Blättern Aufzeichnungsmedium für die Bildübertragung der Größe A4 in einem Raum, in dem die Temperatur und die Feuchtigkeit nicht eingestellt waren, erzeugt. Auf den Bildern wurde keine schwarzen Streifen beobachtet.In a further test, the elements C, D and G and an element to be loaded without defects were inserted into the apparatus shown in Fig. 14 and recording medium for A4 size image transfer in a room in which the temperature and the humidity was not set. No black stripes were observed in the pictures.

Beispiel 5Example 5

Die Elemente C, D und G wurden als Ladeelemente eingesetzt. Eine Fotorezeptorschicht ohne Unterschicht wurde als zu ladendes Element verwendet. Das verwendete zu ladende Element war röhrenförmig und wies einen Durchmesser von 3 cm auf und es war aufgebaut aus einem röhrenförmigen leitfähigen Basiselement aus Aluminium und einer dielektrischen Schicht als Fotorezeptorschicht mit einer Dicke von 20 µm, welches negativ aufgeladen werden und Ladungen trennen kann. Die Umfangsgeschwindigkeit des zu ladenden Elements betrug 1,5 cm pro Sekunde und sie war damit von den vorbeschriebenen Beispielen verschieden.The elements C, D and G were used as loading elements. A photoreceptor layer without an underlayer was considered to be too loading element used. The item to be loaded was tubular and had a diameter of 3 cm and it was made up of a tubular conductive Base element made of aluminum and a dielectric layer  as a photoreceptor layer with a thickness of 20 microns, which can be negatively charged and separate charges. The The peripheral speed of the element to be loaded was 1.5 cm per second and it was from the above Examples different.

Die Spannung Va und der Strom I, welche notwendig sind, um ein zu ladendes Element auf -600 V aufzuladen, wurde gemessen. Die Ergebnisse der Messungen waren: Va = 1,16 kV und I = -3 µA.The voltage Va and the current I, which are necessary to to charge an element to be charged to -600 V. measured. The results of the measurements were: Va = 1.16 kV and I = -3 µA.

Ein feines Loch von 0,3 mm Durchmesser wurde absichtlich in dem zu ladenden Element erzeugt. Ein tolerierbarer Stromwert, bei dem keine weitere Vergrößerung des feinen Lochs und keine weitere Beschädigung des Elements voranschreitet, wurde wie in Beispiel 1 gemessen. Der Stromwert betrug -3 µA.A fine hole of 0.3 mm in diameter was intentionally cut in the element to be loaded. A tolerable current value, where no further enlargement of the fine hole and none further damage to the element progresses as was measured in Example 1. The current value was -3 µA.

Schadstellen von 0,3 mm Durchmesser wurden absichtlich in dem zu ladenden Element erzeugt. Unter der Bedingung, daß Va = -1,16 kV und der begrenzte Strom der Energiequelle -6 µA betrug und unter Verwendung eines Ladeelements mit einem feinen Loch von 0,3 mm Durchmesser, wurden Bilder erzeugt und der Zustand der Bilder untersucht. Die Ergebnisse waren: Die Elemente C und D erzeugten gute Bilder, aber das Element E erzeugte Bilder, welche einen schwarzen Streifen aufwiesen. Bei diesem Beispiel wird keine Unterschicht verwendet.Damages of 0.3 mm in diameter were deliberately made in the element to be loaded. On the condition that Va = -1.16 kV and the limited current of the energy source -6 µA and using a charging element with a fine hole of 0.3 mm in diameter, images were created and examined the condition of the images. The results were: The Elements C and D produced good images, but element E generated images that had a black stripe. No sub-layer is used in this example.

Demzufolge genügt es, daß nur die Ungleichung (17) erfüllt ist, um das Problem mit den feinen Löchern zu lösen. Es wurde überprüft, ob die Ungleichung (17) erfüllt ist oder nicht. Die Ergebnisse waren: Die Elemente C und D erfüllten die Ungleichung (17), das Element E jedoch erfüllte die Ungleichung nicht. Wie daraus ersichtlich ist, kann die Bildung von schwarzen Streifen unterdrückt werden, wenn die Ungleichung (17) auch in dem Fall erfüllt ist, wenn eine Fotorezeptorschicht ohne Unterschicht verwendet wird. It is therefore sufficient that only inequality (17) is satisfied is to solve the problem with the fine holes. It was checks whether inequality (17) is satisfied or not. The results were: Elements C and D met the Inequality (17), but element E satisfied that Inequality not. As can be seen from this, the Formation of black stripes can be suppressed when the Inequality (17) is also fulfilled if one Photoreceptor layer without an underlayer is used.  

Beispiel 6Example 6

Die Elemente C und D wurden als Ladeelemente eingesetzt. Das gleiche geladene Element wie in Beispiel 1 wurde verwendet. Die an das Ladeelement angelegte Spannung wurde durch Überlagerung einer Gleichspannung auf eine Wechselspannung erzeugt. Die Gleichspannung betrug -600 V, die Scheitelspannung der Wechselspannung betrug 1,4 kV. Die Frequenz der Wechselspannung war 0,8 kHz und die Wellenform der Wechselspannung war sinusförmig. Die verbleibenden Parameter waren die gleichen wie in Beispiel 1.The elements C and D were used as loading elements. The same charged element as in Example 1 was used. The voltage applied to the charging element was determined by Superposition of a DC voltage on an AC voltage generated. The DC voltage was -600 V, the The peak voltage of the AC voltage was 1.4 kV. The The frequency of the AC voltage was 0.8 kHz and the waveform the AC voltage was sinusoidal. The remaining Parameters were the same as in Example 1.

Bevor ein Experiment durchgeführt wurde, wurde jedes Ladeelement in das in Fig. 14 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt. Anschließend wurde das zu ladende Element geladen. Die Ergebnisse der Messungen waren: Das zu ladende Element war auf -600 V aufgeladen und der zu dieser Zeit fließende Strom war -6 µA.Before an experiment was carried out, each loading member was set in the image forming apparatus shown in FIG. 14. The element to be loaded was then loaded. The results of the measurements were: The element to be charged was charged to -600 V and the current flowing at that time was -6 µA.

Wie in Beispiel 1, wurden Schadstellen von 0,3 mm Durchmesser absichtlich in die zu ladenden Elemente erzeugt. Jede der Schadstellen beschädigte die zu ladenden Elemente und jedes der Elemente C und D wurde in das in Fig. 14 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt. Dann wurden Bilder erzeugt und der Zustand der Bilder untersucht. Jedesmal, wenn ein Element durch ein anderes ersetzt wurde, wurde das zu ladende Element durch ein neues ersetzt. Die Ergebnisse waren: Die Elemente C und D erzeugten Bilder mit schwarzen Punkten, jedoch ohne schwarze Streifen.As in Example 1, damaged areas of 0.3 mm in diameter were deliberately created in the elements to be loaded. Each of the damaged areas damaged the elements to be loaded, and each of the elements C and D was set in the image forming apparatus shown in FIG. 14. Images were then created and the condition of the images examined. Each time an item was replaced with another, the item to be loaded was replaced with a new one. The results were: Elements C and D produced images with black dots, but without black stripes.

Der Widerstandswert R der Elemente C und D wird definiert durch -6 µA des eingespeisten Stroms, und Va = (Gleichspannung) + (effektiver Wert der Wechselspannung) = -600 - 495 = -1095 (V). Es wurde berechnet, ob die Formel (8) oder (17) erfüllt ist, wie in Beispiel 1. Beide Elemente C und D erfüllten die Formel (17). Auch wenn Va = (Gleichspannung) + (effektiver Wert der Wechselspannung) = -600 - 1400 = -2000 (V) betrug, erfüllten sowohl das Element C als auch das Element D die Formel (17). In einem weiteren Test wurden die Elemente C und D und ein schadstellenfreies, zu ladendes Element in das in Fig. 14 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt, und es wurden auf 10000 Blättern eines Aufzeichnungsmediums für die Bildübertragung der Größe A4 Bilder erzeugt durch Anlegen der durch Überlagerung der Wechselspannung auf die Gleichspannung erzeugten Spannung auf das Ladeelement um das zu ladende Element zu laden. Es wurden keine Bilder mit einem schwarzen Streifen beobachtet.The resistance value R of the elements C and D is defined by -6 µA of the current fed in, and Va = (DC voltage) + (effective value of the AC voltage) = -600 - 495 = -1095 (V). It was calculated whether formula (8) or (17) is satisfied as in Example 1. Both elements C and D fulfilled formula (17). Even if Va = (DC voltage) + (effective value of the AC voltage) = -600 - 1400 = -2000 (V), both the element C and the element D satisfied the formula (17). In another test, elements C and D and a defect-free element to be loaded were set in the image forming apparatus shown in Fig. 14, and images were formed on 10,000 sheets of A4 size image transfer medium by applying AC superimposition to the DC voltage generated on the charging element to charge the element to be charged. No black streaked images were observed.

Die Tatsache konnte bestätigt werden, daß, wenn eine Spannung an das Ladeelement angelegt wird, die gebildet ist durch Überlagerung der Wechselspannung auf die Gleichspannung, wenn die Bedingung aufgestellt wird unter der Annahme, daß die Summe der Spannung und der effektive Wert oder Peakwert seiner Spannung Va ist, die erhaltenen Effekte vergleichbar mit denen, wie sie bei Verwendung einer Gleichspannung erzielt werden, sind.The fact could be confirmed that when a tension is applied to the loading element, which is formed by Superposition of the AC voltage on the DC voltage, if the condition is established on the assumption that the Sum of the voltage and the effective value or peak value its voltage Va, the effects obtained are comparable with those as when using a DC voltage are achieved.

Beispiel 7Example 7

Die Ladeelemente für eine Kontaktladevorrichtung waren die Elemente AA bis AE, welche so aufgebaut waren, daß die Oberflächenschichten (Widerstandsschichten) wie sie nachfolgend beschrieben sind, auf der Oberfläche des in Beispiel 1 gezeigten Elements A ausgebildet waren. Die Umfangsgeschwindigkeit des zu ladenden Elements war 3 cm pro Sekunde. Va = -1,16 (kV) und I = -6 (µA) waren nötig, um die Oberfläche auf -600 V aufzuladen.The charging elements for a contact charger were those Elements AA to AE, which were constructed so that the Surface layers (resistance layers) like them are described below on the surface of the in Element A shown in Example 1 were formed. The The peripheral speed of the element to be loaded was 3 cm each Second. Va = -1.16 (kV) and I = -6 (µA) were necessary to achieve the Charge surface to -600 V.

Element AA:Element AA:

Die Oberflächenschicht dieses Elements war eine 20 (µm) dicke Urethanharzschicht, welche intern zugegebenen Ruß enthielt.The surface layer of this element was 20 (µm) thick Urethane resin layer containing internally added carbon black.

Element AB:Element AB:

Die Oberflächenschicht dieses Elements war eine 20 (µm) dicke alkohollösliche Nylonharzschicht, welche intern zugegebenen Ruß enthielt.The surface layer of this element was 20 (µm) thick alcohol-soluble nylon resin layer, which is added internally Contained soot.

Element AC:Element AC:

Die Oberflächenschicht dieses Elements war eine 20 (µm) dicke alkohollösliche Nylonharzschicht, welche intern zugegebenes Perklorat enthielt.The surface layer of this element was 20 (µm) thick alcohol-soluble nylon resin layer, which internally added Perchlorate contained.

Element AD:Element AD:

Die Oberflächenschicht dieses Elements war eine 20 (µm) dicke, wasserlösliche Nylonharzschicht, welche intern zugegebenen Ruß enthielt.The surface layer of this element was a 20 (µm) thick, water-soluble nylon resin layer, which internally added carbon black.

Element AE:Element AE:

Die Oberflächenschicht dieses Elements war eine 20 (µm) dicke Polyvenylbutyralharzschicht, welche intern zugegebenen Ruß enthielt.The surface layer of this element was 20 (µm) thick Polyvenyl butyral resin layer, which internally added carbon black contained.

Die Menge des zugebenen leitenden Mittels wurde so eingestellt, daß die Widerstandswerte der Elemente AA bis AE in der NN-Umgebung 1.10⁷ Ω betrugen. Die in Fig. 10 gezeigte Meßmethode wurde für diese Einstellung verwendet.The amount of the conductive agent added was adjusted so that the resistance values of the elements AA to AE in the NN environment were 1.10 ⁷ Ω. The measurement method shown in Fig. 10 was used for this setting.

Die Ergebnisse der Messung der Widerstandswerte R der Flächenabhängigkeit 1 - β des Widerstands und der Stromabhängigkeit γ des Widerstands der Elemente in den entsprechenden Umgebungen, wie in Beispiel 3, sind in Tabelle 8 gezeigt. The results of the measurement of the resistance values R of the Area dependency 1 - β of resistance and Current dependence γ of the resistance of the elements in the corresponding environments, as in example 3, are in table 8 shown.  

Tabelle 8 Table 8

Wie aus Tabelle 8 ersichtlich ist, variierten der Widerstand R, die Flächenabhängigkeit 1 - β des Widerstands und die Stromabhängigkeit γ des Widerstands dieser Elemente in Abhängigkeit von den Umgebungen. Dies war geringfügig verschieden von den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen. Die Flächenabhängigkeit 1 - β des Widerstands hängt von dem verwendeten Element ab, aber sie nimmt im Allgemeinen ab mit Zunahme des Widerstandwerts des Elements. Die Stromabhängigkeit γ tendiert dazu, groß zu werden, wenn der Widerstand des Elements zunimmt.As can be seen from Table 8, the resistance varied R, the area dependence 1 - β of the resistance and the Current dependence γ of the resistance of these elements in Dependence on the surroundings. This was minor different from the results shown in Table 6. The Area dependence 1 - β of resistance depends on that element used, but it generally decreases with Increase in the resistance value of the element. The Current dependence γ tends to become large when the Element resistance increases.

Dann wurden in das zu ladende Element absichtlich Schadstellen mit einem Durchmesser von 0,3 mm eingefügt. Jedes der mit Schadstellen versehenen, zu ladenden Elemente und jedes der Elemente AA bis AE wurden in das in Fig. 14 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt. Dann wurden in den Umgebungen LL, NN und HH Bilder erzeugt und der Zustand der Bilder wurde untersucht. Der begrenzte Stromwert der Energiequelle betrug -9 (µA). Die Ergebnisse der Untersuchung sind in Tabelle 9 gezeigt.Then damaged areas with a diameter of 0.3 mm were deliberately inserted into the element to be loaded. Each of the damaged parts to be loaded and each of the elements AA to AE were set in the image forming apparatus shown in FIG. 14. Then images were generated in the LL, NN and HH environments and the condition of the images was examined. The limited current value of the energy source was -9 (µA). The results of the investigation are shown in Table 9.

Es wurde überprüft, ob die Formel (17) erfüllt ist oder nicht, unter Verwendung von R, γ, β, und Va = -1,16 (kV), I = -6 (µA), k = -3 (µA) und S/s = 9600. In Tabelle 9 sind ebenfalls die Ergebnisse dieser Überprüfung eingetragen. It was checked whether the formula (17) is fulfilled or not, using R, γ, β, and Va = -1.16 (kV), I = -6 (µA), k = -3 (µA) and S / s = 9600. In Table 9 are also entered the results of this review.  

In der Tabelle 9 zeigt in der "Bild"-Spalte die Abkürzung BD an, daß auf dem Bild ein schwarzer Punkt erscheint, und die Abkürzung BS zeigt an, daß ein schwarzer Streifen auftrat, der sich in axialer Richtung der Walze entlang des Bildes erstreckt. In der Spalte für die Ungleichung (17) bedeutet ein geschlossener Kreis, daß die Ungleichung erfüllt ist und ein kleines x, daß die Ungleichung nicht erfüllt ist. Die berechneten Werte der rechten Seite der Ungleichung (17) sind ebenfalls gezeigt.In Table 9, the abbreviation BD shows in the "image" column indicates that a black dot appears on the image, and the Abbreviation BS indicates that a black stripe has appeared, which is in the axial direction of the roller along the image extends. In the column for inequality (17) means a closed circle that the inequality is satisfied and a small x that the inequality is not satisfied. The calculated values are the right side of inequality (17) also shown.

