Электрофотографический фоточувствительный элемент, драм-картридж и электрофотографическое устройство
Иллюстрации
Показать всеЗаявленное изобретение относится к электрофотографическому фоточувствительному элементу, драм-картриджу и электрофотографическому устройству, содержащему электрофотографический фоточувствительный элемент. Электрофотографический фоточувствительный элемент имеет сформированный на подложке фоточувствительный слой. Электрофотографический фоточувствительный элемент имеет поверхностный слой, содержащий кремнийсодержащее соединение или фторсодержащее соединение. Поверхностный слой имеет на своей поверхности множество независимых друг от друга углубленных участков. Если диаметр по главной оси углубленного участка представлен Rpc и расстояние между самой глубокой частью и поверхностью отверстия углубленного участка представлено Rdv, то Rdv находится в пределах от 0,1 мкм до 10,0 мкм, а отношение глубины (Rdv) к диаметру по главной оси (Rpc), Rdv/Rpc, находится в пределах от 0,3 до 7,0. Технический результат- создание электрофотографического фоточувствительного элемента, который сохраняет хорошую гладкость поверхности и демонстрирует улучшенную очистку при длительном повторном использовании, устраняет вибрацию и переворот ножа при очистке, обеспечивая при этом хорошее воспроизводство изображения, а также в создании драм-картриджа и электрофотографического устройства, содержащего упомянутый электрофотографический фоточувствительный элемент. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 15 ил., 3 табл.
Реферат
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится электрофотографическому фоточувствительному элементу и драм-картриджу и электрофотографическому устройству, содержащему электрофотографический фоточувствительный элемент.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Электрофотографический фоточувствительный элемент (ниже в настоящем описании иногда называемый просто "фоточувствительным элементом" или "фоточувствительным барабаном") обычно используется в процессе формирования электрофотографического изображения, который состоит из этапа зарядки, этапа экспонирования, этапа проявления, этапа переноса и этапа очистки. В процессе формирования электрофотографического изображения этап очистки для очистки внешней поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента путем удаления тонера, называемого оставшимся после переноса тонером, т.е. тонером, который остался на электрофотографическом фоточувствительном элементе после этапа переноса, является важным этапом для получения четких изображений. В способе очистки с помощью ракельного ножа очистка электрофотографического фоточувствительного элемента выполняется путем соскребания тонера ракельным ножом. В зависимости от силы трения, создаваемой между ракельным ножом и электрофотографическим фоточувствительным элементом, могут возникать такие явления как вибрация ножа при очистке и переворот ножа при очистке. В настоящем описании вибрацией ножа называется явление, при котором ракельный нож вибрирует из-за большой силы трения, возникающей между ракельным ножом и внешней поверхностью электрофотографического фоточувствительного элемента. С другой стороны, переворот ножа при очистке представляет собой явление, при котором ракельный нож поворачивается против движения электрофотографического фоточувствительного элемента.
Эти проблемы, связанные с ракельным ножом и электрофотографическим фоточувствительным элементом, по-видимому, становятся более значимыми при увеличении устойчивости к истиранию поверхностного слоя электрофотографического фоточувствительного элемента, другими словами, по мере того как внешняя поверхность электрофотографического фоточувствительного элемента становится более устойчивой к истиранию. Поверхностный слой органического электрофотографического фоточувствительного элемента как правило формируется способом нанесения покрытия путем погружения, другими словами, внешнюю поверхность электрофотографического фоточувствительного элемента формируют ровной и гладкой. Таким образом, площадь контакта, где ракельный нож контактирует с внешней поверхностью электрофотографического фоточувствительного элемента, увеличивается, увеличивая силу трения между ними. В результате вышеуказанные проблемы могут стать значимыми.
В последнее время для улучшения качества изображения размер частиц тонера уменьшают все больше и больше. Поскольку размер частиц тонера уменьшается, увеличивается площадь контакта, где частицы тонера контактируют с фоточувствительным барабаном. В связи с этим увеличивается сила адгезии тонера с поверхностью фоточувствительного барабана на единицу массы. В результате ухудшается качество очистки поверхности фоточувствительного барабана. Для того чтобы предотвратить и устранить проскальзывание тонера через ракельный нож, необходимо увеличить контактное давление ракельного ножа. Однако поверхность фоточувствительного барабана формируется таким образом, что она является в высокой степени однородной, как описано выше, и обладает высокой адгезивностью к ракельному ножу. Такие проблемы, как вибрация ножа и переворот ножа, возникают по причинам, связанным со структурными особенностями. В частности, поскольку в среде с высокой влажностью коэффициент трения увеличивается, эти проблемы становятся более заметными.
