CN1393741A - 电摄影设备及处理盒 - Google Patents

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Abstract

一种电摄影设备，包括：电摄影光敏部件和充电装置。该充电装置包括具有导电性和弹性表面的导体颗粒携带部件以及颗粒尺寸为10nm－10μm的导体颗粒，导体颗粒被携带在携带部件上以便被布设成与光敏部件接触，从而向光敏部件直接注入电荷以使光敏部件充电。光敏部件包括依次设置在一支承体上的光敏层和作为表面层的电荷注入层，电荷注入层具有厚度d(μm)及弹性变形百分率We(OCL)(％)，它们与光敏层的弹性变形百分率We(CTL)(％)满足下式(1)的关系：－0.71×d+We(CTL)≤We(OCL)≤0.03×d3－0.89×d2+8.43×d+We(CTL)...(1)。

Description

电摄影设备及处理盒
本发明的领域及相关技术
本发明涉及电摄影设备和处理盒，并特别涉及使用一种充电方式的电摄影设备和处理盒，其中电摄影光敏部件主要根据一种充电机制被充电，从而电荷从接触光敏部件的充电部件直接注入光敏部件表面。
在电摄影工艺中，包括诸如硒、固化镉、氧化锌、非晶形硅或有机光电导体的光电导体电摄影光敏部件受到基本的或统一的处理，诸如充电，曝光，显影转印及定影，并在充电过程中，传统上使用通过向金属导线施加高电压(在DC5-8kV量级)所引起的电晕放电现象。然而根据电晕放电方式，电晕放电产物，诸如臭氧和NOx，使光敏部件变质，结果使图象模糊不清或劣化，或污染金属线，以至对图象质量产生不良影响，其结果是图象中出现白色退化(white dropout)或黑色条纹。
特别地，在具有主要包含有机光电导体的光敏层的电摄影光敏部件的情形下，这比其它光敏部件，诸如硒光敏部件和非晶形硅光敏部件，有机光敏部件和非晶形硅光敏部件，具有较低的化学稳定性；当暴露在这种电晕放电产物时，由于化学反应，主要是氧化，有机光敏部件易于变质。于是，当在电晕放电的充电方式中重复使用时，由于其导致种种不良的变质，诸如图象模糊，降低的灵敏度和由于残余电位的增加所至较低的图象浓度，有机光敏部件易于显现出较低的打印或复印寿命。
另外，电晕放电的充电方式表现出较低的充电效率，只有5-30％电量用作为流向光敏部件的电流，而其大部分流向屏蔽板。为了减轻这些问题，已经研究了不使用电晕放电的接触充电方法，这在JP-A57-178267，JP-A56-104351，JP-A58-40566，JP-A58-139156，JP-A58-150975等等中已提出。特别地，在这种接触充电方式中，使从外部电源被供以大约1-2kV的DC电压的诸如导电弹性辊的充电部件与电摄影光敏部件接触，从而使光敏表面充电到规定的电位。
接触充电方式与电晕充电方式比较，在电荷的非均匀性和出现光敏部件电介质击穿方面有缺陷，其造成例如在长度方向大约2-200mm以及垂直于光敏部件运动方向的方向大约0.25mm或以下的条纹形不规律充电，导致如下的图象缺陷，即在正常显影方式中的白色条纹(在实黑或半色调图象中)，或者在反转显影方式中的黑色条纹。
为了解决上述问题而提供一种改进的充电均匀性，已经提出一种把AC电压叠加到DC电压并把叠加的电压施加到充电部件上的方法(JP-A63-149668)。根据该充电方法，AC电压(Vac)叠加到一DC电压(Vdc)而形成用于施加的脉动电压，从而实现均匀充电。
根据叠加电压充电方法，通过保证充电均匀性而消除图象的缺陷，诸如正常显影方式中的白色斑点，或反转显影方式中的黑色斑点或灰雾，根据Paschen定律要求叠加的AC电压具有至少两倍于放电起始电压(Vth)的峰值到峰值电位差(Vpp)。
然而，为了消除图象的缺陷要增加叠加的AC电压，这使得增加了脉动电压的最大施加电压，并且即使在光敏部件中有轻微缺陷的情形下也容易发生由于放电所至电介质的击穿。特别地，在包含具有较低电介质强度的有机光电导体的情形下，易于引起电介质的击穿。类似于DC充电方式那样，如果引起了这种电介质的击穿，在纵向接触方向(即记录材料的横向)，引起在正常显影方式中白色图象退化，而在反转显影方式中引起黑色条纹图象缺陷。
而且，在DC-AC叠加接触充电方式中，充电机制仍然依赖于通过小间隙的放电现象，放电产物，诸如NOx和臭氧，使光敏部件表面变质，结果在表面附着低电阻材料，导致诸如图象模糊等问题。而且，由于充电部件接触光敏部件，且光敏部件暴露在比电晕充电方式高得多的电场强度中，光敏部件表层易于脱落而造成光敏部件较短的寿命。
为了解决上述问题，已经提出一种充电工艺，其中电荷直接注入到光敏部件而基本不会伴随放电现象。
电荷直接注入光敏部件(也可称为“注入充电”)为主的充电方式本质上与上述放电为主的(也可称为“放电充电”)充电方式不同。参照图1对两种充电方式的某些特性进行了说明，其中示出横坐标上指示的从电源施加的DC电压Vdc与纵坐标上的电摄影光敏部件上合成表面电位之间的关系。
在如图1所示的放电充电的情形下，只有施加到充电部件的电压已经达到放电开始电压Vth之后放电才开始，所施加的超过放电注入的电压在光敏部件上提供了表面电位。更具体来说，在只使用DC电压的放电充电的情形下，在施加的电压Vdc与电摄影光敏部件上的合成表面电位Vd之间保持根据下式(6)的关系：在典型的情形下，可以根据以下基于Paschen定律的下式计算Vth：
Vth＝(8837.7×D)1/2+312+6.2×D，其中D＝L/K，L是光敏层的厚度(μm)，K是光敏层的电介质常数。
另一方面，在如图1中所示的注入充电的情形下，电摄影表面电位近似等于施加在充电部件上的电压，没有如放电充电情形下的放电起始电压的阈值是这一充电方式的特性。换言之，满足根据下式(7)的关系至少揭示了发生注入充电的可能性：
|Vdc|-|Vd|＜|Vth|          ...(7).
然而，只有这个条件还不能排除由于摩擦生电所至向光敏部件给出较高表面电位Vd的情形。而且，基于公式(6)表示放电充电的前提，在公式(7)所示(Vdc-Vd)的值接近Vth的的情形下，可能发生某种程度的注入充电，但是相信放电充电仍然是主要的。
于是，由放电充电主导的充电方式可以由下式(8)表示：
|Vth/2|＜|Vdc|-|Vd|＜Vth   ...(8)，而由注入充电主导的充电方式可以由下式(3)表示：
|Vdc|-|Vc|≤|Vth/2|       ...(3).
参照图2考虑DC电压Vdc(V)和AC电压Vac(V)从充电部件施加到电摄影光敏部件的施加叠加电压的情形。该充电方式一般称为AC/DC叠加方式。如果AC电压的峰值到峰值电压以Vpp(V)标记，在设置Vpp使之满足下式(9)的放电充电的情形下，提供给电摄影光敏部件的表面电位可以由下式(10)表示：
|Vpp|≥2×|Vth|            ...(9)
Figure A0212374700071
这样，在AC/DC叠加放电充电的情形下，确定施加到初次充电部件的电压Vpp和Vdc，要使其充电性能稳定。
然而，在如下式(11)所示较低的Vpp的情形下，提供给电摄影光敏部件的表面电位可以变为由下式(12)所表示的值：
|Vpp|＜2×|Vth|            ...(11)
Figure A0212374700072
换言之，如果假设所施加的电压的DC电压分量Vdc(V)和放电起始电压Vth(V)不变，随AC电压峰值到峰值电压Vpp(V)逐渐降低，提供给电摄影光敏部件的表面电位Vd(V)相应地降低，当其变为与DC充电方式中相同时Vpp为0，且表达式(12)归结为表达式(6)。而且，如果考虑光敏部件上电位的暗衰减，则下式(13)可能比表达式(12)更为精确：
|Vd|≤|Vpp/2|+|Vdc|-|Vth|  ...(13).
