Brevet FR2609191A1 — publié le 19880701

L'invention concerne un appareil électro- photographique, et plus particulièrement un appareil électrophotographique ne présentant pas de détérioration de la qualité de l'image au cours d'opérations répéti- 5 tives et successives. On connaît et on utilise, en tant qu'appa- reils électrophotographiques mettant en oeuvre de façon répétée un élément photosensible électrophotographique, des imprimantes à faisceau laser, des imprimantes à 10 diodes électroluminescentes, des imprimantes à cristaux liquides, etc., en plus des imprimantes électrophoto- graphiques ordinaires. Dans un tel appareil électrophotographique, sont disposés, autour d'un élément photosensible électro- 15 photographique, un chargeur, un bloc d'exposition à une image (comprenant des moyens destinés à générer des points lumineux portant une information d'images, tels qu'un générateur de faisceau laser, un réseau obturateur à cristaux liquides et un réseau de diodes 20 électroluminescentes), des moyens de développement, des moyens de nettoyage, des moyens d'exposition pour la suppression de charges, etc., conformément à un pro- cédé électrophotographique souhaité. Dans un procédé représentatif, un elément 25 photosensible est d'abord chargé positivement ou néga- tivement par un chargeur et est soumis à une exposition à une image afin qu'il s'y forme une image latente électrostatique qui est ensuite amenée dans un poste de développement et développée avec une poudre pigmen- 30 taire ou "toner". L'image ainsi obtenue est transférée sur un papier de report, le "toner" restant sur l'élé- ment photosensible est éliminé dans un poste de net- toyage et la charge restante sur l'élément photosensible est effacée par une exposition. La répétition de ce 35 processus a fait apparaître les problèmes suivants 2609191 2 aboutissant à une détérioration de la qualité de l'image. Un premier problème est l'apparition d'un défaut dit "coulée de l'image" qui est un phénomène selon lequel l'image perd de la netteté, comme si elle 5 coulait, du fait de la fixation d'une substance à faible résistivité à la surface de l'élément photosensible par suite de l'interaction entre la poussière de papier provenant du papier de report dans des conditions de forte humidité, de l'ozone généré par suite de la 10 décharge d'effluves, de l'oxyde d'azote généré par l'ozone, etc. Un autre problème est l'apparition d'un défaut appelé "évanouissement de l'image" qui est un phénomène selon lequel l'image résultante s'évanouit 15 ou devient floue du fait de la baisse de résistivité d'une couche superficielle d'une matière de transport de charges constituant l'élément photosensible, cette baisse de résistivité étant due à une détérioration réversible de la matière de transport de charges. 20 Ces deux problèmes conduisent à une détério- ration notable de la qualité de l'image, au point que l'on a pris diverses mesures à son encontre. Par exemple, pour traiter le premier pro- blème de coulée de l'image, on a essayé ou proposé 25 de minimiser la génération de poussière de papier dans le système d'alimentation en papier de report, de déshu- midifier le voisinage de la surface de l'élément photo- sensible, de produire un dispositif pour éliminer à force les fixations de faible résistivité et pour provoquer un développement en faisant entrer en contact une couche de développateur, contenant une poudre pigmen- taire ou un "toner" magnétique, avec l'élément photo- sensible comme décrit dans la demande de brevet japonais N 188 960/1985. Par ailleurs, pour traiter le problème 35 d'évanouissement, on a essayé, par exemple, de disposer 2609191 3 un dispositif d'évacuation à force de l'ozone généré , comme décrit dans la demande de brevet japonais N 63 630/1976, et de rechercher une matière résistant aux détériorations. Les contre-mesures ci-dessus posent 5 des problèmes tels qu'une élévation de coût, une augmen- tation des dimensions de l'appareil, et elles sont à l'origine d'une autre difficulté. En outre, dans l'état actuel, les problèmes précités de coulée et d'évanouissement de l'image n'ont pas été totalement 10 résolus, même en appliquant les mesures indiquées ci- dessus. L'invention a pour objet un appareil électro- photographique ne présentant pas les difficultés mention- nées ci-dessus, c'est-à-dire une détérioration de la 15 qualité de l'image, telle qu'une coulée ou un évanouis- sement de l'image. Un objet particulier de l'invention est de proposer un appareil électrophotographique compact et peu coûteux, exempt des difficultés ci-dessus. 20 Une étude des problèmes ci-dessus a mis en évidence que la détérioration de la qualité de l'image, décrite ci-dessus, peut être évitée par un appareil électrophotographique comprenant un élément photosensible électrophotographique qui présente une 25 surface ayant des caractéristiques appropriées d'abra- sion afin qu'une étape de nettoyage ordinaire élimine toujours les fixations de substance à faible résistivité et la matière de transport de charges détériorée. Plus particulièrement, conformément à 30 l'invention, il est proposé un appareil électrophoto- graphique comprenant un élément photosensible électro- photographique et des moyens destinés à appliquer un cycle électrophotographique à cet élément, ces moyens comprenant des moyens d'abrasion qui provoquent une 35 abrasion de la couche superficielle de l'élément photo- 2609191 4 sensible à raison de 25 nanométres ou plus pour 1000 cycles électrophotographiques appliqués à l'élément photosensible. L'invention sera décrite plus en détail 5 en regard des dessins annexés à titre d'exemples nulle- ment limitatifs et sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'une partie essentielle d'une forme de réalisation de l'appa- reil électrophotographique selon l'invention ; 10 les figures 2A à 12C sont des graphiques montrant chacun la dépendance du potentiel de surface d'un élément photosensible, comprenant une couche de transport de charges (C.T.L.) sur une couche de généra- tion de charges (C.G.L.), vis-à-vis de l'épaisseur 15 de la couche de transport de charges ; et la figure 3 est un graphique montrant la dépendance du potentiel de surface d'un élément photo- sensible comprenant une structure stratifiée couche intermédiaire/couche de transport de charges (C.T.L.)