CN106556978B - 电子照相感光元件、处理盒以及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子照相感光元件、处理盒以及图像形成装置，该电子照相感光元件包括导电基底；有机感光层，其设置在所述导电基底上并且包括一构成表面的层，所述层含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及含有量为40重量％以上的二氧化硅颗粒；以及无机保护层，其设置在所述有机感光层上并且具有5nm以下的表面粗糙度Ra。

Description

电子照相感光元件、处理盒以及图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种电子照相感光元件、处理盒以及图像形成装置。

背景技术

电子照相术是一种广泛且普遍用于复印机、打印机等的技术。近年来，出现了一种在电子照相图像形成装置中使用的电子照相感光元件(下文可简称为“感光元件”)的感光层表面设置表面层(保护层)的技术。

例如，作为感光元件的表面层已知的有硬质无机薄膜(例如，参考日本专利文献特开2007-310300、2008-268410和2010-181820号公报)。

还已知一种感光元件，其至少包括导电基底上的有机感光层，其中构成最外表面层的一层含有树脂以及二氧化硅颗粒(例如，参考日本专利文献特开07-261417和2008-176056号公报)。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种包括无机保护层的电子照相感光元件，其中与当所述无机保护层的表面粗糙度Ra超过5nm时相比，抑制了清洁刮板的变形的发生。

本发明的目的可通过以下特征达到。

根据本发明的第一方面，提供一种电子照相感光元件，其包括导电基底；有机感光层，其设置在所述导电基底上并且包括一构成表面的层，所述层含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及含有量为40重量％以上的二氧化硅颗粒；以及无机保护层，其设置在所述有机感光层上并且具有5nm以下的表面粗糙度Ra。

根据本发明的第二方面，所述无机保护层的表面粗糙度Ra为4.5nm以下。

根据本发明的第三方面，所述无机保护层的表面粗糙度Ra为4.0nm以下。

根据本发明的第四方面，所述无机保护层的表面粗糙度Ra为3.5nm以下。

根据本发明的第五方面，所述有机感光层包括依次堆叠在所述导电基底上的电荷产生层和电荷输送层，所述电荷输送层含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及含有量为40重量％以上的二氧化硅颗粒。

根据本发明的第六方面，所述二氧化硅颗粒的含有量为45重量％以上。

根据本发明的第七方面，所述二氧化硅颗粒的含有量为50重量％以上。

根据本发明的第八方面，所述二氧化硅颗粒的含有量为70重量％以下。

根据本发明的第九方面，所述二氧化硅颗粒的体积平均粒径为20nm以上且200nm以下。

根据本发明的第十方面，一种可装卸地连接到图像形成装置上的处理盒包括：根据权利要求1至9中任一项所述的电子照相感光元件。

根据本发明的第十一方面，一种图像形成装置包括：根据权利要求1至9中任一项所述的电子照相感光元件；充电单元，其对所述电子照相感光元件进行充电；潜像形成单元，其在处于充电状态的所述电子照相感光元件的表面形成潜像；显影单元，其利用调色剂将所述电子照相感光元件的所述表面上的所述潜像显影以形成调色剂图像；清洁单元，其去除所述电子照相感光元件的所述表面残留的调色剂；以及转印单元，其将所述电子照相感光元件的所述表面上的所述调色剂图像转印到记录介质上。

根据本发明的第一至第九方面中的任一方面，提供一种电子照相感光元件，其中与当所述无机保护层的表面粗糙度Ra大于5nm时相比，抑制了清洁刮板的变形的发生。

根据本发明的第十或第十一方面，提供一种处理盒或者一种图像形成装置，其中与当所述无机保护层的表面粗糙度Ra大于5nm时相比，抑制了清洁刮板的变形的发生。

附图说明

将基于下列附图详细说明本发明的示例性实施例，其中：

图1是示出根据示例性实施例的电子照相感光元件的示例层结构的示意性横截面图；

图2是示出根据示例性实施例的电子照相感光元件的另一种示例层结构的示意性横截面图；

图3是示出根据示例性实施例的电子照相感光元件的又一种示例层结构的示意性横截面图；

图4A和图4B是示出用于形成示例性实施例的电子照相感光元件的无机保护层的薄膜形成装置的示例的示意图；

图5是示出用于形成示例性实施例的电子照相感光元件的无机保护层的等离子体发生器的示例的示意图；

图6是示出根据示例性实施例的图像形成装置的示例的示意图；以及

图7是示出根据示例性实施例的图像形成装置的另一个示例的示意图。

具体实施方式

下面参照附图与示例性实施例对本发明作进一步详细说明。

电子照相感光元件

根据示例性实施例的电子照相感光元件包括：导电基底；有机感光层，其设置在导电基底上；以及无机保护层，其设置在有机感光层上。构成有机感光层的表面的一层含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及二氧化硅颗粒。二氧化硅颗粒相对于构成有机感光层的表面的整个层的含有量为40重量％以上。无机保护层的表面粗糙度Ra为5nm以下。

具体地，当有机感光层是单层有机感光层时，有机感光层含有电荷产生材料、电荷输送材料、粘合剂树脂以及相对于整个有机感光层为40重量％以上的二氧化硅颗粒。

相比之下，当有机感光层是功能分离型有机感光层时，有机感光层包括依次堆叠在导电基底上的电荷产生层和电荷输送层，电荷输送层含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及相对于整个电荷输送层为40重量％以上的二氧化硅颗粒。当电荷输送层包括两层或者两层以上时，构成表面层(电荷输送层的最外层)的电荷输送层含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及二氧化硅颗粒。

在有机感光层上形成无机保护层在现有技术中是已知的。然而，有机感光层具有柔韧性并且易于变形，而无机保护层坚硬并且往往韧性不佳。当作为无机保护层的下层的有机感光层发生变形时，无机保护层可能发生开裂。由于电子照相感光元件经常被置于与电子照相感光元件的表面接触布置的部件(例如中间转印体)的机械载荷下，很容易发生这种现象。

为解决此问题，构成有机感光层的表面的层被设计成含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及二氧化硅颗粒，使得二氧化硅颗粒作为有机感光层的增强材料。这样，认为有机感光层不易发生变形而无机保护层也不易发生开裂。

当作为增强材料的二氧化硅颗粒被大量(40重量％以上)包含在有机感光层中时，有机感光层的表面粗糙度易于增加(换句话说，感光层的表面易于粗糙化)，并且设置在有机感光层上(特别是，与有机感光层相接触)的无机保护层的表面粗糙度也易于增加(换句话说，感光元件的表面也易于粗糙化)。无机保护层的表面粗糙度的增加导致与无机保护层相接触的清洁刮板的举动不稳定，并且清洁刮板易于变形。

相比之下，根据示例性实施例的电子照相感光元件，设置在有机感光层上的无机保护层的表面粗糙度Ra被调节到5nm以下，使得即使当二氧化硅颗粒相对于构成有机感光层的表面的整个层的含有量较大(40重量％以上)时，清洁刮板的举动更稳定，并且抑制了清洁刮板的变形。

根据示例性实施例的电子照相感光元件，通过上述结构抑制了清洁刮板的变形。当清洁刮板的变形被抑制时，清洁刮板的不均匀磨损易于被抑制。特别地，更容易地抑制了清洁刮板在初始使用阶段的不均匀磨损。

下面参照附图对根据本示例性实施例的电子照相感光元件作进一步详细说明。在附图中，相同或等同的部分由相同的参考符号表示，并且省略其说明以免冗余。

图1是根据本示例性实施例的电子照相感光元件的示例的示意性横截面图。图2和图3是分别示出示例性实施例的电子照相感光元件的其它示例的示意性横截面图。

图1所示的电子照相感光元件7A是所谓的功能分离型感光元件(或多层感光元件)，其结构为：底涂层1设置在导电基底4上，并且电荷产生层2、电荷输送层3以及无机保护层5依次堆叠在底涂层1上。在电子照相感光元件7A中，电荷产生层2和电荷输送层3构成有机感光层。电荷输送层3含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及二氧化硅颗粒，并且二氧化硅颗粒相对于整个电荷输送层3的含有量为40重量％以上。

图2所示的电子照相感光元件7B也是功能分离型感光元件，其结构为：与图1所示的电子照相感光元件7A相同，功能被划分为电荷产生层2与电荷输送层3，并且电荷输送层3也属于功能分离型。图3所示的电子照相感光元件7C在同一层(单层型有机感光层6(电荷产生/电荷输送层))中含有电荷产生材料以及电荷输送材料。

在图2所示的电子照相感光元件7B中，底涂层1设置在导电基底4上，并且电荷产生层2、电荷输送层3B、电荷输送层3A以及无机保护层5依次堆叠在底涂层1上。在电子照相感光元件7B中，电荷输送层3A、电荷输送层3B以及电荷产生层2构成有机感光层。

电荷输送层3A含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及二氧化硅颗粒而构成，并且二氧化硅颗粒相对于整个电荷输送层3A的含有量为40重量％以上。电荷输送层3B至少含有电荷输送材料，并且可以含有二氧化硅颗粒或者不含二氧化硅颗粒。

图3所示的电子照相感光元件7C具有以下结构：底涂层1设置在导电基底4上，并且单层型有机感光层6以及无机保护层5依次堆叠在底涂层1上。单层型有机感光层6含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及二氧化硅颗粒，并且二氧化硅颗粒相对于单层型有机感光层6的含有量为40重量％以上。

在图1至图3所示的电子照相感光元件中，构成感光元件的表面的无机保护层5的表面粗糙度Ra被调节到5nm以下。

在图1至图3所示的电子照相感光元件中，底涂层1是可选的，根据需要可有可无。

下面，作为代表性示例，描述图1所示的电子照相感光元件7A的各个部件。描述中，有时省略参考符号。

导电基底

导电基底的示例包括含有金属(铝、铜、锌、铬、镍、钼、钒、铟、金、铂等)或合金(不锈钢等)的金属板、金属鼓以及金属带。导电基底的其它示例包括纸张、树脂薄膜以及通过进行涂布、气相沉积或者使用导电化合物(例如，导电聚合物和氧化铟)、金属(例如，铝、钯和金)或者合金的层压而制备的带。术语“导电”表示体积电阻率小于10¹³Ωcm。

当电子照相感光元件用于激光打印机时，导电基底的表面可能粗糙化，使得中心线平均粗糙度Ra为0.04μm以上且0.5μm以下。这是为了降低使用激光束辐射的过程中产生的干涉条纹。当使用非相干光作为光源时，防止干涉条纹的表面粗糙化是可选的，可根据需要实施或不实施。然而，表面粗糙化减少了由导电基底表面的不规则导致的缺陷的发生并延长了使用寿命。

