CN1266206A - 充电元件,处理卡盒和成像装置 - Google Patents

Abstract

一种充电元件,它与电摄影光敏元件相接触,在施加电压时对电摄影光敏元件的表面荷电,该充电元件具有导电支承、基层和形成在该导电支承上的表面层,该表面层包含作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂。

Description

充电元件，处理卡盒和成像装置

本发明涉及一种充电元件，一种处理卡盒和一种成像装置。尤其涉及一种用在诸如复印机和页式打印机的成像装置中、并与电摄影光敏元件接触对其进行静电充电的充电元件；以及具有该充电元件的处理卡盒和成像装置。

作为一种对用作承像元件的电摄影光敏元件进行初次充电的充电手段，采用对金属丝加高压引起电晕放电的电晕充电组件，光敏元件是一个受到电晕充电的元件，它们已经广泛地用在电摄影成像装置中。

近年来，已发展一种接触充电型充电装置，并付之于实践应用，在这种充电装置中充电元件设置成与光敏元件相接触，在充电元件上施加电压，从而对光敏元件的表面进行静电充电。

这种接触充电的广泛使用是因为有其优点，即在需充电的光敏元件表面达到所需电位需加的电压可比非接触型电晕充电电压小，并在充电时只产生少量的臭氧。

图6中表示用在常规电摄影成像装置中的一种充电元件的实例。

充电辊2’，由用作供电电极的导电底基21’，位于底基21’上的弹性层22’，位于弹性层22’上的电阻层23’和位于电阻层23’上的保护层24’组成。

弹性层22’由合成橡胶制成，它是一种实心橡胶，例如丁苯橡胶(SBR)，异戊二烯橡胶或硅橡胶。这些橡胶通过在其内分散导电材料，例如碳黑或金属粉末而被赋予电导性。

电阻层23’是一层对充电辊2’提供适当电阻的外层，它可以是聚酰胺树脂，表氯醇橡胶，聚氨酯橡胶或硅橡胶。这些材料通过在其内分散导电材料，例如碳黑或金属粉末来使其具有一定的电导性。

设置保护层24’是为了确保充电辊2’的表面性能，以及为了防止光敏元件的表面受到电阻层23’的材料的沾染。其所用的材料可以是，聚酰胺树脂，如N-甲氧基甲基尼龙和聚氨酯树脂，然而，即使在光敏元件表面采用这种接触充电方式进行静电充电时，也会产生不均匀充电，在某些情况下由于不均匀充电会造成差的图像。这是因为粘着在光敏元件表面上的显像剂(墨粉)会粘着至充电元件上，虽然只是很少量，但也会造成不均匀充电。

为解决这种问题，提出了一种方法，其中在充电元件的表面部分加入氟树脂粒子(日本专利特开平No.3-293682)。

然而，上述方法在充电元件的表面所含的氟树脂粒子少量混入时，尤其在低环境温度和湿度时会造成不良的表面清洁性能，将会使显像剂大量地粘着至充电元件上，引起不均匀充电。同样，当氟树脂粒子被大量地混入时，欲分散这些粒子非常困难，使成膜性能下降，会造成膜层开裂和剥离。

日本专利特开平No.10-148995公开一种设想将氟树脂加入保护层内的方法。然而，这种氟树脂不是以颗粒的形式，它相比于颗粒的形式可防止不均匀充电。另外，在将它大量地加入时，保护层在它与其下层之间具有低的粘着作用。尤其是，在充电元件和光敏元件的表面出现凝聚水汽的位置，它们的凝水表面成为互相接触，水份被限制在充电元件和光敏元件之间的接触部位。这种趋势引起保护层和光敏层之间的结合，只是在充电元件的保护层的部分地方会引起“剥离”，而大部分还保留在光敏元件的表面上。

本发明的目的在于克服上述的缺点，提供一种能防止光敏元件表面上的调色剂粘着至充电元件时所引起的任何的不均匀充电和不剥离的充电元件；还提供具有上述充电元件的处理卡盒和成像装置。

为了达到上述目的，本发明提供一种充电元件，它与电摄影光敏元件相接触地设置，并对加上电压的电摄影光敏元件的表面静电荷电；充电元件由导电底基，基层和形成在导电底基上的表面层组成。