/ 20 couche de génération de charges (C.G.L., couche super- ficielle), vis-à-vis de l'épaisseur de la couche de génération de charges. Sur les figures 2A à 2C et 3, VD désigne un potentiel de partie sombre, VH désigne un pcter:Qiel 25 de ton moyen et VL désigne un potentiel de partie claire. La figure 1 est une vue partielle schéma- tique montrant une partie essentielle d'une forme de réalisation de l'appareil électrophotographique selon l'invention. 30 En référence à la figure 1, l'appareil électrophotographique comprend un élément photosensible 1 entouré d'un chargeur 2, d'un système 3 d'exposition à une image destiné à former une image latente électro- statique, d'un appareil 4 de développement de l'image 35 latente au moyen d'une poudre pigmentaire ou "toner" 5 pour former une image développée, un chargeur 6 de 2609191 5 transfert destiné à transférer l'image développée de l'élément photosensible 1 sur un papier de report 7, un bloc 8 de nettoyage et un système 9 d'exposition destiné à effacer les charges restantes sur l'élément 5 photosensible 1. En fonctionnement, l'élément photosensible est d'abord chargé uniformément par le chargeur 2, puis exposé à l'image lumineuse d'un original par l'intermédiaire du système 3 d'exposition à une image afin 10 de former une image latente sur l'élément photosensible 1. Puis une poudre pigmentaire 5 provenant de l'appa- reil 4 de développement est fixée à l'image latente sur l'élément photosensible 1 pour former une image développée. L'image développée par la poudre pigmen- 15 taire sur l'élément photosensible 1 est ensuite trans- férée sur un papier 7 de report au moyen du chargeur 6 de transfert. La poudre pigmentaire restant sur l'élé- ment photosensible 1 est ensuite éliminée par le bloc 8 de nettoyage et la charge restant sur l'élément photo- 20 sensible est effacée par une exposition réalisée au moyen du système 9 d'exposition. Dans la présente invention, au lieu de prendre des mesures s'opposant aux facteurs à la base d'une détérioration de la qualité de l'image impliquée 25 dans les étapes ou les cycles répétés d'électrophoto- graphie tels que décrits ci-dessus, il est prévu de racler constamment la surface de l'élément photosensible 1 afin d'en éliminer les produits provoquant la détério- ration, afin, ainsi, de nettoyer la surface et de stabi- 30 liser la qualité de l'image. Plus particulièrement, des fixations de poussière de papier et des produits de dégradation de l'ozone au voisinage de la surface de l'élément photosensible sont éliminés par raclage de la couche 35 superficielle de l'élément photosensible, à une vitesse 2609191 6 spécifiée, par des moyens d'abrasion ou d'usure afin d'empêcher la baisse de résistivité de la surface de l'élément photosensible et de permettre la formation stable d'images latentes nettes. 5 Dans un appareil électrophotographique, une telle caractéristique d'abrasion ou une telle apti- tude au raclage d'un élément photosensible est déter- minee par une combinaison de plusieurs facteurs tels que les caractéristiques d'abrasion de l'élément photo- O10 sensible proprement dit, les conditions de nettoyage établies et les propriétés d'un développateur telles qu'une poudre pigmentaire ou "toner". En conséquence, en définissant de façon numérique la caractéristique d'abrasion de la couche superficielle, il est considéré 15 approprié de définir la variation d'épaisseur de l'élé- ment photosensible pour un nombre spécifié de rotations de cet élément photosensible, ou pour un nombre spé- cifié de cycles électrophotographiques appliqués à l'élément photosensible. Cependant, la relation entre 20 le nombre de rotations et le nombre de copiés peut varier en fonction de divers facteurs tels que la forme de l'élément photosensible, à savoir un cylindre et son diamètre, une bande sans fin sans joint et sa longueur, et une bande sans fin comportant un joint 25 et sa longueur utile, et d'autres conditions de l'appa- reil et du traitement, telles que la vitesse de traite- ment, la période de pré-rotation et la période de post- rotation. Sur la base des données connues ci-dessus, 30 on a étudié les conditions de nettoyage de la surface pour empêcher efficacement la détérioration de la qua- lité de l'image. Il en est ressorti qu'il convient d'abraser ou de racler la couche superficielle de l'élé- ment photosensible à une vitesse de 25 nanomètres ou 35 plus pour 1000 cycles électrophotographiques appliqués à l'élément photosensible (on ne considère ici que 2609191 7 des cycles électrophotographiques normaux, en tant que base, et on exclut la pré-rotation et la post- rotation ; dans le cas d'un processus électrophoto- graphique en couleurs multiples, chaque étape de forma- 5 tion d'une couleur implique fondamentalement un cycle électrophotographique unitaire). Si la perte par abra- sion pour 1000 rotations (c'est-à-dire 1000 cycles électrophotographiques) est inférieure à 25 nanomètres, les fixations de substance de faible résistivité ne 10 sont pas suffisamment éliminées de la couche super- ficielle, mais s'accumulent progressivement et la couche de produits dégradés par l'ozone, au voisinage de la surface, augmente progressivement d'épaisseur, de sorte que la dégradation de la qualité de l'image ne peut 15 pas être évitée avec l'accroissement du nombre de copies. Même au voisinage de 25 nanomètres ou plus, la perte par abrasion pour 1000 rotations est avantageusement de 50 nanomètres ou plus, et plus avantageu- sement de 4 nanomètres ou plus, pour que la présente 20 invention