表面粗糙化技术的示例包括湿珩磨，其涉及在导电基底上喷涂磨料悬浮液；无心研磨，其涉及将导电基底压在旋转研磨石上以持续进行研磨；以及阳极氧化。

表面粗糙化技术的另一种示例不涉及直接粗糙化导电基底的表面，相反，该技术涉及通过在树脂中使用含有分散导电或半导电粉末的分散液而在导电基底的表面形成一层，从而由分散在该层中的颗粒形成粗糙的表面。

阳极氧化表面粗糙化涉及在电解质溶液中阳极氧化作为阳极的金属(例如，铝)导电基底以便在导电基底的表面形成氧化膜。电解质溶液的示例包括硫酸溶液以及草酸溶液。然而，由阳极氧化形成的多孔阳极氧化膜具有化学活性且易受污染，并且根据环境而发生较大的电阻变化。从而，对多孔阳极氧化膜可以进行封孔处理，其中氧化膜的微孔被加压水蒸气中或沸水(可添加金属盐，例如镍盐)中的水化反应导致的体积膨胀堵塞，使得氧化物被转化为更稳定的水化氧化物。

例如，阳极氧化膜的厚度可以是0.3μm以上且15μm以下。当厚度处于此范围内时，阻隔性在注射时易于显现并且由于重复使用导致的残余电势的增加易于被抑制。

导电基底可以使用酸性处理溶液进行处理或者进行勃母石处理。

例如，使用酸性处理溶液进行处理可以按照以下方式进行。首先，制备含有磷酸、铬酸和氢氟酸的酸性处理溶液。例如，酸性处理溶液中磷酸、铬酸和氢氟酸的混合比为：磷酸10重量％以上且11重量％以下；铬酸3重量％以上且5重量％以下；以及氢氟酸0.5重量％以上且2重量％以下。所有酸的总浓度可以在13.5重量％以上且18重量％以下的范围内。例如，处理温度可以是42℃以上且48℃以下。薄膜的厚度可以是0.3μm以上且15μm以下。

勃母石处理通过在90℃以上且100℃以下将基底浸入纯水中5至60分钟或者通过在90℃以上且120℃以下使基底与加热的水蒸气接触5至60分钟而进行。薄膜的厚度可以是0.1μm以上且5μm以下。处理过的基底可以通过使用具有低薄膜溶解性能的电解质溶液进一步进行阳极氧化处理。这里，电解质的示例包括己二酸、硼酸、硼酸盐、磷酸盐、邻苯二甲酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐以及柠檬酸盐。

底涂层

例如，底涂层是含有无机颗粒和粘合剂树脂的层。

无机颗粒的示例包括粉末电阻(体积电阻率)为10²Ωcm以上且10¹¹Ωcm以下的无机颗粒。具有所述电阻率的无机颗粒的示例包括金属氧化物颗粒，例如氧化锡颗粒、氧化钛颗粒、氧化锌颗粒和氧化锆颗粒。具体地，可以使用氧化锌颗粒。

例如，测得的无机颗粒的BET比表面积为10m²/g以上。例如，无机颗粒的体积平均粒径可以是50nm以上且2000nm以下(或者可以是60nm以上且1000nm以下)。

例如，无机颗粒相对于粘合剂树脂的含有量为10重量％以上且80重量％以下，也可以是40重量％以上且80重量％以下。

无机颗粒可以进行表面处理。可以混合使用两种或两种以上进行过不同的表面处理或者具有不同的粒径的无机颗粒。

表面处理剂的示例包括硅烷偶联剂、钛酸盐基偶联剂、铝基偶联剂以及表面活性剂。优选硅烷偶联剂，更优选含有氨基的硅烷偶联剂。

含有氨基的硅烷偶联剂的示例包括(但不限于)3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及N,N-双(2-羟乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷。

两种或两种以上的硅烷偶联剂可以作为混合物使用。例如，一种含有氨基的硅烷偶联剂和另一种硅烷偶联剂可以组合使用。该另一种硅烷偶联剂的示例包括(但不限于)乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷以及3-氯丙基三甲氧基甲硅烷。

使用表面处理剂的表面处理方法可以是任何已知的方法，并且可以是干法或湿法。

处理中使用的表面处理剂的含有量相对于无机颗粒可以是0.5重量％以上且10重量％以下。

从提高电气性能的长期稳定性和载体阻挡性能的角度来说，底涂层可含有无机颗粒和电子接受化合物(受体化合物)。

电子接受化合物的示例包括电子输送物质。电子输送物质的示例包括诸如氯醌和四溴对苯醌的醌基化合物；四氰基对苯醌二甲烷基化合物；诸如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮的芴酮化合物；诸如2-(4-联苯)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑、2,5-双(4-萘基)-1,3,4-恶二唑和2,5-双(4-二乙氨基苯基)-1,3,4-恶二唑的恶二唑基化合物；氧杂蒽酮基化合物；噻吩化合物；以及诸如3,3',5,5'-四叔丁基联苯醌的联苯醌化合物。

具有蒽醌结构的化合物可作为电子接受化合物使用。具有蒽醌结构的化合物的示例包括羟基蒽醌化合物、氨基蒽醌化合物以及氨基羟基蒽醌化合物。其具体示例包括蒽醌、茜素、醌茜、蒽绛酚以及羟基茜草素。

电子接受化合物可以通过与无机颗粒共分散或者通过附着在无机颗粒上而包含在底涂层中。

将电子接受化合物附着到无机颗粒上的方法的示例包括湿法或干法。

例如，根据干法，在利用具有大剪切力的混合器对无机颗粒进行搅拌的同时，向其滴加或者连同干燥空气或氮气喷涂保持原状或溶解到有机溶剂中的电子接受化合物，使得电子接受化合物附着在无机颗粒的表面。电子接受化合物的滴加或喷涂可以在不高于溶剂的沸点的温度下进行。在电子接受化合物的滴加或喷涂之后，可以在100℃以上进行烘干。烘干可以在任何温度下进行任何时间，只要获得电子照相性能即可。

例如，根据湿法，在通过搅拌或者通过使用超声波、砂磨机、磨碎机、球磨机等将无机颗粒分散到溶剂中的同时，向其添加电子接受化合物，并且在搅拌或分散之后，去除溶剂以使电子接受化合物附着在无机颗粒的表面。去除溶剂的方法的示例包括过滤以及蒸馏。去除溶剂之后，可以在100℃以上进行烘干。烘干可以在任何温度下进行任何时间，只要获得电子照相性能。在湿法中，无机颗粒中含有的水可以在添加电子接受化合物之前去除。例如，无机颗粒可以在溶剂中搅拌以及加热以去除水或者可以使用溶剂共沸去除水。

附着电子接受化合物可以在通过使用表面处理剂对无机颗粒进行表面处理之前、之后或同时进行。

例如，电子接受化合物的含有量相对于无机颗粒为0.01重量％以上且20重量％以下，也可以是0.01重量％以上且10重量％以下。

底涂层中使用的粘合剂树脂的示例包括诸如缩醛树脂(例如聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯-顺丁烯二酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮醇酸树脂、尿素树脂、酚醛树脂、苯酚甲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂的已知聚合物材料；以及诸如锆螯合物、钛螯合物、铝螯合物、钛醇盐化合物、有机钛化合物和硅烷偶联剂的其它已知材料。底涂层中使用的粘合剂树脂的其它示例包括具有电荷输送基的电荷输送树脂以及导电树脂(例如，聚苯胺)。

在上述树脂中，上层中含有的不溶于涂布溶剂中的树脂可以作为底涂层中含有的粘合剂树脂使用。其示例包括诸如尿素树脂、酚醛树脂、苯酚甲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂的热固性树脂；以及通过固化剂和选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂和聚乙烯醇缩醛树脂组成的组中的至少一种树脂之间的反应获得的树脂。当这些粘合剂树脂中的两种或两种以上组合使用时，按需要设定混合比。

底涂层可以含有改善电气性能、环境稳定性和图像质量的各种添加剂。添加剂的示例包括诸如基于稠合多环和偶氮材料的电子输送颜料、锆螯合物、钛螯合物、铝螯合物、钛醇盐化合物、有机钛化合物和硅烷偶联剂的已知材料。尽管硅烷偶联剂按照上面讨论的方式在无机颗粒的表面处理中使用，它还可以作为添加剂添加到底涂层中。

作为添加剂使用的硅烷偶联剂的示例包括乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷以及3-氯丙基三甲氧基甲硅烷。

锆螯合物的示例包括丁氧基锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁氧基锆、乙酰乙酸乙酯丁氧基锆、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、磷酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁氧基锆、硬脂酸丁氧基锆以及异硬脂酸丁氧基锆。

钛螯合物的示例包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、聚乙酰丙酮钛、亚辛基乙醇酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙酯、三乙醇胺合钛以及聚羟基硬脂酸钛。

铝螯合物的示例包括异丙醇铝、单丁氧基二异丙醇铝、丁酸铝、二乙酰乙酸乙酯铝二异丙酯醇铝以及三(乙酰乙酸乙酯)铝。

这些添加剂可以单独使用，作为两种或两种以上化合物的混合物使用，或者作为两种或两种以上化合物的缩聚产物使用。

底涂层可以具有35以上的维氏硬度。为抑制云纹图像，底涂层的表面粗糙度(十点平均粗糙度)可以调节到1/(4n)λ至(1/2)λ的范围内，其中λ表示曝光用激光器的波长，而n表示上层的折射率。

可以在底涂层中添加树脂颗粒等以调节表面粗糙度。树脂颗粒的示例包括硅酮树脂颗粒以及交联聚甲基丙烯酸甲酯树脂颗粒。可以将底涂层的表面抛光以调节表面粗糙度。抛光技术的示例包括皮革抛光、喷砂、湿珩磨以及研磨。

底涂层可以通过任何已知的方法形成。例如，可以通过将上述成分添加到溶剂中制备用于形成底涂层的涂布溶液并涂敷涂布溶液以形成涂布薄膜，并且可以对涂布薄膜进行干燥，以及加热(如果需要的话)。

可使用已知的有机溶剂作为制备用于形成底涂层的涂布溶液的溶剂。有机溶剂的示例包括醇基溶剂、芳烃溶剂、卤代烃溶剂、酮基溶剂、酮醇基溶剂、醚基溶剂以及酯基溶剂。

这些溶剂的具体示例包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲氧基乙醇、乙二醇乙醚、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、醋酸正丁酯、二氧六环、四氢呋喃、亚甲基氯、氯仿、氯苯以及甲苯。