另一方面，在注入充电机制主导情形下的AC/DC叠加充电方式中，AC电压只起到补充的作用，且一般不使用高的Vpp。这样只施加根据公式(11)的Vpp电平。注入充电与放电充电的显著不同在于，在注入充电方式为主导的充电系统中，提供给光敏部件的表面电位，即使在这种低Vpp电平之下，仍然几乎等同于从充电部件施加的电压的DC分量电压Vdc。两种充电方式之间的差别清楚地示于图2中。换言之，在注入充电主导的充电系统中，除了保持表达式(3)之外，表达式(14)也保持为真，而不是表达式(13)：
|Vd|＞|Vpp/2|+|Vdc|-|Vth|    ...(14).
从以上讨论可以理解，在注入充电主导的充电系统(这可称为“注入充电控制的充电系统或方式”)与放电充电系统之间，不论它们工作在纯粹的DC施加方式还是AC/DC叠加施加方式，在原理上有明显的差别。
在注入充电控制的充电方式中，由于充电直接进入光敏部件，所以基本上不引起放电，因而放电产物诸如NOx和臭氧的产生，及随之光敏部件的劣化基本上是可以忽略不计的，且对于光敏部件只施以很小的电损坏，于是能够实现理想的充电操作。
然而，为了有效地操作注入充电方式，要使得充电部件以和光敏部件之间有相对速度差地接触光敏部件，并在充电部件和光敏部件之间的接触区残留有较硬的充电颗粒。于是，在注入充电控制的充电系统中，光敏部件表面易于受到大的负荷并因而损坏或造成伤痕。另外，包含该充电方式的电摄影成象系统在充电系统特别固有的高湿度环境下连续成象时，易于受到图象模糊(灰雾)的困扰。
本发明的概述
本发明的主要目的是要提供一种包含注入充电控制的充电系统的电摄影设备，它即使在高湿度环境下重复连续成象之后也能够防止因充电系统造成的损坏，并能够稳定提供高质量图象，而没有因充电系统造成的模糊(fog)现象。
本发明的另一目的是要提供适用于构造这种电摄影设备的处理盒。
根据本发明，提供了一种电摄影设备，它包括电摄影光敏部件(元件)和充电装置，
其中充电装置包括具有导电性和弹性表面的导体颗粒携带部件以及颗粒尺寸为10nm-10μm的导体颗粒，该导体颗粒被携带在携带部件上以便被布设成与光敏部件接触，从而向光敏部件直接注入电荷而使该光敏部件充电，以及
光敏部件包括依次设置在支承体上的光敏层和作为表面层的电荷注入层，电荷注入层具有厚度d(μm)及弹性变形百分率We(OCL)(％)，它们与光敏层的弹性变形百分率We(CTL)(％)满足下式(1)的关系：
-0.71×d+We(CTL)≤We(OCL)≤
0.03×d3-0.89×d2+8.43×d+We(CTL)
                              ...(1).
根据本发明，还提供了包含上述电摄影光敏部件和充电装置的处理盒，光敏部件和充电装置被整体地支承而形成可以可拆卸地安装到电摄影设备的一个单元。
在结合附图考虑了对本发明的优选实施例的以下说明时，本发明的这些和其它目的，特性和优点将更为明显。
附图的简要说明
图1的线图表示电摄影光敏部件的表面电位Vd与施加到充电部件的DC电压Vdc之间的关系，用于描述根据纯粹DC电压施加方式的放电充电与注入充电之间的差别。
图2的线图表示电摄影光敏部件的表面电位Vd与施加到充电部件的AC电压Vpp之间的关系，用于描述根据AC/DC叠加电压施加方式的放电充电与注入充电之间的差别。
图3示出了由Fischer硬度计测量的负荷压痕曲线一例。
图4表示在例子中所测量的光敏部件表面层的弹性变形百分率We(OCL)(％)对电荷注入层厚度d的曲线图(包括在d＝0的We(CTL)(％)).
图5A-5C表示光敏部件的三个叠层结构。
图6简略示出根据例子1的电摄影设备的构造。
图7表示例子1的设备中充电装置的某些细节。
图8简略示出根据例子14的电摄影设备的构造。
本发明的详细说明
本发明中使用的电摄影光敏部件包括依次布置在支承体上的光敏层和作为表面层的电荷注入层，电荷注入层具有厚度d(μm)及弹性变形百分率We(OCL)(％)，它们与光敏层的弹性变形百分率We(CTL)(％)满足下式(1)的关系：
-0.71×d+We(CTL)≤We(OCL)≤
0.03×d3-0.89×d2+8.43×d+We(CTL)
                              ...(1).
d(μm)、We(OCL)(％)及We(CTL)(％)最好还满足下式(2)：
-0.71×d+We(CTL)≤We(OCL)≤
-0.247×d2+4.19×d+We(CTL)
                              ...(2).
这里所述的弹性变形百分率We(％)是基于通过硬度计(“H100VP-HCU”，由Fischer K.K.制造，以下称为“Fischer硬度计”)在23℃/55％RH环境中测量的值。
micro-Vickers(微-维氏)法是通过在负荷下把压头压向样品表面，然后移去压头通过显微镜测量残留的压痕深度，与这种方法不同，根据Fischer硬度计，压头在变化负荷下被连续向样品表面加压，直接并连续读取在负荷下的压痕深度以确定硬度。
更具体来说，弹性变形百分We(％)测量如下。把相对边之间形成136度顶角的四面锥顶钻石压头，在逐渐增加的负荷下压向样品表面，直到直接电测的压痕深度达到1μm，且压痕负荷逐渐降低到0。在以上过程中，连续记录负荷和相应的压痕深度。图3示出在一个测量例子中压痕负荷对压痕深度的曲线图，然而其中上述Fischer硬度计测量是加到30μm厚度涂膜的样品上，直到压痕深度达到大约3μm(而不是定义本发明所采用的1μm)，同时沿A→B→C的路线变化压痕负荷。参见图3，与弹性变形相关的工作We(nJ)由线C-B-D-C包围的区域表示，与弹性变形相关的工作Wr(nJ)由线A-B-C-A包围的区域表示。基于这些值，弹性变形百分率We(％)由以下等式(15)表示：
We(％)＝{We/(We+Wr)}×100    ...(15).