soit efficace. En effet, une plus grande vitesse d'abrasion autorise une plus large latitude pour des facteurs qui ne sont pas liés à l'abrasion de la surface, mais qui sont liés à la détérioration de la qualité de l'image dans un appareil électrophoto- 25 graphique, telle qu'une concentration d'ozone dans l'appa- reil, la quantité de poussière de papier générée dans le système d'alimentation en papier et l'humidité et la température autour de l'élément photosensible, et cette plus grande vitesse d'abrasion facilite la 30 conception de l'appareil. En outre, dans un appareil électrophotographique tel qu'une imprimante à faisceau laser, par exemple, dans laquelle une image latente électrostatique est formée avec une résolution élevée par des points 35 de faisceau laser, la détérioration de la qualité de 2609191 8 l'image telle que la coulée ou l'évanouissement de l'image, est plus sujette à apparaître que dans une machine de copie ordinaire. En conséquence, dans un tel appareil électrophotographique, il faut une plus 5 grande vitesse d'abrasion, avantageusement de 80 nano- mètres ou plus, plus avantageusement de 150 nanomètres ou plub, pour 1000 rotations de l'élément photosensible. Il en est de même avec une machine à copier d'un type ordinaire exigeant une résolution encore plus élevée. 10 La vitesse d'abrasion de la couche superficielle d'un élément photosensible est basée ici sur des valeurs mesurées par l'utilisation d'un instrument de mesure d'épaisseur de film du type à courants de Foucault, disponible auprès de la firme KETT Co. 15 Par ailleurs, hormis des difficultés telles qu'une coulée et un évanouissement de l'image dus à des diminutions de la netteté et de la résolution des images latentes électrostatiques, on observe égale- ment d'autres phénomènes tels qu'un voile de fond, 20 des raies noires ou des points noirs résultant de la fixation d'une poudre pigmentaire ou d'un additif de la poudre pigmentaire sur la surface, ces fixations faisant obstacle à l'exposition de formation d'image. Ces phénomènes sont liés à de nombreux facteurs tels 25 que la composition de la poudre pigmentaire, les condi- tions de développement, la densité de l'image d'entrée, les conditions de transfert, les conditions de nettoyage, la composition de la matière de la couche superficielle, etc. Il est apparu que la caractéristique d'abrasion 30 produit également un effet de suppression de ces phé- nomènes. Ceci est pris en compte du fait que la poudre pigmentaire ou l'additif fixé est éliminé avec l'abra- sion de la couche superficielle, de la même manière que dans la prévention de la coulée et de l'évanouis- 35 sement de l'image. 2609191 9 En outre, un élément photosensible électro- photographique comprenant un photoconducteur organique présente généralement une tendance à se dégrader et à provoquer une augmentation du potentiel restant lors- 5 qu'il est exposé à une forte irradiation de lumière naturelle. Plus particulièrement, cette difficulté est provoquée par l'irradiation d'une matière de trans- port de charges au voisinage de la surface du fait d'une irradiation par des rayons ultraviolets. En consé- 10 quence, si l'élément photosensible est exposé à la lumière extérieure dans le cas o l'on intervient pour supprimer un bourrage du papier, pour effectuer le réapprovisionnement en poudre pigmentaire, pour net- toyer le chargeur, etc., les images formées sur les 15 parties correspondantes risquent de faire apparaître un voile. Dans ce cas aussi, dans un appareil électro- photographique dont la couche superficielle de l'élément photosensible est abrasée à un certain degré, les par- ties dégradées par une exposition aux rayons ultra- 20 violets sont éliminées par raclage lors des copies successives afin de supprimer l'apparition d'un voile de l'image. La présente invention est particulièrement importante pour un appareil électrophotographique de 25 faible dimension, utilisant un élément photosensible cylindrique (tambour) d'un diamètre de 60 mm ou moins, en particulier 30 mm ou moins. Plus particulièrement, lorsqu'un élément photosensible cylindrique de faible diamètre, compre- 30 nant un tambour de 60 mm ou moins de diamètre, en parti- culier de 30 mm ou moins, est utilisé pour des opéra- tions de copie, il faut un plus grand nombre de rota- tions pour un nombre unitaire de copies, en comparaison avec le cas dans lequel l'élément photosensible de 35 grand diamètre est utilisé. En conséquence, une unité 2609191 10 d'aire de la surface de l'élément photosensible est plus souvent exposée à l'ozone, aux oxydes d'azote, etc., si bien qu'un tambour de diamètre plus faible présente une dégradation plus importante. Dans ces 5 conditions électrophotographiques rigoureuses, on n'a pas obtenu de résultats satisfaisants à l'aide des mesures classiques de lutte contre la coulée et l'éva- nouissement de l'image. Lorsqu'elle est appliquée à un tel appareil 10 électrophotographique de faible dimension, l'invention permet d'obtenir des images d'excellente qualité dont les détériorations, telles que la coulée et l'évanouis- sement de l'image, sont éliminées. Des facteurs affectant la vitesse d'abra- 15 sion de la couche superficielle de l'élément photo- sensible peuvent comprendre : (1) la caractéristique d'abrasion de la couche superficielle proprement dite, (2) les conditions de nettoyage affectant l'abrasion, (3) les conditions de développement affectant l'abra- 20 sion, (4) la matière et la composition d'un développa- teur tel qu'une poudre pigmentaire affectant l'abra- sion. Ces facteurs respectifs seront développés plus en détail. (1) La couche superficielle d'un élément 25 photosensible est composée d'une couche protectrice ou couche photosensible si la couche protectrice n'est pas présente. Si la couche protectrice comprend princi- palement une résine filmogène ou si la couche photo- sensible de surface comprend une matière photoconduc- 30 trice