在制备用于形成底涂层的涂布溶液的过程中分散无机颗粒的技术的示例包括已知的技术，其中使用辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、胶体磨机以及油漆搅拌器。

将用于形成底涂层的涂布溶液涂敷到导电基底上的技术的示例包括已知的技术，例如刮刀涂布技术、线棒涂布技术、喷涂技术、浸渍涂布技术、珠涂布技术、气刀涂布技术以及幕式涂布技术。

例如，底涂层的厚度为15μm以上，也可以在20μm以上且50μm以下的范围内。

中间层

虽然附图中未示出，可以在底涂层和感光层之间进一步设置中间层。例如，中间层是含有树脂的层。中间层中使用的树脂的示例包括诸如缩醛树脂(例如聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯-顺丁烯二酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮醇酸树脂、酚醛树脂以及三聚氰胺树脂的高分子化合物。

中间层可以是含有有机金属化合物的层。中间层中使用的有机金属化合物的示例包括含有诸如锆原子、钛原子、铝原子、锰原子和硅原子的金属原子的有机金属化合物。中间层中使用的化合物可以单独使用，作为两种或两种以上化合物的混合物使用，或者作为两种或两种以上化合物的缩聚产物使用。

特别地，中间层可以是含有有机金属化合物的层，该有机金属化合物含有锆原子或硅原子。

中间层可以通过任何已知的方法形成。例如，可以通过将上述成分添加到溶剂中制备用于形成中间层的涂布溶液并涂敷涂布溶液以形成涂布薄膜，并且可以对涂布薄膜进行干燥，以及加热(如果需要的话)。涂敷用于形成中间层的溶液的技术的示例包括已知的技术，例如浸渍涂布技术、升降涂布技术、线棒涂布技术、喷涂技术、刮刀涂布技术、气刀涂布技术以及幕式涂布技术。

中间层的厚度可以设定为在0.1μm以上且3μm以下的范围内。中间层还可以作为底涂层。

电荷产生层

电荷产生层是含有电荷产生材料以及粘合剂树脂的层。电荷产生层可以是通过电荷产生材料的气相沉积形成的层。电荷产生材料的气相沉积层适用于诸如发光二极管(LED)或有机电致发光(EL)图像阵列的非相干光源作为光源的情况。

电荷产生材料的示例包括诸如双偶氮颜料和三偶氮颜料的偶氮颜料；诸如二溴蒽嵌蒽醌的稠合芳香族颜料；苝颜料；吡咯并吡咯颜料；酞菁颜料；氧化锌；以及三方晶系硒。

在上述材料中，可以使用金属酞菁颜料或无金属酞菁颜料作为电荷产生材料以允许使用近红外激光曝光。其具体示例包括日本专利文献特开5-263007和5-279591号公报中公开的羟基镓酞菁；日本专利文献特开5-98181号公报中公开的氯化镓酞菁；日本专利文献特开5-140472和5-140473号公报中公开的二氯化锡酞菁；以及日本专利文献特开4-189873号公报中公开的氧钛酞菁。

例如，为允许使用近紫外光曝光，电荷产生材料可以是日本专利文献特开2004-78147和2005-181992号公报中公开的诸如二溴蒽嵌蒽醌、硫靛颜料、四氮杂卟啉化合物、氧化锌、三方晶系硒或双偶氮颜料的稠合芳香族颜料。

上述电荷产生材料可以在使用诸如LED或有机EL图像阵列的非相干光源的情况下使用，该非相干光源的发射中心波长在450nm以上且780nm以下的范围内。然而，当感光层的厚度为20μm以下以提高分辨率时，感光层中的场强增加而基底的电荷注入导致的带电减少，这样容易产生被称为黑斑的图像缺陷。此现象在使用诸如三方晶系硒或酞菁颜料的电荷产生材料时较明显，该电荷产生材料是p型半导体并且容易产生暗电流。

相比之下，当使用诸如稠合芳香族颜料、苝颜料或偶氮颜料的n型半导体作为电荷产生材料时，尽管厚度较小，很少产生暗电流并且产生的被称为黑斑的图像缺陷更少。n型半导体的示例包括(但不限于)日本专利文献特开2012-155282号公报中段落0288至段落0291中描述的化合物(CG-1)至化合物(CG-27)。半导体是否是n型通过典型的飞行时间技术确定，其中确定流经半导体内的光电电流的极性并且允许电子(并非孔)作为载体而流动的化合物被确定为n型。

电荷产生层中使用的粘合剂树脂选自各种绝缘树脂。粘合剂树脂可以选自诸如聚(N-乙烯咔唑)、聚乙烯蒽、聚乙烯芘和聚硅烷的有机光电导聚合物。

粘合剂树脂的示例包括聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚芳酯树脂(双酚和芳香族二阶羧酸的缩聚产物等)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯氧基树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯吡啶树脂、纤维素树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、酪蛋白、聚乙烯醇树脂以及聚乙烯吡咯烷酮树脂。术语“绝缘”表示体积电阻率为10¹³Ωcm以上。这些粘合剂树脂单独使用或者作为两种或两种以上粘合剂树脂的混合物使用。

电荷产生材料与粘合剂树脂的重量混合比可以在10:1至1:10的范围内。

电荷产生层可以含有其它已知的添加剂。

电荷产生层可以通过任何已知的方法形成。例如，可以通过将上述成分添加到溶剂中制备用于形成电荷产生层的涂布溶液并涂敷涂布溶液以形成涂布薄膜，并且可以对涂布薄膜进行干燥，以及加热(如果需要的话)。电荷产生层还可以通过电荷产生材料的气相沉积形成。电荷产生层通过气相沉积的形成可以在使用稠合芳香族颜料或苝颜料作为电荷产生材料时采用。

制备用于形成电荷产生层的涂布溶液的溶剂的示例包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲氧基乙醇、乙二醇乙醚、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、醋酸正丁酯、二氧六环、四氢呋喃、亚甲基氯、氯仿、氯苯以及甲苯。这些溶剂可以单独使用或者作为两种或两种以上溶剂的混合物使用。

将颗粒(例如，电荷产生材料)分散到用于形成电荷产生层的涂布溶液中的技术包括使用诸如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机或卧式砂磨机的介质分散器，以及诸如搅拌器、超声波分散器、辊磨机和高压均质器的无介质分散器的技术。高压均质器的示例包括在高压下通过液体-液体碰撞或液体-壁碰撞将分散液分散的碰撞型均质器，或者使材料在高压下穿透窄通道的穿透型均质器。在进行分散时，将用于形成电荷产生层的涂布溶液中的电荷产生材料的粒径控制在0.5μm以下，优选为0.3μm以下，更优选为0.15μm以下是有效的。

将用于形成电荷产生层的涂布溶液涂敷到底涂层(或中间层)上的技术的示例包括诸如刮刀涂布技术、线棒涂布技术、喷涂技术、浸渍涂布技术、珠涂布技术、气刀涂布技术以及幕式涂布技术的典型技术。

例如，电荷产生层的厚度在某些情况下可以是0.1μm以上且5.0μm以下，并且在某些情况下可以是0.2μm以上且2.0μm以下。

电荷输送层

电荷输送层的组成

电荷输送层含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及二氧化硅颗粒。二氧化硅颗粒相对于整个电荷输送层的含有量为40重量％以上。

电荷输送材料的示例包括诸如对苯醌、氯醌、四溴对苯醌和蒽醌的醌基化合物；四氰基对苯醌二甲烷基化合物；诸如2,4,7-三硝基芴酮的芴酮化合物；氧杂蒽酮基化合物；苯甲酮基化合物；氰乙烯基化合物；以及乙烯基化合物。作为电荷输送材料的空穴传输化合物的示例包括三芳胺基化合物、联苯胺基化合物、芳基烷烃基化合物、芳基取代乙烯基化合物、对称二苯代乙烯基化合物、蒽基化合物以及腙基化合物。这些电荷输送材料为非限制性示例，并且可以单独使用或组合使用。

从电荷迁移性的角度来说，电荷输送材料可以是由以下结构式(a-1)表示的三芳胺衍生物或者是由以下结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物。

在结构式(a-1)中，Ar^T1、Ar^T2以及Ar^T3各自独立地表示取代或未取代的芳基、-C₆H₄-C(R^T4)＝C(R^T5)(R^T6)或-C₆H₄-CH＝CH-CH＝C(R^T7)(R^T8)。R^T4、R^T5、R^T6、R^T7以及R^T8各自独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基或者取代或未取代的芳基。

上述基团的取代物的示例包括卤素原子、有1至5个碳原子的烷基以及有1至5个碳原子的烷氧基。被有1至3个碳原子的烷基取代的取代氨基也可以作为上述基团的取代物。

在结构式(a-2)中，R^T91以及R^T92各自独立地表示氢原子、卤素原子、有1至5个碳原子的烷基以及有1至5个碳原子的烷氧基。R^T101、R^T102、R^T111以及R^T112各自独立地表示卤素原子、有1至5个碳原子的烷基、有1至5个碳原子的烷氧基、被有1或2个碳原子的烷基取代的氨基、取代或未取代的芳基、-C(R^T12)＝C(R^T13)(R^T14)或-CH＝CH-CH＝C(R^T15)(R^T16)。R^T12、R^T13、R^T14、R^T15以及R^T16各自独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基或者取代或未取代的芳基。Tm₁、Tm₂、Tn₁以及Tn₂各自独立地表示0以上且2以下的整数。

上述基团的取代物的示例包括卤素原子、有1至5个碳原子的烷基以及有1至5个碳原子的烷氧基。被有1至3个碳原子的烷基取代的取代氨基也可以作为上述基团的取代物。

在由结构式(a-1)表示的三芳胺衍生物以及由结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物中，从电荷迁移性的角度来说，优选具有“-C₆H₄-CH＝CH-CH＝C(R^T7)(R^T8)”的三芳胺衍生物以及具有“-CH＝CH-CH＝C(R^T15)(R^T16)”的联苯胺衍生物。

诸如聚(N-乙烯基咔唑)和聚硅烷的电荷输送材料作为聚合物电荷输送材料。具体地，可以使用日本专利文献特开8-176293和8-208820号公报中公开的聚酯类聚合物电荷输送材料。聚合物电荷输送材料可以单独使用或者与粘合剂树脂组合使用。

在本示例性实施例中，二氧化硅颗粒相对于整个电荷输送层的含有量为40重量％以上以抑制无机保护层的裂纹。从相同的角度来说，二氧化硅颗粒的含有量可以是45重量％以上，或者是50重量％以上。上限没有特别限制，并且可以是70重量％以下，优选65重量％以下，并且更优选60重量％以下，使得电荷输送层具有电荷输送性能。