В качестве одного из подходов к преодолению данных проблем (вибрации ножа при очистке и переворота ножа при очистке), связанных с ракельным ножом и электрофотографическим фоточувствительным элементом, предложен способ придания шероховатости поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента соответствующим способом.
Ниже приведены примеры способа придания шероховатости поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента. В выложенной заявке на патент Японии № 352-26226 (патентный документ 1) раскрыта методика придания шероховатости поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента путем добавления частиц в поверхностный слой. В выложенной заявке на патент Японии № S57-94772 (патентный документ 2) раскрыта методика придания шероховатости поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента шлифовкой поверхности поверхностного слоя с использованием проволочной металлической щетки. В выложенной заявке на патент Японии № Н1-9060 (патентный документ 3) раскрыта методика придания шероховатости поверхности органического электрофотографического фоточувствительного элемента путем использования специального средства очистки и тонера. В выложенной заявке на патент Японии № 2001-066814 (патентный документ 5) раскрыта методика придания шероховатости поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента путем шлифовки поверхности поверхностного слоя путем использования шлифующего материала в виде пленки. В публикации WO 2005/93518 (патентный документ 4) раскрыта методика придания шероховатости внешней поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента с помощью пескоструйной обработки. В указанном документе раскрыт электрофотографический фоточувствительный элемент, имеющий выемки заданной формы, благодаря чему уменьшается частота возникновения возможных неполадок, связанных с высокой температурой/влажностью окружающей среды, таких как потеря изображения и перенос тонера. В выложенной заявке на патент Японии № 2001-066814 (патентный документ 5) также раскрыта методика обработки поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента компрессионным формованием с помощью штампа, имеющего явно выраженные выступы и углубления.
С другой стороны, существует другой подход, предложенный для решения проблем (вибрация ножа при очистке и переворот ножа при очистке), связанных с ракельным ножом и электрофотографическим фоточувствительным элементом. Таким подходом является способ придания маслянистости поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента. Способы придания маслянистости поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента можно грубо разделить на две группы. В одну из них входят способы, при которых на внешнюю поверхность фоточувствительного элемента наносят смазку. В другую группу входят способы включения смазки в поверхностный слой.
В выложенной заявке на патент Японии № 2002-341572 (патентный документ 6) раскрыто средство для нанесения смазки на поверхность фоточувствительного элемента, при этом смазка представляет собой металлическое мыло, такое как стеарат цинка. С другой стороны, в выложенной заявке на патент Японии № H07-013368 (патентный документ 7) предлагается добавлять силиконовое масло, а в выложенной заявке на патент Японии № H11-258843 (Доступный Документ 8) для увеличения маслянистости поверхности фоточувствительного элемента предлагается добавлять фтористое масло. В выложенной заявке на патент Японии № H5-72753 (патентный документ 9) предлагается способ использования поликарбонатной смолы в качестве связующего агента поверхностного слоя, которая получается путем сополимеризации силоксановой цепи с основной поликарбонатной цепью.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ диспергирования тонкодисперсных частиц в поверхностном слое электрофотографического фоточувствительного элемента, описанный в патентном документе 1, имеет следующие проблемы: в результате диспергирования поверхность фоточувствительного элемента царапается: необходимо добавлять большое количество тонкодисперсных частиц для того, чтобы тонкодисперсные частицы обеспечивали длительный эффект при очистке; и при длительном повторном использовании диспергирующее вещество или вспомогательное диспергирующее вещество могут ухудшать характеристики электрофотографического фоточувствительного элемента, такие как характеристика потенциала.
Кроме того, что касается поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента, описанного в каждом из патентных документов 2-6, то при рассмотрении участка, составляющего примерно несколько микрометров, в области, подвергнутой поверхностной обработке, на поверхности, которую делают шероховатой, было обнаружено, что данная микрообласть не является однородной. Такую микрообласть нельзя рассматривать как шероховатую в достаточной степени (вследствие формирования на поверхности выступов и углублений) для уменьшения вибрации ножа при очистке и переворота ножа при очистке. По вышеуказанным причинам до сих пор еще не решены проблемы, такие как вибрация ножа при очистке и переворот ножа при очистке, и дальнейшее усовершенствование является желательным.