一般来说，“弹性”是指固体材料的一种性质，按该性质，在外力作用下已受到应变(变形)的固体材料，在外力去除之后趋向于恢复其原来的形状。因为外力超过材料的弹性极限或因为其它因素，在外力除去之后保留的应变(变形)部分，是塑性变形部分。这样，弹性变形百分率We(％)较大的值表示弹性变形较大的比例，而弹性变形百分率We(％)较小的值表示塑性变形较大的比例。
参见表达式(1)，该式用于定义在光敏层上具有电荷注入层的电摄影光敏部件弹性变形特性，弹性变形百分率We(OCL)(％)是相对于电荷注入层测量的，而弹性变形百分率We(CTL)(％)是在除去电荷注入层之后相对于光敏层测量的，使用Fischer硬度计按上述方式分别进行。图4概括了以上述方式对于以下所述的例子和比较例测量的We(OCL)(％)和We(CTL)(％)值。如图4所示，在改变电荷注入层厚度时测量的We(OCL)(％)值被转换为图4中随厚度d趋近0(μm)时在d＝0所示的We(CTL)(％)值。
表达式(1)中左侧的{-0.71×d+We(CTL)}表示一近似的曲线，它概括了在例子中获得的We(OCL)(％)的最小值，并表示基于1-8μm范围的值的厚度(d)的线性函数。等于或高于这一极限的We(OCL)(％)值结果是没有问题的，但是由低于这一极限的We(OCL)(％)值所确定的电荷注入层易于被损坏，因为电荷注入层与光敏层比较相当脆弱。
表达式(1)中右侧的{0.03×d3-0.89×d2+8.43×d+We(CTL)}也表示一近似的曲线，它概括了例子中获得的We(OCL)(％)的最大值，不超过上限的We(OCL)(％)值不会引起问题，但是超过上限的We(OCL)(％)值会在高湿度环境中连续成象期间造成图象模糊。大概是大的弹性变形百分率易于引起高阻力微细颗粒，诸如纸尘或进入色调剂的外部添加物，局部嵌入电荷注入层，其结果是局部电荷注入失效而导致模糊。在导电颗粒出现在弹性携带部件和光敏部件之间的情形下，这一问题是特别明显的，并易于使光敏部件表面变得粗糙。在导体颗粒携带部件在与光敏部件表面接触的位置相对于光敏部件表面沿相反方向运动而使光敏部件表面易于变得粗糙的情形下，这一问题也趋于强化。在高湿度环境中遇到这一问题的原因还可能归结为，在这种高湿度环境中纸尘或色调剂的外部添加物对潮湿的吸收，但是真正的原因还不清楚。
在表达式(2)的右侧We(OCL)≤{-0.247×d2+4.19×d+We(CTL)}也被满足的情形下，可以稳定地获得完全没有上述模糊的很好的图象。
本发明中，电荷注入层最好包含导电颗粒和润滑颗粒。
例如，在电荷注入层中使用的这种导电颗粒可以例如包括金属、金属氧化物及碳黑。金属的例子可以包括：铝，锌，铜，铬，镍，银和不锈钢。也可使用包敷有这些金属汽相沉积层的塑料颗粒。金属氧化物的例子可以包括：氧化锌，氧化钛，氧化锡，氧化锑，氧化铟，氧化铋，掺锡氧化铟，掺锑或掺钽氧化锡，以及掺锑氧化锆。这些导电颗粒可以单独使用或两种或多种组合使用。通过简单的混合或以固溶或熔粘颗粒的形式可以实现这种组合。
在这种导电颗粒之中，就良好透明性来说，特别优选使用那些包含金属氧化物的颗粒。
就电荷注入层的透明性来说，电荷注入层中使用的导电颗粒优选具有最大0.3μm，更好是最大为0.1μm的体积平均颗粒尺寸。
电荷注入层中使用的润滑颗粒例如可以包含氟树脂颗粒，硅树脂颗粒，硅石颗粒和氧化铝颗粒。含氟树脂颗粒是特别优选的。例如含氟树脂颗粒可以包含一种或多种含氟树脂，诸如四氟乙烯树脂，三氟一氯乙烯树脂，六氟丙烯树脂，氟乙烯树脂，偏二氟乙烯树脂，二氟二氯乙烯树脂及这些种类树脂的共聚物。四氟乙烯树脂和偏二氟乙烯树脂是特别优选的。可适当地选择树脂的分子量和树脂颗粒尺寸而没有特别的限制。
包括上述硅石颗粒和氧化铝颗粒的无机颗粒本身一般不用作为润滑颗粒，但是通过把这种无机颗粒添加并散布到电荷注入层，由于减少的接触点的数目，可以对电荷注入层提供增加的表面粗糙度，以允许接触光敏部件表面的部件平滑运动，这样改进了电荷注入层的润滑性。这里所考虑的润滑颗粒可以包括具有通过这种功能改进电荷注入层润滑性功能的颗粒。
为了防止作为优选的润滑颗粒的含氟树脂颗粒在形成电荷注入层的涂敷液中聚集，最好添加含氟化合物。而且，在混合有导电颗粒的情形下，在散布(分散)导电颗粒时最好要适当添加含氟化合物，或在散布之前对导电颗粒以含氟化合物进行表面处理。通过添加含氟化合物或以含氟化合物进行表面处理，能够显著改进导电颗粒和含氟树脂颗粒在用于提供电荷注入层的涂敷树脂溶液中的可散布性及散布的稳定性。而且，导电颗粒与含氟化合物一同或在以含氟化合物进行表面处理之后添加到液体，通过向该液体散布含氟树脂颗粒，能够获得不会聚集为二次颗粒且对时间具有良好的散布稳定性的涂敷液。
适用于以上目的的含氟化合物可以是含氟硅烷耦联剂，氟化硅油或含氟表面活性剂，其例子可以是以下列举的。然而这些并不是全部。
[含氟硅烷耦联剂]
CF3CH2CH2Si(OCH3)3
C10F21CH2CH2SCH2CH2Si(OCH3)3
C4F9CH2CH2Si(OCH3)3
C6F13CH2CH2Si(OCH3)3
C8F17CH2CH2Si(OCH3)3
C8F17CH2CH2Si(OCH2CH2CH3)3
C10F21Si(OCH3)3
C6F13CONHSi(OCH3)3
C8F17CONHSi(OCH3)3
C7F15CONHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C7F15CONHCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3
C7F15COOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C7F15COSCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C7F15SO2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C8F17CH2CH2SCH2CH2Si(OCH3)3C10F21CH2CH2SCH2CH2Si(OCH3)3
Figure A0212374700141
[氟化硅油]
Figure A0212374700143
R：-CH2CH2CF3，m&n：正整数[含氟表面活性剂X-SO2NRCH2COOHX-SO2NRCH2CH2O(CH2CH2O)nH(n＝5，10，15)x-SO2N(CH2CH2CH2OH)2X-RO(CH2CH2O)n(n＝5，10，15)X-(RO)n(n＝5，10，15)x-(RO)nR(n＝5，10，15)
Figure A0212374700144
X-COOH，X-CH2CH2COOHX-ORCOOHX-ORCH2COOH，X-SO3HX-ORSO3H，X-CH2CH2COOH
Figure A0212374700151
R：烷基，芳基，或芳烷基
X：碳氟烃基，诸如-CF3，-C4F9，或-C8F17。
对于导电颗粒的表面处理，可以使导电颗粒与表面处理剂(含氟化合物)在适当的溶剂中混合并处置，以便向导电颗粒附加表面处理剂。对于散布(分散)，可以使用通常的散布装置，诸如球磨机或砂磨机。然后，可以从分散液中除去溶剂，以把表面处理剂固定到导电颗粒上，随后可选择地进行热处理。需要时，在表面处理之后可以粉碎或磨碎导电颗粒。
可以使用含氟化合物，以提供表面处理量为基于表面处理的导电颗粒总重的1-65wt.％，最好是1-50wt.％。
如上所述，在添加含氟化合物之后或在以含氟化合物进行表面处理之后，通过在涂敷液体中散布导电颗粒，能够使含氟树脂颗粒的散布稳定化，并提供了具有良好可滑动性及可释放性的电荷注入层。然而，为了适应近年来为提供大量文件而连续成象的需要，希望有可表现出较高硬度和较高印刷耐久性和稳定性的电荷注入层。