Tabelle 9 Table 9

Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 9 ersichtlich ist, gilt in Fällen, in denen die Elemente die Ungleichung (17) erfüllen, daß die Beeinträchtigungen der erzeugten Bilder nicht schwerwiegend sind, wenn ein mit einem feinen Loch versehenes, zu ladendes Element für die Bilderzeugung verwendet wird. Diese Tatsache wurde wiederum bestätigt. In einem weiteren Test wurden die Elemente AA, AB und AC, welche keine Beeinträchtigungen der erzeugten Bilder verursachten, in allen Umgebungen in das in Fig. 14 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt, und es wurden auf 10000 Blätter eines Aufzeichnungsmediums für die Bildübertragung der Größe A4 Bilder übertragen in einem Raum, in dem weder Temperatur noch Feuchtigkeit eingestellt waren. Es wurde keine Beeinträchtigung der Bilder beobachtet.As can be seen from the results of Table 9, in cases where the elements satisfy the inequality (17), the deterioration of the images formed is not severe when a fine-hole loaded element is used for image formation becomes. This fact was confirmed again. In another test, the elements AA, AB and AC, which caused no deterioration in the images formed, were set in all the environments in the image forming apparatus shown in Fig. 14, and images were transferred to 10,000 sheets of A4 size image recording medium in a room where neither temperature nor humidity was set. No deterioration in the images was observed.

Eine Untersuchung der Formeln (8), (13) und (17) ergibt, daß bei Elementen, bei denen die Flächenabhängigkeit und die Stromabhängigkeit gering sind, die Formeln leicht erfüllt werden können. Die Ergebnisse der Beispiele 1 und 7 zeigen, daß es bevorzugt ist, auf der Oberfläche des Ladeelements (d. h. der Oberfläche, welche mit dem zu ladenden Element in Kontakt kommt) eine Schicht ausgebildet ist, welche aus einem Material aufgebaut ist, ausgewählt aus Urethangummi, Urethanharz und Nylonharz, insbesondere alkohollöslichem Harz, und Polyethylenharz. Auch wenn ein 40 (µm) dicker Nylonharzfilm für das Ladeelement verwendet wird, und dieser wie in Fig. 11(h) gezeigt doppelt gefaltet ist, treten in keiner der Umgebungen auf den Bildern Beeinträchtigungen auf. Der eingesetzte Film war ein sogenannter einschichtiger Nylonharzfilm.An examination of the formulas (8), (13) and (17) shows that the elements can be easily fulfilled for elements in which the area dependence and the current dependence are small. The results of Examples 1 and 7 show that it is preferable to form a layer on the surface of the charging member (ie the surface which comes into contact with the member to be charged) which is made of a material selected from urethane rubber, Urethane resin and nylon resin, especially alcohol-soluble resin, and polyethylene resin. Even if a 40 (µm) thick nylon resin film is used for the charging member, and the charging member is double-folded as shown in Fig. 11 (h), no deterioration occurs in any of the environments on the images. The film used was a so-called single-layer nylon resin film.

Beispiel 8Example 8

Die folgenden Elemente H bis J, jeweils mit einer effektiven Länge von 22 (cm), wurden als Transferelemente einer Kontakttransfervorrichtung verwendet. Das als zu ladendes Element eingesetzte Element war das aus Beispiel 1.The following elements H to J, each with an effective one Length of 22 (cm) were used as transfer elements Contact transfer device used. The one to be loaded Element used was that from Example 1.

Element H:Element H:

Walze aus einer leitfähigen Schicht, hergestellt aus Urethanschaum mit intern zugesetztem Ruß (spezifischer Volumenwiderstand 10⁷ (Ω.cm), Asker C-Härte 35(°), Zelldurchmesser 300 (µm) und Dicke 5 (mm)).Roller made of a conductive layer, made of urethane foam with soot added internally (specific volume resistance 10 ⁷ (Ω.cm), Asker C hardness 35 (°), cell diameter 300 (µm) and thickness 5 (mm)).

Element I:Element I:

Walze mit einer leitfähigen Schicht, hergestellt aus Urethanschaum mit intern zugesetztem Ruß (spezifischer Volumenwiderstand 10⁸ (Ω.cm), Asker C-Härte 35(°), Zelldurchmesser 300 (µm) und Dicke 5 (mm)).Roller with a conductive layer, made from urethane foam with soot added internally (specific volume resistance 10 ⁸ (Ω.cm), Asker C hardness 35 (°), cell diameter 300 (µm) and thickness 5 (mm)).

Element J:Element J:

Walze mit einer leitfähigen Schicht, hergestellt aus Hautsilikonschaum mit intern zugesetztem Ruß (spezifischer Volumenwiderstand 10⁸ (Ω.cm), Asker C-Härte 30(°) und Dicke 5 (mm)).Roller with a conductive layer, made of skin silicone foam with soot added internally (specific volume resistance 10 ⁸ (Ω.cm), Asker C hardness 30 (°) and thickness 5 (mm)).

Bevor ein Experiment durchgeführt wurde, wurde jedes Transferelement in das in Fig. 15 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt. Die Übertragungsspannung wurde auf +800 (V) eingestellt. Der Strom I, welcher unter dieser Spannung in das zu ladende Element fließt, wurde gemessen. Die Umfangsgeschwindigkeit des zu ladenden Elements betrug 3 (cm pro Sekunde). Der gemessene Strom I war 2 (µA).Before an experiment was carried out, each transfer element was set in the image forming apparatus shown in FIG. 15. The transmission voltage was set to +800 (V). The current I which flows into the element to be charged under this voltage was measured. The peripheral speed of the element to be loaded was 3 (cm per second). The measured current I was 2 (µA).

Schadstellen mit einem Durchmesser von jeweils 0,3 (mm) wurden absichtlich in die zu ladenden Elemente eingefügt. Jede der Schadstellen beschädigte das zu ladende Element und jedes der Elemente H bis J wurde in das in Fig. 15 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt. Dann wurden Bilder erzeugt und der Zustand der Bilder untersucht. Jedesmal, wenn ein Element durch ein anderes ersetzt wurde, wurde das zu ladende Element durch eines neues ersetzt. Der begrenzte Stromwert der Energiequelle war 15 (µA). Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt.Damaged areas with a diameter of 0.3 (mm) were deliberately inserted into the elements to be loaded. Each of the damaged areas damaged the element to be loaded, and each of the elements H to J was set in the image forming apparatus shown in FIG. 15. Images were then created and the condition of the images examined. Each time an item was replaced with another, the item to be loaded was replaced with a new one. The limited current value of the energy source was 15 (µA). The results are shown in Table 10.

Die Widerstandswerte R der Elemente wurden nach der in Fig. 10 gezeigten Methode bestimmt. Der Meßstrom war 2 (µA). Die Flächenabhängigkeit 1 - β des Elementwiderstands und die Stromabhängigkeit γ davon wurden gemessen. Es wurde überprüft, ob die Formel (8) oder (17) erfüllt ist oder nicht. Die Ergebnisse der Messungen und der Überprüfungen sind ebenfalls in Tabelle 10 gezeigt. In dieser Tabelle bedeutet in den Spalten, in denen die Formeln angegeben sind, ein geschlossener Kreis, daß die Formel erfüllt ist und ein kleines x, daß die Formel nicht erfüllt ist. Berechnete Werte der rechten Seite der Formel sind ebenfalls gezeigt.The resistance values R of the elements were determined by the method shown in FIG. 10. The measuring current was 2 (µA). The area dependence 1 - β of the element resistance and the current dependence γ thereof were measured. It was checked whether the formula (8) or (17) is fulfilled or not. The results of the measurements and the tests are also shown in Table 10. In this table, in the columns in which the formulas are given, a closed circle means that the formula is fulfilled and a small x means that the formula is not fulfilled. Calculated values of the right side of the formula are also shown.

Tabelle 10 Table 10

Wie aus Tabelle 10 ersichtlich ist, ist die Übertragung schwach (weiße Streifen), wenn weder die Formel (8) noch die Formel (17) erfüllt ist.As can be seen from Table 10, the transfer is weak (white streaks) if neither formula (8) nor Formula (17) is satisfied.

In einem weiteren Test wurden die Elemente AA, AB und AC und ein zu ladendes Element ohne Schadstellen in das in Fig. 15 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt, und auf 10000 Blättern eines Aufzeichnungsmediums für die Bildübertragung der Größe A4 wurden Bilder erzeugt. Es wurden keine weißen Streifen auf den Bildern beobachtet.In another test, the elements AA, AB and AC and an element to be loaded without defects were set in the image forming apparatus shown in Fig. 15, and images were formed on 10,000 sheets of A4 size image transfer medium. No white streaks were observed on the images.

Beispiel 9Example 9

Die Elemente I und J aus Beispiel 8 wurden für ein Transferelement einer Kontakttransfervorrichtung verwendet. Ein Verfahren ähnlich dem Verfahren aus Beispiel 8 wurde verwendet. Während der Zeitdauer der Erzeugung eines Bildes auf der Fotorezeptorschicht, d. h. vor dem Übertragungsprozeß, wurde eine Reinigungsspannung von -250 (V) zum Reinigen des Transferelements an diesem angelegt. Nachdem auf der Fotorezeptorschicht ein Tonerbild erzeugt wurde, wird das Bild auf das Transferelement übertragen.Elements I and J from Example 8 were for a Transfer element of a contact transfer device used. A procedure similar to the procedure of Example 8 was performed used. During the period of image formation on the photoreceptor layer, d. H. before the transfer process, a cleaning voltage of -250 (V) was used to clean the Transfer element created on this. After on the  Photoreceptor layer a toner image was created, that will Transfer the image to the transfer element.

In einem weiteren Test wurden die Elemente I und J und ein zu ladendes Element ohne Schadstellen in das in Fig. 15 gezeigte Bilderzeugungsgerät eingesetzt und auf 10000 Blättern eines Aufzeichnungsmediums für die Bildübertragung der Größe A4 wurden Bilder erzeugt. Es wurden keine weißen Streifen auf den Bildern beobachtet.In another test, the elements I and J and an element to be loaded without defects were set in the image forming apparatus shown in Fig. 15, and images were formed on 10,000 sheets of A4 size image transfer medium. No white streaks were observed on the images.

Wenn in diesem Beispiel die Übertragungsspannung angelegt wird, erfüllen sowohl das Element I als auch das Element J die Ungleichung (17). Auch wenn die Reinigungsspannung angelegt wird, gelten die oben genannten Bedingungen. Da die Reinigungsspannung üblicherweise kleiner ist als die Durchschlagspannung der Unterschicht, wurde untersucht, ob die Formel (13) oder (17) erfüllt ist oder nicht. Beide Formeln waren erfüllt.If in this example the transmission voltage is applied will satisfy both Element I and Element J the inequality (17). Even if the cleaning tension the above conditions apply. Since the Cleaning voltage is usually less than that Breakdown voltage of the lower layer, it was examined whether formula (13) or (17) is satisfied or not. Both Formulas were fulfilled.

Wenn daher eine der Formeln (8), (13) und (17) erfüllt ist, tritt keine schwache Übertragung, keine Vergrößerung von Schadstellen und feinen Löchern in der Rezeptorschicht und keine Beschädigung des Elements auf, unabhängig von der Anlegung der Reinigungsspannung. Diese Tatsache wurde bestätigt.Therefore, if one of the formulas (8), (13) and (17) is satisfied, there is no weak transmission, no enlargement of Damaged areas and fine holes in the receptor layer and no damage to the item regardless of the Applying the cleaning voltage. That fact became approved.

Beispiel 10Example 10

Die wie in Fig. 11(a) gezeigt aufgebaute Walze wurde für ein Ladeelement einer Kontakttransfervorrichtung eingesetzt. Festes leitfähiges Urethan wurde als leitfähige Schicht auf der Walze ausgebildet. Der Widerstand des leitfähigen Urethans wurde variiert. Die in Tabelle 11 gezeigten Ladeelemente a bis j wurden hergestellt. Die Widerstandswerte R der Elemente wurden nach der in Fig. 10 beschriebenen Methode gemessen. In Tabelle 11 sind die Widerstandswerte R lediglich als R bezeichnet.The roller constructed as shown in Fig. 11 (a) was used for a charging member of a contact transfer device. Solid conductive urethane was formed as a conductive layer on the roller. The resistance of the conductive urethane was varied. The loading elements a to j shown in Table 11 were manufactured. The resistance values R of the elements were measured according to the method described in FIG. 10. In Table 11, the resistance values R are only referred to as R.

Das zu ladende Element war so aufgebaut, daß eine Unterschicht aus anodisch oxidiertem Aluminium auf einem leitfähigen Basiselement aus Aluminium ausgebildet ist, und die Unterschicht mit einer Fotorezeptorschicht beschichtet wurde.The element to be loaded was constructed so that a Bottom layer made of anodized aluminum on one conductive base member is formed of aluminum, and the underlayer is coated with a photoreceptor layer has been.

Die Durchschlagspannung Vt der als Unterschicht eingesetzten anodisch oxidierten Aluminiumschicht wurde gemessen. Bei der Messung war das leitfähige Basiselement geerdet und eine Spannung mit der gleichen Polarität wie die Ladespannung wurde für eine Minute an der Oberfläche der anodisch oxidierten Aluminiumschicht angelegt. Es wurde die höchste Spannung gemessen, bei welcher die Unterschicht nicht durchschlug. Die mit der anodisch oxidierten Aluminiumschicht in Kontakt gebrachte Fläche S der Elektrode betrug 6,15 cm², und die Belastung pro Flächeneinheit war 163 g/cm² (Gesamtbelastung: 1000 g).The breakdown voltage Vt of the anodized aluminum layer used as the underlayer was measured. During the measurement, the conductive base element was grounded and a voltage with the same polarity as the charging voltage was applied to the surface of the anodized aluminum layer for one minute. The highest voltage at which the lower layer did not break through was measured. The area S of the electrode brought into contact with the anodized aluminum layer was 6.15 cm ² , and the load per unit area was 163 g / cm ² (total load: 1000 g).

Das Ergebnis der Messungen war, daß die Durchschlagspannung Vt der anodisch oxidierten Aluminiumschicht -300 V, der Strom i -100 µA und die Stromdichte im Kontaktbereich mit der Elektrode 16 µA/cm² betrug. Die Messungen wurden 30mal durchgeführt. Die Größe Durchschnittswert [(Durchschnittswert) + 3 × Standardabweichung] des Widerstands Rp der anodisch oxidierten Aluminiumschicht betrug 4,3 × 10⁶ Ω.The result of the measurements was that the breakdown voltage Vt of the anodized aluminum layer was -300 V, the current i -100 µA and the current density in the contact area with the electrode was 16 µA / cm ² . The measurements were carried out 30 times. The size of the average value [(average value) + 3 × standard deviation] of the resistance Rp of the anodized aluminum layer was 4.3 × 10 ⁶ Ω.

Die Fläche der Elektrode wurde verändert und der Widerstand der anodisch oxidierten Aluminiumschicht wurde gemessen, um die Flächenabhängigkeit 1 - α des Widerstands zu erhalten. α war 1, was bedeutet, daß der Widerstand der anodisch oxidierten Aluminiumschicht proportional der Fläche war. Entsprechend war der Widerstand der anodisch oxidierten Aluminiumschicht, betrachtet von der defekten Stelle aus, 4,3 × 10¹⁰ Ω, wobei die Fläche S des feinen Lochs 6,15 × 10^-4 cm² betrug (entsprechend einem Durchmesser von 28 mm). Die Stromdichte wurde auf den selben Wert wie oben eingestellt (16 µA/cm²). Die Flächenabhängigkeit 1 - β des Widerstands der Elemente a bis j wurde ermittelt. Die Widerstandswerte wurden bei veränderter Elektrodenfläche bestimmt. Das Ergebnis war, daß die Widerstandswerte der Elemente a bis j umgekehrt proportional zur Fläche waren, und daß β = 1 ist. Die Stromabhängigkeit γ des Widerstands der Elemente a bis j wurde ebenfalls erhalten. Für jedes der Elemente betrug γ = 1.The area of the electrode was changed and the resistance of the anodized aluminum layer was measured to obtain the area dependence 1 - α of the resistance. α was 1, which means that the resistance of the anodized aluminum layer was proportional to the area. Accordingly, the resistance of the anodized aluminum layer when viewed from the defective point was 4.3 × 10 ¹⁰ Ω, the area S of the fine hole being 6.15 × 10 ^-4 cm ² (corresponding to a diameter of 28 mm). The current density was set to the same value as above (16 µA / cm ² ). The area dependency 1 - β of the resistance of elements a to j was determined. The resistance values were determined with a changed electrode area. The result was that the resistance values of the elements a to j were inversely proportional to the area, and that β = 1. The current dependence γ of the resistance of the elements a to j was also obtained. For each of the elements, γ = 1.

Der Widerstand der feinen Löcher Rq ist 10⁴ mal größer als der Elementwiderstand R, wie er aus Tabelle 11 ersichtlich ist.The resistance of the fine holes Rq is 10 ⁴ times larger than the element resistance R, as can be seen from Table 11.