二氧化硅颗粒的示例包括干法二氧化硅颗粒以及湿法二氧化硅颗粒。干法二氧化硅颗粒的示例包括通过燃烧硅烷化合物获得的火成二氧化硅(气相二氧化硅)以及通过爆燃金属硅粉获得的爆燃二氧化硅。湿法二氧化硅颗粒的示例包括通过硅酸钠与矿物酸之间的中和反应获得的湿二氧化硅颗粒(在碱性条件下合成和聚合的沉淀二氧化硅与在酸性条件下合成和聚合的二氧化硅凝胶颗粒)；通过碱化和聚合酸性硅酸盐获得的胶体二氧化硅颗粒(二氧化硅溶胶颗粒)；以及通过有机硅烷化合物(例如，烷氧基硅烷)的水解获得的二氧化硅溶胶凝胶颗粒。

在上述二氧化硅颗粒中，从抑制由残余电势的产生以及电气性能的其它劣化导致的图像缺陷(抑制细线再现性的劣化)的角度来说，优选表面硅烷醇基更少且具有低孔隙率结构的火成二氧化硅颗粒。

二氧化硅颗粒的体积平均粒径优选为20nm以上且200nm以下，更优选为40nm以上且150nm以下，进一步更优选为50nm以上且120nm以下，并且最优选为50nm以上且110nm以下。

当体积平均粒径在上述范围内的二氧化硅颗粒与粘度平均分子量为50,000以下(优选小于50,000)的下述粘合剂树脂组合使用时，更容易降低电荷输送层的表面粗糙度并且更容易降低设置在电荷输送层上的无机保护层的表面粗糙度。该组合还使得更容易将电荷输送层的表面粗糙度控制在5nm以下。

二氧化硅颗粒的体积平均粒径通过以下方式测量：将二氧化硅颗粒与层分离，使用扫描电子显微镜(SEM)在40,000倍下观察二氧化硅颗粒中的100颗初级颗粒，通过初级颗粒的图像分析测量各颗粒的最长轴和最短轴，根据中间值确定等效圆直径，根据获得的等效圆直径的累积频率确定50％直径(D50v)，并将结果假定为二氧化硅颗粒的体积平均粒径。

二氧化硅颗粒可以通过疏水剂进行表面处理。表面处理减少了二氧化硅颗粒表面的硅烷醇基的含有量，并且易于抑制残余电势的产生。疏水剂的示例包括诸如氯硅烷、烷氧基硅烷和硅氮烷的常见硅烷化合物。其中，从容易抑制残余电势的产生的角度来说，优选具有三甲基甲硅烷基、癸基甲硅烷基或苯基甲硅烷基的硅烷化合物。换句话说，二氧化硅颗粒的表面可以具有三甲基甲硅烷基、癸基甲硅烷基或苯基甲硅烷基。

具有三甲基甲硅烷基的硅烷化合物的示例包括三甲基氯硅烷、三甲基甲氧基硅烷以及1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷。具有癸基甲硅烷基的硅烷化合物的示例包括癸基三氯硅烷、癸基二甲基氯硅烷以及癸基三甲氧基硅烷。具有苯基甲硅烷基的硅烷化合物的示例包括三苯基甲氧基硅烷以及三苯基氯硅烷。

例如，疏水化二氧化硅颗粒的缩合比(二氧化硅颗粒中SiO₄-键的Si-O-Si的比例，下文称为“疏水剂缩合比”)相对于二氧化硅颗粒表面的硅烷醇基为90重量％以上，优选为91重量％以上，更优选为95重量％以上。当疏水剂缩合比在上述范围内时，减少了二氧化硅颗粒上的硅烷醇基并且更容易抑制残余电势的产生。

疏水剂缩合比表示缩合硅原子与通过核磁共振(NMR)在缩合部分中检测到的能够粘合到硅原子上的所有位置之间的比，并且通过以下方式测量。

首先，将二氧化硅颗粒与层分离。利用布鲁克公司(Bruker Corporation)制造的AVANCE III 400对分离的二氧化硅颗粒进行Si CP/MAS NMR分析以根据取代SiO的数量确定峰面积。双取代(Si(OH)₂(0-Si)₂-)、三取代(Si(OH)(0-Si)₃-)以及四取代(Si(0-Si)₄-)片段的值分别假定为Q2、Q3以及Q4。通过公式(Q2×2+Q3×3+Q4×4)/4×(Q2+Q3+Q4)给出疏水剂缩合比。

例如，二氧化硅颗粒的体积电阻率为10¹¹Ω·cm以上，优选为10¹²Ω·cm以上，更优选为10¹³Ω·cm以上。当二氧化硅颗粒的体积电阻率在上述范围内时，抑制了电气性能的劣化。

二氧化硅颗粒的体积电阻率通过以下方式测量。测量温度为20℃，湿度为50％RH。

首先，将二氧化硅颗粒与层分离。将作为测量对象的分离二氧化硅颗粒放在配有20cm²电极板的圆形夹具的表面，使得由二氧化硅颗粒形成的层的厚度为1mm以上且3mm以下。将相同的20cm²电极板放在二氧化硅颗粒层上以使二氧化硅颗粒层夹在电极板之间。为消除二氧化硅颗粒之间的空隙，对放在二氧化硅颗粒层上的电极板施加4kg的载荷，接着测量二氧化硅颗粒层的厚度(cm)。夹住疏水性二氧化硅颗粒层的两个电极板连接到静电计和高压发电机上。对两个电极施加高电压以形成预定电场，并测量当时流经的电流的值(A)以计算二氧化硅颗粒的体积电阻率(Ω·cm)。二氧化硅颗粒的体积电阻率(Ω·cm)的计算公式如下：

ρ＝E×20/(I-I₀)/L

其中，ρ表示疏水性二氧化硅颗粒的体积电阻率(Ω·cm)，E表示施加的电压(V)，I表示电流值(A)，I₀表示施加的电压为0V时的电流值(A)，而L表示疏水性二氧化硅颗粒层的厚度(cm)。评价时，采用施加的电压为1,000V时的体积电阻率。

电荷输送层中使用的粘合剂树脂没有特别限制，并且可以具有50,000以下的粘度平均分子量。为更容易降低电荷输送层的表面粗糙度且更容易降低电荷输送层上的无机保护层的表面粗糙度，粘合剂树脂的粘度平均分子量优选小于50,000，更优选为45,000以下，更优选为40,000以下，进一步更优选为38,000以下，再进一步更优选为35,000以下，并且最优选为30,000以下。粘度平均分子量的下限没有特别限制，但从维持粘合剂树脂的性能的角度来说可以是20,000以上。

粘合剂树脂的粘度平均分子量通过以下单点测定方法测量。首先，将无机保护层从作为测量对象的感光元件中去除。接着，使待测量感光层暴露。刮除感光层的一部分以制备测量样品。接着，将粘合剂树脂从测量样品中提取出来。在100cm³的二氯甲烷中，溶解1g提取的粘合剂树脂，并利用乌别洛特粘度计在25℃的测量环境下测量所得产物的比粘度ηsp。接着，根据公式ηsp/c＝[η]+0.45[η]²c(其中，c表示浓度(g/cm³))测定固有粘度[η](cm³/g)，并根据H.Schnell给出的公式[η]＝1.23×10^-4Mv^0.83测定粘度平均分子量Mv。

粘合剂树脂的具体示例包括聚碳酸酯树脂(诸如双酚A、双酚Z、双酚C和双酚TP及其共聚物树脂的均聚物树脂)、聚芳酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚醋酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐共聚物、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、苯酚甲醛树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-醇酸树脂、聚(N-乙烯咔唑)树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂以及聚苯醚树脂。这些粘合剂树脂单独使用或者两种或两种以上组合使用。电荷输送材料与粘合剂树脂的重量混合比可以在10:1至1:5的范围内。

由于更容易降低电荷输送层的表面粗糙度且更容易降低电荷输送层上的无机保护层的表面粗糙度，在上述粘合剂树脂中优选聚碳酸酯树脂(诸如双酚A、双酚Z、双酚C和双酚TP及其共聚物树脂的均聚物树脂)。聚碳酸酯树脂可以单独使用或者两种或两种以上组合使用。出于同样的观点，在聚碳酸酯树脂中优选双酚Z均聚聚碳酸酯树脂。

电荷输送材料的性能

在本示例性实施例中，例如，从更容易降低电荷输送层上的无机保护层的表面粗糙度的角度来说，其上形成有无机保护层的电荷输送层的表面的表面粗糙度Ra(算术平均表面粗糙度Ra)小于5nm，优选为4.5nm以下，更优选为4nm以下，进一步更优选为3nm以下，并且最优选为2.5nm以下。下限没有特别限制，并且可以是1nm以上，或者更优选为1.2nm以上。测量限度为1nm，并且难以测量小于1nm的表面粗糙度。

在本示例性实施例中，由于其上形成有无机保护层的电荷输送层的表面的表面粗糙度Ra(算术平均表面粗糙度Ra)较低，对于采用探针式表面粗糙度计测量表面粗糙度具有局限性。因此，在本示例性实施例中，利用原子力显微镜(AFM)测量表面粗糙度Ra。

具体地，首先将无机保护层分离以暴露待测量的表面。例如，利用切割器切割这一层的一部分以获得测量样品。利用原子力显微镜(日本精工公司(Seiko InstrumentsInc.)制造的Nanopics1000)在测量面积为400μm²、扫描速度为640的条件下分析和观察测量样品。测定四个角与扫描区域中心的25μm²区域中的算术平均表面粗糙度Ra。

例如，电荷输送层的弹性模量为5GPa以上，并且可以是6GPa以上。当电荷输送层的弹性模量在上述范围内时，容易抑制无机保护层的开裂。例如，电荷输送层的弹性模量可以通过控制二氧化硅颗粒的粒径和含有量或者通过调节电荷输送材料的类型和含有量而在上述范围内调节。

电荷输送层的弹性模量通过以下方式测量。

首先，去除无机保护层以暴露待测量的层。利用切割器切割这一层的一部分以获得测量样品。利用MTS系统公司(MTS Systems Corporation)制造的Nano Indenter SA2通过连续刚度测量(CSM)(美国专利号4848141)分析测量样品以获得深度剖面，并通过在30nm至100nm的压入深度下观察到的值计算平均值。

例如，电荷输送层的厚度为10μm以上且40μm以下，优选为10μm以上且35μm以下，并且更优选为15μm以上且30μm以下。当电荷输送层的厚度在此范围内时，容易抑制无机保护层的开裂与残余电势的产生。