适用于本发明的用于构成电荷注入层的粘合剂树脂最好包含可固化的或固化树脂，具体从以下树脂中选择其一：丙烯酸树脂，环氧树脂，聚氨酯树脂及硅氧烷树脂。这些之中，就所得电荷注入层响应环境条件变化而电阻系数很小改变而言，最好使用酚醛树脂。而且，就高表面硬度、优秀的抗磨性、及优秀的可散布性和细颗粒散布后的优秀稳定性来说，最好使用固化酚醛树脂，特别是热固性的或热固化的可熔性(甲阶)酚醛树脂。
可熔性酚醛树脂通常通过存在碱性催化剂之下酚化合物和醛化合物之间的反应制备。酚化合物的例子可以包括：苯酚，甲酚，二甲苯酚，对烷基苯酚，对苯基苯酚，间苯二酚和双酚，但不仅是这些。另一方面，醛化合物的例子可以包括：甲醛，低聚甲醛，糠醛和乙醛，但不仅是这些。
在存在碱性催化剂情形下使酚化合物和醛化合物进行反应提供可熔性酚醛树脂，它们是一种单体或单体的混合物，诸如一羟甲基苯酚，二羟甲基苯酚，三羟甲基苯酚，其低聚物，以及单体和低聚物的混合物。其中，具有单一重复单元的分子称为单体，而具有2到大约20个重复单元的相对大分子称为低聚物。用于形成可熔性酚醛树脂的碱性催化剂可以包括：金属基催化剂，包括碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物，诸如NaOH，KOH，及Ca(OH)2，以及碱性氮化合物，包括氨和胺。就所得酚醛树脂的高湿度环境中电阻变化小而言，最好使用碱性氮化合物催化剂，就涂敷液体的稳定性来说特别优选胺催化剂。胺催化剂的例子包括：六亚甲基四胺，三甲胺，三乙胺和三乙醇胺，但不仅是这些。
在形成包括热固化树脂的电荷注入层情形下，用于施涂到光敏层的电荷注入层的涂敷液体一般通过加热，例如在热空气干燥烤炉或炉子中被固化。这时，固化温度最好为100℃-300℃，特别是120℃-200℃。
这里顺便来说，树脂的固化状态是指树脂不可溶于醇类溶剂，诸如甲醇或乙醇，的树脂状态。
电荷注入层可优选地具有在0.5μm-10μm范围内的厚度，特别是1μm-7μm。
电荷注入层能够进而包含另一种添加剂，诸如抗氧化剂。
由本发明定义的电荷注入层的性质受到各种因素的影响，包括形成电荷注入层成分的种类，它们之间的混合比，颗粒的尺寸及其中所含颗粒的散布状态，在涂敷液体固化之前固态物料含量，固化条件，厚度，还包括其下光敏层的组成。然而，本发明中，满足上述性质是重要的，为实现这些性质的具体装置和措施不受特别的限制。一般的倾向是，例如在高固化温度，较长固化周期，和较大的固态物料含量，以及在固体物料中较低的树脂含量和涂敷液体中溶剂较低的沸点，弹性变形百分率We(OCL)(％)趋于较大。
以下将说明光敏层的结构。
本发明的光敏部件具有一种叠层结构，包括至少一个导电支承体以及依次设置在导电支承体上的一个光敏层和一个电荷注入层，光敏层在功能上能够分为电荷产生层和电荷输送层。
图5A-5C示出电摄影光敏部件叠层结构的三个实施例，每一个包括这种叠层型的光敏层。更具体地说，图5A所示的电摄影光敏部件包括一个导电支承体54，以及依次布置在其上的电荷产生层53和电荷输送层52，以及进而作为最外层的防护层51。如图5B和5C所示，光敏部件还能够包括底涂敷层55，进而还可有导电层56，其目的是例如防止发生干涉条纹。
导电支承体54可以由本身表现出导电性的材料构成，诸如铝，铝合金或不锈钢；这种导电支承体或包敷有铝，铝合金或氧化铟-氧化锡复合物汽相沉积层的塑料支承体；包含充浸有导电细颗粒，诸如碳黑、氧化锡、氧化钛和银细颗粒并结合有适当的粘合树脂的塑料或纸支承体；或者包括导电树脂的成形的支承体。
具有阻挡和粘合功能的底涂敷层55可以布置在导电层54与光敏层(52和53)之间。更具体来说，插入底涂敷层55的目的是改进其上光敏层的粘合性(附着性)，改进光敏层的可用性，保护支承体，遮盖支承体上的缺陷，改进来自支承体的电荷注入，并防止光敏层的电击穿。
底涂敷层55例如可以由以下材料形成，酪蛋白，聚乙烯醇，乙基纤维素，乙烯-丙烯酸共聚物，聚酰胺，改性聚酰胺，聚氨酯，明胶或氧化铝。底涂敷层55优选有最大5μm的厚度，特别是0.2-3μm的厚度。
构成电荷产生层53的电荷产生材料的例子可以包括：酞菁颜料，偶氮颜料，靛蓝颜料，多环醌颜料，苝系颜料，喹吖啶酮颜料，甘菊环鎓(azulenium)盐颜料，吡喃鎓染料，噻喃鎓染料，角鲨烯鎓(squalylium)染料，花青染料，呫吨氧杂蒽染料，醌亚胺染料，三苯甲烷染料，苯乙烯基染料，硒，硒-碲，非晶形硅，固化镉及氧化锌。然而不限于这些。
用于形成电荷产生层53的涂料的溶剂可根据所使用的树脂和电荷产生材料的可溶性与散布的稳定性选择，例如选自有机溶剂，诸如醇类，亚砜，酮，醚，酯，脂族卤代烃及芳族化合物。
通过散布并混合电荷产生材料与按重量为0.3-4倍的粘合剂树脂和溶剂可以形成电荷产生层53，这可借助于均化器，超声波散布器，球磨机，砂磨机，碾磨机或辊磨机来形成涂敷液体，然后将该液体涂敷并干燥以形成电荷产生层53。厚度优选为最大为5μm，特别是0.01-1μm。
电荷输送材料例如可以选自：腙化合物，吡唑啉化合物，苯乙烯基化合物，噁唑化合物，噻唑化合物，三芳基甲烷化合物和多芳基烷烃化合物。然而不限于这些。
一般通过在溶剂中溶解电荷输送材料及粘合树脂形成涂敷液体，然后施涂并干燥涂敷的液体，可以形成电荷输送层2。电荷输送材料和粘合剂树脂可以按大约为2∶1到1∶2的重量比混合。溶剂的例子可以包括：酮类，诸如丙酮和甲乙酮，芳烃类，诸如甲苯，二甲苯，以及氯化烃类，诸如氯苯，氯仿和四氯化碳。
用于形成电荷输送层52的粘合剂树脂的例子可以包括：丙烯酸树脂，苯乙烯树脂，聚酯树脂，聚碳酸酯树脂，多芳基化合物树脂，聚砜树脂，聚苯醚树脂，环氧树脂，聚氨酯树脂，醇酸树脂和不饱和树脂。其特别优选的例子可以包括：聚甲基丙烯酸甲酯树脂，聚苯乙烯，苯乙烯-丙烯腈共聚物，聚碳酸酯树脂及多芳基化合物树脂。电荷输送层53可以具有5-40μm的厚度，最好为10-30μm。
电荷产生层53或电荷输送层52能够进而包含各种添加剂，诸如抗氧化剂，和紫外线吸收剂，及润滑剂。
对于为提供上述各层施涂涂敷液体，能够使用涂敷方法，诸如浸渍涂敷，喷涂，旋转器涂敷。干燥可以在温度10-200℃下进行，最好是在20-150℃，在空气鼓风或静止下进行5分钟到5小时，最好是10分钟到2小时。
在本发明中，可以通过在电荷输送层52上施涂并从而固化涂敷液体形成上述电荷注入层51。另外，能够依次形成电荷输送层52，电荷产生层53和电荷注入层51。还能够在包含电荷产生材料和电荷输送材料两者的单层光敏层上形成这种电荷注入层。
以下，将对根据本发明的处理盒和电摄影设备作某些说明。
图6示出包含本发明处理盒的电摄影设备的简化结构图。参见图6，该设备包括鼓形光敏部件1，以及围绕光敏部件1依次配置的初次(primary)充电部件2，曝光装置5，显影装置6和转印装置7。
首先，通过从电压源S1向在被反向驱转并与光敏部件1接触的初次充电部件2施加电压，使按箭头所指方向被驱转的光敏部件1表面充电，然后使其向携带基于来自曝光装置5的原象的图象数据的光L曝光，以便在光敏部件1上形成静电潜象。然后，通过从显影装置6向光敏部件1在显影位置a附加色调剂使光敏部件上的静电潜象作为色调剂图象显影(显现)。显影部件6包括旋转显影套筒6a和围在其中的磁辊6b，且显影偏压从电压源S2施加到套筒6a。然后在转印装置7接收来自电压源S3的转印偏压的作用下，在光敏部件1上这样形成的色调剂图象转印到提供到转印位置b的诸如纸这样的转印材料P上。能够借助于一清洁器(未示出)回收余留在光敏部件1上没有被转印到转印材料P的转印残余色调剂。在某些实施例中，如果需要，这种转印残余色调剂可被设计为由显影装置6直接回收，光敏部件能够受到预先曝光以便由预先曝光装置(未示出)除去电荷，然而该装置能够省略。