Das Ladeelement wurde mit der Unterschicht in Kontakt gebracht, wobei die Fotorezeptorschicht nicht dazwischenlag. An dem Ladeelement wurde eine Spannung angelegt. Es wurde überprüft, ob die Unterschicht durchschlug oder nicht. Aus unseren Untersuchungen wußten wir, daß die Spannung, die zur Aufladung des zu ladenden Elements bis zu einem Potential vom Widerstand des Ladeelements abhängt. Daher wurden die Spannungen Va zur Aufladung der Oberfläche der Fotorezeptorschicht auf -600 V eingestellt, wie in Tabelle 11 gezeigt. Das Anlegen der Spannungen erfolgte für eine Minute.The charging element was in contact with the underlayer brought, with the photoreceptor layer was not in between. A voltage was applied to the charging element. It was checked whether the lower class penetrated or not. Out In our investigations we knew that the tension that led to Charging the element to be charged up to a potential of Resistance of the charging element depends. Therefore, the Voltages Va for charging the surface of the Photoreceptor layer set to -600 V as in Table 11 shown. The voltages were applied for one minute.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 gezeigt. Ein kleines x zeigt an, daß die Unterschicht durchschlug, und ein kleiner geschlossener Kreis zeigte an, daß kein Durchschlagen erfolgte. Die an der Unterschicht angelegte Spannung betrug, wie bereits erwähnt,
The results are shown in Table 11. A small x indicates that the underlayer has broken through, and a small closed circle indicates that no breakdown has occurred. As previously mentioned, the voltage applied to the underlayer was

Va . rq/(rq + Rq),
Va. rq / (rq + Rq),

und die berechneten Werte sind in der Spalte der "geteilten Spannung" beschrieben. and the calculated values are divided in the column of " Voltage ".  

Wie ebenfalls aus Tabelle 11 ersichtlich ist, wird in den Fällen der Elemente a bis d eine Spannung an den Unterschichten angelegt, die höher ist als die Durchschlagspannung Vt, so daß die Unterschicht durchschlägt. In den Fällen der Elemente e bis j wird eine geteilte Spannung angelegt, welche geringer ist als die Durchschlagsspannung. In diesem Fall wird die Unterschicht nicht durchschlagen.As can also be seen from Table 11, in the cases of elements a to d, a voltage is applied to the lower layers which is higher than the breakdown voltage Vt, so that the lower layer breaks down. In the cases of elements e to j , a divided voltage is applied which is less than the breakdown voltage. In this case, the lower layer will not penetrate.

Jedes der Elemente a bis j wurde gegen ein zu ladendes Element, welches in der Fotorezeptorschicht eine Schadstelle mit 0,28 mm Durchmesser aufwies, mit einer Belastung von 1000 g gedrückt (das Verhältnis von Belastung zu Flächeneinheit ist gleich wie bei der Widerstandsmessung). Das Element ist so angeordnet, daß es der Drehung des zu ladenden Elements folgt. Es wurden Bilder erzeugt. Die Entwicklung erfolgte revers. In den Fällen der Elemente a bis c, waren die Schadstellen für Strom durchlässig. Es erfolgte eine schlechte Aufladung über den gesamten Klemmbereich zwischen jedem Element und dem zu ladenden Element. Auf den gedruckten Bildern erschienen während des Umdrehungsvorgangs schwarze Streifen.Each of the elements a to j was pressed against an element to be loaded, which had a damaged area in the photoreceptor layer with a diameter of 0.28 mm, with a load of 1000 g (the ratio of load to unit area is the same as in the resistance measurement). The element is arranged to follow the rotation of the element to be loaded. Images were created. The development was reversed. In the cases of elements a to c , the damaged areas were permeable to electricity. Poor charging occurred across the entire clamping area between each element and the element to be charged. Black stripes appeared on the printed images during the rotation process.

Nach dem Experiment wurde bestätigt, daß der Widerstand der Unterschicht unter dem Teil, der genau unter der Schadstelle lag, erheblich reduziert war, und die schadhafte Stelle vergrößerte sich zu einem feinen Loch. Im Falle des Elementes d, fließt an der schadhaften Stelle Strom, aber die schlechte Ladung übertrug sich nicht auf den gesamten Klemmbereich zwischen dem Element und dem zu ladenden Element. Das erhaltene Bild war weitestgehend zufriedenstellend mit der Ausnahme, daß ein schwarzer Punkt erschien. Beim Wiederholen des Druckens wuchs der schwarze Punkt schrittweise an. Nach 200 bedruckten Blättern erschienen auf den Bildern schwarze Streifen. Unsere visuelle Überprüfung ergab, daß die Schadstelle des zu ladenden Elements sich zu einem feinen Loch mit einem Durchmesser von etwa 1 (mm) vergrößert hatte.After the experiment it was confirmed that the resistance of the Lower layer under the part that is exactly under the damaged area was significantly reduced, and the damaged area grew into a fine hole. In the case of the element d, current flows at the damaged point, but the bad one Charge was not transferred to the entire clamping area between the item and the item to be loaded. The image obtained was largely satisfactory with the Exception that a black dot appeared. When repeating the black dot gradually increased in printing. To 200 printed sheets appeared black on the pictures Stripes. Our visual inspection showed that the  Damaged area of the element to be loaded turns into a fine Hole with a diameter of about 1 (mm) enlarged.

In den Fällen der Elemente e, bis j wurde kein Kriechstrom beobachtet, und die Bilder waren frei von schwarzen Streifen.In the cases of the elements e to j , no leakage current was observed and the images were free from black streaks.

Es wurden 20.000 bedruckte Blätter in einer für praktische Zwecke zufriedenstellenden Qualität erhalten. Auch nach 20.000 bedruckten Blättern erfolgte keine Vergrößerung der Schadstelle oder Durchschlagen der Unterschicht, wie durch eine visuelle Überprüfung festgestellt werden konnte. Im Beispiel 10 beträgt die Flächenabhängigkeit des Widerstands sowohl für das Ladeelement als auch das zu ladende Element jeweils 0. Daher wird, selbst wenn Schadstellen von 0,1 bis 1 (mm) im Durchmesser zusätzlich zu der Schadstelle mit 0,28 (mm) Durchmesser in dem zu ladenden Element vorhanden sind, die Unterschichten (anodisch oxidierte Aluminiumschicht) der Elemente e bis j nicht durchschlagen, und die Schadstellen werden sich nicht zu feinen Löchern vergrößern. Diese Tatsache wurde bestätigt.20,000 printed sheets were obtained in a quality satisfactory for practical purposes. Even after 20,000 printed sheets, there was no enlargement of the damaged area or penetration of the lower layer, as could be determined by a visual inspection. In Example 10, the area dependency of the resistance is 0 for both the charging member and the member to be charged. Therefore, even if damaged spots of 0.1 to 1 (mm) in diameter become in addition to the damaged spot with 0.28 (mm) diameter are present in the element to be loaded, the lower layers (anodized aluminum layer) of elements e to j do not penetrate, and the damaged areas will not enlarge into fine holes. This fact has been confirmed.

Beispiel 11Example 11

Die Unterschicht des zu ladenden Elementes ist eine Schicht aus einem hochmolekularen organischen Stoff, dessen Widerstand durch ein Widerstandssteuermittel eingestellt wurde. Die leitfähige elastische Schicht des Ladeelements wurde aus einem Urethanschaum vom Offenzelltyp hergestellt, dessen Zelldurchmesser 30 (µm) beträgt, wenn sie nach dem Blasenpunktverfahren bestimmt wird. Der übrige Aufbau war der gleiche wie der aus Beispiel 10, und die durchgeführten Experimente waren im wesentlichen ebenfalls die gleichen wie in Beispiel 10.The lower layer of the element to be loaded is a layer from a high molecular organic substance, the Resistance set by a resistance control means has been. The conductive elastic layer of the charging element was made from an open cell type urethane foam, whose cell diameter is 30 (µm) if after the Bubble point method is determined. The rest of the structure was same as that of Example 10, and those carried out Experiments were essentially the same as in Example 10.

Die Charakteristiken der Unterschicht waren: Durchschlagspannung Vt = -400 (V), Widerstand Rp = 1 . 10⁶ (Ω) (der Strom i betrug -400 (µA) und die Fläche S war 6,2 (cm²)) und α = 1. Der Unterschichtwiderstand rq (6,15 . 10^-4 cm², entsprechend 0,28 mm Durchmesser) betrug 1 . 10¹⁰ (Ω), betrachtet von der Schadstelle aus.The characteristics of the underlayer were: breakdown voltage Vt = -400 (V), resistance Rp = 1. 10 ⁶ (Ω) (the current i was -400 (µA) and the area S was 6.2 (cm ² )) and α = 1. The underlayer resistance rq (6.15. 10 ^-4 cm ² , corresponding to 0, 28 mm diameter) was 1. 10 ¹⁰ (Ω), viewed from the damaged area.

Die Elemente k bis t mit verschiedenem Widerstand R wurden als Ladeelemente eingesetzt. Diese Elemente waren von den im Beispiel 10 verwendeten Elementen verschieden, indem die Flächenabhängigkeit 1 - β des Widerstandes 0,75 und nicht 0 betrug. Die Stromabhängigkeit γ war ebenfalls nicht 0. Die in Tabelle 12 gezeigten Widerstandswerte sind die Widerstandswerte Ru der Elemente, wenn ein Strom von -400 (µA) in den Bereich von 6,2 (cm²) eingespeist wurde. Die Werte der Unterschichtwiderstände Rq, betrachtet von den Schadstellen aus, sind ebenfalls in der Tabelle gezeigt.The elements k to t with different resistance R were used as charging elements. These elements were different from the elements used in Example 10 in that the area dependence 1 - β of the resistance was 0.75 and not 0. The current dependency γ was also not 0. The resistance values shown in Table 12 are the resistance values Ru of the elements when a current of -400 (μA) was fed into the range of 6.2 (cm ² ). The values of the lower layer resistances Rq , viewed from the damaged areas, are also shown in the table.

Das Ladeelement wurde mit der Unterschicht in Kontakt gebracht, wobei die Fotorezeptorschicht nicht dazwischen lag. An dem Ladeelement wurde eine Spannung angelegt. Es wurde überprüft, ob die Unterschicht durchschlug oder nicht.The charging element was in contact with the underlayer brought, with the photoreceptor layer was not in between. A voltage was applied to the charging element. It was checked whether the lower class penetrated or not.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt. Ein kleines x bedeutet, daß die Unterschicht durchgeschlagen ist, und ein kleiner geschlossener Kreis zeigt an, daß sie nicht durchschlug. Die an den Elementen angelegten Spannungswerte Va sind ebenfalls dort gezeigt.The results are shown in Table 12. A small x means that the lower layer is streaked, and a small closed circle indicates that it is not penetrated. The voltage values applied to the elements Va are also shown there.

Die an der Unterschicht anliegende Teilspannung beträgt, wie bereits erwähnt,
As already mentioned, the partial stress applied to the lower layer is

Va . rq/(rq + Rq),
Va. rq / (rq + Rq),

die berechneten Spannungswerte sind ebenfalls in Tabelle 12 aufgeführt. Sie finden sich in Tabelle 12 in der Spalte "geteilte Spannung". Die berechneten Ergebnisse der folgenden Beziehung sind ebenfalls in Tabelle 12 unter der Spalte "Referenz" beschrieben
the calculated voltage values are also shown in Table 12. You can find them in table 12 in the column "divided voltage". The calculated results of the following relationship are also described in Table 12 under the "Reference" column

Va . rq/(Rp + Ru),
Va. rq / (Rp + Ru),

welche auf der Annahme basiert, daß die an der Unterschicht angelegte Spannung von den Widerstandswerten Rp und Ru abhängt und nicht von den Widerstandswerten rq und Rq, betrachtet von den Schadstellen aus. which is based on the assumption that the voltage applied to the underlayer depends on the resistance values Rp and Ru and not on the resistance values rq and Rq , viewed from the damaged areas.

Wie aus Tabelle 12 ersichtlich ist, ist in den Fällen der Elemente k bis p eine an den Unterschichten angelegte geteilte Spannung höher als die Durchschlagspannung Vt, so daß die Unterschicht durchschlägt. In den Fällen der Elemente q bis t wird eine geteilte Spannung angelegt, die geringer ist als die Durchschlagspannung. In diesen Fällen wird die Unterschicht nicht durchschlagen. In diesem Fall ist es wiederum klar, daß die Widerstandswerte der Elemente, betrachtet von der Schadstelle oder dem feinen Loch aus, und der Widerstand der Unterschicht für diese Berechnung verwendet werden müssen.As can be seen from Table 12, in the cases of the elements k to p, a divided voltage applied to the sub-layers is higher than the breakdown voltage Vt, so that the sub-layer breaks down. In the cases of elements q to t , a divided voltage is applied that is less than the breakdown voltage. In these cases, the lower layer will not penetrate. In this case, it is again clear that the resistance values of the elements, viewed from the defect or the fine hole, and the resistance of the underlayer must be used for this calculation.

Dies bedeutet, daß wie in herkömmlichen Fällen, die Werte in der Spalte "Referenz" nicht die geteilten Spannungswerte für die Unterschichten sind (ansonsten könnten die Elemente m bis t die Unterschichten nicht durchschlagen), sondern die Widerstandswerte des Elements betrachtet von der Schadstelle oder dem feinen Loch aus und der Widerstand der Unterschicht muß verwendet werden.This means that, as in conventional cases, the values in the "Reference" column are not the divided stress values for the sub-layers (otherwise the elements m to t could not penetrate the sub-layers), but the resistance values of the element viewed from the damaged area or the hole and the resistance of the lower layer must be used.

Jedes der Elemente k bis t wurde gegen ein zu ladendes Element mit einer Schadstelle mit einem Durchmesser von 0,28 (mm) in der Fotorezeptorschicht gedrückt und Bilder wurden erzeugt. Im Falle der Elemente k bis o, flossen konzentrisch Ströme an den Schadstellen. Der Strom wurde gering über den gesamten Klemmbereich zwischen dem Element und dem zu ladenden Element verteilt. Dies hat eine schlechte Aufladung zur Folge und auf den gedruckten Bildern erschienen während des Umdrehungsvorgangs schwarze Streifen. Nach dem Experiment konnte bestätigt werden, daß der Widerstand des Teils der anodisch oxidierten Aluminiumschicht, welche sich genau unter der Schadstelle befindet, erheblich vermindert war, und der schadhafte Teil wurde zerstört und vergrößerte sich in ein feines Loch. Each of the elements k to t was pressed against an element to be loaded with a defect with a diameter of 0.28 (mm) in the photoreceptor layer, and images were formed. In the case of elements k to o , currents flowed concentrically at the damaged areas. The current was distributed slightly over the entire clamping area between the element and the element to be charged. This results in poor charging and black streaks appeared on the printed images during the rotation process. After the experiment, it was confirmed that the resistance of the part of the anodized aluminum layer just below the damaged area was considerably reduced, and the damaged part was destroyed and enlarged into a fine hole.

Im Fall des Elements p fließt ein Strom an dem schadhaften Teil, aber dessen Wert ist auf einen vorbestimmten Wert begrenzt. Strom von einem solchen Wert um aufzuladen kann über den gesamten Klemmbereich zwischen jedem Element und dem zu ladenden Element verteilt werden. Das erhaltene Bild war weitgehend zufriedenstellend, mit der Ausnahme, daß auf dem Bild in einem Bereich mit schwacher Ladung oder dem schadhaften Teil ein schwarzer Punkt erschien. Durch Wiederholung des Druckvorgangs wuchs der schwarze Punkt schrittweise an. Nach 200 bedruckten Blättern erschienen schwarze Streifen auf den Bildern während des Umdrehungsvorgangs. Eine visuelle Überprüfung ergab, daß die Schadstelle des zu ladenden Elements sich zu einem feinen Loch von etwa 1 (mm) Durchmesser nach 200 bedruckten Blättern vergrößert hatte.In the case of the element p , a current flows on the defective part, but its value is limited to a predetermined value. Current of such a value to charge can be distributed over the entire clamping area between each element and the element to be charged. The image obtained was largely satisfactory except that a black dot appeared on the image in a weak charge area or the damaged part. By repeating the printing process, the black dot gradually grew. After 200 printed sheets, black streaks appeared on the images during the rotation process. A visual inspection showed that the damaged area of the element to be loaded had increased to a fine hole about 1 (mm) in diameter after 200 printed sheets.