organique de poids moléculaire relativement bas et un liant formé d'une résine filmogéne, la caractéris- tique d'abrasion de la résine filmogène constitue un facteur majeur dans la détermination de la vitesse d'abrasion de la couche superficielle. De plus, on 35 peut également agir sur la vitesse d'abrasion au moyen 2609191 11 de la teneur en matière photoconductrice organique de faible poids moléculaire, de l'addition d'un composé de bas poids moléculaire, inerte du point de vue électro- photographique, etc. 5 (2) Le nettoyage de l'élément photosensible peut généralement consister en un nettoyage à la lame, en un nettoyage au balai magnétique, en un nettoyage au balai à poils, etc., en particulier dans un appareil électrophotographique de faible dimension. Dans le 10 système de nettoyage à la lame, notamment, on peut agir sur la vitesse d'abrasion de la couche superfi- cielle de l'élément photosensible en intervenant sur des facteurs tels que la matière de la lame, l'angle de contact avec la surface, la pression linéaire, la 15 longueur libre, etc. Dans d'autres systèmes de nettoyage, on peut agir sur la vitesse d'abrasion en modifiant la charge appliquée contre la couche superficielle. (3) Dans l'étape de développement, les facteurs affectant la vitesse d'abrasion de la couche 20 superficielle peuvent comprendre : une matière abrasive ou une matière magnétique présente dans un développateur, par exemple dans un système développateur à un seul composant, et la forme et la dimension d'un support, et la hauteur du balai à poudre pigmentaire au 25 moment du développement dans un système développateur à deux composants. (4) Dans l'étape de nettoyage précitée et dans l'étape de développement utilisant un certain système développateur, l'abrasion de la couche super- 30 ficielle est favorisée par la présence simultanée d'une poudre pigmentaire ou "toner". En conséquence, on peut agir sur la vitesse d'abrasion par le choix d'une poudre pigmentaire, d'un adhésif et d'un support. Dans une poudre pigmentaire formée d'un 35 système à un seul composant contenant une matière magné- 12 tique, on ajoute généralement une matière abrasive. En conséquence, on peut agir sur la vitesse d'abrasion de la couche superficielle en modifiant le type de la matière abrasive et le pourcentage auquel elle est 5 ajoutée. Des exemples de matière abrasive comprennent de l'oxyde de cérium, de l'alumine, de la silice et du titanate de strontium. Il est généralement avantageux que le pourcentage d'addition soit de 0,05 à 2 %. Si la couche superficielle risque d'être rayée excessive- 10 ment par l'apport de l'additif, il est possible d'uti- liser simultanément une matière lubrifiante pour éviter l'apparition de rayures. Des exemples de matière à cet effet peuvent comprendre des sels métalliques ou des esters d'acides aliphatiques à longue chaîne et 15 des polymères vinyliques contenant du fluor. Le taux d'addition peut généralement être de 0,01 à 2 %, de préférence. Ces additifs sont généralement ajoutés aux particules de poudre pigmentaire sous la forme d'une addition extérieure, mais les particules de poudre 20 pigmentaire peuvent contenir intérieurement, en outre, une polyoléfine. La polyoléfine est ajoutée principale- ment pour empêcher le phénomène d'offset à l'étape de fixage. Cependant, la vitesse d'abrasion de la couche superficielle peut être ajustée par une modification 25 du type et de la quantité de la polyoléfine. Dans la présente invention, il est avanta- geux que les moyens d'abrasion comprennent un dévelop- pateur, de préférence un développateur formé d'un sys- tème à un composant contenant une matière magnétique, 30 en particulier une matière combinée à une matière abra- sive pour régler la vitesse d'abrasion de l'élément photosensible afin que l'on obtienne d'excellents effets. En outre, pour régler la vitesse d'abrasion de l'élément photosensible afin d'obtenir d'excellents 35 effets dans la présente invention, il est avantageux 13 que les moyens d'abrasion comprennent une lame de net- toyage. L'utilisation d'une lame de nettoyage est parti- culièrement avantageuse dans le réglage de la vitesse d'abrasion car toute la surface de l'élément photosen- 5 sible peut être nettoyée ainsi qu'abrasée sous un faible effort, sans faire apparaître une concentration locale de contraintes. Il est en outre avantageux que la lame de nettoyage soit constituée d'un caoutchouc d'uré- thanne d'une dureté de 60 -80 (telle que mesurée con- 10 formément à la norme JIS-K603), par l'utilisation d'un instrument de mesure de dureté JIS du type A) et qu'elle exerce une pression linéaire de 20 g/cm - 40 g/cm, en particulier de 25 g/cm - 35 g/cm, contre la couche superficielle de l'élément photosensible. Il est égale- 15 ment avantageux que la lame de nettoyage touche l'élé- ment photosensible sous un angle de contact (0) de 20 - 30 dans le sens contraire par rapport à la rotation de l'élément photosensible. L'élément photosensible électrophotographi- 20 que utilisé dans la présente invention peut comprendre une couche photosensible située sur un support électro- conducteur. L'invention comprend avantageusement une structure stratifiée comportant une couche généra- trice de charges et une couche de transport de charges. 25 La couche génératrice de charges est une couche dans laquelle des porteurs de charges sont générés par la lumière incidente correspondant à une information d'image et les porteurs ainsi générés sont injectés dans la couche de transport de charges sans qu'une recombinai- 30 son ou un piégeage des porteurs ne se produise. Pour raccourcir le trajet parcouru par les porteurs de char- ges, la couche génératrice de charges est avantageuse- ment sous la forme d'un film mince ayant une épaisseur de 5 lm ou moins, en particulier de 0,01 - 1 Bm. La 35 couche génératrice de charges peut être formée par 2609191 1 4 dispersion ou dissolution d'une matière de génération de charges, telle qu'un pigment azoique, un pigment du type phtalocyanine, un pigment du type anthranthrone ou du dibenzopyrène dans un liant formé d'une résine 5 appropriée pour constituer une composition de revête- ment, et formation d'une couche de la composition de revêtement sur le support par enduction ou dépôt en phase vapeur, au moyen d'un apDareil de dépôt sous vide en phase vapeur. 