К тому же, в способе придания шероховатости поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента с помощью шлифовального листа в виде пленки или с помощью пескоструйной обработки, даже если на поверхности имеется фтор- или кремнийсодержащее соединение, распределенное на поверхности фтор- или кремнийсодержащее соединение не является сплошным, или данное соединение распределено неоднородно из-за присущего соединению свойства, т.е. миграции в направлении фронтальной поверхности. В результате использование этого способа не достаточно для получения при очистке постоянно высоких эффектов в течение длительного времени.
Напротив, в случае, когда вместо придания шероховатости поверхности фоточувствительного элемента ей придается маслянистость путем нанесения фтор- или кремнийсодержащего соединения, служащего в качестве смазки, то, поскольку свойства фтор- или кремнийсодержащего соединения могут проявляться вначале, может быть получена очень хорошая гладкость, а также могут быть устранены вибрация ножа при очистке и переворот ножа при очистке. В результате, как правило, можно получить хорошую очистку. Однако из-за истирания поверхностного слоя при длительном повторном использовании и, соответственно, удаления с поверхности большого количества фтор- или кремнийсодержащего соединения не может быть получен удовлетворительный эффект. Поэтому использование такого соединения не может быть достаточным для постоянного получения достаточно устойчивых эффектов при длительном повторном использовании. Для устранения вибрации ножа и переворота ножа со стороны электрофотографического фоточувствительного элемента в элемент необходимо добавлять большое количество фтор- или кремнийсодержащего соединения. В этом случае будет уменьшаться механическая прочность фоточувствительного элемента, вследствие чего фоточувствительный элемент будет иметь недостаточную износостойкость. С другой стороны, при добавлении силиконового масла, такого как диметилсиликоновое масло, в количестве, достаточном для получения желаемой маслянистости, будет значимо увеличиваться остаточный потенциал, и покрытие, состоящее из слоя переноса заряда, станет белым и мутным. Также с точки зрения оптических характеристик покрытия, могут возникнуть следующие неприятные особенности: качество изображения может ухудшиться; и из-за уменьшения чувствительности и фантомных изображений могут формироваться изображения с более низкой плотностью.
Эти проблемы могут быть значимыми при печати большого количества листов бумаги с низкой плотностью печати и при непрерывной монохромной печати в электрофотографической системе тандемного типа. В этих условиях резко уменьшается количество компонентов проявителя, таких как тонер, или внешнее вспомогательное вещество на ракельном ноже. Таким образом, тонер должен периодически подаваться из контейнера проявителя во время вращения после печати или в интервалах между операциями непрерывной печати. Однако с точки зрения сниженной скорости печати и срока службы проявителя, было бы предпочтительным, чтобы тонер не поступал периодически из контейнера проявителя.
С точки зрения вышеупомянутых обстоятельств задача настоящего изобретения заключается в предоставлении электрофотографического фоточувствительного элемента, который сохраняет хорошую гладкость поверхности и демонстрирует улучшенную очистку при длительном повторном использовании и который устраняет вибрацию и переворот ножа при очистке, обеспечивая при этом хорошее воспроизводство изображения, а также в предоставлении драм-картриджа и электрофотографического устройства, содержащего упомянутый электрофотографический фоточувствительный элемент.
Авторы настоящего изобретения провели интенсивные исследования. В результате было обнаружено, что вышеупомянутую задачу можно эффективно решить и при этом получить отличный длительный эффект при повторном использовании, если в поверхностный слой электрофотографического фоточувствительного элемента добавить кремний- или фторсодержащее соединение и сформировать на нем углубленные участки заданной формы. В основе настоящего изобретения лежит данное открытие.
Более точно, настоящее изобретение предоставляет электрофотографический фоточувствительный элемент, содержащий подложку и сформированный на этой подложке фоточувствительный слой, содержащий в поверхностном слое кремнийсодержащее соединение или фторсодержащее соединение в количестве 0,6% по массе или более относительно общего твердого вещества поверхностного слоя, отличающийся тем, что данный электрофотографический фоточувствительный элемент имеет на всей области поверхности независимые друг от друга углубленные участки в количестве от 50 или более до 70000 или менее на единицу площади (100 мкм×100 мкм), при этом каждый углубленный участок имеет отношение глубины (Rdv), которая показывает расстояние между самой глубокой частью каждого углубленного участка и поверхностью его отверстия, к диаметру по главной оси (Rpc) каждого углубленного участка, Rdv/Rpc, находящееся в пределах от 0,3 или более до 7,0 или менее, и диаметр по главной оси (Rdv) находится в диапазоне от 0,1 мкм или более до 10,0 мкм или менее.