由定影装置8将转印到转印材料P上的色调剂图象定影到转印材料P上。
在图6的电摄影设备(成象设备)中，曝光装置5可以包括光源，诸如卤素灯，荧光灯，激光或LED，并能够包括辅助处理装置，诸如光束扫描仪。
本发明中，多个上述组件，包括光敏部件1初次充电部件2，显影装置6和清洁装置，可被集成组合而形成本发明的处理盒，该处理盒可以可拆卸地安装到作为复印机或打印机工作的电摄影设备的主组件上。例如，至少初次充电部件2，显影装置6和清洁装置之一能被整体支承而形成处理盒9，通过导向装置，诸如装设到设备的主组件上的导轨19，该处理盒能够被插入到设备中或从其中取出。
例如，在电摄影设备用作为复印机或打印机的情形下，成象的曝光L可以如下提供，作为来自原象的反射光或发射光，或通过传感器读取原象，把读取的数据转换为信号，并基于该信号扫描激光束或驱动光发射装置，诸如LED阵列或液晶光阀阵列而获得的信号光。
图6所示的电摄影设备实施例包括充电装置(在图7中被放大)。参见图6和7，该充电装置包括导电弹性辊(以下有时称为“充电辊”)2，用于提高充电性能的导体颗粒(或充电颗粒)3，以及作为导体颗粒提供装置的调节部件4。在充电辊2与光敏部件1之间的接触位置n处施加导电颗粒3的状态下，光敏部件1被充电。结果是，允许充电辊2和光敏部件1在它们之间存在速度差的情况下彼此接触，并通过导电颗粒电荷被直接密集地注入到光敏部件1上。这样，根据本发明，能够实现由传统的辊充电方式所不能达到的高得多的充电效率，并能够向光敏部件1提供几乎与施加到充电辊2相同的电位。
以下将进而详细说明充电装置的各组件，同时参照一个具体例子中使用的某些实验特性，这在以下说明的例子中也采用。
<充电辊>
在一个具体例子中，辊2是这样制备的，以弹性材料的中等电阻率层2b涂敷芯金属2a，该弹性材料是诸如橡胶或泡沫材料，并涂以树脂(例如聚氨酯树脂)、导电颗粒(例如碳黑)、固化剂和发泡剂的混合物，随后可有选择地进行表面抛光，以提供直径12mm长度250mm的导电弹性辊。
在一具体例子中辊2显示105ohm的电阻率，这是在以下状态测量的，辊2被压向30mm直径铝鼓以便向芯金属2a施加1kg总负荷，并在芯金属2a与铝鼓之间施加100伏特的电压。
重要的是导电弹性辊2要起到电极的作用。这样，需要辊2有弹性，以便与光敏部件1充分接触，并还要具有充分低的电阻，以便给旋转的光敏部件1充电。还必须在光敏部件表面上有诸如针孔等缺陷时防止电压泄漏。为了获得足够的充电性能和泄漏电阻，充电辊2最好具有104-107ohm的电阻。
至于充电辊2的硬度，太低的硬度妨碍形状的稳定性，由此导致与光敏部件的不良接触，而太高的硬度不能保证与光敏部件的充电辊隙，导致与光敏部件表面不良的微观接触，因而硬度(Asker C硬度)最好在25deg.到50deg.的范围。
充电辊2的材料不限于弹性泡沫体，也可使用其它弹性材料，包括橡胶材料，诸如EPMD，聚氨酯橡胶，NBR，硅橡胶，或异戊二烯橡胶，与散布在其中的导电材料，诸如碳黑或金属氧化物，以及这些弹性材料的发泡产品。而且，还能够使用离子导电材料调节导电率，而无需散布导电颗粒。
充电部件不限于这种充电辊，而能够是其它弹性部件，诸如包含具有弹性纤维绒毛的皮毛刷。在一具体例子中，皮毛刷辊是这样制备的，以155个绒毛/mm的栽植密度和3mm的绒毛长度栽植电阻率可调节纤维绒毛(例如由Unitika K.K.制造的“REC”)，形成绒毛带，并把该绒毛带围绕大约6mm直径芯金属缠绕，以形成一个辊。
<充电颗粒>
在一具体例子中，电阻率为106ohm.cm、平均颗粒尺寸为3μm的导电氧化锌颗粒用作为充电或导体颗粒。
然而，至于导体颗粒的材料，也可以使用导电的无机颗粒，诸如其它金属氧化物颗粒，或与有机材料的混合物。
为了通过颗粒实现电荷的输送，充电颗粒最好有最大1010ohm.cm的电阻率。这里所述的电阻率值是基于根据压片方法(tablet method)测量的值，其中0.5g粉末样品放置在截面积2.26cm2(＝S)的圆柱体中的下电极，在下电极与放置在其上的上电极之间提供15kg的压力，在施加100伏特电压之下测量电阻(R ohm)。从测量的值，计算电阻率(Rs)作为标准化值，即根据公式Rs＝RxS/H，其中H是上和下电极之间的距离。
充电颗粒一般最好具有10nm-10μm的颗粒尺寸。很难稳定获得低于10nm的颗粒。另一方面，大于10μm，变得难于以充分高的密度向光敏部件注入电荷，从而不能提供良好的充电均匀性。
这里所述的充电颗粒的平均颗粒尺寸是基于以下测量的值，在光学显微或电子显微照片上取至少100个颗粒(包括团块)，并测量其颗粒尺寸(在水平方向的较长轴线的直径)，推导出按体积的颗粒尺寸分布，由此确定出平均颗粒尺寸，它作为给出关于分布的50％积聚体积的颗粒尺寸。
图8简略示出根据本发明的电摄影设备另一实施例，其中采用色调剂循环过程(无清洁器系统)。参见图8，说明与图6实施例的区别。
<整体结构>
该电摄影设备不包含独立的充电或导体颗粒提供装置。导体颗粒作为显影剂的一部分添加在与色调剂的混合物中。由于色调剂被显影所消耗，导体颗粒通过光敏部件1聚集并提供给充电辊2。该电摄影设备包括一显影装置60，用于使电摄影光敏部件1上的静电潜象在显影位置a显影。显影装置60在其中包含包括显影剂(色调剂)t和导体颗粒m的混合物tm。
根据本实施例的电摄影设备采用色调剂循环过程，其中在图象转印之后光敏部件1上剩余的转印残余色调剂不是由分开的清洁器(清洁装置)回收，而是在与光敏部件1的接触辊隙n处由反向驱转的充电辊2暂时回收。另外，在残余色调剂被沿充电辊2运动时，具有已引起转印失败的反向电荷的残余色调剂被充电为正常极性，并逐渐被释放到光敏部件1以到达显影位置a，在此残余色调剂由显影装置回收并再利用，同时以显影剂混合物tm实现了显影。
<显影装置>
显影装置60是使用单组分磁性色调剂(可反向充电色调剂)作为显影剂t的反转显影装置，并包含显影剂(色调剂)t和导体颗粒m的混合物tm。
显影装置60包括作为显影剂携带部件的非磁性旋转显影套筒60a，其中装入磁性辊60b，还有在其中包含显影剂混合物tm的显影剂容器60e。通过搅拌部件60d的作用，显影剂混合物tm被搅拌并被推向显影套筒60a，并由旋转的显影套筒60a携带并传送，以形成一层，它具有由调节刮板60c的作用控制的厚度，同时色调剂被提供以规定的电荷。
在旋转的显影套筒60a上形成一层的色调剂t(在与导体颗粒的混合物中)被传送到显影位置(显影区)a，在这里光敏部件1和套筒60a彼此相对配置。为了显影，从电压源S5对套筒60a提供显影偏电压。
在一具体例子中，向套筒60a提供AC/DC叠加的偏电压，以便在光敏部件1上实现使用色调剂t的静电潜象的反转显影。
<色调剂>
单组分磁性色调剂(显影剂)t是这样制备的，混合粘合树脂、磁性颗粒和电荷控制剂，然后熔化揉制混合物，粉碎并分级，以形成色调剂颗粒，并混合该色调剂颗粒与外加的添加剂，诸如流动性改进剂。如上所述，色调剂t进一步与导体颗粒m混合形成显影剂混合物tm。在一具体例子中，色调剂形成为均重颗粒尺寸(D4)为7μm。
<导体颗粒的携带量和覆盖率>
在采用色调剂循环过程的本实施例中，色调剂易于污染充电辊表面。由于需要保持表面上的摩擦电荷，色调剂具有至少1013ohm.cm的电阻率。于是，如果充电辊被色调剂污染，则充电辊上携带的导体颗粒的电阻率增加而降低了充电性能。即使导体颗粒本身具有低的电阻率，也会由色调剂的夹带引起所携带的颗粒具有增加的电阻率。导体颗粒优选以0.1-100mg/cm2，更好是0.1-10mg/cm2的比率被携带。在一具体的例子中，导体颗粒以5mg/cm2的比率被携带。通过测量被携带的颗粒的电阻率能够评估由于色调剂的混合所至充电性能的降低。更具体来说，根据上述方法测量，实际操作中充电辊上携带的颗粒(包括夹带的残余色调剂和纸尘)的电阻率优选为10-1到1012ohm.cm，更好是10-1到1010ohm.cm。