表面层包含作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂。

本发明还提供一种处理卡盒，它包括：

一个电摄影光敏元件，在经过充电，曝光和显像后该元件上形成一个可见的图像；以及

一个充电元件，该元件以与电摄影光敏元件相接触的方式设置，并对加上电压的电摄影光敏元件的表面静电荷电；

电摄影光敏元件和充电元件作为一个整体部件受到支承，以可装拆的方式安装到电摄影装置的主体上；

充电元件由一个导电底基，一个基底层和一个形成在该导电底基上的表面层组成；

表面层包含作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂。

本发明还提供一种成像装置，它包括：

一个电摄影光敏元件；

一个充电元件，该元件以与电摄影光敏元件相接触的方式设置，并对加上电压的电摄影光敏元件的表面静电荷电；

充电元件由一个导电底基，一个基底层和一个形成在导电底基上的表面层组成；

表面层包含作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂。

图1表示本发明充电元件的结构图。

图2表示例1和比较例1和3中成像装置的截面示意图。

图3表示图1中氟树脂混合比例与接触角之间关系的曲线图。

图4表示例3和6中光敏鼓和充电刮板结构的示意图。

图5表示本发明例4和7中的处理卡盒结构图。

图6表示已有的充电元件的结构图。

本发明的充电元件被设置成与电摄影光敏元件相接触，并在施加电压的情况下，使电摄影光敏元件的表面以静电方式荷电，该元件由导电底基，基底层和形成在导电底基上的表面层组成。表面层包含作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂。

在本发明中作为填料的氟树脂基本上与作为粘合剂树脂的氟树脂是不可相比的，它在粘合剂树脂中以颗粒的形式出现。这种颗粒其平均直径不超过1μm，最好不超过0.5μm。平均颗粒直径大于1μm的颗粒趋于降低分散性和引起开裂。利用Coulter计数方法将平均颗粒直径定义为：50％的体基颗粒直径分布的累积百分数的直径。

作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂可以优选为表面层的总重量的50％-95％。如果其重量含量少于50％，则由于调色剂的粘着作用会引起充电失败。如果其重量含量超过95％，则由于成膜性下降会造成膜的开裂和剥离。顺便说及，作为可用于与这些填料和粘合剂树脂结合的材料可包括例如酯化树脂，乙烯基树脂，合成橡胶如NBR(丙烯腈橡胶)和天然橡胶。

作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂的重量比优选为从1∶1至1∶2(氟树脂颗粒∶氟树脂)。如果氟树脂颗粒太少量，由于易引起调色剂粘着作用使充电失败，由于成膜性能下降易造成膜的开裂和剥离。

在本发明中，表面层最好还包含可荷正电荷的材料，以便在光敏元件保持正电位存储时，在初始阶段图像再现中防止不合格图像(水平行)的产生。这种在光敏元件上正电位的存储可以认为是由于氟树脂材料的高荷负电性所致，它是在市场分配转运时受到大的冲击使充电元件和光敏元件之间的摩擦所引起。这种存储尤其在低湿度的环境中容易发生。

可荷正电材料是指，其正侧的位置多于充电系列中的光敏元件的位置，并在其与光敏元件之间摩擦时可荷正电的材料。可荷正电的材料其相比于表面层的总重量的重量百分比最好包含在1％-15％之间，尤其在5％-10％之间为好。如果重量百分比小于1％，将很难取得防止不合格图像的效果。如果重量百分比大于15％，作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂的氟树脂的效果很难获取。

下面将详细地用例子对本发明作描述。

例1

在此将介绍根据本发明的一个成像装置的示例。图1是表示用在本例中充电元件结构的截面图。

如图1所示，本例中的充电元件是一种辊状的充电元件，即一种充电辊2。充电辊2依次由金属的或塑料的用作供电极的导电支撑21，围绕该支撑的弹性层22，电阻层23和作为表面层的保护层24组成，它的外径约为12mm。

弹性层22作为充电辊2的基层。在本例中，它是由聚氨酯泡沫塑料形成，其中添加金属氧化物，使它具有导电性，其厚度约为1.7mm。

电阻层23通过浸涂加有碳黑的水性丙烯酸树脂形成在弹性层上。电阻层在涂层后于100℃环境湿度内自然干燥5-6小时形成厚度约为300μm。

保护层24作为表面层，由利用将用作填料的平均颗粒直径为0.4μm的氟树脂颗粒和碳加至由氟树脂，酯化树脂和作为可荷正电材料的丙烯酸树脂组成的粘合剂树脂制取的混合物形成，它通过浸涂，然后干燥形成在电阻层23上。这里，为使氟树脂用作粘合剂树脂，使用PCTF(聚氯三氟乙烯)。采用乳液状的丙烯酸树脂，它由丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸，苯乙烯和丙烯腈的共聚物组成。对于用作填料的氟树脂颗粒采用的是PTFE(聚四氟乙烯)。保护层的厚度约为10μm。氟树脂颗粒、碳、氟树脂、酯化树脂和丙烯酸树脂的重量比为35∶5∶45∶5∶10。