电荷输送层的形成

电荷输送层可以通过任何可用的形成方法形成。例如，通过将上述成分添加到溶剂中制备用于形成电荷输送层的涂布溶液，使用涂布溶液形成涂布薄膜，并对涂布薄膜进行干燥，以及加热(如果需要的话)以形成电荷输送层。

对电荷产生层涂敷用于形成电荷输送层的涂布溶液的技术的示例包括已知的技术，例如浸渍涂布技术、升降涂布技术、线棒涂布技术、喷涂技术、刮刀涂布技术、气刀涂布技术以及幕式涂布技术。

将颗粒(例如，二氧化硅颗粒或氟碳树脂颗粒)分散到用于形成电荷输送层的涂布溶液中时，采用诸如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机或卧式砂磨机的介质分散器，或者诸如搅拌器、超声波分散器、辊磨机或高压均质器的无介质分散器。高压均质器的示例包括在高压下通过液体-液体碰撞或液体-壁碰撞将分散液分散的碰撞型均质器，或者使材料在高压下穿透窄通道的穿透型均质器。

无机保护层

无机保护层的组成

无机保护层是含有无机材料的层。

无机材料的示例包括氧化物基、氮化物基、碳基和硅基无机材料，因为它们为保护层提供充分的机械强度和光透射性能。

氧化物基无机材料的示例包括诸如氧化镓、氧化铝、氧化锌、氧化钛、氧化铟、氧化锡和氧化硼的金属氧化物，以及上述金属氧化物的混合晶体。氮化物基无机材料的示例包括诸如氮化镓、氮化铝、氮化锌、氮化钛、氮化铟、氮化锡和氮化硼的金属氮化物，以及上述金属氮化物的混合晶体。碳基和硅基无机材料的示例包括类金刚石碳(DLC)、非晶碳(a-C)、氢化非晶碳(a-C:H)、氢化和氟化非晶碳(a-C:H:F)、非晶碳化硅(a-SiC)、氢化非晶碳化硅(a-SiC:H)、非晶硅(a-Si)以及氢化非晶硅(a-Si:H)。无机材料可以是氧化物和氮化物基无机材料的混合晶体。

在上述无机材料中，金属氧化物具有优异的机械强度和光透射性能、n型导电率以及优异的导电率可控性。因此，可以使用金属氧化物，特别是第13族元素的氧化物(特别是氧化镓)形成无机保护层。

也就是说，无机保护层可以至少含有第13族元素(特别是镓)和氧，还可以可选地根据需要含有氢。掺杂氢有利于控制含有第13族元素(特别是镓)和氧的无机保护层的各种性能。例如，在含有镓、氧和氢的无机保护层(例如，含有含氢的氧化镓的无机保护层)中，将[O]/[Ga]组成比从1.0更改为1.5有助于将体积电阻率控制在10⁹Ω·cm以上且10¹⁴Ω·cm以下的范围内。

除上述无机材料以外，无机保护层还可以含有依次选自C、Si、Ge和Sn中的至少一种元素，使得无机保护层为n型。如果导电类型为p型，无机保护层可以含有选自N、Be、Mg、Ca和Sr中的至少一种元素。

如果无机保护层含有镓、氧和氢(氢为可选项，根据需要可有可无)，从获得优异的机械强度、光透射性能、柔韧性和导电率可控性的角度来说，元素组成比可以如下。

例如，无机保护层中镓与所有组成元素的比优选为15原子％以上且50原子％以下，更优选为20原子％以上且40原子％以下，并且最优选为20原子％以上且30原子％以下。

例如，无机保护层中氧与所有组成元素的比优选为30原子％以上且70原子％以下，更优选为40原子％以上且60原子％以下，并且最优选为45原子％以上且55原子％以下。

例如，无机保护层中氢与所有组成元素的比优选为10原子％以上且40原子％以下，更优选为15原子％以上且35原子％以下，并且最优选为20原子％以上且30原子％以下。

氧/镓原子比优选为1.50以上且2.20以下，并且更优选为1.6以上且2.0以下。

组成无机保护层的各元素的元素组成比、原子比等通过卢瑟福背散射(下文称为“RBS”)确定。厚度方向上的分布也通过RBS确定。

在RBS中，采用NEC公司(National Electrostatics Corporation(NEC))制造的3SDH Pelletron作为加速器，采用RBS-400(由CE&A Co.,Ltd.制造)作为终端站(endstation)，并采用3S-R10作为系统。分析中还采用CE&A Co.,Ltd.开发的HYPRA程序等。

RBS测量条件如下：He++离子束能量为2.275eV；检测角度为160°；相对于入射光束的掠射角为大约109°。

RBS测量通过以下方式进行。

首先，垂直于样品施加He++离子束，并且相对于离子束以160°的角度定位检测器以测量背散射He的信号。通过检测到的He的能量和强度确定组成比和薄膜厚度。可以在两种检测角度下测量光谱以提高确定组成比和薄膜厚度的精确度。在具有不同深度方向分辨率和背散射动力学的两个检测角度下进行测量并进行交叉检查可提高精确度。

由靶原子背散射的He原子的数量仅通过三种因素确定，即：1)靶原子的原子数；2)散射前He原子的能量；以及3)散射角。根据检测到的组成通过计算预测浓度，并利用浓度确定厚度。确定浓度的误差界限在20％以内。

氢比例通过氢前向散射(下文简称为“HFS”)确定。在HFS测量中，采用NEC公司(National Electrostatics Corporation(NEC))制造的3SDH Pelletron作为加速器，采用RBS-400(由CE&A Co.,Ltd.制造)作为终端站，并采用3S-R10作为系统。分析中还采用CE&ACo.,Ltd.开发的HYPRA程序等。HFS测量条件如下：He++离子束能量为2.275eV；检测角度为160°；相对于入射光束的掠射角为30°。

在HFS测量中，相对于He++离子束以30°的角度定位检测器，并且相对于法线以75°的角度定位样品以获得由样品正向散射的氢的信号。在此过程中，可以用铝箔覆盖检测器以去除用氢散射的He原子。可以通过利用阻止本领归一化参考样品和实测样品的氢计数并比较归一化的计数进行定量测定。将由Si和Si中经离子注入的H构成的样品以及白云母作为参考样品。已知白云母的氢浓度为6.5原子％。例如，通过减去附着在清洁Si表面上的H原子的数量校正氢计数以便计数出附着在最外层表面上的H。

无机保护层的性能

无机保护层在厚度方向上可以具有组成比分布或者根据目的可以具有多层结构。

无机保护层优选诸如微晶薄膜、多晶薄膜或非晶薄膜的非单晶薄膜。优选非晶薄膜，因为它具有光滑、平整的表面；从硬度的角度来说，更优选微晶薄膜。

无机保护层的生长截面可以具有柱状结构。从可滑动性的角度来说，生长截面可以具有高度平整的结构，因此可以是非晶质。通过由反射式高能电子衍射(RHEED)测量获得的衍射图中存在或不存在点和线确定结晶度和非晶质。

例如，无机保护层的体积电阻率为10⁶Ω·cm以上，也可以是10⁸Ω·cm以上。当体积电阻率在此范围内时，很少有电荷在表面方向上流动，并且顺利地形成静电潜像。

通过利用NF公司(NF Corporation)制造的LCR测量仪ZM2371在1kHz的频率和1V的电压下测量电阻值并根据测得的电阻值、电极面积和样品厚度计算体积电阻率而确定体积电阻率。

测量样品可以是通过，在与形成待测无机保护层和通过真空气相沉积在沉积层上沉积金电极相同的条件下，在铝基底上形成一层而制备的样品。或者，测量样品可以是通过将无机保护层与已经制备的电子照相感光元件分离，部分刻蚀分离的无机保护层，并将刻蚀的无机保护层夹在一对电极之间而制备的样品。

无机保护层的弹性模量为30GPa以上且80GPa以下，也可以是40GPa以上且65GPa以下。当弹性模量在此范围内时，可能抑制无机保护层中的刻痕(凹痕)产生、开裂以及分离。

利用MTS系统公司(MTS Systems Corporation)制造的Nano Indenter SA2通过连续刚度测量(CSM)(美国专利号4848141)获得深度剖面，并根据在30nm至100nm的压入深度下观察到的值计算平均值而确定弹性模量。测量条件如下：

测量环境：23℃，55％RH

使用的硬度计压头：由金刚石制成的等边三角锥硬度计压头(Berkovich硬度计压头)

测试模式：CSM模式

测量样品可以是通过在与形成待测无机保护层相同的条件下在基底上形成薄膜而制备的样品，或者可以是通过将无机保护层与已经制备的电子照相感光元件分离并部分刻蚀分离的无机保护层而制备的样品。

例如，无机保护层的厚度可以是0.2μm以上且10.0μm以下，或者可以是0.4μm以上且5.0μm以下。当厚度在此范围内时，可能抑制无机保护层的刻痕(凹痕)产生、开裂以及分离。

在本示例性实施例中，例如，无机保护层的表面的表面粗糙度Ra(算术平均表面粗糙度Ra)为5nm以下。从进一步抑制清洁刮板的变形的角度来说，表面粗糙度Ra优选小于5nm，更优选为4.5nm以下，进一步更优选为4nm以下，并且最优选为3.5nm以下。下限没有特别限制，并且可以是1nm以上或者1.2nm以上或者2nm以上。

在某些情况下，无机保护层的表面粗糙度Ra可能不会极低。例如，通过将下限设定为2nm以上减小了初始阶段与清洁刮板相接触的无机保护层的面积，由此降低了转矩。降低转矩有助于避免清洁刮板在初始阶段发生的故障。测量限度为1nm，并且难以测量小于1nm的表面粗糙度。

本示例性实施例中的无机保护层的表面粗糙度Ra利用原子力显微镜(AFM)测量。具体地，采用切割器等切割包括无机保护层的有机感光层的一部分以获得测量样品。利用原子力显微镜(日本精工公司(Seiko Instruments Inc.)制造的Nanopics1000)在测量面积为400μm²、扫描速度为640的条件下测量和分析测量样品。取扫描区域四个角与中心的25μm²区域中的算术平均表面粗糙度Ra的平均值，并将结果假定为表面粗糙度Ra。

在本示例性实施例中，例如，用于将无机保护层的表面粗糙度控制在上述范围内的方法可以是以下方法：涉及在电荷输送层的表面形成无机保护层的方法，该表面具有小于5nm的表面粗糙度；或者涉及将电荷产生层上形成的无机保护层的表面抛光的方法。