Im Fall der Elemente q bis t wurde kein Kriechstrom beobachtet und auf den Bildern erschien kein schwarzer Streifen. Es wurden 20000 bedruckte Blätter mit einer für praktische Zwecke ausreichenden Druckqualität erhalten. Auch nach 20000 bedruckten Blättern ergab die visuelle Überprüfung weder eine Vergrößerung der Schadstelle noch ein Durchschlagen der Unterschicht.In the case of the elements q to t , no leakage current was observed and no black streak appeared on the images. 20,000 printed sheets with a print quality sufficient for practical purposes were obtained. Even after 20,000 printed sheets, the visual inspection showed neither an enlargement of the damaged area nor a penetration of the lower layer.

Beispiel 12Example 12

Im nachfolgenden wird wiederum die Bedingung diskutiert, um ein Durchschlagen der Zwischenschicht (oder Unterschicht) zu verhindern.In the following the condition is discussed again strikethrough of the intermediate layer (or sub-layer) prevent.

Die Fig. 18(a) und 18(b) sind eine schematische Querschnittsansicht, welche eine Kontaktladevorrichtung zeigen, in welchem ein Fotorezeptorelement 150 als zu ladendes Element und ein Ladeelement 10 zu dessen Aufladung verwendet wird. In diesem Beispiel ist das Fotorezeptorelement 150 so aufgebaut, daß auf einem leitfähigen Trägerelement 151 eine Zwischenschicht 152 ausgebildet ist und eine Fotorezeptorschicht 153 aus einem organischen oder anorganischen fotosensitiven Material befindet sich weiterhin auf der Zwischenschicht. Wenn in der Fotorezeptorschicht 153 durch ein beigemischtes Fremdmaterial ein feines Loch 157 oder ein Kratzer ausgebildet wird, wird die Zwischenschicht 152 weder physikalisch noch chemisch verändert. Ein Ladeelement 10 ist wie unter Bezugnahme auf Fig. 11(a) beschrieben ausgebildet, und ein leitfähiges Basiselement 11 ist mit einer Energiequelle 60 verbunden.The Fig. 18 (a) and 18 (b) are a schematic cross-sectional view showing a contact charging means is used in which a photoreceptor element 150 as a member to be charged and a charging member 10 to its charging. In this example, the photoreceptor element 150 is constructed such that an intermediate layer 152 is formed on a conductive carrier element 151 and a photoreceptor layer 153 made of an organic or inorganic photosensitive material is also located on the intermediate layer. If a fine hole 157 or a scratch is formed in the photoreceptor layer 153 by an admixed foreign material, the intermediate layer 152 is not changed physically or chemically. A charging member 10 is formed as described with reference to FIG. 11 (a), and a conductive base member 11 is connected to a power source 60 .

Fig. 19 ist ein Ersatzschaltbild der in Fig. 18(a) gezeigten Kontaktladevorrichtung. Der Widerstand des leitfähigen Basiselements 11 des Ladeelements 10 ist erheblich geringer als der der leitfähigen Elastikschicht 12 und vernachlässigbar. Der Widerstand der leitfähigen Elastikschicht 12 wird durch den Widerstand 160 der leitfähigen Elastikschicht 12 dargestellt. Wenn die Fotorezeptorschicht nicht durch ein feines Loch beschädigt ist, fließt aus der Energiequelle 60 eingespeister Strom durch den Widerstand 160 in einen Kondensator 163 der Fotorezeptorschicht. Die Spannung der Energiequelle 60 hat dieselbe Polarität wie für die Aufladung. Wenn ein ein feines Loch repräsentierender Schalter 161 sich im ausgeschalteten Zustand befindet, behält der Kondensator 163 der Fotorezeptorschicht Ladungen. Fig. 19 is an equivalent circuit diagram of the contact charger shown in Fig. 18 (a). The resistance of the conductive base element 11 of the charging element 10 is considerably lower than that of the conductive elastic layer 12 and is negligible. The resistance of the conductive elastic layer 12 is represented by the resistance 160 of the conductive elastic layer 12 . If the photoreceptor layer is not damaged by a fine hole, current fed from the energy source 60 flows through the resistor 160 into a capacitor 163 of the photoreceptor layer. The voltage of the energy source 60 has the same polarity as for the charging. When a fine hole switch 161 is off, capacitor 163 of the photoreceptor layer retains charges.

Wenn in der Fotorezeptorschicht 153 durch beigefügtes Fremdmaterial ein feines Loch oder ein Kratzer gebildet wird, wird der Schalter 161 eingeschaltet. Die Spannung Va von der Energiequelle 60 wird über den Gesamtwiderstand des Beladungsschaltkreismodells angelegt, d. h. der Gesamtwiderstand ist die Summe (Ra + Rb) des Widerstands (bezeichnet als Ra) der leitfähigen Elastikschicht 12 und der Widerstand (bezeichnet als Rb) der Zwischenschicht. Die an dem Widerstand 162 der Zwischenschicht anliegende Spannung wird als Vc bezeichnet. Dann ergibt sich
When a fine hole or scratch is formed in the photoreceptor layer 153 by the foreign matter added, the switch 161 is turned on. The voltage Va from the power source 60 is applied across the total resistance of the load circuit model, ie the total resistance is the sum (Ra + Rb) of the resistance (referred to as Ra) of the conductive elastic layer 12 and the resistance (referred to as Rb) of the intermediate layer. The voltage across resistor 162 of the intermediate layer is referred to as Vc. Then follows

Vc/Va = Rb/(Ra + Rb),
Vc / Va = Rb / (Ra + Rb),

und durch Umformen dieser Gleichung ergibt sich
and transforming this equation results in

Vc = Va . Rb/(Ra + Rb).
Vc = Va. Rb / (Ra + Rb).

Wenn in der Fotorezeptorschicht ein feines Loch ausgebildet ist, wird die Zwischenschicht so lange nicht durchschlagen, wie die Spannung Vc unterhalb der Durchschlagspannung, (bezeichnet als Vb) der Zwischenschicht ist. Unter dieser Bedingung kann der Strom (bezeichnet als I1), begrenzt durch den Summenwiderstand (Ra + Rb) fließen. Wenn Vc größer Vb, schlägt die Zwischenschicht durch und der Strom (bezeichnet als I2) begrenzt durch den Widerstand Ra kriecht. Da I1 kleiner I2 ist, fließt ein erhöhter Strom, wenn die Zwischenschicht durchgeschlagen ist. Wenn daher Va, Ra und Rb so ausgewählt werden, daß sie die Ungleichung
If a fine hole is formed in the photoreceptor layer, the intermediate layer will not break down as long as the voltage Vc is below the breakdown voltage (referred to as Vb) of the intermediate layer. Under this condition, the current (referred to as I1), limited by the total resistance (Ra + Rb), can flow. If Vc is greater than Vb, the interlayer breaks down and the current (referred to as I2) crawls through the resistance Ra. Since I1 is less than I2, an increased current flows when the intermediate layer is broken through. Therefore, if Va, Ra and Rb are selected to satisfy the inequality

|Vb| ≧ |Vc
| Vb | ≧ | Vc

erfüllen, d. h.
fulfill, ie

|Vb| ≧ |Va| . Rb/(Ra + Rb)
| Vb | ≧ | Va | . Rb / (Ra + Rb)

ist, kann keine über der Durchschlagspannung liegende Spannung an der Zwischenschicht angelegt werden, selbst wenn in der Fotorezeptorschicht durch ein Fremdmaterial oder einen Kratzer ein feines Loch vorhanden ist. Demgemäß schlägt die Zwischenschicht nicht durch und es fließt auch kein Kriechstrom. Es findet kein Spannungsabfall statt, und auf den gedruckten Abbildungen finden sich weder schwarze noch weiße Streifen. Da nach Bildung eines feinen Lochs in der Fotorezeptorschicht kein Kriechstrom fließt, wird sich das feine Loch nicht vergrößern, so daß auch eine Fotorezeptorschicht, welche ein feines Loch aufweist, noch für eine lange Zeit verwendet werden kann.cannot exceed the breakdown voltage Voltage may be applied to the intermediate layer even if in the photoreceptor layer by a foreign material or Scratches a fine hole is present. Accordingly, the Interlayer does not flow through and there is no flow Leakage current. There is no voltage drop, and on the printed images are neither black nor White Stripes. Because after forming a fine hole in the Photoreceptor layer no leakage current flows, it will  Do not enlarge the fine hole, so that one too Photoreceptor layer, which has a fine hole, still can be used for a long time.

Nachfolgend wird die Anwendung der Erfindung für ein Bilderzeugungsgerät auf der Basis des elektrofotografischen Systems erläutert. Das in der erfindungsgemäßen Kontaktladevorrichtung verwendete Ladeelement wurde bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 11(a) bis 11(f) beschrieben. Es ist klar, daß der Aufbau und das Material des Ladeelementes nicht auf die im Zusammenhang mit den Fig. 11(a) bis 11(f) beschriebenen beschränkt ist. Es kann beispielsweise ein festes Entladeelement verwendet werden, auch wenn dies in nicht kontaktierender Weise verwendet wird, d. h. wenn ein Spalt von mehreren µm bis mehreren 10 µm zwischen der Oberfläche des festen Entladeelements und der Oberfläche der Fotorezeptorschicht eingehalten wird. Der Widerstand Ra ist der Widerstand in dem Bereich, welcher sich von dem leitfähigen Trägerelement des festen Entladeelements bis zu dessen Oberfläche erstreckt.The application of the invention to an image forming apparatus based on the electrophotographic system is explained below. The charging element used in the contact charging device according to the invention has already been described with reference to FIGS . 11 (a) to 11 (f). It is clear that the structure and the material of the loading element are not limited to those described in connection with FIGS . 11 (a) to 11 (f). For example, a solid discharge element can be used, even if this is used in a non-contacting manner, ie if a gap of several μm to several 10 μm is maintained between the surface of the solid discharge element and the surface of the photoreceptor layer. The resistance Ra is the resistance in the area which extends from the conductive support element of the fixed discharge element to its surface.

Es wurden zwei Feststellungen hinsichtlich des Widerstands des Ladeelements gemacht.There were two findings regarding resistance made of the loading element.

i)i)

Der Widerstand ist nicht umgekehrt proportional zur Kontaktfläche des Ladeelements mit der Elektrode.The resistance is not inversely proportional to Contact surface of the charging element with the electrode.

Elektroden mit verschiedener Größe wurden mit der Oberfläche des Ladeelements in Kontakt gebracht. Der Widerstand zwischen dem leitfähigen Basiselement und den Elektroden wurde gemessen. Die gemessenen Widerstandswerte wurden in Abhängigkeit von der Größe der Elektroden aufgetragen. Die Tatsache, daß der Widerstand nicht umgekehrt proportional zum Kontaktbereich des Ladeelements mit der Elektrode ist, wurde durch die grafische Darstellung bestätigt.Electrodes of different sizes were made with the surface the charging element brought into contact. The resistance between the conductive base member and the electrodes measured. The measured resistance values were in Depends on the size of the electrodes. The Fact that the resistance is not inversely proportional to the  Contact area of the charging element with the electrode has been confirmed by the graphic representation.

Fig. 20 zeigt eine grafische Darstellung, aus welcher die Flächenabhängigkeit des Widerstands des Ladeelements und die Flächenabhängigkeit des Widerstands der Zwischenschicht der Fotorezeptortrommel ersichtlich sind. In jeder dieser grafischen Darstellungen sind auf der Abszisse die Zehnerlogarithmuswerte der Elektrodenfläche S (mm²) und auf der Ordinate die Zehnerlogarithmuswerte des Widerstands R (Ohm) angegeben. In den grafischen Darstellungen bedeutet eine Gerade (A) den Widerstand eines Ladeelements. Eine charakteristische gerade Linie (B) stellt den Widerstand der Zwischenschicht dar. Die Geraden (B) in Fig. 20(a), (A) in Fig. 20(b) und (B) in Fig. 20(b) weisen die Steigung -1 auf. Der Widerstand ist umgekehrt proportional zur Fläche. Wenn daher die Elektrodenfläche ein Zehntausendstel ist, steigt der Widerstandswert um das Zehntausendfache an. Die Gerade (A) in Fig. 5(a) mit einer Steigung von -0,75 zeigt, daß der Widerstand nicht umgekehrt proportional zur Fläche ist. Wenn daher die Elektrodenfläche ein Zehntausendstel ist, wird der Widerstandswert nur um das Eintausendfache erhöht. Die Charakteristik des Widerstands des Ladeelements in Bezug auf den Kontaktbereich hängt von den Ladeelementen mit verschiedener Größe und aus verschiedenem Material ab. Es ist daher schwierig, den Widerstand eines Bereiches entsprechend einem feinen Loch auf der Basis des Widerstands eines Kontaktbereichs vorherzusagen. Der Widerstand des Ladeelements wird daher unter Verwendung einer Elektrode mit einer Fläche entsprechend dem feinen Loch gemessen. Insbesondere für die Messung von Ladeelementen mit hohem Widerstand ist es schwierig, den Widerstand unter Verwendung einer Elektrode mit einer winzigen Fläche zu messen. Aus diesem Grund kann der Widerstand der Fläche entsprechend einem feinen Loch in einer Weise vorhergesagt werden, wie dies durch die Gerade (A) in Fig. 20(a) für die Bestimmung des Widerstands von Elektroden mit verschiedener Größe beschrieben ist, in dem eine Gerade in die logarithmische Darstellung eingetragen wird. Fig. 20 shows a graphical representation, from which the area dependence of the resistance of the charging member and the surface of dependence of the resistance of the intermediate layer of the photoreceptor drum can be seen. In each of these graphic representations, the tens logarithm values of the electrode area S (mm ² ) are given on the abscissa and the tens logarithm values of the resistance R (ohms) are shown on the ordinate. In the graphs, a straight line (A) means the resistance of a charging element. A characteristic straight line (B) represents the resistance of the intermediate layer. The straight lines (B) in FIG. 20 (a), (A) in FIG. 20 (b) and (B) in FIG. 20 (b) have the Slope -1 on. The resistance is inversely proportional to the area. Therefore, when the electrode area is ten thousandth, the resistance value increases ten thousand times. The straight line (A) in Fig. 5 (a) with a slope of -0.75 shows that the resistance is not inversely proportional to the area. Therefore, if the electrode area is one ten thousandth, the resistance value is increased only one thousand times. The characteristic of the resistance of the charging element with respect to the contact area depends on the charging elements with different sizes and made of different material. It is therefore difficult to predict the resistance of an area corresponding to a fine hole based on the resistance of a contact area. The resistance of the charging element is therefore measured using an electrode with an area corresponding to the fine hole. Especially for the measurement of high resistance charging elements, it is difficult to measure the resistance using an electrode with a minute area. For this reason, the resistance of the area corresponding to a fine hole can be predicted in a manner as described by the straight line (A) in Fig. 20 (a) for determining the resistance of electrodes of different sizes in which a straight line is entered in the logarithmic representation.

Es ist wiederum notwendig, den Widerstand des Ladeelements und der Zwischenschicht direkt oder indirekt zu untersuchen, wenn die Fläche der Kontaktelektrode der eines feinen Lochs entspricht, und diese Ergebnisse für die Widerstände Ra und Rb zu verwenden.Again, it is necessary to adjust the resistance of the charging element and to investigate the intermediate layer directly or indirectly, if the area of the contact electrode is that of a fine hole corresponds, and these results for the resistors Ra and Rb to use.

ii)ii)

Der Widerstand hängt vom Strom ab (oder der Spannung).The resistance depends on the current (or the voltage).

Der Widerstand zwischen dem leitfähigen Basiselement und der Elektrode wurde in der Weise gemessen, daß die Elektrode mit dem Ladeelement in Kontakt gebracht und der angelegte Strom oder die angelegte Spannung variiert wurde. Die Beziehung zwischen dem Strom oder der Spannung und dem Widerstand wurde in einer grafischen Darstellung aufgetragen. Die grafische Darstellung zeigte, daß die Widerstandswerte der meisten Ladeelemente von dem Strom oder der Spannung abhängig sind.The resistance between the conductive base element and the Electrode was measured in such a way that the electrode with brought into contact with the charging element and the current applied or the applied voltage was varied. The relationship between the current or the voltage and the resistance plotted in a graphic representation. The graphic Representation showed that the resistance values of most Charging elements are dependent on the current or voltage.