10 La couche de transport de charges est dis- posée en contact électrique avec la couche génératrice de charges et a pour fonctions de recevoir les porteurs de charges injectés depuis la couche génératrice de charges en présence d'un champ électrique et de transporter les porteurs à travers elle. La couche de transport de charges peut être formée par dissolution ou dispersion d'une matière de transport de charges telle que de l'hydrazone, de la pyrazoline, de l'oxazole, du thiazole ou de l'oxa- 20 thiazole, dans un liant constitué d'une résine filmogène afin de former un liquide de revêtement, cette opéra- tion étant suivie d'une application et d'un séchage. La couche de transport de charges peut être formée au-dessus ou au-dessous de la couche génératrice de charges afin que l'on obtienne une couche photosensible stratifiée. Lorsque la couche de transport de charges constitue la couche superficielle, il est avantageux qu'elle ait une épaisseur de 5 à 50 pm, en particulier 30 de 10 - 35 pm, en raison de la longévité à l'abrasion et de la stabilité du potentiel de surface. De plus, lorsque la couche génératrice de charges constitue la couche superficielle, il est avantageux qu'elle ait une épaisseur de 5 12 Vm en raison de la longévité 35 à l'abrasion et de la stabilité du potentiel de surface. A cet effet, on préfère que la couche génératrice de 2609191 15 charges contienne aussi une matière de transport de charges afin de favoriser le transport des porteurs de charges à travers cette couche génératrice de char- ges. 5 Dans toute structure en couches, il est avantageux, dans la présente invention, que la surface soit constituée d'au moins une matière de transport de charges et d'un liant formé d'une résine. Le liant formé d'une résine peut être, 10 par exemple, une résine acrylique, du polystyrène, une résine polycarbonate ou peut comprendre un copoly- mère de monomères constituant ces polymères, ou un mélange de ces polymères. Le support électroconducteur peut comprendre, 15 par exemple, un cylindre d'aluminium, une feuille d'alu- minium ou un cylindre d'aluminium, une feuille d'alu- minium ou un cylindre de matière plastique revêtu d'un film métallique déposé en phase vapeur ou d'un film électroconducteur appliqué sur lui. 20 Il est possible de prévoir une couche inter- médiaire entre le support électroconducteur et la couche photosensible, par exemple pour améliorer l'adhérence ou la caractéristique d'injection de charges. La couche superficielle de l'élément photo- 25 sensible utilisée dans la présente invention peut avan- tageusement avoir une dureté de 60 g ou moins, en parti- culier 20 50 g. Si la dureté dépasse 60 g, le proces- sus électrophotographique doit être conduit dans des conditions plus rigoureuses, telles que l'utilisation 30 d'une plus grande quantité de matière abrasive dans la poudre pigmentaire, ou d'une poudre pigmentaire de plus grande dureté. Ces conditions entraînent plutôt la formation de rayures irrémédiables ou d'une détério- ration irrémédiable de la surface de l'élément photosensible du fait de la poudre pigmentaire, de la lame 2609191 16 de nettoyage ou de matières étrangères fixées, ou provo- quent un pelage partiel de la couche superficielle, aboutissant à des défauts d'images. En outre, une poudre pigmentaire contenant une grande quantité d'abrasif 5 détériore plutôt les caractéristiques de développement. Par ailleurs, si la couche superficielle de l'élément photosensible satisfait la dureté mention- née ci-dessus, des images de haute qualité, exemptes de défaut,peuvent être obtenues de façon stable. 10 La dureté de la surface d'un élément photo- sensible est mesurée ici de la manière suivante. Un stylet en diamant de 0,5 mm de diamètre est placé sur la surface d'un élément photosensible et ce dernier est mis en rotation dans la direction périphérique 15 en même temps que diverses charges sont appliquées au stylet. La valeur de la charge (g) donnant une rayure d'une profondeur de 5 um est définie comme étant la dureté de la surface de l'élément photosensible. En réglant la dureté de la couche super- 20 ficielle, il est avantageux que cette couche super- ficielle contienne un liant, formé de résine, dans une proportion de 70 % en poids ou moins, ce pourcentage dépendant quelque peu du type de résine constituant le liant. 25 En ajustant les facteurs ci-dessus, on met au point un appareil électrophotographique présen- tant une vitesse d'abrasion de la couche superficielle de l'élément photosensible de 25 nanomètres ou plus pour 1000 cycles électrophotographiques. Cependant, 30 dans ce cas, il n'est pas souhaitable que le poten- tiel de l'image latente sur l'élément photosensible change notablement lorsque l'épaisseur de la couche superficielle diminue de cette manière. 