例如，当通过诸如下述等离子体化学气相沉积(CVD)的气相生长法形成无机保护层使得无机保护层与电荷输送层相接触设置时，有时在无机保护层的表面形成与电荷输送层上的不规则的形状相同的形状。由此，在形成表面粗糙度Ra在上述范围内的无机保护层时，其上将形成无机保护层的电荷输送层的表面的表面粗糙度Ra被调节到小于5nm。其结果，无机保护层的表面粗糙度Ra被控制在上述范围内。

在利用涉及将无机保护层的表面抛光的方法获得表面粗糙度Ra在上述范围内的无机保护层的情况下，可以将无机保护层抛光，使得表面粗糙度Ra在上述范围内，并且没有特别限制其上形成有无机保护层的电荷输送层的表面的表面粗糙度Ra。其上设置有无机保护层的电荷输送层的表面的表面粗糙度Ra可以是5nm以下或者可以超过5nm。

抛光无机保护层的表面的技术没有限制，并且可以是任何已知的技术。其示例包括喷砂、液体珩磨、皮革抛光以及诸如利用抛光片材(研磨薄膜等)进行抛光的机械抛光。

以具体细节描述采用研磨薄膜的抛光技术作为示例。无机保护层形成之后，通过在供应水的同时将抛光片材压在感光元件上而对感光元件进行抛光。具体地，将不同磨料粒径的研磨薄膜一个接一个地压在感光元件上以进行抛光。由此，无机保护层的表面粗糙度Ra被控制在上述范围内。

无机保护层的形成

用于形成保护层的技术的示例包括诸如等离子体化学气相沉积(CVD)技术、金属有机化学气相沉积技术、分子束外延技术、气相沉积和溅射的常用气相薄膜形成技术。

下面，在参照附图描述薄膜形成装置的示例的同时将无机保护层作为具体示例进行描述。尽管以下描述涉及形成含有镓、氧和氢的无机保护层的方法，但方法不限于此。根据无机保护层的预期组成，可以采用任何常用的方法。

图4A和图4B分别是形成根据示例性实施例的电子照相感光元件的无机保护层时使用的薄膜形成装置的示例的示意图。图4A是薄膜形成装置从侧面看的示意性横截面图，图4B是薄膜形成装置沿图4A中的IVB-IVB线截取的示意性横截面图。在图4A和图4B中，参考符号210表示沉积室，211表示排气口，212表示基底旋转单元，213表示基底支撑单元，214表示基底，215表示进气管，216表示具有注射由进气管215引入的气体的开口的喷头，217表示等离子体扩散单元，218表示高频电源供应单元，219表示板状电极，220表示进气管，并且221表示高频放电管。

在图4A和图4B所示的薄膜形成装置中，连接到真空排出器(附图中未示出)上的排气口211设置在沉积室210的一端。包括高频电源供应单元218、板状电极219以及高频放电管221的等离子体发生器设置在沉积室210上与安装有排气口211的一侧相对的一侧上。

该等离子体发生器由高频放电管221、安装在高频放电管221内并具有位于排气口211侧的放电表面的板状电极219，以及设置在高频放电管221外部并连接到与放电表面相对的板状电极219的表面上的高频电源供应单元218组成。向高频放电管221内部供应气体的进气管220连接到高频放电管221上，并且进气管220的另一端连接到第一气体供应源(附图中未示出)上。

可使用图5所示的离子发生器代替图4A和图4B所示的薄膜形成装置中的离子发生器。图5是示出在图4A和图4B所示的薄膜形成装置中使用的离子发生器的另一种示例的示意图。图5是离子发生器的侧视图。在图5中，参考符号222表示高频线圈，223表示石英管，并且220与图4A和图4B所示的220相同。离子发生器包括石英管223以及沿石英管223的外周表面设置的高频线圈222。石英管223的一端连接到沉积室210(图5中未示出)上。石英管223的另一端连接到向石英管223的内部引入气体的进气管220上。

参照图4A和图4B，具有棒状并沿板状电极219的放电表面延伸的喷头216连接到板状电极219的放电表面侧上，并且喷头216的一端连接到进气管215上。进气管215连接到设置在沉积室210外部的第二气体供应源(附图中未示出)上。基底旋转单元212安装在沉积室210内。基底214具有圆筒形状并且可以通过基底支撑单元213载置到基底旋转单元212上，使得基底214以喷头216的纵向与基底214的轴向重叠的方式面向喷头216。在薄膜沉积过程中，基底旋转单元212旋转以在圆周方向上转动基底214。基底214的示例为包括多层的感光元件，该多层相当于事先形成的有机感光层。

例如，无机感光层的形成方式如下。

首先，通过进气管220将氧气(或氦(He)稀释氧气)、氦(He)气以及氢(H₂)气(氢为可选，根据需要可有可无)引入高频放电管221的内部，同时从高频电源供应单元218向板状电极219供应13.56MHz无线电波。在此过程中，形成从板状电极219的放电表面侧向排气口211径向伸展的等离子体扩散单元217。由进气管220引入的气体在沉积室210内从板状电极219侧向排气口211侧流动。板状电极219可以被接地屏蔽包围。

接着，通过进气管215和位于作为激活单元的板状电极219下游的喷头216向沉积室210内引入三甲基镓气体，以便在基底214的表面形成含有镓、氧和氢的非单晶薄膜。例如，将其上形成有有机感光层的基底作为基底214。

在无机保护层的沉积过程中，由于使用了具有有机感光层的有机感光元件，基底214的表面的温度为150℃以下，优选为100℃以下，并且更优选为30℃至100℃。

即使沉积开始时基底214的表面的温度为150℃以下，由于等离子体的影响，温度可能变得高于150℃。在所述情况下，有机感光层可能被热损坏。因此，将在考虑此影响的情况下控制基底214的表面温度。

基底214的表面的温度可以通过使用加热和/或冷却装置(附图中未示出)进行控制，或者可以由于放电而自然增加。在基底214被加热的情况下，可以将加热器安装到基底214的外侧或内侧。在基底214被冷却的情况下，可以提供冷却用气体或液体以在基底214的内侧循环。

在需要避免由于放电导致的基底214的表面温度增加的情况下，可以通过调节向基底214的表面供应的高能气体流量而有效地避免温度增加。在所述情况下，调节诸如气体流速、放电输出和压力的条件以获得预期温度。

可以使用含有铝的有机金属化合物或者诸如乙硼烷的氢化物代替三甲基镓气体。它们中的两种或两种以上可以作为混合物使用。例如，在形成无机保护层的初始阶段，可以通过进气管215和喷头216向沉积室210内引入三甲基铟，以便在基底214上形成含有氮和铟的薄膜。在所述情况下，此薄膜吸收在后续薄膜沉积过程中产生并且使有机感光层退化的紫外线。因此，抑制了薄膜沉积过程中由于紫外线的产生对有机感光层造成的损坏。

为在薄膜沉积过程中进行掺杂剂的掺杂，将气态SiH₃或SnH₄用于n型掺杂，并将气态双(环戊二烯基)镁、二甲基钙、二甲基锶等用于p型掺杂。为对表面层掺杂掺杂剂原子，可以采用诸如热扩散技术或离子注入技术的常用技术。例如，具体地，通过进气管215和喷头216向沉积室210内引入含有至少一种掺杂剂原子的气体以获得具有诸如n类或p类的特定导电类型的无机保护层。

在图4A、图4B和图5所示的薄膜形成装置中，可以通过提供多个激活装置而独立地控制由放电能量形成的活性氮或活性氢。或者，可以使用同时含有氮原子和氢原子的气体，例如NH₃。或者，可以使用H₂。可以采用由有机金属化合物产生自由活性氢的条件。

由此，基底214的表面以受控方式存在激活的碳原子、镓原子、氮原子、氢原子等。激活的氢原子具有诱导来自碳氢基团，例如构成有机金属化合物的甲基和乙基，的分子形式氢原子的解吸的效果。因此，形成构成三维键的硬薄膜(无机保护层)。

图4A、图4B和图5所示的薄膜形成装置的等离子体发生器使用高频振荡器，然而，离子发生器不限于此。例如，可以使用微波振荡器、电子回旋共振等离子体源或者螺旋波等离子体源。高频振荡器可以是感应式或电容式。可以组合使用两台或两台以上不同类型的装置，或者可以组合使用两台或两台以上相同类型的装置。可以使用高频振荡器抑制基底214表面温度的升高。或者，可以提供抑制热辐射的装置。

在使用两台或两台以上不同类型的等离子体发生器的情况下，可以进行调节使得在相同的压力下同时诱导放电。在进行放电的区域与进行沉积的区域(基底载置的区域)之间可以存在压力差。这些装置可以相对于气流连续地布置，气流在薄膜形成装置中从气体引入的部分向气体排放的部分流动。或者，装置可以布置成所有的装置面对基底的沉积表面。

例如，当两种类型的等离子体发生器相对于图4A和图4B所示的薄膜形成装置中的气流连续地布置时，喷头216作为电极并诱导沉积室210内的放电的第二等离子体发生器。例如，在所述情况下，通过进气管215向喷头216施加高频电压，使得通过将喷头216作为电极在沉积室210内发生放电。或者，代替使用喷头216作为电极，在基底214与沉积室210内的板电极219之间配置筒状电极，并使用筒状电极诱导沉积室210内的放电。例如，在相同的压力下使用两种不同类型的等离子体发生器的情况下，当使用微波振荡器和高频振荡器时，激发物种的激发能量显著变化，这对控制薄膜的质量有效。可以在大约大气压(70,000Pa以上且110,000Pa以下)下进行放电。在大约大气压下进行放电时，可以使用氦(He)作为载气。

例如，通过以下方式形成无机保护层：将其上形成有有机感光层的基底214放入沉积室210中并引入不同组成的混合气体以形成无机保护层。

例如，在将进行高频放电的情况下，可以将频率调节至10kHz以上且50MHz以下的范围内以便在低温下形成高质量薄膜。输出取决于基底214的尺寸，并且相对于基底的表面积可以在0.01W/cm²以上且0.2W/cm²以下的范围内。基底214的旋转速度可以在0.1rpm以上且500rpm以下的范围内。

在以上描述中，描述了电子照相感光元件的示例，其中有机感光层为功能分离型而电荷输送层为单层型。在图2所示的电子照相感光元件的示例中(有机感光层为功能分离型而电荷输送层为多层型)，与无机保护层5相接触的电荷输送层3A可以具有与图1所示的电子照相感光元件的电荷输送层3相同的结构，而不与无机保护层5接触的电荷输送层3B可以具有与典型电荷输送层相同的结构。电荷输送层3A的厚度可以是1μm以上且15μm以下。电荷输送层3B的厚度可以是15μm以上且29μm以下。