Fig. 21 zeigt eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Stromabhängigkeit des Widerstands des Ladeelements. Auf der Abszisse sind die Stromwerte aufgetragen, wenn Strom zu dem Ladeelement fließt, während auf der Ordinate die Zehnerlogarithmuswerte des Widerstands des Ladeelements zu dieser Zeit aufgetragen sind. Fig. 21(a) zeigt eine grafische Darstellung eines Beispiels, bei dem der Widerstand vom Strom abhängig ist. Wie ersichtlich, ist der Strom gering, wenn der Widerstand groß ist und umgekehrt. Daher muß bei der Messung des Widerstands des Ladeelements die Stromdichte in dem Kontaktbereich zwischen dem Ladeelement und der Elektrode, wenn diese miteinander in Kontakt kommen, im wesentlichen gleich sein der Stromdichte (bezeichnet als ρi), wenn die Durchschlagspannung an die Zwischenschicht angelegt wird. Fig. 21 shows a graph illustrating the power dependency of the resistance of the charging member. The current values are plotted on the abscissa when current flows to the charging element, while the ordinate plots the logarithm values of the resistance of the charging element at that time. Fig. 21 (a) shows a graphical representation of an example in which the resistance is dependent on the current. As can be seen, the current is low when the resistance is high and vice versa. Therefore, when measuring the resistance of the charging element, the current density in the contact area between the charging element and the electrode when they come into contact with each other must be substantially equal to the current density (referred to as ρi) when the breakdown voltage is applied to the intermediate layer.

Fig. 21(b) zeigt eine grafische Darstellung eines Beispiels, bei dem der Widerstand nicht vom Strom abhängt. Einige Ladeelemente weisen keine Stromabhängigkeit ihres Widerstandes auf. Diese Elemente haben auch bei unterschiedlich eingespeistem Strom einen konstanten Widerstand. Es kann ein geeigneter Stromwert zum Messen des Widerstands dieser Ladeelemente ausgewählt werden. Fig. 21 (b) shows a graphical representation of an example in which the resistance does not depend on the current. Some charging elements have no current dependence of their resistance. These elements have a constant resistance even with differently fed current. A suitable current value for measuring the resistance of these charging elements can be selected.

Aus den vorstehend unter i und ii genannten Gründen wird der Widerstand des Ladeelements gemäß dem folgenden Verfahren gemessen.For the reasons mentioned under i and ii above, the Charge element resistance according to the following procedure measured.

Ein Ladeelement wird mit der Elektrode eines kleinen Bereichs entsprechend einen feinen Loch in Kontakt gebracht. Die Aufladung pro Flächeneinheit für den Kontakt ist im wesentlichen gleich zu derjenigen, wenn das Ladeelement mit der Fotorezeptorschicht zu dessen Aufladung in Kontakt gebracht wird. Die Stromdichte in dem Kontaktbereich zwischen dem Ladeelement und der Elektrode, wenn diese miteinander in Kontakt kommen, ist im wesentlichen gleich der Stromdichte ρi, wenn die Durchschlagspannung an die Zwischenschicht angelegt wird. Der Widerstand wird unter Verwendung der an dem Ladeelement angelegten Spannung und des angelegten Stroms berechnet. Unsere Ergebnisse zeigen, daß wenn die Größe der feinen Löcher zwischen einem Durchmesser von 0,05 mm bis 1 mm reicht, der geringe Bereich entsprechend einem feinen Loch 2 . 10^-3 mm² (entsprechend 0,05 mm Durchmesser) bis 3 mm² (entsprechend einem Durchmesser von 1 mm) entspricht.A charging member is brought into contact with the electrode of a small area corresponding to a fine hole. The charge per unit area for the contact is substantially the same as that when the charging member is brought into contact with the photoreceptor layer to charge it. The current density in the contact area between the charging element and the electrode when they come into contact with each other is substantially equal to the current density ρi when the breakdown voltage is applied to the intermediate layer. The resistance is calculated using the voltage and current applied to the charging element. Our results show that if the size of the fine holes ranges from 0.05 mm to 1 mm in diameter, the small area corresponds to a fine hole 2. 10 ^-3 mm ² (corresponding to 0.05 mm diameter) to 3 mm ² (corresponding to a diameter of 1 mm).

Die Zwischenschicht der Fotorezeptortrommel ist aus einem organischen oder anorganischen Material hergestellt. Das anorganische Material kann beispielsweise anodisch oxidiertes Aluminium (Al₂O₃), Böhmit (AlO(OH)), amorphes Siliziumoxid, amorphes Siliziumnitrit, amorphes Siliziumkarbit und ähnliches sein. Das organische Material kann Polyvinylalkohol, Polyvinylmethylether, Polyvinylbutyral, Ethylcellulose, Ethylenacrylsäurecopolymer, Gelatine, Maleinsäurecopolymer, Polyurethanharz, Epoxidharz, Alcytharz, Polyesterharz, Silikonharz, Phenolharz oder ähnliches sein. Ein Widerstandssteuerungsmittel, falls nötig, ist in dem vorgenannten Harz dispergiert oder kompatibilisiert. Als Widerstandssteuermittel kann eines der folgenden Materialien verwendet werden: Aluminium, Kupfer, Nickel, Silber, Eisenoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Indiumoxid, Zinkoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Bariumkarbonat, Calciumkarbonat, Kupferjodit, Ruß, ein leitfähiges Copolymer oder ähnliches.The intermediate layer of the photoreceptor drum is made of an organic or inorganic material. The inorganic material can be, for example, anodized aluminum (Al ₂ O ₃ ), boehmite (AlO (OH)), amorphous silicon oxide, amorphous silicon nitrite, amorphous silicon carbide and the like. The organic material may be polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, polyvinyl butyral, ethyl cellulose, ethylene acrylic acid copolymer, gelatin, maleic acid copolymer, polyurethane resin, epoxy resin, acrylic resin, polyester resin, silicone resin, phenolic resin or the like. A resistance control agent, if necessary, is dispersed or compatibilized in the aforementioned resin. As the resistance control agent, one of the following materials can be used: aluminum, copper, nickel, silver, iron oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, zinc oxide, titanium oxide, aluminum oxide, barium carbonate, calcium carbonate, copper iodite, carbon black, a conductive copolymer or the like.

Es wurde gefunden, daß der Widerstand der Zwischenschicht auch von dem Strom (oder der Spannung) abhängig ist. Daher wird der Widerstand der Zwischenschicht an dessen Widerstand gesetzt, wenn an diese eine Spannung angelegt ist. Wie bereits beschrieben wurde, ist der Widerstand der Zwischenschicht im wesentlichen umgekehrt proportional zur Elektrodenfläche.It was found that the resistance of the intermediate layer also depends on the current (or voltage). Therefore the resistance of the intermediate layer to its resistance set when a voltage is applied to it. How The resistance is already described Intermediate layer essentially inversely proportional to Electrode surface.

Wie aus der vorgehenden Beschreibung ersichtlich, muß der Widerstand Rb und Ra in der Ungleichung
As can be seen from the above description, the resistance Rb and Ra must be in the inequality

|Vb| ≧ |Va| . Rb/(Ra + Rb),
| Vb | ≧ | Va | . Rb / (Ra + Rb),

der Widerstand (bezeichnet als Rbb) der Zwischenschicht und der Widerstand (bezeichnet als Raa) des Ladeelements in einem angenommenen kleinen Bereich entsprechend einem feinen Loch sein.the resistance (referred to as Rbb) of the intermediate layer and the resistance (referred to as Raa) of the charging element in one assumed small area corresponding to a fine hole his.

Entsprechend gilt als Bedingung, daß die Zwischenschicht nicht durchschlägt,
Accordingly, it is a condition that the intermediate layer does not break through

|Vb| ≧ |Va| . Rbb/(Raa + Rbb) (20). | Vb | ≧ | Va | . Rbb / (Raa + Rbb) (20).

Fig. 22 ist ein schematischer Querschnitt, welcher ein Bilderzeugungsgerät zeigt, das eine gemäß einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildete Kontaktladeeinrichtung enthält. FIG. 22 is a schematic cross section showing an image forming apparatus including a contact charger constructed in accordance with a specific embodiment of the present invention.

In einem als Fotorezeptorelement 150 ausgebildeten, zu ladenden Element ist auf einem leitfähigen Trägerelement 151 eine Zwischenschicht 152 ausgebildet, und die Fotorezeptorschicht 153, hergestellt aus einem organischen oder anorganischen fotosensitiven Material, ist auf der Zwischenschicht ausgebildet. Das Fotorezeptorelement 150 wird mittels eines Ladelements 10 geladen, welche die Form einer Ladewalze oder einer Ladeklinge aufweist, welche, wie in Fig. 11 gezeigt, aufgebaut sind. Dann wird das geladene Fotorezeptorelement einem von einer Lichtquelle, wie beispielsweise einer Lasereinrichtung oder einer LED, emittierten Licht 171 ausgesetzt, welches der Bildinformation entspricht. Das Ergebnis davon ist die Bildung eines latenten elektrostatischen Bildmusters, mit einem erhaltenen Potentialkontrast. Eine Entwicklereinheit 172 fördert Toner 173 als bilderzeugendes Material, um das elektrostatische Bildmuster zu entwickeln. Eine Übertragungseinheit 174, wie beispielsweise eine Übertragungswalze, überträgt das Tonerbildmuster auf das Druckpapier 175. Das übertragene Tonerbild wird dann auf dem Druckpapier 175 gesichert und mittels Wärme und Druck, welche nicht gezeigt sind, fixiert. Auf diese Weise wird ein gewünschtes Bild auf das Druckpapier 175 gedruckt.In an element to be charged designed as a photoreceptor element 150 , an intermediate layer 152 is formed on a conductive carrier element 151 , and the photoreceptor layer 153 , made of an organic or inorganic photosensitive material, is formed on the intermediate layer. The photoreceptor element 150 is charged by means of a charging element 10 , which has the shape of a charging roller or a charging blade, which are constructed as shown in FIG. 11 . Then, the charged photoreceptor element is exposed to a light 171 emitted by a light source, such as a laser device or an LED, which corresponds to the image information. The result of this is the formation of a latent electrostatic image pattern with a potential contrast obtained. A developer unit 172 conveys toner 173 as an imaging material to develop the electrostatic image pattern. A transfer unit 174 , such as a transfer roller, transfers the toner image pattern to the printing paper 175 . The transferred toner image is then secured on the printing paper 175 and fixed by means of heat and pressure, which are not shown. In this way, a desired image is printed on the printing paper 175 .

Die Ergebnisse des erneuten Studiums der Bedingungen, unter denen die Zwischenschicht (oder die Unterschicht) nicht durchschlagen, wird nachfolgend im Detail beschrieben.The results of re-studying the conditions under which the intermediate layer (or the lower layer) does not penetrate, is described in detail below.

Beispiel 13Example 13

Als Fotorezeptorelement wurde ein zu ladendes Element verwendet. Das Fotorezeptorelement wies eine anodisch oxidierte Aluminiumschicht als Zwischenschicht auf, welche auf einem leitfähigen Trägerelement aus Aluminium ausgebildet war, und auf der Zwischenschicht befand sich eine Fotorezeptorschicht. Die gleichen Fotorezeptorelemente wurden unter den Experimentalbedingungen 1 bis 10 in Beispiel 13 verwendet. Um die Durchschlagspannung der anodisch oxidierten Aluminiumschicht festzustellen, wurde das Aluminiumträgerelement geerdet und an der Oberfläche der anodisch oxidierten Aluminiumschicht wurde für eine Minute eine Spannung mit derselben Polarität wie die Ladungsspannung angelegt. Die höchste Spannung, bei welcher die Unterschicht nicht durchschlug, wurde als die Durchschlagspannung der anodisch oxidierten Aluminiumschicht verwendet. Die Fläche S der Elektrode, welche mit der anodisch oxidierten Aluminiumschicht in Kontakt gebracht wurde, betrug 6,15 (cm²) und die Belastung pro Flächeneinheit war 163 (g/cm²) (Gesamtbelastung 1000 (g)). Die Durchschlagspannung der anodisch oxidierten Aluminiumschicht betrug -300 (V), und der Strom unter dieser Spannung betrug etwa -100 (µA). Die Stromdichte ρi im Kontaktbereich mit der Elektrode betrug 0,16 (µA/mm²). Die Messungen wurden 30 mal wiederholt. Die Größe Durchschnittswert [(Durchschnittswert) + (3 . Standardabweichung)] des Widerstands, oder Rb, der anodisch oxidierten Aluminiumschicht betrug 4,3 . 10⁶ (Ω). Durch Veränderung der Fläche der Elektrode wurde der Widerstand der anodisch oxidierten Aluminiumschicht gemessen. Das Ergebnis war, daß der Widerstand der anodisch oxidierten Aluminiumschicht umgekehrt proportional zur Fläche ist. Der Widerstand Rbb der anodisch oxidierten Aluminiumschicht betrug 4,3 . 10¹⁰ (Ω), bei einer Fläche des feinen Lochs von 0,061 (mm²) (entsprechend einem Durchmesser von 0,28 (mm)). Die Stromdichte ρi wurde auf denselben Wert wie oben eingestellt (0,16 (µA/mm²)). An element to be charged was used as the photoreceptor element. The photoreceptor element had an anodized aluminum layer as an intermediate layer, which was formed on a conductive support member made of aluminum, and a photoreceptor layer was located on the intermediate layer. The same photoreceptor elements were used under Experimental Conditions 1 to 10 in Example 13. To determine the breakdown voltage of the anodized aluminum layer, the aluminum support member was grounded and a voltage of the same polarity as the charge voltage was applied to the surface of the anodized aluminum layer for one minute. The highest voltage at which the underlayer did not break down was used as the breakdown voltage of the anodized aluminum layer. The area S of the electrode which was brought into contact with the anodized aluminum layer was 6.15 (cm ² ) and the load per unit area was 163 (g / cm ² ) (total load 1000 (g)). The breakdown voltage of the anodized aluminum layer was -300 (V), and the current under this voltage was about -100 (µA). The current density ρi in the contact area with the electrode was 0.16 (µA / mm ² ). The measurements were repeated 30 times. The size of the average value [(average value) + (3rd standard deviation)] of the resistance, or Rb, of the anodized aluminum layer was 4.3. 10 ⁶ (Ω). The resistance of the anodized aluminum layer was measured by changing the area of the electrode. The result was that the resistance of the anodized aluminum layer was inversely proportional to the area. The resistance Rbb of the anodized aluminum layer was 4.3. 10 ¹⁰ (Ω), with a fine hole area of 0.061 (mm ² ) (corresponding to a diameter of 0.28 (mm)). The current density ρi was set to the same value as above (0.16 (µA / mm ² )).

Ein Ladeelement 10 wird unter Bezugnahme auf Fig. 11(a) beschrieben. Eine Walze war so aufgebaut, daß eine leitfähige, elastische Schicht 12, hergestellt aus einem festen leitfähigen Polyurethan, auf das leitfähige Basiselement 11 beschichtet wurde. Die Messungen wurden in folgender Weise durchgeführt. Die Elektrode wurde mit der Oberfläche der Walze in Kontakt gebracht. Die Fläche S der Elektrode, welche mit der Walzenoberfläche in Kontakt gebracht wurde, betrug 6,15 (cm²) und die Belastung pro Flächeneinheit betrug 163 (g/cm²) (Gesamtbelastung 1.000 (g)). Der eingespeiste Strom betrug etwa -100 (µA). Die Stromdichte ρi im Kontaktbereich mit der Elektrode betrug 0,16 (µA/mm²), was der Stromdichte entsprach, wenn die Durchschlagspannung an der anodisch oxidierten Aluminiumschicht angelegt wurde. Der Widerstand Ra betrug 1,7 . 10⁶ Ω. Durch Veränderung der Fläche der Elektrode wurde der Widerstand gemessen. Das Ergebnis war, daß der Widerstand der Walze umgekehrt proportional zur Fläche ist ((A) in Fig. 20(b)). Der Widerstand Raa betrug 1,7 . 10¹⁰ (Ω) bei einer Fläche des feinen Lochs von 0,061 (mm²) (entsprechend einem Durchmesser von 0,28 (mm)). Die Stromdichte ρi wurde auf den gleichen Wert wie oben eingestellt (0,16 (µA/mm²)).A loading member 10 will be described with reference to Fig. 11 (a). A roller was constructed in such a way that a conductive, elastic layer 12 , made of a solid conductive polyurethane, was coated on the conductive base element 11 . The measurements were carried out in the following manner. The electrode was brought into contact with the surface of the roller. The area S of the electrode which was brought into contact with the roll surface was 6.15 (cm ² ) and the load per unit area was 163 (g / cm ² ) (total load 1,000 (g)). The current fed was about -100 (µA). The current density ρi in the contact area with the electrode was 0.16 (µA / mm ² ), which corresponded to the current density when the breakdown voltage was applied to the anodized aluminum layer. The resistance Ra was 1.7. 10 ⁶ Ω. The resistance was measured by changing the area of the electrode. The result was that the resistance of the roller is inversely proportional to the area ((A) in Fig. 20 (b)). The resistance Raa was 1.7. 10 ¹⁰ (Ω) with a fine hole area of 0.061 (mm ² ) (corresponding to a diameter of 0.28 (mm)). The current density ρi was set to the same value as above (0.16 (µA / mm ² )).