Настоящее изобретение также предоставляет электрофотографический фоточувствительный элемент, содержащий подложку и сформированный на этой подложке фоточувствительный слой, содержащий в поверхностном слое кремнийсодержащее соединение или фторсодержащее соединение в количестве 0,6% по массе или более относительно общего твердого материала поверхностного слоя, причем поверхность электрофотографического фоточувствительного элемента контактирует с ракельным ножом, отличающийся тем, что данный электрофотографический фоточувствительный элемент имеет независимые друг от друга углубленные участки в количестве от 50 или более до 70000 или менее на единицу площади (100 мкм×100 мкм), по меньшей мере на всей области поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента, которая контактирует с ракельным ножом, при этом каждый углубленный участок имеет отношение глубины (Rdv), которая показывает расстояние между самой глубокой частью каждого углубленного участка и поверхностью его отверстия, к диаметру по главной оси (Rpc) каждого углубленного участка, Rdv/Rpc, находящееся в пределах от 0,3 или более до 7,0 или менее, и диаметр по главной оси (Rdv) находится в диапазоне от 0,1 мкм или более до 10,0 мкм или менее.
Настоящее изобретение также предоставляет драм-картридж, который имеет по меньшей мере электрофотографический фоточувствительный элемент и встроенное средство очистки и который съемно прикреплен к основному корпусу электрофотографического устройства, причем средство очистки имеет ракельный нож.
Настоящее изобретение также относится к электрофотографическому устройству, содержащему электрофотографический фоточувствительный элемент, средство зарядки, средство экспозиции, средство проявки, средство переноса и средство очистки, причем средство очистки имеет ракельный нож.
Настоящее изобретение может предоставить электрофотографический фоточувствительный элемент, который сохраняет отличную гладкость поверхности и демонстрирует улучшенную очистку при длительном повторном использовании и который устраняет вибрацию ножа и переворот ножа, обеспечивая при этом хорошее воспроизводство изображения, а также предоставляет драм-катридж и электрофотографическое устройство, имеющее данный электрофотографический фоточувствительный элемент.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1A представляет собой вид (вид сверху), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению;
Фиг. 1B представляет собой вид (вид сверху), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению;
Фиг. 1C представляет собой вид (вид сверху), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению;
Фиг. 1D представляет собой вид (вид сверху), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Фиг. 1Е представляет собой вид (вид сверху), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Фиг. 1F представляет собой вид (вид сверху), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Фиг. 1G представляет собой вид (вид сверху), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2A представляет собой вид (вид в разрезе), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2B представляет собой вид (вид в разрезе), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2C представляет собой вид (вид в разрезе), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2D представляет собой вид (вид в разрезе), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2E представляет собой вид (вид в разрезе), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2F представляет собой вид (вид в разрезе), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2G представляет собой вид (вид в разрезе), иллюстрирующий форму углубленного участка на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Фиг. 3 представляет собой вид (частично увеличенный вид), иллюстрирующий образец конфигурации маски, использованной в настоящем изобретении.
Фиг. 4 представляет собой схематический разрез, иллюстрирующий станок для лазерной обработки, использованный в настоящем изобретении.
Фиг. 5 представляет собой вид (частично увеличенный вид), иллюстрирующий образец конфигурации углубленных участков на внешней поверхности фоточувствительного элемента, полученного согласно настоящему изобретению.
Фиг. 6 представляет собой схематический разрез блока обработки поверхности путем переноса формы по типу контакт-давление для переноса формы матрицы, использованной в настоящем изобретении.
Фиг. 7 представляет собой схематический разрез другого блока обработки поверхности путем переноса формы по типу контакт-давление для переноса формы матрицы, использованной в настоящем изобретении.
Фиг. 8A представляет собой вид, иллюстрирующий форму матрицы, использованной в настоящем изобретении.
Фиг. 8В представляет собой вид, иллюстрирующий форму матрицы, использованной в настоящем изобретении.
Фиг. 9 представляет собой концептуальную иллюстрацию распределения фторсодержащего соединения или кремнийсодержащего соединения в углубленном участке на поверхности фоточувствительного элемента, полученном согласно настоящему изобретению.