例2

除了保护层用仅由氟树脂和酯化树脂组成的粘合剂树脂，以及包括氟树脂颗粒和碳填料(不用丙烯酸树脂)形成之外，充电辊以与例1所述的相同方式制做。氟树脂颗粒、碳、氟树脂、酯化树脂和丙烯酸其重量比为35∶5∶45∶15∶0。

作为比较例，制做下述的充电元件。

比较例1

充电辊采用相同于例1中所述的方式制做，不同点是，保护层是采用由氟树脂、酯化树脂、和丙烯酸组成的粘合剂树脂，以及只包括碳的填料制成(不用氟树脂颗粒)。氟树脂颗粒、碳、氟树脂、酯化树脂和丙烯酸的重量比为0∶5∶80∶5∶10。

比较例2

充电辊采用相同于例1中所述的方式制做，不同点是，保护层采用只由氟树脂和酯化树脂组成的粘合剂树脂，以及只包括碳的填料(不用丙烯酸树脂和氟树脂颗粒)制做。氟树脂颗粒、氟树脂、酯化树脂和丙烯酸树脂的重量比为0∶5∶80∶15∶0。

比较例3

充电辊是以例1中所述的相同方式制做。不同点是，保护层采用只由酯化树脂和丙烯酸树脂组成的粘合剂树脂，以及包括氟化树脂颗粒和碳的填料(不用氟树脂)制做。氟树脂颗粒、碳、氟树脂、酯化树脂和丙烯酸树脂的重量比为80∶5∶0∶5∶10。

比较例4

充电辊是以例1中所述的相同方式制做，不同点是，保护层采用只由酯化树脂组成的粘合剂树脂，以及包括氟树脂颗粒和碳的填料(不用氟树脂和丙烯酸树脂)制做。氟树脂颗粒、碳、氟树脂、酯化树脂和丙烯酸树脂的重量比为80∶5∶0∶15∶0。

比较例5

充电辊是以例1中所述的相同方式制做，不同点是，保护层采用只由酯化树脂组成的粘合剂树脂和只包括碳的填料(不用氟树脂，丙烯酸树脂和氟树脂颗粒)制做。氟树脂颗粒、碳、氟树脂、酯化树脂和丙烯酸树脂的重量比为0∶5∶0∶95∶0。

图2是用于本例中的激光打印成像装置的截面示图。

在图2中，M表示作为打印机械的成像装置的主体。符号1表示圆柱形电摄影光敏元件(光敏鼓)作为一个承像元件，利用驱动机构(未图示)使光敏鼓在箭头R1所示方向转动。光敏鼓1设置成，它的表面与充电辊2相接触，形成一充电接触部位N1。同时光敏鼓的表面由在箭头R2方向转动的充电辊2进行均匀的静电荷电。之后，利用曝光组件3使鼓表面上形成静电潜像。

显像装置(调色剂成像装置)4有一个料斗，内盛或保存调色剂T，以及承载调色剂的显像套筒4a，使形成在光敏鼓1上的静电潜像显像。在以箭头R4方向转动的显像套筒4a的近邻处设置一个用作调色剂调节元件的显像刮板4b。

利用在DC偏压上叠加一个AC偏压所形成的显像偏压通过用于驱动成像装置的电源控制部件8使其加至光敏鼓1上，同时一个高压电路提供成像用的偏压。于是，形成在光敏鼓1上的静电潜像，即由调色剂粘着的像，显像成为调色剂像。

在光敏鼓1上的调色剂像被转印至例如纸的转印材料P，这种转印是由在箭头R5方向转动的转印组件5(一种转印装置)进行的。转印材料P由供纸辊(未图示)传送，并保持在供纸卡盒(未图示)内，利用阻力辊9使转印材料P前进至光敏鼓1和转印组件5之间的转印夹持部位N2，这种传送与形成在光敏鼓1上的调色剂像同步进行。被转印至转印材料P上的调色剂像再传送至固像组件7，受到加热和加压，使调色剂像固定到转印材料P上，成为一个记录图像。