在图3所示的电子照相感光元件的情况下(有机感光层为单层型的示例)，单层型有机感光层6(电荷产生/电荷输送层)可以具有与电子照相感光元件的电荷输送层3相同的结构，掺入电荷产生材料的情况除外。单层型有机感光层6中的电荷产生材料的含有量相对于整个单层型有机感光层可以是25重量％以上且50重量％以下。单层型有机感光层6的厚度可以是15μm以上且30μm以下。

图像形成装置(以及处理盒)

根据示例性实施例的图像形成装置包括：电子照相感光元件；充电单元，其对电子照相感光元件的表面进行充电；静电潜像形成单元，其在电子照相感光元件的充电表面上形成静电潜像；显影单元，其通过使用含有调色剂的显影剂将电子照相感光元件表面的静电潜像显影以形成调色剂图像；转印单元，其将调色剂图像转印到记录介质的表面上；以及清洁单元，其具有清洁电子照相感光元件的表面的清洁刮刀。将上述示例性实施例的电子照相感光元件作为电子照相感光元件。

本示例性实施例的图像形成装置适用于常用的图像形成装置，例如：配有定影单元的装置，该定影单元将转印到记录介质表面的调色剂图像定影；直接转印型装置，其将电子照相感光元件的表面形成的调色剂图像直接转印到记录介质上；中间转印型装置，其将电子照相感光元件的表面形成的调色剂图像转印到中间转印体的表面(一次转印)，接着将中间转印体表面的调色剂图像转印到记录介质的表面(二次转印)；配有清洁单元的装置，该清洁单元在调色剂图像转印之后以及充电之前清洁电子照相感光元件的表面；配有电荷消除单元的装置，该电荷消除单元在调色剂图像转印之后以及充电之前对电子照相感光元件的表面照射电荷消除光；以及配有元件的装置，该元件对电子照相感光元件进行加热以提高电子照相感光元件的温度并降低相对温度。

根据中间转印型装置，转印单元包括具有其上转印有调色剂图像的表面的中间转印体；将电子照相感光元件表面的调色剂图像转印到中间转印体的表面的一次转印单元；以及将中间转印体表面的调色剂图像转印到记录介质表面的二次转印单元。

本示例性实施例的图像形成装置可以是干式显影型图像形成装置或湿式显影型图像形成装置(使用液体显影剂进行显影)。

例如，在本示例性实施例的图像形成装置中，配有电子照相感光元件的部分可以具有可装卸地连接到图像形成装置上的墨盒结构(处理盒)。处理盒的示例为包括示例性实施例的电子照相感光元件的处理盒。除电子照相感光元件以外，处理盒还可以包括选自由充电单元、静电潜像形成单元、显影单元以及转印单元组成的组中的至少一种。

下面描述示例性实施例的图像形成装置的非限制性示例。描述附图中所示的部件，并且省略附图中未示出的其它部件的描述。

图6是示出示例性实施例的图像形成装置的示例的示意图。参照图6，示例性实施例的图像形成装置100包括处理盒300，该处理盒300包括电子照相感光元件7、曝光装置9(静电潜像形成单元的示例)、转印装置40(一次转印装置)以及中间转印体50。在图像形成装置100中，曝光装置9的配置位置为：曝光装置9通过处理盒300中的开口向电子照相感光元件7照射光。转印装置40的配置位置为：转印装置40面对电子照相感光元件7，同时中间转印体50在它们之间。中间转印体50设置为使得中间转印元件50的一部分与电子照相感光元件7相接触。尽管附图中未示出，还提供了将中间转印体50上的调色剂图像转印到记录介质(例如，纸张)上的二次转印装置。中间转印体50、转印装置40(一次转印装置)以及二次转印装置(附图中未示出)与转印单元的示例相对应。

图6所示的处理盒300将电子照相感光元件7、充电装置8(充电单元的示例)、显影装置11(显影单元的示例)以及清洁装置13(清洁单元的示例)一体地支撑在外壳中。清洁装置13包括清洁刮刀(清洁元件的示例)131，并且清洁刮刀131布置成与电子照相感光元件7的表面相接触。代替清洁刮刀131，清洁元件可以是导电或绝缘纤维元件。导电或绝缘纤维元件可以单独使用或者与清洁刮刀131组合使用。

图6示出图像形成装置的示例，该图像形成装置包括向电子照相感光元件7的表面供应润滑剂14的纤维元件132(辊形)，以及辅助清洁的纤维元件133(平面刷形)。这些零部件在必要时设置。

现在将描述示例性实施例的图像形成装置的各个部件。

充电装置

充电装置8的示例包括接触型充电器，其使用导电或半导电充电辊、充电刷、充电薄膜、充电橡胶刮刀和充电管；以及现有技术中已知的非接触型充电器，例如非接触型辊充电器以及使用电晕放电的格栅电晕管充电器和电晕管充电器。

曝光装置

曝光装置9的示例为光学装置，其通过来自半导体激光器、LED或液晶光闸的光照亮电子照相感光元件7的表面以在表面上形成预期的光图像。光源的波长必须在电子照相感光元件的光谱灵敏度区域以内。主流半导体激光器是具有大约780nm的震荡波长的红外激光器。波长不限于此，也可以使用具有大约600nm的震荡波长的激光器或者具有400nm以上且450nm以下的震荡波长的蓝色激光器。能够输出多波束的表面发射型激光源对形成彩色图像有效。

显影装置

显影装置11的示例为使用显影剂以接触或非接触方式进行显影的典型显影装置。显影装置11也可以是具有此功能并且根据目的选择的任何装置。其示例为已知的显影装置，该已知的显影装置具有以下功能：通过使用刷子、辊等使单组分或双组分显影剂附着在电子照相感光元件7上。特别地，显影装置可以使用将显影剂保持在其表面的显影辊。

显影装置11中使用的显影剂可以是由调色剂单独组成的单组份显影剂或者可以是由调色剂和载体组成的双组份显影剂。显影剂可以是磁性的或非磁性的。可以使用已知的显影剂作为显影剂。

清洁装置

使用配有清洁刮刀131的清洁刮刀型装置作为清洁装置13。

清洁刮刀与感光元件之间的接触角可以为10.5°以下，优选为10.0°以下。当清洁刮刀的接触角在该范围内时，可容易地获得清洁性能。

清洁刮刀的接触角通过以下方式确定。将清洁刮刀固定到支架上，并通过诸如激光位移计的检测器检测刮刀边缘(刮刀尖端的拐角)的位置。通过刮刀边缘的位置计算与感光元件接触的清洁刮刀的咬合量d。接着，利用计算结果通过以下方程式计算接触角(WA)：

接触角(WA)＝θ-tan^-1(3d/2L)

其中，L表示刮刀自由长度(未固定到刮刀上的部分的长度)，而θ表示清洁刮刀的设计角度。

例如，清洁刮刀由聚氨酯橡胶、硅酮橡胶、丙烯酸橡胶、丙烯腈橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯橡胶或上述橡胶的复合材料制成。

转印装置

转印装置40的示例包括接触型转印充电器，其使用带、辊、薄膜、橡胶刮刀等；以及现有技术中已知的使用电晕放电的格栅电晕管转印充电器和电晕管转印充电器。

中间转印体

中间转印体50可以是含有聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯、橡胶等并且呈半导电的带形部件(中间转印带)。代替带形，中间转印体可以是鼓形。

图7是示出示例性实施例的图像形成装置的另一个示例的示意图。图7所示的图像形成装置120是配有四个处理盒300的串联型多色图像形成装置。在图像形成装置120中，四个处理盒300并列布置在中间转印体50上。一个电子照相感光元件用于一种颜色。除图像形成装置120为串联型以外，图像形成装置120具有与图像形成装置100相同的结构。

图像形成装置100的结构不限于上述结构。例如，在沿电子照相感光元件7旋转方向的转印装置40的下游侧与沿电子照相感光元件旋转方向的清洁装置13的上游侧，可以在电子照相感光元件7周围设置第一电荷消除装置，其使残余调色剂的极性均匀以便可容易地去除剩余调色剂。或者，可以在沿电子照相感光元件7旋转方向的清洁装置13的下游侧且在沿电子照相感光元件旋转方向的充电装置8的上游侧设置第二电荷消除装置，其消除电子照相感光元件7表面的电荷。

例如，图像形成装置100的结构不限于上述结构，还可以是任何已知的直接转印型图像形成装置，其将电子照相感光元件7上的调色剂图像直接转印到记录介质上。

示例

现在将以不限制本发明范围的示例的方式具体描述本发明。在下列示例中，“份”表示重量份。

二氧化硅颗粒的制备和制造

二氧化硅颗粒(1)

在100重量份的未处理(亲水性)二氧化硅颗粒(商品名为VP40，由AEROSIL公司(AEROSIL CO.,LTD.)生产))中，添加30重量份的三甲氧基甲硅烷(商品名为1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷，由东京化成工业公司(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.)生产)，并且进行24小时的反应。接着，通过过滤所得反应产物获得疏水化二氧化硅颗粒，并将其假定为二氧化硅颗粒(1)。

二氧化硅颗粒(2)

通过与获得二氧化硅颗粒(1)的方法相同的方法获得疏水化二氧化硅颗粒，只是将作为原始材料的二氧化硅颗粒更改为未经处理的(亲水性)二氧化硅，该未经处理的(亲水)二氧化硅的商品名为OX50(由AEROSIL公司(AEROSIL CO.,LTD.)生产)。

示例1

底涂层的制造

将含有量为100重量份的氧化锌(平均粒径：70nm，由帝国化工(TaycaCorporation)生产，比表面积：15m²/g)与500重量份的四氢呋喃混合搅拌，并向所得混合物中添加1.3重量份的硅烷偶联剂(KBM503，由信越化学工业公司(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)生产)，接着搅拌2小时。接着，四氢呋喃在减压下蒸馏掉，并且在120℃下进行3小时的烘干。由此，获得表面经硅烷偶联剂处理的氧化锌。

将含有量为110重量份的表面处理的氧化锌与500重量份的四氢呋喃混合搅拌。将通过在50重量份的四氢呋喃中溶解0.6重量份的茜素制备的溶液添加到所得混合物中，接着在50℃下搅拌5小时。通过真空过滤将添加有茜素的氧化锌过滤，并在60℃和减压下干燥。由此，获得添加有茜素的氧化锌。