Фиг. 10 представляет собой схематический разрез, иллюстрирующий структуру электрофотографического устройства, оборудованного драм-картриджем, имеющим электрофотографический фоточувствительный элемент согласно настоящему изобретению.
Фиг. 11 представляет собой вид (частично увеличенный вид), иллюстрирующий форму матрицы, использованной в Примере 1.
Фиг. 12 представляет собой вид (частично увеличенный вид), иллюстрирующий образец конфигурации углубленных участков на внешней поверхности фоточувствительного элемента, полученного в Примере 1.
Фиг. 13 представляет собой вид, иллюстрирующий образец конфигурации (частично увеличенный) маски, использованной в Примере 7.
Фиг. 14 представляет собой вид, иллюстрирующий образец конфигурации (частично увеличенный) маски, использованной в Примере 7.
Фиг. 15 представляет собой полученное с помощью лазера микрографическое изображение углубленных участков на поверхности фоточувствительного элемента, полученного в Примере 23.
НАИЛУЧШИЕ СПОСОБЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение более подробно описано ниже.
Электрофотографический фоточувствительный элемент по настоящему изобретению имеет на подложке фоточувствительный слой, как описано выше. Поверхностный слой фоточувствительного слоя содержит кремнийсодержащее соединение или фторсодержащее соединение. На поверхности поверхностного слоя электрофотографического фоточувствительного элемента имеется множество независимых друг от друга углубленных участков. Если диаметр по главной оси углубленных участков представлен Rpc, и глубина, которая представляет собой расстояние между самой глубокой частью углубленного участка и поверхностью отверстия, представлена Rdv, то Rdv находится в диапазоне от 0,1 мкм или более до 10,0 мкм или менее, и отношение глубины (Rdv) к диаметру по главной оси (Rpc), т.е. Rdv/Rpc, находится в диапазоне от 0,3 или более до 7,0 или менее.
“Независимо сформированные углубленные участки” в настоящем изобретении означает отдельные углубленные участки, которые представлены раздельно и различимо друг от друга. Форма углубленных участков, сформированных на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента настоящего изобретения, может включать в себя, например, если смотреть на поверхность фоточувствительного элемента сверху, форму, изображенную с помощью прямых линий, форму, изображенную с помощью кривой линии, и форму, изображенную с помощью комбинации прямых линий и кривых линий. В качестве формы, изображенной с помощью прямых линий, можно упомянуть, например, треугольник, квадрат, пятиугольник или шестиугольник. В качестве формы, изображенной с помощью кривой линии, можно упомянуть, например, форму круга или форму эллипса. В качестве формы, изображенной с помощью комбинации прямых линий и кривых линий, можно упомянуть, например, квадрат с закругленными углами, шестиугольник с закругленными углами или веерообразную форму. Кроме того, форма углубленных участков, сформированных на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента настоящего изобретения, может включать в себя, например, если смотреть на поперечное сечение фоточувствительного элемента, форму, изображенную с помощью прямых линий, форму, изображенную с помощью кривой линии, и форму, изображенную с помощью комбинации прямых линий и кривых линий. В качестве формы, изображенной с помощью прямых линий, можно упомянуть, например, треугольник, квадрат или пятиугольник. В качестве формы, изображенной с помощью кривой линии, можно упомянуть, например, форму неполного круга или форму неполного эллипса. В качестве формы, изображенной с помощью комбинации прямых линий и кривых линий, можно упомянуть, например, квадрат с закругленными углами или веерообразную форму. Конкретные примеры формы углубленных участков на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента настоящего изобретения показаны на Фиг. 1A-1G (примеры формы углубленных участков (если смотреть на поверхность фоточувствительного элемента сверху)), и на Фиг. 2A-2G (примеры формы углубленных участков (если смотреть на поперечное сечение)). Форма углубленных участков, сформированных на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента настоящего изобретения, может быть различной и иметь разные размеры или глубину. Все углубленные участки могут быть одинаковой формы, размера или глубины. В качестве альтернативы, на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента могут находиться углубленные участки разной формы, размеры или глубины, вместе с углубленными участками одинаковой формы, размера или глубины.
Углубленные участки по меньшей мере сформированы на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента. Углубленные участки, которые сформированы на поверхности фоточувствительного элемента, могут быть сформированы на всей области поверхности поверхностного слоя или на части этой поверхности.