Für Beispiel 13 wurden 10 Walzen hergestellt und einzeln unter den Versuchsbedingungen 1 bis 10 verwendet. Die Widerstandswerte der Walzen werden schrittweise mit der Spaltenzahl erhöht. Diese Widerstandswerte sind in Tabelle 13 gezeigt. Diese Tabelle listet die Versuchsbedingungen 1 bis 10 von Beispiel 13 und die erhaltenen Ergebnisse in entsprechender Weise auf.For example 13, 10 rolls were made and individually used under test conditions 1 to 10. The The resistance values of the rollers are gradually increased with the Column number increased. These resistance values are in Table 13 shown. This table lists test conditions 1 to 10 of Example 13 and the results obtained in accordingly.

Aus den vorliegenden Untersuchungen war bekannt, daß die Spannung, zur Ladung der Oberfläche der Fotorezeptorschicht auf ein Potential, vom Widerstand des Ladeelements abhängt. Daher wurden die Spannungen zum Aufladen der Oberfläche des Fotorezeptorelements auf -600 (V) eingestellt, wie in Tabelle 14 gezeigt.From the available investigations it was known that the Voltage, to charge the surface of the photoreceptor layer to a potential that depends on the resistance of the charging element. Therefore, the voltages for charging the surface of the  PR element set to -600 (V) as in table 14 shown.

Nachfolgend werden die Ergebnisse der Experimente gezeigt, bei denen die Walze mit der Zwischenschicht ohne einer dazwischenliegenden Fotorezeptorschicht in Kontakt gebracht wurden.The results of the experiments are shown below where the roller with the intermediate layer without one intervening photoreceptor layer brought into contact were.

Fig. 18(b) ist ein Querschnitt für einen schematischen Versuchsaufbau zur Überprüfung, ob eine Zwischenschicht durch das Anlegen von Spannung durchschlägt oder nicht. Fig. 18 (b) is a cross section for a schematic experimental setup for checking whether or not an intermediate layer breaks through by the application of voltage.

Eine Röhre 155 ist so aufgebaut, daß eine anodisch oxidierte Aluminiumschicht als Zwischenschicht 152 auf ein leitfähiges Trägerelement 151 aufgebracht ist. Der Aufbau ist der gleiche wie für das Fotorezeptorelement 150 mit der Ausnahme, daß keine Fotorezeptorschicht vorhanden ist. An die für eine Minute gegen die Walze gepresste Röhre wurde eine Spannung angelegt unter den Bedingungen für den Walzenwiderstand und der angelegten Spannung, wie sie in Tabelle 13 gezeigt sind.A tube 155 is constructed such that an anodized aluminum layer is applied as an intermediate layer 152 to a conductive carrier element 151 . The structure is the same as for the photoreceptor element 150 except that there is no photoreceptor layer. A voltage was applied to the tube pressed against the roller for one minute under the conditions of the roller resistance and the applied voltage as shown in Table 13.

Vcc stellt die Spannung dar, welche anteilig von einer Zwischenschicht erhalten wird, wenn der Kontaktbereich zwischen dem Ladeelement und der Zwischenschicht sehr gering ist. Wie aus einem Vergleich der Spannungen Vb und Vcc aus Tabelle 13 ersichtlich ist, erfüllen die Bedingungen 1 bis 4 von Beispiel 13 nicht die Ungleichung (20). Bei den Kombinationen der Bedingungen 1 bis 4 in diesem Beispiel schlug die Zwischenschicht durch (in Tabelle 13 wird dies dadurch angezeigt, indem in der Spalte "Durchschlag der anodischen Aluminiumschicht" ein x eingesetzt ist). Die Kombination der Bedingungen 5 bis 10 aus Beispiel 13 erfüllt die Ungleichung (20). Die Zwischenschicht schlug nicht durch (dies ist in der Spalte "Durchschlagen der anodischen Aluminiumschicht" mit einem geschlossenen Kreis gekennzeichnet). Vcc represents the voltage which is proportional to one Interlayer is obtained when the contact area very little between the charging element and the intermediate layer is. As from a comparison of the voltages Vb and Vcc Table 13 shows that conditions 1 to 4 are fulfilled of example 13 not inequality (20). Both Combinations of conditions 1 to 4 in this example penetrated the intermediate layer (this is shown in Table 13 indicated by the "carbon copy of the anodic aluminum layer "an x is inserted). The Combination of conditions 5 to 10 from example 13 fulfilled the inequality (20). The intermediate layer did not break through (This is in the column "Strike through the anodic Aluminum layer "with a closed circle marked).  

Bei einer Messung, bei welcher das Fotorezeptorelement 150 mit einer Fotorezeptorschicht wie in einem tatsächlichen Fall verwendet wird, wird das Ladeelement 10 gegen das Fotorezeptorelement 150 gedrückt und eine vorbestimmte Spannung aus der Energiequelle 60 wird angelegt, wie beschrieben werden wird. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walze war gleich der des Fotorezeptorelements.In a measurement in which the photoreceptor element 150 is used with a photoreceptor layer as in an actual case, the charging element 10 is pressed against the photoreceptor element 150 and a predetermined voltage from the energy source 60 is applied, as will be described. The peripheral speed of the roller was the same as that of the photoreceptor element.

Die Bedingungen 1 bis 3 in Beispiel 13 erfüllen die Ungleichung (20) nicht. Jede der Walzen wurde gegen ein Fotorezeptorelement gedrückt, bei dem in der Fotorezeptorschicht eine schadhafte Stelle mit einem Durchmesser von 0,28 (mm) ausgebildet war, bei einer Belastung von 1.000 (g) (die Belastung pro Flächeneinheit ist gleich mit der für die Widerstandsmessung). Die Ströme flossen in die feinen Löcher. Eine geringe Aufladung trat auf über den gesamten Klemmbereich zwischen der Walze und der Fotorezeptorschicht. Auf den gedruckten Bildern erschienen während des Umdrehungsvorgangs schwarze Streifen. Die Abbildungsqualität war erheblich verschlechtert. Entsprechend wurde in der Spalte "Schwarze Streifen" in Tabelle 13 ein x eingetragen. Vor dem Drucken wurden die Teile der anodisch oxidierten Aluminiumschicht direkt unter den feinen Löchern nicht durchgeschlagen. Nach dem Drucken waren diese Teile durchgeschlagen und der entsprechende Widerstand erheblich reduziert.The conditions 1 to 3 in Example 13 meet the Inequality (20) not. Each of the reels was against one Pressed photoreceptor element in which in the PR layer a damaged spot with one Diameter of 0.28 (mm) was formed at a Load of 1,000 (g) (the load per unit area is same as that for resistance measurement). The streams flowed into the fine holes. A slight charge occurred over the entire clamping area between the roller and the PR layer. Appeared on the printed images black stripes during the rotation process. The Image quality was significantly deteriorated. Corresponding an x in the "Black Stripes" column in Table 13 registered. Before printing, the parts were anodized oxidized aluminum layer directly under the fine holes not struck. After printing, these were parts penetrated and the corresponding resistance considerable reduced.

Die Bedingung 4 in Beispiel 13 erfüllt nicht die Ungleichung (20). Wie im Fall der Bedingungen 1 bis 3 in Beispiel 13 wurden Fotorezeptorschichten mit feinen Löchern verwendet. Die Ströme flossen in die feinen Löcher. Beim Drucken wiesen die gedruckten Bilder am Anfang schwarze Punkte auf, aber die Druckqualität war zufriedenstellend. Bei Fortführung des Druckens wurden die schwarzen Punkte größer. Nach 200 bedruckten Blättern erschienen während des Umdrehungsvorgangs schwarze Streifen auf den Bildern. Die Verschlechterung der Bildqualität war bemerkenswert. Demzufolge wurde in der Spalte "Schwarze Streifen" in Tabelle 13 ein x eingetragen. Vor dem Drucken waren die Teile der anodisch oxidierten Aluminiumschicht direkt unter den feinen Löchern nicht durchgeschlagen. Nach 200 bedruckten Blättern waren die feinen Löcher der Fotorezeptorschicht vergrößert bis zu einem Durchmesser von 1 mm und die anodisch oxidierte Aluminiumschicht war durchgeschlagen.Condition 4 in Example 13 does not satisfy the inequality (20). As in the case of conditions 1 to 3 in Example 13 photoreceptor layers with fine holes were used. The streams flowed into the fine holes. Pointed at printing the printed images initially have black dots, but the Print quality was satisfactory. If the When printed, the black dots grew larger. After 200 printed sheets appeared during the rotation process  black stripes in the pictures. The deterioration of Image quality was remarkable. As a result, in the Column "Black stripes" entered an x in table 13. Before printing, the parts were anodized Aluminum layer directly under the fine holes is not struck through. After 200 printed sheets were the fine holes in the photoreceptor layer enlarged up to one Diameter of 1 mm and the anodized The aluminum layer was broken through.

Die Bedingungen 5 bis 10 in Beispiel 13 erfüllen die Ungleichung (20). Wie im Fall der Bedingungen 1 bis 4 von Beispiel 13 wurden Fotorezeptorschichten mit feinen Löchern verwendet. Es flossen keine Ströme in die feinen Löcher. Beim Drucken wiesen die gedruckten Bilder schwarze Punkte auf, aber die Druckqualität von 20.000 bedruckten Blättern war zufriedenstellend. Entsprechend wurde in der Spalte "Schwarze Streifen" in Tabelle 13 ein offener Kreis eingetragen. Selbst nach 20.000 bedruckten Blättern war die anodisch oxidierte Aluminiumschicht nicht durchgeschlagen.The conditions 5 to 10 in Example 13 meet that Inequality (20). As in the case of conditions 1 to 4 of Example 13 became photoreceptor layers with fine holes used. No streams flowed into the fine holes. At the When printed, the printed images had black dots, but the print quality was 20,000 sheets printed satisfactory. Accordingly, in the column "Blacks Stripes "an open circle is entered in Table 13. Even after 20,000 printed sheets, the one was anodized Aluminum layer not penetrated.

Der Widerstand der in Beispiel 13 verwendeten Walzen hing nicht vom Strom ab und er war im wesentlichen umgekehrt proportional zur Kontaktfläche zwischen den Walzen und der Aluminiumelektrode. Eine Belastung pro Flächeneinheit für das Drücken der Elektrode gegen die Ladewalze war nahezu gleich zu der Belastung, bei der die Widerständen Ra und Raa gemessen wurden. Der Widerstand der anodisch oxidierten Aluminiumschicht war ebenfalls umgekehrt proportional zur Kontaktfläche derselben mit der Elektrode. Da dieser Widerstand von der Spannung abhängt, wurde die angelegte Spannung der Durchschlagspannung der anodisch oxidierten Aluminiumschicht bei dieser Messung gleichgesetzt. Die Stromdichte ρi wurde auf den gleichen Wert eingestellt wie bei der Bestimmung des Walzenwiderstandes. The resistance of the rolls used in Example 13 depended did not disconnect from the current and it was essentially reversed proportional to the contact area between the rollers and the Aluminum electrode. One load per unit area for the Pressing the electrode against the charging roller was almost the same to the load at which the resistors Ra and Raa were measured. The resistance of the anodized Aluminum layer was also inversely proportional to Contact surface of the same with the electrode. Because of this Resistance depends on the voltage, the applied was Breakdown voltage of the anodized Aluminum layer equated in this measurement. The Current density ρi was set to the same value as when determining the roller resistance.  

Somit erfüllen die Bedingungen 5 bis 10 in Beispiel 13 die Ungleichung (20) nicht nur in einem Kontaktbereich entsprechend einem Durchmesser von 0,28 mm, sondern auch für einen Kontaktbereich zwischen 0,1 mm und 1 mm Durchmesser, während die Bedingungen 1 bis 4 in Beispiel 13 die Ungleichung (20) nicht erfüllen, was mit dem Ergebnis des Drucks (schwarze Streifen) übereinstimmte. Thus, conditions 5 to 10 in Example 13 meet that Inequality (20) not only in one contact area corresponding to a diameter of 0.28 mm, but also for a contact area between 0.1 mm and 1 mm diameter, while conditions 1 to 4 in Example 13 are Inequality (20) does not satisfy what is the result of Pressure (black stripes) matched.  

In Tabelle 13 bedeuten:
Va: die an dem Ladeelement während des Druckvorgangs angelegte Spannung
Vb: die Durchschlagspannung der Zwischenschicht
Ra: der Widerstand des Ladeelements (die Stromdichte in dem Kontaktbereich des Ladeelements mit der Elektrode ist gleich zu der, wenn die Spannung an der Zwischenschicht angelegt wird. Die Fläche des gesamten Klemmbereichs ist 615 mm²)
Rb Widerstand der Zwischenschicht (angelegte Spannung: Vb, Fläche: 615 mm²)
Raa: Widerstand des Ladeelements (die Stromdichte im Kontaktbereich des Ladeeelements mit der Elektrode ist gleich der, wenn die Spannung an der Zwischenschicht angelegt ist. Die Elektrodenfläche entspricht einem Durchmesser von 0,28 mm)
Rbb: Widerstand der Zwischenschicht (angelegte Spannung: Vb, Elektrodenfläche: Entsprechend einem Durchmesser von 0,28 mm)
Vcc: an der Zwischenschicht angelegte Spannung, Vcc = Va . Rbb/(Raa + Rbb).In Table 13:
Va: the voltage applied to the charging element during the printing process
Vb: the breakdown voltage of the intermediate layer
Ra: the resistance of the charging element (the current density in the contact area of the charging element with the electrode is equal to that when the voltage is applied to the intermediate layer. The area of the entire clamping area is 615 mm ² )
Rb resistance of the intermediate layer (applied voltage: Vb, area: 615 mm ² )
Raa: resistance of the charging element (the current density in the contact area of the charging element with the electrode is the same when the voltage is applied to the intermediate layer. The electrode area corresponds to a diameter of 0.28 mm)
Rbb: resistance of the intermediate layer (applied voltage: Vb, electrode area: corresponding to a diameter of 0.28 mm)
Vcc: voltage applied to the intermediate layer, Vcc = Va. Rbb / (Raa + Rbb).

Beispiel 14Example 14

Die Versuche wurden wie in Beispiel 13 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß einige verschiedene Bestandteile verwendet wurden. Die verschiedenen Bestandteile sind die Zwischenschicht des Fotorezeptorelements und das Material des Ladeelements. The tests were carried out as in Example 13, with the Except that some different ingredients are used were. The different components are the Intermediate layer of the photoreceptor element and the material of the Loading element.  

Der Widerstand der Zwischenschicht wurde mittels einer organischen polymeren Substanz eingestellt. Die Durchschlagspannung der Zwischenschicht war hoch, sie betrug -400 V. Der Stromfluß durch die Zwischenschicht unter dieser Spannung betrug -400 µA (Die Kontaktfläche mit der Elektrode betrug 620 mm², an die Elektrode wurde eine negative Spannung angelegt und das leitfähige Trägerelement war geerdet). Die Stromdichte ρi war 0,65 µA pro mm². Der Widerstand Rb betrug ein Megaohm, und war damit geringer als der der Zwischenschicht in Beispiel 13. Durch Veränderung der Fläche der Elektrode wurde der Widerstand gemessen. Das Ergebnis war, daß der Widerstand der Zwischenschicht umgekehrt proportional zur Fläche ist. Der Widerstand Rbb betrug 1,0 . 10¹⁰ (Ω). Die Stromdichte ρi wurde auf den gleichen Wert wie oben eingestellt (0,65 µA pro mm²).The resistance of the intermediate layer was adjusted using an organic polymeric substance. The breakdown voltage of the intermediate layer was high, it was -400 V. The current flow through the intermediate layer under this voltage was -400 μA (the contact area with the electrode was 620 mm ² , a negative voltage was applied to the electrode and the conductive carrier element was grounded ). The current density ρi was 0.65 µA per mm ² . The resistance Rb was 1 megaohm, which was lower than that of the intermediate layer in Example 13. The resistance was measured by changing the area of the electrode. The result was that the resistance of the intermediate layer was inversely proportional to the area. The resistance Rbb was 1.0. 10 ¹⁰ (Ω). The current density ρi was set to the same value as above (0.65 µA per mm ² ).

Der Aufbau des Ladeelements war im wesentlichen gleich zu dem aus Beispiel 13.The structure of the loading element was essentially the same as that from example 13.