为了评估在充电位置导体颗粒的有效携带量，可以测量导体颗粒的覆盖率。导体颗粒一般是白色的，并能够与黑色的磁性色调剂颗粒区分开。通过显微镜的观察，可以测量出白色区域的面积比作为覆盖率。导体颗粒的覆盖率在充电辊上最好保持在0.2-1的范围内，因为0.1或更低的覆盖率会造成，即使增加充电辊圆周速度，充电性能也将不足。在一具体例子中，覆盖率设置为0.6。
导体颗粒的携带量基本上可以由向显影剂混合的导体颗粒量控制，并如果需要，还能够通过使弹性刮板局部贴靠在充电辊的一周边部分来控制。这一部件的贴靠具有使色调剂的摩擦电荷极性正常化的效果，从而影响充电辊上携带的颗粒量。
在如同本实施例包含的显影装置同时作为提供导体颗粒装置的系统中，最好向诸如纸等记录介质输送较小量的导体颗粒，以使较大量的导体颗粒留在光敏部件上。导体颗粒最好被充电为正极性。这是因为在反转显影系统中，显影剂分布在亮电位部分而导体颗粒分布在暗电位部分，于是在转印步骤显影剂被有选择地转印到转印材料上，把导体颗粒留在光敏部件上，这些颗粒提供给充电辊用于稳定充电性能。
[例子]
以下将参照一些例子和比较例更具体地说明本发明，其中如无特别说明，则用来说明成分或材料的相对量的“份”和“％”是按重量来计的。
例子1-3
直径30mm长度260.5mm的铝圆柱体作为支承体，它通过在聚酰胺树脂(“AMILAN CM 8000”，可由Toray K.K获得)的甲醇中以包含5wt.％-溶液的涂敷液浸渍被涂敷，然后通过干燥形成0.5μm厚的底涂敷层。
另外，用于提供电荷产生层的涂敷溶液通过以下过程制备，4份由下式表示的氧化钛酞菁颜料，其特征在于，根据CuKα特征X-射线衍射在9.0度，14.2度，23.9度，和27.1度的Bragg角(2θ+0.2度)有强峰值与2份聚乙烯醇缩丁醛树脂(“BX-1”，可从Sekisui Kagaku Kogyo K.K.获得)及80份环己酮混合，在含直径1mm的玻璃珠的砂磨机中散布混合液体达4小时。该涂敷液通过浸渍被涂敷到底涂敷层，并以105℃加热干燥10分钟形成0.2μm厚的电荷产生层。
然后，10份具有下式的苯乙烯基化合物和110份双酚Z-型聚碳酸酯树脂(“Z-200”，从Mitsubishi Gas Kagaku K.K.可得，粘均分子量(Mrv)＝2×104)在100份的单氯苯中的溶液，通过浸渍被施加到电荷产生层，并以105℃热空气加热干燥达1小时，以形成20μm厚的电荷输送层。
重复上述步骤，制备几个光敏部件半成品。
另外，用于提供电荷注入层的涂敷液如下制备。首先，20份以7％由下式表示的含氟硅烷耦联剂作表面处理的锑掺杂的氧化锡细颗粒：和30份以20％的甲基氢硅油(“KF99”，从Shin-Etsu Silicone K.K.可得)作表面处理的锑掺杂氧化锡细颗粒与150份乙醇在砂磨机中分散66小时混合，以形成分散液，然后向其中添加20份聚四氟乙烯细颗粒(Dv＝0.18μm)，进而分散2个小时。然后，30份(作为树脂)可熔性酚醛树脂(“PL-4804”，由Gun′ei Kagaku Kogyo K.K.制造，在胺催化剂存在下合成，并具有按GPC(＝Mw)测量的约800聚苯乙烯等价分子量)溶解到以上形成的分散液中形成涂敷液。
该涂敷液通过浸渍施涂到每一以上制备的光敏部件半成品的电荷输送层，但是厚度不同，然后以145℃热空气干燥1小时获得5个光敏部件样品，其电荷注入层厚度分别为1μm、2μm、3μm、4μm、7μm和10μm，这是使用适于进行薄膜厚度测量的光干涉通过瞬间多光度计系统(“MCPD-2000”，从Ohtsuka Denshi K.K.可得)测量的(同时这种厚度也可以通过扫描电子显微镜(SEM)等直接观察光敏部件上膜层的截面来测量)。涂敷液表现出颗粒在其中良好的可分散性，并提供了表现出没有不规则性的均匀膜表面的电荷注入层。
按上述方式对每一光敏部件测量其弹性变形百分率We(OCL)(％)和We(CTL)(％)，即使用Fischer硬度计，对有136度顶角的四面锥顶钻石压头加压，增加负荷直到压痕深度达到1μm，然后逐渐降低压痕负荷。每一We(％)测量对一个样品在任意选择的10个点进行，除去最大和最小值对8个测定值求其平均数提供We(％)值。
直接在光敏部件上每一电荷注入层测量We(OCL)(％)，并在除去其上形成的电荷注入层之后对光敏层测量We(CTL)(％)。
为了除去电荷注入层，滚筒抛光装置(由Canon K.K.制造)与研磨带(“C2000”，由Fuji Shahin Film K.K.制造)一同使用，但是也可使用其它装置。然而，We(CTL)测量应当在电荷注入层完全清除之后进行，这时要检验电荷注入层的厚度或观察表面状态，以避免除去其下面的光敏层。然而已经确认，即使由于过度抛光的结果除去了一些光敏层，如果光敏层保留了至少10μm，仍能够测到基本上相同的We(CTL)(％)值。
这样测量的We(CTL)(％)是42％，在厚度为1μm、2μm、3μm、4μm、7μm、10μm的5个电荷注入层的We(OCL)(％)值，与以下所述的例子和比较例的值一同示于表1。
按以上制备的5个光敏部件样品中，电荷注入层厚度为1μm(例子1)、3μm(例子2)和7μm(例子3)的样品，仅在眼睛检查光敏部件表面之后(即与那些具有相同的厚度但受到以上We(％)测量的样品不同)，受到成象性能的评估，这是根据使用以下所述电摄影设备在32℃/86％RH的环境中对10,000张纸的连续成象测试。
<用于评估的电摄影设备1>
将以上制备的三个光敏部件(电荷注入层厚度为1μm、3μm和7μm的例子1到3)的每一个装入具有图6和7所示结构的电摄影设备，这是通过改造以下所述的市售激光束打印机(“LASER JET 4000”，从Hewlett-Packard Corp可得)而获得的。
通过以下方法制备充电辊2，在抛光之后对芯金属2a涂敷由聚氨酯树脂、导电颗粒(碳黑)、固化剂和发泡剂形成的中等电阻率层2b，以提供出直径12mm长度250mm并表现出100千ohm电阻的导电弹性辊。
电阻率为106ohm.cm平均颗粒尺寸为3μm的导电的氧化锌颗粒用作为导体颗粒3。
如同6和7所示，调节刮板4贴靠充电辊2，以便在充电辊2和调节刮板4之间保持导体颗粒3，使导体颗粒3按规定的比率提供给充电辊2。
光敏部件1的形式是直径为30mm的鼓，以110mm/秒的圆周速度沿箭头所指的方向旋转。充电辊2以大约150rpm沿相对于光敏部件1相反的方向旋转，以在接触滚隙n处提供相反方向的相同的圆周速度。-620伏特的DC电压施加到充电辊2的芯金属2b。
结果是，在所有的例子1到3中，光敏部件表面被充电到几乎与施加到充电辊2的DC电压相同的电位(＝-610伏特)。这样，在这些例子中注入充电是通过密集存在于充电辊2与光敏部件1之间的接触滚隙处的导体颗粒3实现的。
在所有例子1到3中，即使在连续成象10,000张纸之后仍然获得良好的图象。
与以下所述那些例子和比较例一同，充电的电位和成象性能评估的结果概括在表1中。
例子4和5
两个光敏部件，每一具有3μm厚的电荷注入层，对它们用与例子2中相同的方式制备和评估，所不同之处在于，使用了不同等级的可熔性酚醛树脂，即“PL-4804”(具有Mw＝大约3000，例4)以及“BKS-316”(由Showa Kobunshi K.K.制造，在胺催化剂存在下合成；例子5)。
例子6-8