在调色剂像转印之后没有被转印至转印材料P的仍保留在光敏鼓1上的调色剂(下称“转印剩余调色剂”)可利用提供在清洁装置6中的清洁刮板6a将它去除。已去除转印剩余调色剂的光敏鼓1可使它再用充电装置2对其开始充电进行下一次的图像形成操作，只需重复上述的成像过程。

由上述方式制做的充电辊将其每一种放置在图2所示的成像装置内，进行振动试验。之后再对2000张转印材料，形成打印百分比(图像面积的百分比)占4％的A4大小像，在低温和低湿度环境，即15.0℃温度/10.0％湿度(下称“L/L环境”)，以及正常的温度和正常的湿度环境，即23.5℃温度/60.0％湿度(下称“N/N环境”)下进行图像再现测试。对是否有任何的存储消失和失效充电出现在光敏元件上进行评估。

根据JISZ0232进行振动测试，受测频率(振动数)条件为10-100Hz；摆动时间：5分钟(一次来回)；加速度：正弦波9.8m/s²；振动时间：1小时(12个来回)；振动方向：x，y和z方向。通过检查在充电辊受到1,400g负载的作用下使充电辊与光敏鼓接触，并将其保持在温度和湿度为40℃/95％的环境中一个月之后的充电辊表面和光敏鼓表面对保护层的有否剥离作出评估。

表1表示上述评估的结果。在表1中，有关存储消失的评估结果，一种情况是，在振动测试后的L/L环境中在初级图像再现中形成的半色调图像，任何由于不出现存储消失而得到的水平线被评估为“A”；另一种情况是，它们出现一点，但其密度很低，低至不会出现问题的程度，此种情况被评估为“B”；还有一种情况是，在整个沿长度方向出现明显的水平线，这种情况被评估为“c”。

至于不均匀充电(不合格的充电)的评估结果，一种情况是，无论在L/L环境还是在N/N环境中，在整个2000张的图像再现中不出现由于不均匀充电而引起的不合格图像被评估为“A”；另一情况是，它们出现，但很轻微，以致没有到达有问题的程度，此种情况被评估为“B”；还有一种情况是，出现不合格的图像，被评估为“C”。

至于对剥离的评估结果，一种情况是，在所述有关剥离的评估方法中充电辊表面以及光敏元件表面均没有问题，被评估为“A”；另一情况，在充电辊表面可见到剥离的痕记而且剥离的小皮粘着至光敏元件的表面，被评估为“C”。

从表1中可见到，在例1中，保护层是采用由氟树脂颗粒和碳组成的填料，以及由氟树脂，酯化树脂和丙烯酸树脂构成的粘合剂树脂配比而成，任何由于存储消失所致的水平线不出现，同样任何由于不均匀充电而致的不合格图像也不出现，上述测试是同时在L/L环境以及N/N环境中运行2000张过程中完成的。

然而，在例2中，填料是由氟树脂颗粒和碳，粘合剂树脂是只采用氟树脂和酯化树脂(配比中没有丙烯酸树脂)构成，同时在L/L环境和N/N环境中不出现由于不均匀充电所致的不合格图像，但是会产生由存储消失所致的水平线。

在比较例1中，填料只用碳，粘合剂树脂由氟树脂，酯化树脂和丙烯酸树脂(配比中没有氟树脂颗粒)，在N/N环境中不出现任何不均匀充电，但是在运行测试完成之前如果超出N/N环境中的容限会出现不均匀充电。在比较例2中，只是从比较例1中去除丙烯酸树脂，尽管在可允许范围内，但仍会有一点存储消失出现。

在比较例3中，填料由氟树脂颗粒和碳构成，粘合剂树脂上有酯化树脂和丙烯酸树脂构成(没有氟树脂)，在N/N环境中稍有一点不均匀充电出现，但在运行测试完成之前在N/N环境中不均匀充电出现超容限。在比较例4中，相当于从比较例3中去除丙烯酸树脂，会出现一点失储消失，尽管它是在容限之内。