通过将60重量份的添加有茜素的氧化锌、13.5重量份的固化剂(封端异氰酸酯，Sumidur 3175，由住化拜耳氨酯公司(Sumitomo Bayer Urethane Co.,Ltd.)生产)和15重量份的缩丁醛树脂(S-LEC BM-1，由积水化学工业公司(Sekisui Chemical Co.,Ltd.)生产)溶解到85重量份的甲基乙基酮中制备溶液，并将38重量份的此溶液与25重量份的甲基乙基酮混合。使用直径为1mm的玻璃珠将所得混合物在砂磨机中分散2小时以获得分散液。

在分散液中，添加0.005重量份的二月桂酸二辛基锡和40重量份的硅酮树脂颗粒(Tospearl 145，由迈图高新材料公司(Momentive Performance Materials Inc.)生产)以获得用于形成底涂层的涂布溶液。通过浸渍涂布技术对直径为60mm、长度为357mm且厚度为1mm的铝基底涂敷涂布溶液，并在170℃下固化40分钟。由此，获得厚度为19μm的底涂层。

电荷产生层的制造

将混合物采用直径为1mm的玻璃珠在砂磨机中分散4小时，该混合物含有：15重量份的羟基镓酞菁，其作为电荷产生材料并且在以Cukα特征X射线提取的X射线衍射谱中的7.3°、16.0°、24.9°和28.0°布拉格角(2θ±0.2°)下具有衍射峰；10重量份的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(VMCH，由日本尤尼卡公司(Nippon Unicar Company Limited)生产)，其作为粘合剂树脂；以及200重量份的醋酸正丁酯。在所得分散液中，添加175重量份的醋酸正丁酯和180重量份的甲基乙基酮，接着搅拌。由此，获得用于形成电荷产生层的涂布溶液。通过浸渍涂布对底涂层涂敷用于形成电荷产生层的涂布溶液，并在室温(25℃)下干燥。由此，获得厚度为0.2μm的电荷产生层。

电荷输送层的制造

在50重量份的二氧化硅颗粒(1)中，添加250重量份的四氢呋喃。将所得混合物的温度维持在20℃的同时，添加25重量份的4-(2,2-二苯基乙基)-4',4”-二甲基-三苯胺和25重量份作为粘合剂树脂的双酚Z型聚碳酸酯树脂(双酚Z型均聚聚碳酸酯树脂(粘度平均分子量：20,000))，接着混合搅拌12小时。由此，获得用于形成电荷输送层的涂布溶液。

对电荷产生层涂敷用于形成电荷输送层的涂布溶液，并在135℃下干燥40分钟以形成厚度为30μm的电荷输送层。由此，获得电子照相感光元件。

通过上述步骤，获得了有机感光元件(1)，其包括铝基底以及依次堆叠在铝基底上的底涂层、电荷产生层和电荷输送层。

无机保护层的形成

接着，在有机感光元件(1)的表面形成含有含氢氧化镓的无机保护层。无机保护层通过使用具有图4A和图4B所示结构的薄膜形成装置形成。

首先，将有机感光元件(1)放在沉积室210内的基底支撑单元213上，并通过排气口211对沉积室210进行抽真空直到压力为0.1Pa。抽真空在高浓度含氧气体的置换完成之后的5分钟以内进行。

接着，从进气管220向配有直径85mm的板电极219的高频放电管221中引入经He(流速：1.6sccm)和氢气(流速：50sccm)稀释的40％氧气。使用高频供电单元218和匹配电路(图4A和图4B中未示出)将13.56MHz无线电波的输出设定为150W，并在利用调谐器进行匹配的同时从板电极219进行放电。回波为0W。

接着，通过进气管215从喷头216向沉积室210内的等离子体扩散单元217引入三甲基镓气体(流速：1.9sccm)。沉积室210内由Baratron真空计测得的反应压力为5.3Pa。

在所述条件下，在以500rpm的速度旋转有机感光元件(1)的同时，形成薄膜68分钟。由此，在有机感光元件(1)的电荷输送层的表面形成厚度为1.5μm的无机保护层。

接着，将无机保护层的表面抛光。通过在供应水的同时将抛光片材压向表面而进行抛光。具体地，将磨料粒径为1μm的钻石研磨片(由3M公司生产)压向表面，并继续抛光直到表面几乎被均匀地刮花。接着，沿不同的方向将磨料粒径为0.5μm的钻石研磨片(由3M公司(Minnesota Mining and Manufacturing)生产)压向表面，并继续抛光直到表面的所有部分几乎被均匀地刮花。接着，沿不同的方向将磨料粒径为0.3μm的钻石研磨片(由3M公司生产)压向表面，并继续抛光直到表面的所有部分几乎被均匀地刮花。接着，将磨料粒径为0.1μm的钻石研磨片(由3M公司生产)压向表面，并进行抛光。

通过上述步骤，获得了示例1的电子照相感光元件，其中底涂层、电荷产生层、电荷输送层和无机保护层依次堆叠在铝基底上。

示例2至示例7以及比较示例1和比较示例2

示例2至示例7以及比较示例1和比较示例2的电子照相感光元件的获得方式与示例1相同，只是电荷输送层中使用的粘合剂树脂的类型、二氧化硅颗粒的类型和含有量以及是否进行抛光按照表进行更改。表中所示的二氧化硅颗粒的含有量(重量％)相对于整个电荷输送层(假定为100)而言。

评价

AFM表面粗糙度Ra

针对各个示例中获得的各个电子照相感光元件，测量其上将形成无机保护层的电荷输送层的表面的表面粗糙度Ra以及无机保护层的表面粗糙度Ra。

清洁刮刀的变形和不均匀磨损的评价

在距离接触感光元件时发生收缩的表面的尖端1mm的位置上，通过粘合剂将应变计(KFG-02，由协和电子仪器有限公司(Kyowa Electronic Instruments Co.,Ltd.)生产)粘合到清洁刮板上。应变计的导线连接到数据收集单元(NR-ST04，由基恩士公司(KeyenceCorporation)生产)上，该数据收集单元通过数据记录器(NR-600，由基恩士公司(KeyenceCorporation)生产)连接到计算机上。当电子照相感光元件旋转时与清洁刮刀一起收缩的应变计的收缩量被检测为电信号。

将其上连接有应变计的清洁刮刀以及在多个示例中制备的各个感光元件放入处理盒中，并且将处理盒装载到图像形成装置中且使其待机10分钟以稳定基线。接着，在50张A4纸上输出图像面积比为1％的图表，并测量感光元件的工作过程中清洁刮刀的变形量。计算输出过程中的平均变形量及其标准偏差，并根据下文所述的评价标准对示例进行评价。

针对清洁刮刀的不均匀磨损，进行4000次输出并测量输出图像的两端部分和中心部分对应位置的磨损量，同时根据下文所述的评价标准进行评价。

在评价过程中，清洁刮刀的设置条件如下：NF(接触压力)为1.80gf/mm，而WA(接触角)为5.0°。

变形的评价标准

A：变形量为-10以下，并且标准偏差为3.0以下。

B：变形量为-10以下，并且标准偏差大于3.0但不大于5.0。

C：变形量大于-10(并非清洁刮刀的所有部分均与感光元件接触，并且不能进行清洁)。

不均匀磨损的评价标准

A：三个位置之间的磨损差异为3μm²以下。

B：三个位置之间的磨损差异大于3μm²但不大于10μm²。

C：三个位置之间的磨损差异大于10μm²。

表

上述结果表明：示例中的刮刀变形评价结果优于比较示例。

在上表中，使用以下缩写词：

二氧化硅颗粒栏中的“D50V”表示体积平均粒径。

粘合剂树脂栏中的“Mv”表示粘度平均分子量。

“PCZ”表示双酚Z均聚聚碳酸酯树脂(Mv为20,000的TS2020，由帝人公司(TeijinLimited)生产，以及Mv为30,000的TS2030，由帝人公司生产)。

“BPZ”表示联苯共聚聚碳酸酯树脂(Mv为60,000的TS-2745，由帝人公司生产)，其具有联苯骨架和双酚Z骨架。

“BPC”表示联苯共聚聚碳酸酯树脂(Mv为45,000，由帝人公司生产)，其具有联苯骨架和双酚C骨架。

为了进行图示和说明，以上对本发明的示例性实施例进行了描述。其目的并不在于全面详尽地描述本发明或将本发明限定于所公开的具体形式。很显然，对本技术领域的技术人员而言，可以做出许多修改以及变形。本实施例的选择和描述，其目的在于以最佳方式解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本技术领域的其他熟练技术人员能够理解本发明的各种实施例，并做出适合特定用途的各种变形。本发明的范围由与本说明书一起提交的权利要求书及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种电子照相感光元件，其特征在于，包括：

导电基底；

有机感光层，其设置在所述导电基底上并且包括一构成表面的层，所述层含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及含有量为40重量％以上的二氧化硅颗粒；以及

无机保护层，其设置在所述有机感光层上，而且利用原子力显微镜测量出的表面粗糙度Ra为1nm以上且5nm以下。

2.根据权利要求1所述的电子照相感光元件，其中，所述无机保护层的表面粗糙度Ra为4.5nm以下。

3.根据权利要求1所述的电子照相感光元件，其中，所述无机保护层的表面粗糙度Ra为4.0nm以下。

4.根据权利要求1所述的电子照相感光元件，其中，所述无机保护层的表面粗糙度Ra为3.5nm以下。

5.根据权利要求1所述的电子照相感光元件，其中，所述有机感光层包括依次堆叠在所述导电基底上的电荷产生层和电荷输送层，所述电荷输送层含有电荷输送材料、粘合剂树脂以及含有量为40重量％以上的二氧化硅颗粒。

6.根据权利要求1所述的电子照相感光元件，其中，所述二氧化硅颗粒的含有量为45重量％以上。

7.根据权利要求1所述的电子照相感光元件，其中，所述二氧化硅颗粒的含有量为50重量％以上。

8.根据权利要求1所述的电子照相感光元件，其中，所述二氧化硅颗粒的含有量为70重量％以下。

9.根据权利要求1所述的电子照相感光元件，其中，所述二氧化硅颗粒的体积平均粒径为20nm以上且200nm以下。

10.一种处理盒，可装卸地连接到图像形成装置上，其特征在于，包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的电子照相感光元件。

11.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的电子照相感光元件；

充电单元，其对所述电子照相感光元件进行充电；

潜像形成单元，其在处于充电状态的所述电子照相感光元件的表面形成潜像；

显影单元，其利用调色剂将所述电子照相感光元件的所述表面上的所述潜像显影以形成调色剂图像；

清洁单元，其去除所述电子照相感光元件的所述表面残留的调色剂；以及

转印单元，其将所述电子照相感光元件的所述表面上的所述调色剂图像转印到记录介质上。

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