三个光敏部件，每一具有3μm厚的电荷注入层，对它们用与例子5中相同的方式制备和评估，所不同之处在于，作为树脂使用了增加的量，即分别是50份(例子6)，100份(例子7)及150份(例子8)酚醛树脂，而不是30份(作为树脂)酚醛树脂。
例子9
一个具有3μm厚的电荷注入层的光敏部件，对它使用酚醛树脂(Mw＝大约3000)以例子4相同的方式制备与评估，所不同之处在于，使用了减小的15份(指树脂)酚醛树脂。
例子10-12
三个光敏部件，每一具有3μm厚的电荷注入层，对它们分别用与例子6-8中相同的方式制备，所不同之处在于，使用了具有增加了分子量(Mrv＝105)的聚碳酸酯树脂，而不是(Mrv＝2×104)的聚碳酸酯树脂，作为电荷输送层的粘合树脂。
例子13
一光敏部件以与例子9相同的方式制备与评估，它具有使用15份(作为树脂)酚醛树脂制备的3μm厚的电荷注入层，所不同之处在于，使用具有增加了分子量(Mrv＝105)的聚碳酸酯树脂，而不是(Mrv＝2×104)的聚碳酸酯树脂，作为电荷输送层的粘合树脂。
例子10-13中制备的光敏部件表现出较高的43.1％的弹性变形百分率We(CTL)(％)，这比其它例子的百分率高出1.1％。
比较例1-3
分别按与例子1-3中相同的方式制备并评估电荷注入层厚度分别为1μm、3μm和7μm的三个光敏部件，所不同之处在于，代替酚醛树脂，使用100份由下式表示的丙烯酸树脂与6份2-甲基噻吨酮(光聚合引发剂)一同形成的涂敷液制备每一电荷注入层，并以高压水银灯800mW/cm2的光照射固化处理涂敷液体层30秒，然后以120℃热空气干燥100分钟。
比较例4
按与例子2中相同的方式制备并评估电荷注入层为3μm厚的光敏部件，所不同在于，制备只由树脂形成的电荷注入层，省略了导体颗粒和聚四氟乙烯颗粒，并使用甲基苯基聚硅氧烷(“KF-50500CS”，由Shin-EtsuSilicone K.K.制成)代替酚醛树脂。
比较例5
按与例子10中相同的方式制备电荷注入层3μm厚的光敏部件，所不同在于，以比较例1相同的方式制备只有树脂的电荷注入层。
按比较例5-7制备的光敏部件表现了43.1％的较高的弹性变形百分率We(CTL)(％)，这比其它比较例的百分率高出了1.1％。
比较例子6
按与例子10中相同的方式制备并评估3μm厚的电荷注入层的光敏部件，所不同在于，制备只由树脂形成的电荷注入层，省略了导体颗粒和聚四氟乙烯颗粒，并使用甲基苯基聚硅氧烷(“KF-50500CS”，由Shin-EtsuSilicone K.K.制成)代替酚醛树脂。
例子14-16
分别按与例子1-3中相同的方式制备并评估电荷注入层厚度分别为1μm、3μm和7μm的三个光敏部件，所不同在于，每一光敏部件装入参照图8所述包含色调剂循环过程的电摄影设备并被评估。
例子17和18
按与例子15中相同的方式制备和评估每一具有3μm厚的电荷注入层的两个光敏部件，所不同之处在于，作为树脂分别使用了100份及150份不同等级的酚醛树脂(“PL-4084”，具有增加的分子量Mw＝大约3000)，代替30份酚醛树脂(“PL-4804”，Mw＝大约800)。
例子19
按与例子15中相同的方式制备和评估具有3μm厚的电荷注入层的光敏部件，所不同之处在于，使用15份(作为树脂)另一等级的酚醛树脂(“BKS-316”，由Showa Kobunshi K.K.制造，在有胺催化剂之下合成)代替30份(作为树脂)酚醛树脂(“PL-4084”，Mw＝大约800)。
比较例7-9
分别按与比较例1-3相同的方式制备电荷注入层厚度分别为1μm、3μm和7μm的三个光敏部件，按与例子14-16相同的方式进行评估。
比较例10
按与例子15相同的方式制备并评估具有3μm厚的电荷注入层的光敏部件，所不同在于，制备只由树脂形成的电荷注入层，省略了导体颗粒和聚四氟乙烯颗粒，并使用甲基苯基聚硅氧烷(“KF-50500CS”，由Shin-EtsuSilicone K.K.制成)代替酚醛树脂。
例子20
按与例子2相同的方式制备并评估具有3μm厚的电荷注入层的光敏部件，所不同在于，向充电辊2施加DC-620伏特加AC峰值到峰值Vpp 200伏特电压的AC/DC叠加电压(而不只是DC-620伏特)。
比较例11
按与例子2相同的方式制备并评估具有3μm厚的电荷注入层的光敏部件，所不同在于，使用经改造的市售激光束打印机(“LASER JET 4000”)而获得的电摄影设备，向初次充电辊施加-620伏特的DC电压，并除去清洁装置。
比较例12
按与比较例11中相同的方式制备并评估具有3μm厚的电荷注入层的光敏部件，所不同在于，向初次充电辊施加DC-620伏特加AC峰值到峰值200伏特电压Vpp的AC/DC叠加电压(而不只是DC-620伏特)。
例子21
按与例子2相同的方式制备并评估具有3μm厚的电荷注入层的光敏部件，所不同在于，使用可熔性酚醛树脂(“Pli-O-Phen J325”，由Dai NipponInk Kagaku Kogyo K.K.制造，在存在氨催化剂固体物含量＝70％下合成)。
顺便来说，类似制备的10μm厚电荷注入层显现Benard晶胞(BenardCell)。
而且，用于按上述方式制备电荷注入层的涂敷液在制备之后引起胶凝作用3天。
比较例13
按与例子2相同的方式制备具有4μm厚的电荷注入层的光敏部件，所不同在于，电荷注入层是这样制备的：向电荷输送层喷射通过分散100份Ta2O5掺杂的氧化锡颗粒和90份可熔性酚醛树脂(“Pli-O-Phen J325”，由Dai Nippon Ink Kagaku Kogyo K.K.制造，在氨催化剂下合成)而制备的涂敷液，并在140C加热该涂敷液层30分钟。
以类似的方式但不同厚度为1、2、3、4、7、10μm制备的五个光敏部件，表现出如表1中所示的We(OCL)(％)值，它们比本发明定义的范围低。这大概因为与例子21比较有这样的因素，诸如较低的固体物料含量，具有较高沸点的溶剂，较低的固化温度，较短的固化时间。
厚度为7μm和10μm的电荷注入层表现出Benard晶胞。涂敷液在制备之后引起胶凝作用5天。
We(OCL)(％)值和对以上例子和比较例评估的结果一同示于下表1。
                                                表1
  式(1)或(2)中We(OCL)(％)的极限值 式(1)是否满足？ Vd(V) 10000张后的图象
  厚度d   1μm   2μm   3μm   4μm   7μm   10μm
  (1)中的上限   49.6   55.5   60.1   63.4   67.7   67.7
  下限   41.3   40.6   39.9   39.2   37.0   34.9
  (2)中的上限   45.9   49.4   52.3   54.8   59.2   59.2
  例子     We(OCL)(％)的测量值
  1   43.2   45.4   47.2   48.6   50.1   50.1   是 -610   好
  2   43.2   45.4   47.2   48.6   50.1   50.1   是 -610   好
  3   43.2   45.4   47.2   48.6   50.1   50.1   是 -610   好
  4   42.2   44.1   46.3   47.2   49.5   49.6   是 -610   好
  5   43.6   45.7   47.6   48.7   50.4   50.4   是 -610   好
  6   45.2   47.3   49.5   52.3   56.4   56.4   是 -600   好