在比较例5中，填料由碳构成，粘合剂树脂也只有酯化树脂构成(配比中没有氟树脂，丙烯酸树脂和氟树脂颗粒)，在L/L环境和N/N环境中将出现严重程度的不均匀充电。

从前述可知，在配比中不混有丙烯酸树脂时，光敏鼓和充电辊在初始振动阶段互相摩擦，使含氟树脂的充电辊荷负电，从而使光敏鼓感应正电荷，该电荷被存储保留而形成水平线。另一方面，可荷正电材料丙烯酸树脂的混合可潜在地消除可荷负电的丙烯酸树脂，使它难以使充电辊由于摩擦而荷电，于是可以阻止由于电荷的存储而造成的水平线出现。

以氟树脂颗粒和氟树脂的不同形式混合氟树脂材料，在保护层中可带来表面成膜性能，同时可以在一定程度上也带来表面剥离性。只混合氟树脂或只混合氟树脂颗粒不是改善表面剥离性的有效办法，大量树脂的混合将使保护层具有低的成膜性能，造成膜的剥离。

图3表示充电辊表面对纯水的接触角以及剥离的距离极限(剥离点：X)，在该处氟树脂材料在充电辊保护层中的混合比例相比于在例1(黑圆点)的配比中氟树脂颗粒和氟树脂，在比较例1(圆点)的配比中氟树脂以及在比较例3(方块)的配比中氟树脂颗粒改变的曲线图。

测量接触角，把它作为观察剥离性的手段，使用由Kyowa Kaimen KagakuK.K制造的CA-X型接触角测量计，用3.1μl的水滴使充电辊的中部和长度方向的两侧自然弄湿，在三个测量点取得平均测量值。各个氟树脂材料的混合比以形成保护层的整个材料中的重量比来计算。再利用上述的评估方法对剥离作出评估。

从图3可见，在例1的配比中，在氟树脂颗和氟树脂的重量混合比为12％时接触角为90度。之后接触角移动，稍大于100度直至在混合比为60％(重量)时出现剥离。在比较例1的配比中，直至氟树脂的混合比超过75％(重量)时才出现剥离，但是接触角在约70度处趋于饱和，在比较例3的配比中，接触角达到接近90度。但在氟树脂颗粒的混合比达到35％(重量)时出现剥离。下面将对这些情况作出解释：

氟树脂有一种作为粘合剂树脂的作用，因此对剥离有利。然而，关于接触角(防粘性)，氟树脂优于任一种单纯的粘合剂树脂，但是次于PTFE等的氟树脂颗粒。另一方面，氟树脂颗粒倾向于引起剥离，这是因为其成膜性能差，它的大比例混合很难使其均匀地分散。因此，虽然局部区域可获取大的接触角(高防粘性)，但纵观其整个平均情况来看不可能获取如此大的接触角(高防粘性)。由此可以了解到，使用氟树脂颗粒作为填料，和使用氟树脂作为粘合剂树脂，它们的单个只能以低的混合比例使用，从而能有效地提供大的接触角(高防粘性)，也有利于防止剥离。为阻止运行完成之前在L/L环境中的不均匀充电，最好使用氟树脂颗粒和氟树脂，使接触角等于或大于90度。

由上述结果可见，可以得到良好的图像，这种图像不产生由于与光敏鼓的摩擦而造成的水平线，即使在L/L环境内也不引起任何不均匀的充电，以及在所使用的充电辊其保护层的表面层至少含有氟树脂颗粒和可荷正电的材料，并且氟树脂材料是作为填料的氟树脂颗粒，氟树脂作为粘合剂树脂时，光敏元件的表面层也不会引起任何的剥离。同样，充电辊表面上的接触角大于或等于90度，在运行完成之前不会出现不均匀充电，甚至在L/L环境中也不会造成差的清洁性能。因此这种接触角是优选的。

在这些例子中，丙烯酸树脂包括乙基丙烯酸，甲基丙烯酸，丁基丙烯酸，苯乙烯的共聚物，丙烯腈用作可荷正电的材料，但是不限于此，只要可获取相同的效果。也可使用具有不同配比的丙烯酸树脂，也可用聚酰胺树脂。从带电系列来看，丙烯酸树脂是最有利于作为可荷正电的材料，是一种优选的材料。同样，PTFE也用作填料的氟树脂颗粒，但PEA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基酯)，FEP(四氟乙烯-丙烯)以及PCTFE也可使用。从可获取高防粘性来看，PTFE和PFA，尤其是PTFE最好。至于粘合剂树脂氟树脂，在上述例中使用PCTFE，但氟树脂材料不同于用作填料的氟树脂颗粒，可起到粘合剂作用。例如，最好使用具有高熔点的氟树脂。这种氟树脂包括FEP(氟化的乙烯丙烯)，PVF(聚乙烯氟化物)，PVDF(聚偏氟乙烯)，ETFE(乙烯-四氟乙烯)和ECTFE(三氟化-氯化乙烯-乙烯)。从用作填料的氯化树脂颗粒来看，最好从上述材料中选用氟树脂。从优良成膜性和防粘性来看，应选用PCTFE。