2609191 17 Dans la présente invention, en ce qui con- cerne le potentiel de la surface de l'image latente sur l'élément photosensible, on établit le potentiel d'obscurité ou le potentiel de ton moyen afin qu'il 5 ne change pas de plus de 15 V par um de diminution d'épaisseur de la couche superficielle. Ceci est expliqué plus en détail ci-dessous en référence à un cas d'élément photosensible électro- photographique comportant une couche photosensible 10 stratifiée qui comprend une couche de transport de charges appliquée sur une couche génératrice de charges. Dans cette forme de l'élément photosensible, la couche de transport de charges correspond à la couche superficielle et son épaisseur constitue le facteur 15 le plus important dans la détermination de l'aptitude à la charge. En conséquence, lorsque l'épaisseur diminue, le potentiel de la partie sombre est abaissé. Par contre, l'épaisseur de la couche génératrice de charges, respon- sable de la génération de porteurs de charges, n'est 20 pas modifiée afin que la quantité de porteurs générés varie peu. En conséquence, le potentiel de la partie claire dépend peu de l'épaisseur de la couche de trans- port de charges. Dans l'intervalle, la diminution d'apti- tude à la charge résultant d'une diminution de l'épais- 25 seur de la couche de transport de charges peut être modérée ou atténuée à un certain degré par une modifica- tion des conditions de charge. Dans le cas d'une charge d'effluves, ceci peut être obtenu par une modification de la forme du chargeur, de la hauteur du fil de dé- 30 charge se trouvant dans le chargeur au-dessus de la surface de l'élément photosensible, de l'introduction d'une polarisation de grille, etc. Lorsque l'aptitude à la charge est aplanie de cette manière, il en résulte une diminution du contraste et une élévation du poten- 35 tiel des parties claires lorsque l'épaisseur diminue. 2609191 18 Cette relation est illustrée sur les figures 2A à 2C. Les figures 2A et 2C montrent toutes la dépendance de potentiels de surface (VD : potentiel des parties sombres, VH : potentiel des tons moyens, VL : 5 potentiel des parties claires) vis-à-vis de l'épaisseur de la couche de transport de charges. Plus particulière- ment, V D' VH et VL sont des potentiels de surface o les couches photosensibles sont exposées à des rayons lumineux réfléchis provenant d'originaux ayant nettoyage affectant l'abrasion de la couche superfi- cielle de l'élément photosensible sont indiquées ci- dessous. 15 [Composition de la poudre pigmentaire] (1) matière magnétique : -Fe203/Fe304, (2) liant : styrène-résine acrylique/résine styrène-butadiène (3) polyethylène : ajouté en proportion 20 de 1,5 % de (1) + (2) (4) abrasif ajouté extérieurement : titanate de strontium, 0,8 % [condition de nettoyage] (1) matière de la lame : caoutchouc uréthan- 25 ne, dureté : 65 (2) épaisseur de la lame : 1,5 mm (3) pression linéaire sur la couche super- ficielle : 15, 25 et 35 g/cm, trois niveaux. (4) angle de contact avec l'élément photo- 30 sensible : 9 = 24 . L'élément photosensible pour électrophotographie était un élément préparé par enduction d'un cylindre d'aluminium, d'un diamètre de 30 mm et d'une longueur de 260 mm, successivement avec une couche 35 intermédiaire, une couche de génération de charges 2609191 21 et une couche de transport de charges, dans cet ordre. La couche de génération de charges était composée de deux parties (en poids) d'une matière génératrice de charges représentée par la formule : 5 Ci IHNOCOH CH3 HO CONFI t N= t/ Q;= NX -Loi~ 10 Q0 et de 1 partie de résine polyvinylbutyral. La couche de transport de charges constituant la couche superfi- 15 cielle était composée de 9 parties (parties en poids) d'un composé d'hydrazone (matière de transport de char- ges) représenté par la formule : 20 C2 ' 5"N ( de copie et par la suite. Ce défaut de l'image n'a été aucunement rencontré sous les deux autres pressions 15 linéaires. Par ailleurs, la variation du potentiel des tons moyens était inférieure à la valeur calculée à partir de la dépendance, donnée ci-dessus, vis-à- vis de l'épaisseur, de 8 V/um, et de la réduction réelle 20 d'épaisseur dans n'importe lequel des cas précédents. Ceci est dû au fait que le potentiel résiduel a augmenté par suite de la détérioration des caractéristiques élec- trophotographiques due a une utilisation répétée de l'élément photosensible et que le potentiel des tons 25 moyens s'est élevé de façon correspondante. Cette dété- rioration des caractéristiques électrophotographiques ne pose aucun problème, en pratique, dans une certaine mesure, mais il peut plutôt s'opposer avantageusement à une variation de la qualité de l'image comme dans 30 cet exemple. Exemple 2 On a utilisé un appareil électrophotographi- que de la même structure que dans l'exemple 1. La compo- sition de la poudre pigmentaire et les conditions du 35 nettoyage utilisées étaient les suivantes : 2609191 25 [Composition de la poudre pigmentaire] (1) matière magnétique : -Fe203/Fe304. (2) liant : styrène-résine acrylique/résine styrène-butadiène. 5 (3) polypropylène : ajouté dans une propor- tion de 1,5 % de (1) + (2). (4) abrasif ajouté extérieurement : oxyde de cérium, ajouté à des taux de 0,1 %, 0,5 % et 1,2 %, trois niveaux. 10 [Conditions de nettoyage] (1) matière de la lame : caoutchouc uré- thanne, dureté : 73. - (2) épaisseur de la lame : 1,2 mm (3) pression linéaire sur la couche super- 15 ficielle : 27 g/cm (4) angle de contact contre l'élément photo- sensible : 0 = 24 . L'élément photosensible utilisé était de la même structure que celle de l'élément utilisé dans 20 l'exemple 1, sauf que la couche de transport de charges était composée de 10 parties d'un composé d'hydrazone (le même que celui utilisé dans l'exemple 1) et de 10 parties d'une résine polyméthacrylate de phényle (liant), et qu'elle était formée de façon à avoir une 25 épaisseur initiale de 27 vm et une dureté de surface de 40 g. Les résultats portant sur 10 000 feuilles d'essai de copies successives,menés de la même manière que dans l'exemple 1, sont indiqués dans le tableau 30 II suivant. TABLEAU II 10 000 feuilles essai de formation d'images successives Environnement Quantité d'oxyde de cérium Elément 0,1 % 0,5 % 1,2 % Coulée de l'image o o o Evanouissmento o o Abrasion/1000 rotations (nm) 29 55 96 23 C/55 % . de HR Variation du potentiel des tons moyens * (V) +25 +10 -15 Variation de la densité de l'image très faible très faible très faible Rayures d'abrasion sur les images aucune aucune aucune Coulée de l'image A A o Evanouissement A o o Abrasion/1000 rotations (nm) 28 52 99 32. C/90 % . de HR Variation du potentiel des tons moyens* (V) +30 +10 -10 Variation de la densité de l'image très faible très faible très faible Rayures d'abrasion sur les images aucune aucune aucune *Variation du potentiel des tons moyens = (potentiel après l'essai de copie) - (potentiel à l'étape initiale) O do 2609191 27 Comme montré dans le tableau II, une dété- rioration de la qualité de l'image pourrait être suppri- mée par l'addition de quantités différentes de matière abrasive à la poudre pigmentaire. Cependant, dans cet 5 appareil électrophotographique, une vitesse d'abrasion d'environ 50-60 nanomètres ou moins pour 1000 rotations a provoqué un léger degré de coulée et d'évanouissement de l'image dans des conditions de température et d'humi- dité élevées. Ces résultats correspondent sensiblement 10 à ceux de l'exemple 1. Par ailleurs, une vitesse d'abra- sion dépassant 80 nanomètres a donné des qualités d'images suffisantes dans toutes conditions ambiantes. Exemple 3 On a utilisé un appareil électrophotographi- 15 que adapté à la mise en pratique d'un processus électro- photographique comprenant une charge d'effluves négatives, une exposition à une image négative avec un faisceau d'écriture de laser à semi-conducteurs (densité de 118 spots ou points laser par cm), développement par 20 inversion avec une poudre pigmentaire négative du type à deux composants, transfert avec une charge d'effluves positive, nettoyage à la lame plate et irradiation de pré-exposition. La composition de la poudre pigmentaire et les conditions de nettoyage étaient les suivantes. 25 [Poudre pigmentaire] colorant : pigment du type phtalocyanine (bleu) liant : polyester support : particules sensiblement sphériques 30 d'une poudre de fer revêtue de résine acrylique ayant un diamètre de 40 - 50 pm. [Conditions de nettoyage] matière de la lame : caoutchouc uréthanne, dureté : 73 2609191 28 épaisseur de la lame : 2 mm pression linéaire sur la couche superfi- cielle : 28 g/cm. angle de contact avec élément photosensible: 5 G = 24 C. On a préparé trois éléments photosensibles en revêtant un cylindre de 30 mm de diamètre par 260 mm de longueur avec une couche intermédiaire, une couche de génération de charges ayant une sensibilité à des 10 longueurs d'ondes d'environ 780 nanomètres, composée de deux parties d'une matière génératrice de charges représentée par la formule indiquée ci-dessous, et d'une partie de résine polyvinylbutyral, et d'une couche super- ficielle d'une couche de transport de charges composée 15 de l'une des trois compositions comprenant 8 parties d'un composé d'hydrazone (matière de transport de charges) représenté par la formule ci-dessous, et de 10 parties de polycarbonate A, de polyméthacrylate de méthyle et de polystyrène, respectivement (en tant que liant). 20 [Matière génératrice de charges] C C2H5 OH NNHOC N 25 O C21Q5 H5C2 e 4QrX OH HO ONH Q =N m Y -.N=N Q 30 ~ ~ ~ ~ O N N O O 2609191 29 [Matière de transport de charges] C2H~~C C2 H5 - j N-CH=N-N 10 En outre, un élément photosensible supplémentaire a été préparé de la même manière, hormis la formation d'une couche de transport de charges au moyen d'une composition comprenant 8 parties du composé d'hydra- zone, 10 parties du polycarbonate A et 4 parties de 15 méthaterphényle (plastifiant). Chaque couche de transport de chargesa eté formée à une épaisseur initiale de 22 vm. On a procédé à des essais de formation d'ima- ges successives sur 6000 feuilles en utilisant les élé- 20 ments photosensibles respectifs. Les résultats sont indiqués dans le tableau III ci-dessous. TABLEAU III 6000 feuilles d'essais de formation d'images successives Environnement Elément PolycarPolycar- Polymétha- Poly- bonate A, bonate A crylate de styrène dureté = 68g+ terphé- méthyle, 25 g nyle, 55 g 50 g Coulée de l'image x o o Evanouissement x A o o Abrasion/1000 rotations (nm) 100 500 900 1700 Variation du potentiel des tons moyens* (V) -10 -15 -15 -30 230C/55 % de Variation de la densité o HRIO de l'image (voile). très faible Itrès faibletrès fai- très ble faible Rayures d'abrasion sur les images aucune aucune aucune aucune Coulée de l'image x o o o Evanouissement x A A o 32 C/90 % de Abrasion/1000 rotations HR (nm) 80 500 900 1700 Variation du potentiel des tons moyens* (V) -10 -10 -10 -25 Variation de la densité de l'image (voile) très faible très faibl1.très fai-très ble faible o Rayures d'abrasion sur les images aucune aucune aucune aucune 2609191 31 Ainsi qu'il ressort du tableau III ci-dessus, la détérioration de la qualité de l'image pourrait égale- ment être supprimée par une modification de la résine du liant afin d'accroître la vitesse d'abrasion. 5 Dans cet exemple, on a mis en oeuvre une imprimante a faisceau laser utilisant un système d'expo- sition par points laser à une densité de 118 points par cm. En conséquence, une vitesse d'abrasion de 90 nanomètres ou moins pour 1000 rotations, comme obtenu 10 par l'utilisation de polyméthacrylate de méthyle, etc., a abouti à un léger évanouissement des images dans des conditions de température et d'humidité élevées, alors qu'aucun problème n'est apparu dans un environnement normal. Par ailleurs, une vitesse d'abrasion de 15 150 nanométres ou plus, telle qu'obtenue par l'utilisation de polystryréne, ne s'est accompagnée d'aucune détérioration de la qualité de l'image quel que soit l'environnement. Dans cette forme de réalisation, on a adopté 20 un système de développement par inversion afin que le voile de fond, dû à une diminution du potentiel des parties sombres, soit empêché par l'utilisation, avec le chargeur, d'une grille pour établir la variation du potentiel des parties sombres vis-à-vis de l'épais- 25 seur de la couche superficielle à 5 V/Vm. Exemple 4 On a utilisé un appareil électrophotographi- que pour la mise en oeuvre d'un processus électrophoto- graphique comprenant une charge d'effluves positives, 30 une exposition à une image positive avec des rayons lumineux visibles, un développement normal avec une poudre pigmentaire magnétique négative à un composant, un transfert avec une charge d'effluves positives, un nettoyage à la lame plate et une irradiation de préexposition. La composition de la poudre pigmentaire 2609191 32 et les conditions de nettoyage étaient les suivantes. [Composition de la poudre pigmentaire] (1) matière magnétique : -Fe203/Fe304 (2) liant : styrène-résine acrylique/ résine 5 styrène-butadiène. (3) polyethylene : ajouté dans une proportion de 1,5 % de (1) + (2). (4) abrasif ajouté extérieurement : 0,8 % de titanate de strontium. 