  7   45.9   49.4   52.3   54.8   59.2   59.2   是 -590   好
  8   49.6   55.5   60.1   63.4   67.7   67.7   是 -580   轻微模糊
  9   41.3   40.6   39.9   39.2   37.0   37.0   是 -615   好
  10   46.3   48.4   50.6   53.4   57.5   57.5   是 -600   好
  11   47.0   50.5   53.4   55.9   60.3   60.3   是 -590   好
  12   50.7   56.6   61.2   64.5   68.8   68.8   是 -580   轻微模糊
  13   42.4   41.7   41.0   40.3   38.1   38.1   是 -615   好
  14   43.2   45.4   47.2   48.6   50.1   50.1   是 -610   好
  15   43.2   45.4   47.2   48.6   50.1   50.1   是 -610   好
  16   43.2   45.4   47.2   48.6   50.1   50.1   是 -610   好
  17   45.9   49.4   52.3   54.8   592   59.2   是 -600   好
  18   49.6   55.5   60.1   63.4   67.7   67.7   是 -590   轻微模糊
  19   41.3   40.6   39.9   39.2   37.0   37.0   是 -615   好
  20   43.2   45.4   47.2   48.6   50.1   50.1   是 -610   好
  21   41.8   41.0   40.6   39.2   37.4   36.5   是 -610   好
  比较例1   51.1   56.5   61.5   64.2   68.5   68.5   否 -610   模糊
  比较例2   51.1   56.5   61.5   64.2   68.5   68.5   否 -610   模糊
  比较例3   51.1   56.5   61.5   64.2   68.5   68.5   否 -610   模糊
  比较例4   40.8   40.3   39.2   38.1   36.5   36.5   否 -550   条纹
  比较例5   52.2   57.6   62.6   65.3   69.4   69.4   否 -600   模糊
  比较例6   41.9   41.4   40.3   39.2   37.6   37.6   否 -550   条纹
  比较例7   51.1   56.5   61.5   64.2   68.5   68.5   否 -610   模糊
  比较例8   51.1   56.5   61.5   64.2   68.5   68.5   否 -610   模糊
  比较例9   51.1   56.5   61.5   64.2   68.5   68.5   否 -610   模糊
  比较例10   40.8   40.3   39.2   38.1   36.5   36.5   否 -550   条纹
  比较例11   43.2   45.4   47.2   48.6   50.1   50.1   否 -150   无图象
  比较例12   43.2   45.4   47.2   48.6   50.1   50.1   否 -200   无图象
  比较例13   40.9   40.1   38.9   37.6   36.0   35.0   否 -600   条纹
如上所述，根据本发明，能够提供这样的电摄影设备及其处理盒，它们可实现有效的注入充电系统并能够稳定地提供高质量图象，即使在高湿度环境连续成象之后也没有充电系统特有的模糊现象，同时显示出高的耐久性，避免了伤痕的出现。
虽然参照了这里公开的特定结构对本发明进行了说明，但不是要限制到所述的细节，本申请是要函盖可纳入改进的目的或以下权利要求范围的那些修改和变化。

Claims (15)

1.一种电摄影设备，包括：电摄影光敏部件和充电装置，
其中充电装置包括具有导电性和弹性表面的导体颗粒携带部件以及颗粒尺寸为10nm-10μm的导体颗粒，导体颗粒被携带在携带部件上以便被布设成与光敏部件接触，从而向光敏部件直接注入电荷以使光敏部件充电，以及
光敏部件包括依次设置在一支承体上的光敏层和作为表面层的电荷注入层，电荷注入层具有厚度d(μm)及弹性变形百分率We(OCL)(％)，它们与光敏层的弹性变形百分率We(CTL)(％)满足下式(1)的关系：
-0.71×d+We(CTL)≤We(OCL)≤
0.03×d3-0.89×d2+8.43×d+We(CTL)
                            ...(1).
2.根据权利要求1的电摄影设备，其中d(μm)、We(OCL)(％)及We(CTL)(％)还满足下式(2)：
-0.71×d+We(CTL)≤We(OCL)≤
-0.247×d2+4.19×d+We(CTL)
                            ...(2).
3.根据权利要求1的电摄影设备，其中电荷注入层包含固化树脂。
4.根据权利要求3的电摄影设备，其中固化树脂包含可熔性酚醛树脂。
5.根据权利要求4的电摄影设备，其中可熔性酚醛树脂是在胺化合物催化剂存在下合成的。
6.根据权利要求1的电摄影设备，其中电荷注入层包含导电颗粒。
7.根据权利要求6的电摄影设备，其中电荷注入层包含润滑颗粒。
8.根据权利要求1的电摄影设备，其中其中电荷注入层的厚度为1-7μm。
9.根据权利要求1的电摄影设备，其中导体颗粒的电阻率最大为1010ohm.cm。
10.根据权利要求1的电摄影设备，其中导体颗粒在导电颗粒携带部件上呈现0.2-1.0的覆盖率。
11.根据权利要求1的电摄影设备，其中导体颗粒携带部件和光敏部件在它们之间接触的位置以彼此相反的方向运动。
12.根据权利要求1的电摄影设备，其中导体颗粒携带部件的电阻率为104-107ohm。
13.根据权利要求1的电摄影设备，其中导体颗粒携带部件具有25-50级的Asker C硬度。
14.根据权利要求1的电摄影设备，其中导体颗粒携带部件具有包含弹性泡沫的表面层。
15.一种处理盒，包括：电摄影光敏部件和充电装置，它们被整体地支承而形成一个可以可拆卸地安装到电摄影设备的单元，
其中充电装置包括具有导电性和弹性表面的导体颗粒携带部件以及颗粒尺寸为10nm-10μm的导体颗粒，导体颗粒被携带在携带部件上以便被布设成与光敏部件接触，从而向光敏部件直接注入电荷以使光敏部件充电，以及
光敏部件包括依次设置在一支承体上的光敏层和作为表面层的电荷注入层，电荷注入层具有厚度d(μm)及弹性变形百分率We(OCL)(％)，它们与光敏层的弹性变形百分率We(CTL)(％)满足下式(1)的关系：
-0.71×d+We(CTL)≤We(OCL)≤
0.03×d3-0.89×d2+8.43×d+We(CTL)
                              ...(1).
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