Die leitfähige Elastikschicht war jedoch, anders als in Beispiel 13, aus einem Uretanschaum mit offenen Zellen hergestellt. Der durch das Blasenpunktverfahren bestimmte Zelldurchmesser betrug 30 µm. Zehn Walzen wurden wie in Beispiel 13 hergestellt. Die Widerstandswerte Ra, wenn die Kontaktflächen der Walzen mit der Elektrode 620 mm² betrugen, sind in Tabelle 14 gezeigt. Diese Tabelle listet die Versuchsbedingungen 1 bis 10 aus Beispiel 14 und die erhaltenen Ergebnisse in entsprechender Weise auf. Die Stromdichte ρi wurde auf den gleichen Wert eingestellt, wie wenn die Durchschlagspannung an der Zwischenschicht angelegt worden war (0,65 µA pro mm²). Die gemessene Widerstandseigenschaft der Walze war, anders als bei Beispiel 13, abhängig vom Strom. Der Widerstand der Walze war nicht umgekehrt proportional zur Kontaktfläche mit der Elektrode. Wenn der Kontaktbereich um 4 Einheiten vermindert wurde, erhöhte sich der Widerstand nur um 3 Einheiten. Daher müssen die Spannungsverhältnisse verglichen werden, wenn das Ladeelement mit dem Fotorezeptorelement in kleinen Bereichen in Kontakt kommt. Dabei wurde der Durchmesser der feinen Löcher auf einen Wert von 0,28 mm eingestellt (deren Fläche: 0,061 mm²). Der Walzenwiderstand wurde auf Basis der Flächenabhängigkeit des Widerstands gemäß der oben beschriebenen Methode vorhergesagt. Die Widerstände für eine Fläche von 0,061 mm², bezeichnet als Raa, ist wie in Tabelle 14 gezeigt. Die Stromdichte ρi wurde auf den gleichen Wert wie oben eingestellt (0,65 µA pro mm²). Die übrigen Meßbedingungen waren im wesentlichen gleich wie im Beispiel 13. In Tabelle 14 ist die Spannung Vc unter Verwendung der Widerstände Ra und Rb berechnet, und die Spannung Vcc wurde unter Verwendung der Widerstände Raa und Rbb errechnet.However, unlike in Example 13, the conductive elastic layer was made from a uretan foam with open cells. The cell diameter determined by the bubble point method was 30 µm. Ten rolls were made as in Example 13. The resistance values Ra when the contact areas of the rollers with the electrode were 620 mm ² are shown in Table 14. This table lists the test conditions 1 to 10 from Example 14 and the results obtained in a corresponding manner. The current density ρi was set to the same value as when the breakdown voltage was applied to the intermediate layer (0.65 µA per mm ² ). The measured resistance property of the roller, unlike example 13, was dependent on the current. The resistance of the roller was not inversely proportional to the contact area with the electrode. If the contact area was reduced by 4 units, the resistance increased by only 3 units. Therefore, the voltage ratios must be compared when the charging element comes into contact with the photoreceptor element in small areas. The diameter of the fine holes was set to a value of 0.28 mm (their area: 0.061 mm ² ). The roll resistance was predicted based on the area dependence of the resistance according to the method described above. The resistances for an area of 0.061 mm ² , referred to as Raa, are as shown in Table 14. The current density ρi was set to the same value as above (0.65 µA per mm ² ). The other measurement conditions were substantially the same as in Example 13. In Table 14, the voltage Vc is calculated using the resistors Ra and Rb, and the voltage Vcc was calculated using the resistors Raa and Rbb.

Nachfolgend werden die Ergebnisse eines Versuchs beschrieben, bei dem die Walzen in Kontakt mit der Zwischenschicht gebracht wurden, ohne daß sich eine Fotorezeptorschicht dazwischen befand.The results of an experiment are described below, where the rollers are in contact with the intermediate layer brought without a photoreceptor layer was in between.

An die Walze wurde eine Spannung angelegt, während diese für 1 Minute unter der Bedingung der Kombinationen aus Walzenwiderstand und angelegter Spannung gemäß Tabelle 14 gegen die Röhre gedrückt wurde.A voltage was applied to the roller while it was for 1 minute on the condition of combinations Roll resistance and applied voltage according to table 14 was pressed against the tube.

Wie aus einem Vergleich der in Tabelle 14 gezeigten Spannungen Vb und Vcc ersichtlich ist, erfüllen die Bedingungen 1 bis 6 in Beispiel 14 nicht die Ungleichung (20). Bei einer Kombination der Bedingungen 1 bis 6 gemäß dieses Beispiels schlug die Zwischenschicht durch (in Tabelle 14 ist dies durch ein "x" in der Spalte "Durchschlagen der Zwischenschicht" gekennzeichnet).As compared to that shown in Table 14 Voltages Vb and Vcc can be seen to meet the Conditions 1 to 6 in Example 14 do not inequality (20). With a combination of conditions 1 to 6 according to In this example, the intermediate layer penetrated (in table 14 this is indicated by an "x" in the column "strikethrough the Intermediate layer "marked).

Die Kombinationen der Bedingungen 7 bis 10 in Beispiel 14 erfüllt die Ungleichung (20). Die Zwischenschicht schlug nicht durch (dies wurde durch einen geschlossenen Kreis in der Spalte "Durchschlagen der Zwischenschicht" kenntlich gemacht).The combinations of conditions 7 to 10 in Example 14 satisfies inequality (20). The intermediate layer struck not by (this was made by a closed circle in  in the column "penetration of the intermediate layer" made).

Nachfolgend werden die Ergebnisse eines Versuchs beschrieben, bei dem die Walze mit dem Fotorezeptorelement, welches eine Fotorezeptorschicht aufwies wie in einem tatsächlichen Fall, in Kontakt gebracht wird.The results of an experiment are described below, in which the roller with the photoreceptor element, which a Photoreceptor layer as in an actual case is brought into contact.

Gemäß den Bedingungen 1 bis 5 aus Beispiel 14, ist |Vb| < |Vcc|, wobei diese Bedingungen die Ungleichung (20) nicht erfüllen. Die Bedingungen 3 bis 5 in Beispiel 14 erlauben, daß |Vb| < |Vc| ist, und dadurch erfüllen sie die Ungleichung |Vb| ≧ |Va| . Rb/(Ra + Rb). Jede der Walzen wurde mit einer Belastung von 1000 (g) gegen ein Fotorezeptorelement gedrückt, in dessen Fotorezeptorschicht eine Schadstelle mit einem Durchmesser von 0,28 mm ausgebildet war. Gemäß den Bedingungen 1 bis 5 floßen bei den feinen Löchern Ströme. Über den gesamten Klemmbereich zwischen der Walze und der Fotorezeptorschicht erfolgte nur eine schwache Aufladung. Auf den gedruckten Bildern erschienen während des Umdrehungsvorgangs schwarze Streifen. Die Bildqualität war erheblich verschlechtert. Demzufolge wurde in der Spalte "schwarze Streifen" in Tabelle 14 ein x eingetragen. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walze war gleich der des Fotorezeptorelements. Vor dem Druckvorgang waren die Teile der Zwischenschicht direkt unterhalb der feinen Löcher nicht durchgeschlagen. Nach dem Drucken waren diese Teile durchgeschlagen.According to conditions 1 to 5 from Example 14, | Vb | <| Vcc |, these conditions do not satisfy inequality (20). Conditions 3 to 5 in Example 14 allow | Vb | <| Vc | and thereby satisfy the inequality | Vb | ≧ | Va | . Rb / (Ra + Rb). Each of the rolls was loaded with 1000 (g) pressed against a photoreceptor element, in the Photoreceptor layer a damaged area with a diameter of 0.28 mm. According to conditions 1 to 5 streams flow through the fine holes. Over the whole Pinch area between the roller and the photoreceptor layer there was only a weak charge. On the printed Images appeared black during the rotation process Stripes. The image quality was significantly deteriorated. As a result, the column "black stripes" in table 14 an x entered. The peripheral speed of the roller was equal to that of the photoreceptor element. Before printing the parts of the intermediate layer were just below the fine holes not penetrated. After printing goods punctured these parts.

Daraus wurde die Tatsache bestätigt, daß als die Bedingung für ein Nichtdurchschlagen der Zwischenschicht (oder Unterschicht) die Ungleichung (20)
From this, the fact that the inequality (20) as the condition for non-breakthrough of the intermediate layer (or sub-layer) was confirmed, was confirmed.

|Vb| ≧ |Va| . Rbb/(Raa + Rbb),
| Vb | ≧ | Va | . Rbb / (Raa + Rbb),

und nicht
and not

|Vb| ≧ |Va| . Rb/(Ra + Rb)
| Vb | ≧ | Va | . Rb / (Ra + Rb)

verwendet werden muß.must be used.

Gemäß Bedingung 6 von Beispiel 14 ist |Vb| < |Vcc|, und diese Bedingung erfüllt nicht die Ungleichung (20). Wie unter den Bedingungen 1 bis 5 in Beispiel 14, wies das verwendete Fotorezeptorelement ein feines Loch auf. Ströme flossen zu den feinen Löchern. Beim Drucken wiesen die gedruckten Bilder am Anfang schwarze Punkte auf, aber die Druckqualität war zufriedenstellend. Beim Fortführen des Druckens wurden die schwarzen Punkte größer. Nach 200 bedruckten Blättern erschienen während des Umdrehungsvorgangs schwarze Streifen auf den Bildern. Die Verschlechterung der Bildqualität war erheblich. Daher wurde in der Spalte "Schwarze Streifen" in Tabelle 14 ein x eingetragen. Vor dem Drucken waren die Teile der Zwischenschicht direkt unter den feinen Löchern nicht durchgeschlagen. Nach 200 Druckvorgängen waren die feinen Löcher der Fotorezeptorschicht auf einen Durchmesser von 1 mm angewachsen und die Zwischenschicht war durchgeschlagen.According to condition 6 of example 14, | Vb | <| Vcc |, and this Condition does not meet inequality (20). As under the Conditions 1 to 5 in Example 14 indicated that used PR element a fine hole. Streams flowed the fine holes. When printed, the printed images showed black dots at the beginning, but the print quality was satisfactory. When printing continued, the black dots larger. After 200 printed sheets black stripes appeared during the rotation process on the pictures. The picture quality was deteriorating considerably. Therefore, in the column "black stripes" in Table 14 entered an x. Before printing, the parts were the intermediate layer just below the fine holes struck through. After 200 prints, the fine ones were Holes in the photoreceptor layer to a diameter of 1 mm had grown and the intermediate layer was worn out.

Bei den Bedingungen 7 bis 10 in Beispiel 14 ist |Vb| < |Vcc|, und die Bedingungen erfüllen die Ungleichung (20). Wie bei den Bedingungen 1 bis 6 in Beispiel 14 wiesen die verwendeten Fotorezeptorschichten feine Löcher auf. In die feinen Löcher floß kein Strom. Während des Druckens wiesen die gedruckten Bilder schwarze Punkte auf, aber die Druckqualität von 20.000 bedruckten Blättern war zufriedenstellend. Demzufolge wurde in die Spalte "Schwarze Streifen" in Tabelle 14 ein geschlossener Kreis eingetragen. Auch nach 20.000 bedruckten Blättern war die Zwischenschicht nicht durchgeschlagen. For conditions 7 to 10 in Example 14, | Vb | <| Vcc |, and the conditions satisfy inequality (20). Like the Conditions 1 to 6 in Example 14 indicated those used Photoreceptor layers on fine holes. In the fine holes no electricity flowed. During the printing process, the printed ones Images have black dots, but the print quality is 20,000 printed sheets was satisfactory. As a result in the "Black Stripes" column in Table 14 closed circle entered. Even after 20,000 printed The interlayer had not broken through to sheets.  

In den vorgenannten Beispielen ist es notwendig, daß eine der Formeln (8), (13) und (17) erfüllt ist. Es ist klar, daß gemäß der vorliegenden Erfindung die Erfüllung einer beliebigen Kombination dieser Formel möglich ist, wie beispielweise der Formeln (8) und (13) oder aller Formeln (8), (13) und (17).In the above examples, it is necessary that one of the Formulas (8), (13) and (17) are satisfied. It is clear that according to the present invention the fulfillment of a any combination of this formula is possible, like for example the formulas (8) and (13) or all formulas (8), (13) and (17).

Wie vorstehend beschrieben wurde, gilt in einem Kontaktladungszuführelement zur Steuerung von Ladungen, welche auf ein geladenes Element übertragen werden, indem sie mit dem Kontaktelement, an dem eine externe Spannung angelegt ist, mit dem zu ladenden Element in Kontakt gebracht wird, eine der folgenden Gleichungen,
As described above, in a contact charge supply member for controlling charges transferred to a charged member by contacting the contact member to which an external voltage is applied with the member to be charged, one of the following equations applies ,

(A) log(R) ≧ log{Rp . (Va - Vt)/Vt} + (α - β) . log(S/s) + γ . log(i/I),
(A) log (R) ≧ log {Rp. (Va - Vt) / Vt} + (α - β). log (S / s) + γ. log (i / i),

wobei |Va| < |Vt| ist,
where | Va | <| Vt | is

(B) a + b ≧ Va . 10⁶/j ist,
(B) a + b ≧ Va. 10 ⁶ / y is

wobei log(a) = log(R) + (β - γ) . log(S/s) - γ . log(j/I) und
where log (a) = log (R) + (β - γ). log (S / s) - γ. log (j / I) and

log(b) = log(Rp) + α . log(S/s) ist, und
log (b) = log (Rp) + α. log (S / s), and

(C) log(R) ≧ log(Va . 10⁶/k) + (γ - β) . log(S/s) + γ log(k/I) ist.(C) log (R) ≧ log (Va. 10 ⁶ / k) + (γ - β). log (S / s) + γ log (k / I).

In den vorgenannten Ungleichungen ist
Va(V): Die an dem mit dem zu ladenden Element in Kontakt befindlichen Kontaktelement angebrachte Spannung,
I(µA): Der von dem Kontaktelement zu dem zu ladenden Element fließende Strom,
S(cm²): Kontaktbereich des zu ladenden Elements mit dem Kontaktelement,
R(Ω): Der Widerstand des Kontaktelements, wenn der Strom I(µ A) in einem Bereich eingespeist wird, welcher dem Kontaktbereich S(cm²) des Kontaktelements entspricht,
γ: Stromabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements,
1 - β: Die Flächenabhängigkeit des Widerstands des Kontaktelements,
s(cm²): Fläche des schadhaften Teils des zu ladenden Elements,
Vt(V): Durchschlagspannung einer Unterschicht,
i(µA): Stromfluß in einem Bereich der Unterschicht entsprechend dem Kontaktbereich S(cm²), wenn eine gegenüber der Durchschlagspannung Vt(V) geringfügig kleinere Spannung an diesen Bereich angelegt ist,
Rp(Ω): Widerstand der Unterschicht, wenn ein Strom i(µA) in einem Bereich der Unterschicht fließt, welcher dem Kontaktbereich S(cm²) entspricht, wenn an diesen Bereich eine Spannung angelegt ist, die geringfügig kleiner ist als die Durchschlagspannung Vt(V),
j(µA): Strom, der in einem Bereich der Unterschicht fließen kann, der dem schadhaften Teilbereich s(cm²) entspricht,
k(µA): Strom, der in einen schadhaften Teil des zu ladenden Elements fließen kann, und
1 - α: Flächenabhängigkeit des Widerstands der Unterschicht. In the above inequalities
Va (V): the voltage applied to the contact element in contact with the element to be charged,
I (µA): the current flowing from the contact element to the element to be charged,
S (cm ² ): contact area of the element to be loaded with the contact element,
R (Ω): the resistance of the contact element when the current I (µ A) is fed in an area which corresponds to the contact area S (cm ² ) of the contact element,
γ: current dependence of the resistance of the contact element,
1 - β: the area dependence of the resistance of the contact element,
s (cm ² ): area of the defective part of the element to be loaded,
Vt (V): breakdown voltage of an underlayer,
i (µA): current flow in an area of the lower layer corresponding to the contact area S (cm ² ) if a voltage which is slightly smaller than the breakdown voltage Vt (V) is applied to this area,
Rp (Ω): resistance of the lower layer when a current i (µA) flows in an area of the lower layer which corresponds to the contact area S (cm ² ) when a voltage is applied to this area which is slightly less than the breakdown voltage Vt (V),
j (µA): current that can flow in an area of the lower layer that corresponds to the defective sub-area s (cm ² ),
k (µA): current that can flow into a defective part of the element to be charged, and
1 - α: surface dependence of the resistance of the lower layer.