10 (5) lubrifiant : 0,06 % de stéarate de zinc. [Conditions de nettoyage] (1) matière de la lame : caoutchouc d'uré- thanne, dureté : 65'. (2) épaisseur de la lame : 1,5 mm. 15 (3). Pression linéaire sur la couche super- ficielle : 25 g/cm. (4) angle de contact avec l'élément photo- sensible : 0=24'. L'élément photosensible pour électrophoto- 20 graphie a été préparé par enduction d'un cylindre d'alu- minium de 60 mm de diamètre par 260 mm de longueur, successivement avec une couche intermédiaire, une couche de transport de charges composée d'une partie du pigment bisazoique utilisé dans l'exemple 1 et de 1 partie de 25 polycarbonate A, et une couche génératrice de charges, dans cet ordre. La couche génératrice de charges consti- tuant la couche superficielle était composée de 1 partie du pigment bisazoique utilisé dans l'exemple 1 (matière génératrice de charges), de 11 parties du composé d'hydra- 30 zone utilisé dans l'exemple 1 (matière de transport de charges) et de 14 parties de résine du type poly- carbonate (liant). La couche génératrice de charges a été formée à une épaisseur initiale de 8 um et présen- tait une dureté de surface de 30 g. 2609191 33 L'élément photosensible a été ajusté de façon à présenter une caractéristique de potentiel de surface telle que montrée sur la figure 3, dépendant de l'épaisseur de la couche génératrice de charges, 5 et le potentiel des tons moyens présentait une dépen- dance, vis-à-vis de l'épaisseur, de 8 V/.m. On a soumis l'appareil électrophotographique à un essai de formation d'images successives sur 5000 feuilles. Les résultats sont indiqués dans le 10 tableau IV suivant. TABLEAU IV Environnement Température normale Température élevée ~Elé~ment-~ ----___ .humidité normale humidité élevée Qualité de Coulé de l'image Aucune Aucune l'image sur Evanouissement Aucun Aucun 5000 feuilles Rayures d'abrasion de copie sur les images Aucune Aucune Variation de la densité des images Trés faible Très faible Variation du potentiel des tons moyens* + 30 + 25 Réduction d'épaisseur de la couche photosensible après 5000 feuilles (Pm) 4 3 Abrasion pour 1000 rotations (nm) 114 86 * V (après 5000 feuilles) - V (étape initiale) Qo 2609191 35 REVENDICATIONS 1. 1. Appareil électrophotographique compre- nant un élément photosensible électrophotographique (1) et des moyens destinés à appliquer un cycle électro- 5 photographique à cet élément, caractérisé en ce que les moyens d'application d'un cycle électrophotographi- q1ie comprennent des moyens d'abrasion (8) qui provoquent une abrasion de la couche superficielle de l'élément photosensible à une vitesse de 25 nanomètres ou plus 10 pour 1000 cycles électrophotographiques appliqués à l'élément photosensible. 2. Appareil selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le cycle électrophotographique comprend l'application de charges (2), une exposition (3) pour 15 la formation d'une image, un développement (4) au moyen d'une poudre pigmentaire, un transfert (6) de la poudre pigmentaire, un nettoyage (8) pour éliminer la poudre pigmentaire restante, une exposition (9) pour effacer la charge électrique restante. 20 3. Appareil selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'élément photosensible comprend une couche photosensible stratifiée incluant une couche génératrice de charges et une couche de transport de charges. 25 4. Appareilselon la revendication 1, carac- térisé en ce que la couche superficielle de l'élément photosensible comprend au moins une matière de transport de charges et un liant formé d'une résine. 5. Appareil selon la revendication 1, carac- 30 térisé en ce que l'élément photosensible comprend un photoconducteur organique. 6. Appareil selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la couche superficielle de l'élément photosensible présente une dureté de 60 g ou moins. 2609191 36 7. Appareil selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'élément photosensible présente une variation du potentiel de la surface de l'image latente, soit d'une partie sombre, soit d'une partie d'un ton 5 moyen, par unité de variation d'épaisseur de sa couche photosensible superficielle, de 15 V/um ou moins. 8. Appareil selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'élément photosensible se présente sous la forme d'un cylindre d'un diametre de 60 mm 10 ou moins. 9. Appareil selon la revendication 8, carac- térisé en ce que l'élément photosensible présente un diamètre de 30 mm ou moins. 10. Appareil selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que les moyens d'abrasion compren- nent un développateur comprenant la poudre pigmentaire (5). 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le développateur comprend une 20 poudre pigmentaire du type à un seul composant contenant une matière magnétique. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que la poudre pigmentaire du type à un seul composant comprend également une matière 25 abrasive ajoutée extérieurement. 13. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'abrasion comprennent une lame (8) de nettoyage. 14. Appareil selon la revendication 13, 30 caractérisé en ce que la lame de nettoyage comprend du caoutchouc uréthanne ayant une dureté de 60 -80 , exerce une pression linéaire de 20 g/cm à 40 g/cm contre l'élément photosensible et touche cet élément photo- sensible sous un angle de 20 à 30 .