例3

在本例中，如图4所示的刮板型元件被用作充电元件2。

这种用作充电元件2的充电刮板包括，金属的或塑料的导电支承21，它也起到供电电极的作用；支撑在该支承上的聚氨酯泡沫塑料基材22；在光敏鼓1的一侧，基材22的表面上设置的电阻层23；为表面层并覆盖在电阻层23上的保护层24。电阻层23和保护层24所用的材料与例1中所用的充电辊的各相应的电阻层和保护层的材料是相同的。

关于这种作为充电元件2的充电刮板20，可测量与光敏鼓1相接触部位对纯水的接触角，对于检查不合格图像的运行测试是在L/L环境中进行。其测试结果类似于例1所示的结果，由于存储消失和不均匀充电所造成的水平线在使用充电刮板时可得到较好的阻止，该充电刮板的表面至少包含氟树脂材料和可荷正电的材料，所用的氟树脂材料是作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂的氟树脂。同样，只要接触角等于或大于90度，直至运行完成不出现不均匀充电，即使在L/L环境中也不产生不良的清洁性能，也不发生表面层的任何剥离。

在例1，2和3中，采用辊状或刮板状的元件作为充电元件2。但不受这些形状的限制，只要其表面包含氟树脂颗粒作为填料，氟树脂作为粘合剂的表面层的充电元件均可使用。从充电均匀性来看，最好选用辊状元件。

例4

图5表示本发明的处理卡盒截面图。

本例的特点是，将在例1中描述的充电元件作为一个部件设置在卡盒箱15中，相对于成像装置的主体做成一个可装卸的处理卡盒。在图5所示的处理卡盒16中，将光敏鼓1，充电元件2，显像装置4和清洁元件6设置成一个整体，以构成该处理卡盒16。

处理卡盒16被安装到具有驱动光敏鼓1等的电源和对成像提供偏压的高压电路的成像装置的主体上，调色剂图像形成在光敏鼓1上。

形成在光敏鼓1上的调色剂图像利用设置在成像装置主体内的转印组件(见图2)被转印至转印材料P，并由固像组件7将图像固定。光敏鼓1上没有转印到转印材料P上的转印剩留的调色剂利用设置在处理卡盒16内的清洁装置6去除。

卡盒可能的作用在于可阻止先前在介绍例1情况下出现的不合格充电，使提供一个免维修的处理卡盒成为可能。

例5和比较例6-8

充电装置除了不用丙烯酸树脂之外，其它方面分别与例1，比较例4，比较例5和比较例3中所述的相同。于是，对所得的充电元件采用例1中所述的方式评估，除了振动试验这一点之外，不进行对存储消失的评估，对于接触角采用先前描述的方式测量。

所得到的结果表示在表2中。

由表2可知，在例1中保护层利用由氟树脂颗粒和碳构成的填料，以及由氟树脂和酯化树脂构成的粘合剂树脂配比而成，直至完成2000张的运行试验，在L/L环境和N/N环境中均没有出现由于不均匀充电而造成不合格图像。在比较例6中，填料由氟树脂颗粒和碳构成，粘合剂树脂只有酯化树脂构成，在N/N环境中不出现由于不均匀充电而造成的不合格图像，但是在2000张运行试验完成之前在L/L环境中会出现超过容许限度的不均匀充电。同样，在比较例7中，填料只由碳构成，粘合剂树脂由氟树脂和酯化树脂构成，在N/N环境中只有稍微程度上出现不均匀充电，但在L/L环境中在运行测试完成之前会出现超过容许限度的不均匀充电。还有，在比较例8中，填料只由碳构成，粘合剂树脂也只由酯化树脂构成，则无论在L/L环境，还是在N/N环境中均出现严重的不均匀充电。