Используемый в настоящем изобретении диаметр по главной оси, представленный длиной (L), указанной на Фиг. 1A-1G двусторонней стрелкой, и диаметр по главной оси, представленный на Фиг. 2A-2G как Rpc, представляет собой максимальную длину каждого из углубленных участков, сформированных на электрофотографическом фоточувствительном элементе, на уповне поверхности, которая окружает отверстие углубленного участка электрофотографического фоточувствительного элемента. Например, если форма вида сверху представляет собой круг, то диаметр круга определен как диаметр по главной оси. Если форма вида сверху представляет собой эллипсоид, то главная ось эллипсоида определена как диаметр по главной оси. Если форма вида сверху представляет собой прямоугольник, то более длинная диагональная линия определена как диаметр по главной оси.
Глубиной, используемой в настоящем изобретении, называется расстояние между самой глубокой частью и поверхностью отверстия каждого углубленного участка. Более точно, как обозначено глубиной Rdv на Фиг. 2A-2G, глубина представляет расстояние между самой глубокой частью и поверхностью отверстия углубленного участка на уровне поверхности S, которая окружает отверстие углубленного участка электрофотографического фоточувствительного элемента.
В электрофотографическом фоточувствительном элементе настоящего изобретения поверхностный слой электрофотографического фоточувствительного элемента содержит кремнийсодержащее соединение или фторсодержащее соединение. Кроме того, на поверхности фоточувствительного слоя независимо сформировано множество углубленных участков. Каждый из углубленных участков имеет глубину (Rdv), находящуюся в диапазоне от 0,1 мкм или более до 10,0 мкм или менее, и удовлетворяет отношению глубины (Rdv) углубленного участка к диаметру по главной оси, Rdv/Rpc, находящейся в диапазоне от 0,3 или более до 7,0 или менее. Электрофотографический фоточувствительный элемент имеет углубленные участки, как определено выше. Если отношение меньше 0,3, то при повторном использовании элемента эффект фоточувствительного элемента не сохраняется на удовлетворительном уровне. Эта особенность зависит от количества напечатанных листов бумаги. Напротив, если отношение более 7,0, то должен быть сформирован достаточно толстый поверхностный слой. Эта особенность может также зависеть от количества напечатанных листов бумаги.
При использовании электрофотографического фоточувствительного элемента по настоящему изобретению очистка может поддерживаться на удовлетворительном уровне и может быть устранено формирование различных дефектных изображений. Хотя причина этого еще не объяснена; однако, предполагается, что коэффициент трения уменьшается из-за наличия на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента углубленных участков по настоящему изобретению и наличия в поверхностном слое фторсодержащего соединения или кремнийсодержащего соединения, придающего таким образом элементу гладкость. Более точно, сопротивление трению между электрофотографическим фоточувствительным элементом и ракельным ножом уменьшается, поскольку уменьшается площадь контакта между ними из-за наличия на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента выступов и углублений. Однако сам ракельный нож является эластичным. Поэтому до некоторой степени ракельный нож может отслеживать форму поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента. Следовательно, если форма поверхности не является подходящей, удовлетворительный эффект может не проявиться. Что касается электрофотографического фоточувствительного элемента по настоящему изобретению, поскольку на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента имеются определенные углубленные участки, а в поверхностном слое содержится фторсодержащее соединение или кремнийсодержащее соединение, то, возможно устранить движение ракельного ножа за движением фоточувствительного элемента. Ввиду этого предполагается, что сопротивление трения между электрофотографическим фоточувствительным элементом и ракельным ножом значимо уменьшится. В результате улучшится очистка. Поскольку хорошая очистка может сохраняться не только вначале, а также при длительном повторном использовании, может быть устранено формирование дефектных изображений различного типа.