Gemäß der Anordnung der vorliegenden Erfindung kann daher sicher verhindert werden, daß ein durch ein Kontaktelement zugeführter Überstrom konzentrisch dem schadhaften Teil einer Fotorezeptorschicht zugeführt wird, wenn die Fotorezeptorschicht eine schadhafte Stelle aufweist. Folglich können die Folgen einer schwachen Ladung, die in Streifenform erscheinen, nicht auftreten. Das gedruckte Bild weist eine hohe Qualität auf. Die Kontaktladungszuführvorrichtung der vorliegenden Erfindung verhindert die Zerstörung des Kontaktelements und des elektrischen Schaltkreises durch einen Überstrom. Weiterhin ist die Kontaktladungszuführvorrichtung der Erfindung höchst zuverlässig.According to the arrangement of the present invention, therefore can be safely prevented by a contact element supplied overcurrent concentrically the defective part of a Photoreceptor layer is fed when the Photoreceptor layer has a damaged area. Hence can be the consequence of a weak charge that is in strip form appear, do not occur. The printed image has one high quality. The contact charge supply device of the The present invention prevents the destruction of the Contact element and the electrical circuit through an overcurrent. Furthermore, the Contact charge delivery device of the invention most reliable.

Claims (11)

1. Kontaktladevorrichtung zur externen Ladung oder Entladung eines zu ladenden Elements (50), indem ein Ladeelement (10), an dem eine externe Spannung anliegt, mit dem zu ladenden Element (50) in Kontakt gebracht wird, wobei das zu ladende Element (50) ein leitfähiges Basiselement (51), eine Unterschicht (52) und eine dielektrische Schicht (53) in dieser Abfolge aufweist, und zur Aufnahme eines latenten elektrostatischen Bildes dient, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Ungleichung gilt
log(R) ≧ log{Rp . (Va - Vt)/Vt} + (α - β) . log(S/s) + γ . log(i/I),
wobei
|Va| ≧ |Vt| ist, und die einzelnen Größen der Ungleichung die folgende Bedeutung haben:
Va(V): Die Spannung, die notwendig ist zum Laden oder Entladen des zu ladenden Elements (50) bis zu einem vorbestimmten Oberflächenpotential Vs(V),
I(µA): Den Strom, der notwendig ist, um das zu ladende Element (50) bis zu einem vorbestimmten Oberflächenpotential Vs(V) zu laden oder entladen,
S(cm²): Die Kontaktfläche des zu ladenden Elements (50) und des Ladeelements (10),
R(Ω): Der Widerstand des Ladeelements (10), wenn der Strom I(µA) in einen Bereich eingespeist wird, welcher dem Kontaktbereich S(cm²) des Ladeelements (10) entspricht,
γ: Die Stromabhängigkeit des Widerstands des Ladeelements (10),
1 - β: Die Flächenabhängigkeit des Widerstands des Ladeelements (10),
s(cm²): Die Fläche eines schadhaften Teils des zu ladenden Elements (50),
Vt(V): Die Durchschlagspannung der Unterschicht (52),
i(µA): Der Strom, der in einen Bereich fließen kann, welcher dem Kontaktbereich S(cm²) der Unterschicht (52) entspricht, wenn eine Spannung, die geringfügig kleiner ist als die Durchschlagspannung Vt(V), an diesem Bereich anliegt,
Rp(Ω): Der Widerstand der Unterschicht (52), wenn der Strom i(µA) in den Bereich fließt, welcher dem Kontaktbereich S(cm²) der Unterschicht (52) entspricht, wenn eine Spannung an diesen Bereich angelegt ist, welche geringfügig kleiner als die Durchschlagspannung Vt(V) ist, und
1 - α: Die Flächenabhängigkeit des Widerstands der Unterschicht (52).1. A contact charging device for externally charging or discharging an element ( 50 ) to be charged by bringing a charging element ( 10 ), to which an external voltage is applied, into contact with the element ( 50 ) to be charged, the element ( 50 ) has a conductive base element ( 51 ), an underlayer ( 52 ) and a dielectric layer ( 53 ) in this sequence, and serves to record a latent electrostatic image, characterized in that the following inequality applies
log (R) ≧ log {Rp. (Va - Vt) / Vt} + (α - β). log (S / s) + γ. log (i / i),
in which
| Va | ≧ | Vt | and the individual quantities of the inequality have the following meaning:
Va (V): the voltage necessary to charge or discharge the element ( 50 ) to be charged up to a predetermined surface potential Vs (V),
I (µA): the current which is necessary to charge or discharge the element ( 50 ) to be charged up to a predetermined surface potential Vs (V),
S (cm ² ): the contact area of the element ( 50 ) to be loaded and the loading element ( 10 ),
R (Ω): the resistance of the charging element ( 10 ) when the current I (µA) is fed into an area which corresponds to the contact area S (cm ² ) of the charging element ( 10 ),
γ: the current dependence of the resistance of the charging element ( 10 ),
1 - β: the area dependence of the resistance of the charging element ( 10 ),
s (cm ² ): the area of a defective part of the element ( 50 ) to be loaded,
Vt (V): the breakdown voltage of the lower layer ( 52 ),
i (µA): The current that can flow into an area that corresponds to the contact area S (cm ² ) of the lower layer ( 52 ) when a voltage that is slightly less than the breakdown voltage Vt (V) is present in this area ,
Rp (Ω): The resistance of the lower layer ( 52 ) when the current i (µA) flows in the area which corresponds to the contact area S (cm ² ) of the lower layer ( 52 ) when a voltage is applied to this area, which is slightly less than the breakdown voltage Vt (V), and
1 - α: The area dependence of the resistance of the lower layer ( 52 ). 2. Kontaktladevorrichtung zum Laden oder Entladen eines zu ladenden Elements (50), indem ein Ladeelement (10), an dem eine externe Spannung anliegt, mit dem zu ladenden Element (50) in Kontakt gebracht wird, wobei das zu ladende Element (50) ein leitfähiges Basiselement (51), eine Unterschicht (52) und eine dielektrische Schicht (53) in dieser Abfolge aufweist, und zur Aufnahme eines latenten elektrostatischen Bildes dient, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Ungleichung gilt
a + b ≧ Va . 10⁶/j,
wobei
log(a) = log(R) + (β - γ) . log(S/s) - γ . log(j/I) und
log(b) = log(Rp) + α . log(S/s)
sind, und die einzelnen Größen die folgende Bedeutung haben:
Va(V): Die zum Laden oder Entladen des zu ladenden Elementes (50) auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential Vs(V) notwendige Spannung,
I(µA): Der Strom, der notwendig ist, um ein zu ladendes Element (50) auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential Vs(V) zu laden oder zu entladen,
S(cm²): Die Kontaktfläche des zu ladenden Elements (50) und des Ladeelements (10),
R(Ω): Der Widerstand des Ladeelements (10), wenn der Strom I(µA) in einen Bereich des Ladelements (10) eingespeist wird, welcher dem Kontaktbereich S(cm²) entspricht,
γ: Die Stromabhängigkeit des Widerstands des Ladeelements (10)
1 - β: Die Flächenabhängigkeit des Widerstands des Ladeelements (10),
s(cm²): Die Fläche eines schadhaften Teils des zu ladenden Elements (50),
Vt(V): Die Durchschlagspannung der Unterschicht (52),
j(µA): Der Strom, der in einen Bereich fließen kann, welcher der Fläche s(cm²) des schadhaften Teils des zu ladenden Elements (50) entspricht,
Rp(Ω): Der Widerstand der Unterschicht (52), wenn der Strom j . S/s(µA) in einen Bereich fließt, welcher dem Kontaktbereich S(cm²) der Unterschicht (52) entspricht, und
1 - α: Die Flächenabhängigkeit des Widerstands der Unterschicht (52).2. contact charging device for charging or discharging a member to be charged (50) by a charging member (10) to which an external voltage is applied, is brought into contact with the member to be charged (50), wherein the member to be charged (50) has a conductive base element ( 51 ), an underlayer ( 52 ) and a dielectric layer ( 53 ) in this sequence, and is used to record a latent electrostatic image, characterized in that the following inequality applies
a + b ≧ Va. 10 ⁶ / y,
in which
log (a) = log (R) + (β - γ). log (S / s) - γ. log (j / I) and
log (b) = log (Rp) + α. log (S / s)
and the individual sizes have the following meaning:
Va (V): the voltage required for charging or discharging the element ( 50 ) to be charged to a predetermined surface potential Vs (V),
I (µA): The current which is necessary to charge or discharge an element ( 50 ) to be charged to a predetermined surface potential Vs (V),
S (cm ² ): the contact area of the element ( 50 ) to be loaded and the loading element ( 10 ),
R (Ω): the resistance of the charging element ( 10 ) when the current I (µA) is fed into an area of the charging element ( 10 ) which corresponds to the contact area S (cm ² ),
γ: the current dependence of the resistance of the charging element ( 10 )
1 - β: the area dependence of the resistance of the charging element ( 10 ),
s (cm ² ): the area of a defective part of the element ( 50 ) to be loaded,
Vt (V): the breakdown voltage of the lower layer ( 52 ),
j (µA): the current that can flow into an area corresponding to the area s (cm ² ) of the defective part of the element ( 50 ) to be charged,
Rp (Ω): The resistance of the lower layer ( 52 ) when the current j. S / s (µA) flows into an area which corresponds to the contact area S (cm ² ) of the lower layer ( 52 ), and
1 - α: The area dependence of the resistance of the lower layer ( 52 ). 3. Kontaktladevorrichtung zum Laden oder Entladen eines zu ladenden Elements (50), welches zur Aufnahme eines latenten elektrostatischen Bildes dient, indem ein Ladeelement (10), an dem eine externe Spannung anliegt, mit dem zu ladenden Element (50) in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Ungleichung gilt
log(R) ≧ log(Va . 10⁶/k) + (γ - β) . log(S/s) + γ . log(k/I),
wobei die einzelnen Größen der Ungleichung die folgende Bedeutung haben:
Va(V): Die Spannung, welche notwendig ist zum Laden oder Entladen des zu ladenden Elements (50) bis zu einem vorbestimmten Oberflächenpotential Vs(V),
I(µA): Der Strom, der notwendig ist, um ein zu ladendes Element (50) bis zu einem vorbestimmten Oberflächenpotential Vs(V) zu laden oder zu entladen,
S(cm²): Die Kontaktfläche des zu ladenden Elements (50) und des Ladeelements (10),
R(Ω): Der Widerstand des Ladeelements (10), wenn der Strom I(µA) in einen Bereich des Ladeelements (10) eingespeist wird, welcher der Kontaktfläche S(cm²) entspricht,
γ: Die Stromabhängigkeit des Widerstands des Ladeelements (10),
1 - β: Die Flächenabhängigkeit des Widerstands des Ladeelements (10),
s(cm²): Die Fläche eines schadhaften Teils des zu ladenden Elements (50), und
k(µA): Der Strom, der in einen schadhaften Teil des zu ladenden Elements (50) fließen kann.3. Contact charging device for charging or discharging an element ( 50 ) to be charged, which is used to record a latent electrostatic image by bringing a charging element ( 10 ), to which an external voltage is applied, into contact with the element ( 50 ) to be charged , characterized in that the following inequality holds
log (R) ≧ log (Va. 10 ⁶ / k) + (γ - β). log (S / s) + γ. log (k / I),
where the individual quantities of the inequality have the following meaning:
Va (V): the voltage required to charge or discharge the element ( 50 ) to be charged up to a predetermined surface potential Vs (V),
I (µA): The current which is necessary to charge or discharge an element ( 50 ) to be charged up to a predetermined surface potential Vs (V),
S (cm ² ): the contact area of the element ( 50 ) to be loaded and the loading element ( 10 ),
R (Ω): the resistance of the charging element ( 10 ) when the current I (µA) is fed into an area of the charging element ( 10 ) which corresponds to the contact area S (cm ² ),
γ: the current dependence of the resistance of the charging element ( 10 ),
1 - β: the area dependence of the resistance of the charging element ( 10 ),
s (cm ² ): the area of a defective part of the element ( 50 ) to be loaded, and
k (µA): The current that can flow into a defective part of the element ( 50 ) to be charged. 4. Kontaktladevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität P(W) einer Energiequelle für die Zurverfügungstellung von Spannung an das Ladeelement (10) gegeben ist durch die Ungleichung
P ≧ Va . (I + k) . 10^-6.
4. Contact charging device according to claim 3, characterized in that the capacitance P (W) of an energy source for the provision of voltage to the charging element ( 10 ) is given by the inequality
P ≧ Va. (I + k). 10 ^-6 .
5. Kontaktladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand R (Ω) des Ladelements (10) gegeben ist durch die Ungleichung
3 . 10⁸ ≧ R. 5. Contact charging device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the resistance R (Ω) of the charging element ( 10 ) is given by the inequality
3rd 10 ⁸ ≧ R. 6. Kontaktladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die angelegte Spannung durch Überlagerung einer Wechselspannung auf eine Gleichspannung erzeugt ist.6. Contact charging device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the voltage applied by Superimposition of an alternating voltage on a DC voltage is generated. 7. Kontaktladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht (12) in einem Bereich des Ladeelements (10) ausgebildet ist, in dem das Ladeelement (10) mit dem zu ladenden Element (50) in Kontakt kommt, wobei die Schicht hauptsächlich aus Urethangummi, Urethanharz, Nylonharz oder Polyethylenharz aufgebaut ist.7. Contact charging device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a layer ( 12 ) is formed in a region of the charging element ( 10 ) in which the charging element ( 10 ) comes into contact with the element ( 50 ) to be charged, the layer being mainly composed of urethane rubber, urethane resin, nylon resin or polyethylene resin. 8. Kontaktladevorrichtung zum Laden oder Entladen eines zu ladenden Elements (150), indem ein Ladeelement (10), an dem eine externe Spannung anliegt, mit dem zu ladenden Element (150), welches zur Aufnahme eines latenten elektrostatischen Bildes dient und welches wenigstens eine Zwischenschicht (152) aufweist, in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Ungleichung gilt
|Vb| ≧ |Va| . Rbb/(Raa + Rbb),
wobei die einzelnen Größen der Ungleichung die folgende Bedeutung haben:
Va(V): Die Spannung, die zum Laden oder Entladen des zu ladenden Elements (50) bis zu einem vorbestimmten Oberflächenpotential Vs(V) notwendig ist,
Vb: Die Durchschlagspannung der Zwischenschicht (152) des zu ladenden Elements (150),
Raa(Ω): Der Widerstand eines kleinen Bereichs des Ladeelements (10), und
Rbb(Ω): Der Widerstand eines kleinen Bereichs der Zwischenschicht (152).8. Contact charging device for charging or discharging an element ( 150 ) to be charged, by a charging element ( 10 ), to which an external voltage is applied, with the element ( 150 ) to be charged, which is used to record a latent electrostatic image and which has at least one Intermediate layer ( 152 ) is brought into contact, characterized in that the following inequality applies
| Vb | ≧ | Va | . Rbb / (Raa + Rbb),
where the individual quantities of the inequality have the following meaning:
Va (V): the voltage required to charge or discharge the element ( 50 ) to be charged up to a predetermined surface potential Vs (V),
Vb: the breakdown voltage of the intermediate layer ( 152 ) of the element ( 150 ) to be loaded,
Raa (Ω): The resistance of a small area of the charging element ( 10 ), and
Rbb (Ω): The resistance of a small area of the intermediate layer ( 152 ). 9. Kontaktladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zu ladende Element (50, 150) aus einer leitenden Schicht (51, 151), der Unterschicht (52, 152) und einer dielektrischen Schicht (53, 153), die in dieser Reihenfolge angeordnet sind, besteht.9. Contact charging device according to one of claims 1 to 3 and 8, characterized in that the element to be charged ( 50 , 150 ) from a conductive layer ( 51 , 151 ), the lower layer ( 52 , 152 ) and a dielectric layer ( 53 , 153 ), which are arranged in this order. 10. Kontaktladevorrichtung nach einem der Ansprüche und 1, 2, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht (52, 152) aus anodisiertem Aluminium oder Nylonharz besteht.10. Contact charging device according to one of claims and 1, 2, 8 and 9, characterized in that the lower layer ( 52 , 152 ) consists of anodized aluminum or nylon resin. 11. Kontaktladevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zu ladende Element (50, 150) aus einer leitenden Schicht (51, 151) und einer dielektrischen Schicht (53, 153), die in dieser Reihenfolge angeordnet sind, besteht.11. Contact charging device according to claim 3, characterized in that the element to be charged ( 50 , 150 ) consists of a conductive layer ( 51 , 151 ) and a dielectric layer ( 53 , 153 ) which are arranged in this order.