对于接触角，接触角愈大，就不均匀充电而言所得到的结果愈好。这表示它们两者互相关联。

因此，例4中保护层的配比中应控制填料的氟树脂颗粒和粘合剂树脂氟树脂的混合比例。利用经过2000张运行试验得到的充电元件对不均匀充电作出评价，并测量它们的接触角。结果，在例4中所用的保护层配比下，可将不均匀充电在L/L环境中控制在不出现问题的程度，只要使接触角是80度或大于80度。只要接触角等于或大于90度，直至运行完成才出现不均匀充电。

这就需要对纯水的接触角等于或大于80度，它使得充电辊表面和外部材料，如调色剂之间的接触界面处的互作用应力十分小，这就有可能阻止外部材料，如调色剂粘结，从而始终可获得均匀的充电。

有关保护层的剥离，完全可以不出现这种剥离。

而在比较例6和7的保护层的配比中，为了使接触角不小于80度，需使氟树脂颗粒或氟树脂的混合比例变大一些。在这种情形下，在比较例6中，欲形成保护层很困难。同样，在比较例7中，通过使混合比例变大来使接触角为80度或大于80度，但是在用上述的评价方法对剥离作评价时，不可能得到任何所希望的充电辊，同时保护层会出现剥离。

根据前述，所考虑的相同的机制如下：作为填料的氟树脂颗粒对防粘性有很大贡献，而作为粘合剂树脂的氟树脂对于防粘性和成膜性均有贡献。由此，尽管在例4的保护层的配比中作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂的氟树脂处于一种小的混合比例，但它们相互合作的效果可能取得一种高的防粘性和大的接触角。同样，由于它们的小的混合比例，所以不会出现表面层的剥离。然而，在比较例6中，为了加大接触角，需大量混入氟树脂颗粒，从而相对于粘合剂树脂填料的比例增大，这就使形成保护膜增加困难。在比较例7中，为了使接触角变大，也需更混入大量的氟树脂，从而保护层对其底下层的粘着作用变低，会造成保护层的剥离。

由上述结果可以说，在所用的充电辊的保护层的表面层至少包含用作填料的氟树脂材料和用作粘合剂树脂的氟树脂时，甚至在L/L环境中不引起任何不均匀的充电也不引起任何表面层的剥离的情况下可以获得好的图像。

充电辊表面上的接触角最好选取等于或大于80度，选取等于或大于90度更好，此时在运行完成之前不会出现不均匀充电，即使在L/L环境中也不引起差的清洁性能。因此需选用这种接触角。

在本例中，PTFE用作为填料氟树脂颗粒，但也可使用PFA，可以取得相同的效果。对于粘合剂氟化树脂，在本例中使用PCTFE，但并不限于此，氟树脂可以用作粘合剂，其熔点低于PTFE，也可使用PFA，例如可使用FEP，PVF，PVDF，ETFE和ECTFE。

例6

在本例中，如图4所示的刮板型元件用作在例5中所用的充电元件2。

这种作为充电元件2的充电刮板包括金属的或塑料的导电支承21，它也用作供电电极；支撑在支承21上的聚氨酯泡沫基材22设置在光敏鼓1的一侧基材21的表面上的电阻层23；以及作为表面层的覆盖在电阻层23上的保护层24。电阻层23和保护层24所用的材料相同于用在例1中充电元件2的充电辊的电阻层和保护层的材料。

对于这种作为充电元件2的充电刮板20，测量其在于光敏鼓1相接触部位处对纯水的接触角，并在L/L环境中进行检查不合格图像的运行试验。结果类似于例1中所测的，在充电刮板它的保护层表面包含作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂时可以很有效地阻止不均匀充电。同样，只要接触角等于或大于90度，在运行完成之前不出现不均匀充电，即使在L/L环境中也是如此，不造成不好的清洁性能，和不出现表面层的任何剥离。

例7

图5表示本发明处理卡盒的截面图。

本例的特点是，例5中的充电元件2在卡盒箱15内设置成一个部件，构成相对于成像装置的主体可拆卸安装的处理卡盒。在图5所示的处理卡盒中，光敏鼓1，充电元件2，显像装置4和清洁装置6被设置成一个部件，成为处理卡盒16。