В электрофотографическом фоточувствительном элементе по настоящему изобретению коэффициент трения между электрофотографическим фоточувствительным элементом и ракельным ножом становится очень низким, как описано выше. Следовательно, предполагается, что сохранится хорошая очистка без введения заметного количества проявителя. Кроме того, из-за наличия на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента по настоящему изобретению специальных углубленных участков компоненты проявителя, такие как тонер или внешняя добавка, могут находиться внутри углубленных участков, способствуя таким образом хорошей очистке. Хотя детали не известны, как правило, предполагается, что хорошая очистка происходит благодаря компонентам проявителя, таким как тонер или внешняя добавка, которые остались на поверхности фоточувствительного элемента между ракельным ножом и электрофотографическим фоточувствительным элементом и не были удалены. Другими словами, предполагается, что в предшествующей области техники очистка проявляется в использовании части неудаленного проявителя. При нарушении баланса могут возникнуть такие проблемы, как спекание, вызванные компонентами оставшегося проявителя, и увеличение сопротивления трению. Более точно, если количество неудаленных компонентов проявителя, таких как тонер или внешние добавки, велико, то наблюдается хорошая очистка. Однако при печати большого количества листов бумаги с низкой плотностью печати или при непрерывной монохромной печати в электрофотографической системе тандемного типа сопротивление трения между ракельным ножом и электрофотографическим фоточувствительным элементом увеличивается, по-видимому, до такой степени, что компоненты проявителя спекаются. Это может происходить из-за сильного уменьшения количества компонентов проявителя, таких как тонер или внешние добавки, присутствующих в ракельном ноже. Напротив, в электрофотографическом фоточувствительном элементе по настоящему изобретению в поверхностном слое сформированы определенные углубленные участки. Компоненты проявителя, такие как тонер или внешние добавки, могут находиться внутри этих углубленных участков. Предполагается, что это способствует хорошей очистке. Поэтому, даже при печати большого количества листов бумаги с низкой плотностью печати или при непрерывной монохромной печати в электрофотографической системе тандемного типа сбой при очистке может происходить редко.
Что касается поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента по настоящему изобретению, предпочтительно, чтобы поверхность имела углубленные участки, удовлетворяющие отношению глубины к диаметру по главной оси, Rdv/Rpc, находящемуся в пределах от 0,3 или более до 7,0 и менее, а количество углубленных участков составляло от 50 или более до 70000 или менее на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента площадью 100 мкм2, т.е. на единицу площади (100 мкм×100 мкм). Электрофотографический фоточувствительный элемент с хорошей очисткой получается в том случае, если на единице площади присутствует большое количество специальных углубленных участков. Кроме того, предпочтительно, чтобы поверхность имела углубленные участки, каждый из которых имеет глубину Rdv, показывающую расстояние между самой глубокой частью и поверхностью отверстия углубленного участка, находящуюся в пределах от 0,5 мкм или более до 10,0 мкм или менее, и отношение глубины к диаметру по главной оси, Rdv/Rpc, находилось в диапазоне от более 1,0 до 7,0 или менее, с точки зрения сохранения эффекта в течение длительного времени даже при повторном использовании фоточувствительного элемента. Следует отметить, что на единице площади может находиться углубленный участок, форма которого не удовлетворяет вышеуказанным условиям.
Кроме того, для увеличения срока службы электрофотографического фоточувствительного элемента, предпочтительно, чтобы глубина (Rdv) углубленного участка находилась в пределах от более 3,0 мкм до 10,0 мкм или менее. Если глубина (Rdv) углубленного участка превышает 3,0 мкм, его эффект может сохраняться до конца срока службы даже при длительном сроке эксплуатации фоточувствительного элемента. Кроме того, предпочтительно, чтобы отношение глубины к диаметру по главной оси (Rdv/Rpc) находилось в пределах от более 1,5 до 7,0 или менее, с точки зрения хорошей очистки. С другой стороны, если глубина (Rdv) углубленных участков превышает 10,0 мкм, происходит локализованная разрядка, которая может разрушить поверхностный слой фоточувствительного элемента с точки зрения проводимости электрического тока. Следовательно, качество изображения может ухудшиться.
Как описано выше, предпочтительно, чтобы в объеме настоящего изобретения можно было произвольно устанавливать глубину (Rdv) углубленного участка и отношение (Rdv/Rpc), которое представляет собой отношение глубины к диаметру по главной оси, в зависимости от срока службы электрофотографического фоточувствительного элемента, с точки зрения обеспечения хорошей очистки до конца установленного срока эксплуатации фоточувствительного элемента.
Углубленные участки, удовлетворяющие отношению глубины к диаметру по главной оси (Rdv/Rpc), находящемуся в пределах от 0,3 или более до 7,0 или менее, могут быть расположены на поверхности электрофотографического фоточувствительного элемента по настоящему изобретению произвольным образом. Более точно, интервалы между углубленными участками, удовлетворяющими отношению глубины к диаметру по главной оси (Rdv/Rpc), находящемуся в пределах от 0,3 или более до 7,0 или менее, могут быть заданы случайным образом или равномерно. Для улучшения однородности поверхности, имеющей отношение к очистке, предпочтительно, чтобы углубленные участки были распо