该处理卡盒安装在具有驱动光敏鼓1等和对成像提供偏置电压的电源的成像装置的主体上，调色剂图像形成在光敏鼓1上。

形成在光敏鼓1上的调色剂图像利用设置在成像装置主体的转印组件5(见图2)被转印到转印材料P上，并利用图像组件7使转印图像固定。留在光敏鼓1上没有被转印到转印材料P上的转印剩留调色剂利用处理卡盒内设置的清洁装置6予以去除。

于是，可以具有如上述例1中所述的很好地阻止不合格充电的效果，可以提供一种几乎不需要维护的处理卡盒。

                                          表1

	保护层配比		失储消失(L/L)	不均匀充电		剥离
							填料	粘合剂树脂	L/L	N/N
	例1	氟树脂颗粒+碳		氟树脂+酯化树脂+丙烯酸树脂	A						A	A	A
例2			氟树脂颗粒+碳			氟树脂+酯化树脂	C	A	A	A
	比较例1	碳		氟树脂+酯化树脂+丙烯酸树脂	A						C	B	A
比较例2			碳			氟树脂+酯化树脂	B	C	B	A
	比较例3	氟树脂颗粒+碳		酯化树脂+丙烯酸树脂	A						C	A	C
比较例4			氟树脂颗粒+碳			酯化树脂	B	C	A	C
	比较例5	碳		酯化树脂	A						C	C	A

                              表2

	保护层配比		不均匀充电		接触角(度)
						填料	粘合剂树脂	L/L	N/N
	例5	氟树脂颗粒+碳	氟树脂+酯化树脂	A						A	98
比较例6					氟树脂颗粒+碳	酯化树脂	C	A	76
	比较例7	碳	氟树脂+酯化树脂	C						B	74
比较例8					碳	酯化树脂	C	C	49

Claims (14)

1、一种充电元件，它与电摄影光敏元件相接触地设置，并在施加电压时对电摄影光敏元件的表面荷电；该充电元件包括：

导电支承；

基层和在导电支承上形成的表面层；

所述的表面层包含作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂。

2、如权利要求1的充电元件，其特征在于，所述的作为填料的氟树脂颗粒至少是聚四氟乙烯和聚四氟乙烯-全氟烷基乙烯基酯中的一种。

3、如权利要求1或2的充电元件，其特征在于，所述的作为粘合剂树脂的氟树脂不同于构成作为填料的氟树脂颗粒的氟树脂。

4、如权利要求3的充电元件，其特征在于，所述的作为粘合剂树脂的氟树脂是从由下述物质组成的组中选择的：聚氯三氟乙烯，氟化乙烯丙烯，聚乙烯氟化物，聚偏氟乙烯，乙烯-四氟乙烯和三氟化氯化乙烯-乙烯。

5、如权利要求1的充电元件，其特征在于，作为填料的氟树脂颗粒的平均颗粒直径不大于1μm。

6、如权利要求5的充电元件，其特征在于，所述的氟树脂颗粒的平均直径不大于0.5μm。

7、如权利要求1的充电元件，其特征在于，所述作为填料的氟树脂颗粒和所述作为粘合剂树脂的氟树脂在表面层总重量中所占的重量百分比为50％-95％。

8、如权利要求1或7的充电元件，其特征在于，作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂的重量比是1∶1-1∶2。

9、如权利要求1的充电元件，其特征在于，所述的表面层还包含一种可荷正电的材料。

10、如权利要求9的充电元件，其特征在于，所述的可荷正电的材料是丙烯酸树脂。

11、如权利要求1的充电元件，其特征在于，所述的表面层对纯水的接触角为80度以上。

12、如权利要求11的充电元件，其特征在于，所述的接触角是90度以上。

13、一种处理卡盒，包括：

电摄影光敏元件，经充电曝光和显像后在该光敏元件上形成一个可见图像；

充电元件，它与电摄影光敏元件相接触地设置，施加电压时对电摄影光敏元件的表面荷电；

所述的电摄影光敏元件和所述的充电元件作为一个整体被支承，并可拆装地设置在成像装置的主体上；

所述的充电元件包括导电支承、基层，和在导电支承上形成的表面层；

所述的表面层包含作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂。

14、一种成像装置，包括：

电摄影光敏元件，和与该电摄影光敏元件接触设置的、在外加电压时对电摄影光敏元件的表面荷电的充电元件；

所述的充电元件包括导电支承、基层和在导电支承上形成的表面层；

所述的表面层包含作为填料的氟树脂颗粒和作为粘合剂树脂的氟树脂。

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