JP2012013800A - 電子写真感光体、それを用いた電子写真方法、電子写真装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
電子写真感光体、それを用いた電子写真方法、電子写真装置及びプロセスカートリッジ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、感光層が特定構造のトリフェニルアミン系電荷輸送物質と、一般式(2)で表されるアミン化合物とを含有する。
ただし、式中、A、Bはそれぞれ下記i)ii)より選ばれ、同一であっても、異なってもよい。i)−CH2Xii)−CH2CH2Yただし、X,Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基、またはヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。
【選択図】なし
Description
これらの感光体を用いた電子写真法による画像形成には、例えばカールソン方式が適用される。この方式での画像形成は、暗所での感光体へのコロナ放電による帯電、帯電された感光体表面上への原稿の文字や絵などの静電潜像の形成、形成された静電潜像のトナーによる現像、現像されたトナー像の紙などの支持体への定着により行われ、トナー像転写後の感光体は除電、残留トナーの除去、光除電などを行った後、再使用に供される。
近年、可とう性、熱安定性、成膜性などの利点により、有機物質を用いた電子写真用感光体が実用化されてきた。最近においては、感光層として電荷発生材料を含有する電荷発生層と電荷輸送材料を含有する電荷輸送層からなる機能分離積層型感光体が主流となっており、中でも有機顔料を電荷発生材料として蒸着層または樹脂中に分散させた層を電荷発生層とし、有機低分子化合物を電荷輸送材料として樹脂中に分散させた層を電荷輸送層として用いる負帯電型感光体が数多く提案されている。
また最近では、電子写真装置は、フルカラー化や高速化が急速に進行しており、それに伴って需要も一般オフィス領域から、SOHO領域あるいは軽印刷領域へと多様化している。特に、軽印刷分野では印刷ボリュームが著しく増大し、かつ画質安定性の要求度が高くなるため、有機感光体の更なる高耐久化、高安定化が必要不可欠である。
特に、軽印刷分野では、一つのJobで同じ画像パターンを大量に印刷する需要があるが、この場合に露光部電位のJob内変動が大きいと画像濃度が変化し、画質一貫性が低下することになる。文字主体の画像パターンであればそれほど目立つことはないが、画像主体でしかもフルカラー画像パターンの場合は、画像濃度の変化だけでなく色味なども変化し、非常に深刻な問題につながる。つまり、感光体の露光部電位を低減し、さらに長期繰り返し印刷における露光部電位変動を日内変動だけでなく、Job内変動を抑制することが要求される。
〔1〕導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体において、前記感光層が下記一般式(1)で表される電荷輸送物質と、下記一般式(2)で表されるアミン化合物とを含有することを特徴とする電子写真感光体。
i)−CH2X
ii)−CH2CH2Y
ただし、X,Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基、またはヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。
〔3〕前記電子写真方法がデジタル方式であって、前記画像露光工程が、前記電子写真感光体上に半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とする光照射によって静電潜像を形成するものであることを特徴とする前記〔2〕項に記載の電子写真方法。
〔4〕前記〔1〕項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段と、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段と、具備することを特徴とする電子写真装置。
〔5〕前記電子写真装置がデジタル方式であって、前記画像露光手段が、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とするものであることを特徴とする前記〔4〕項に記載の電子写真装置。
〔6〕前記電子写真感光体、前記帯電手段、前記現像手段及び前記転写手段を少なくとも備えてなる画像形成要素を複数有するタンデム型の構成とされたことを特徴とする前記〔4〕項又は〔5〕項に記載の電子写真装置。
〔7〕前記中間転写体に転写する転写手段に加えて、中間転写手段を備え、前記転写手段により、前記電子写真感光体上に形成されたトナー画像を前記中間転写体に一次転写して中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、前記中間転写体上の画像を前記記録材上に二次転写することを特徴とする前記〔4〕項乃至〔6〕項の何れか1項に記載の電子写真装置。
〔8〕前記記録材上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像であって、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録材上に一括で二次転写することを特徴とする前記〔7〕項に記載の電子写真装置。
〔9〕前記〔1〕項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段、前記電子写真感光体表面をクリーニングするクリーニング手段及び前記トナー画像を記録材に直接転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段の中から選ばれる少なくとも一つと、を具備することを特徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジ。
また本発明によれば前記電子写真感光体を用いることにより、画像濃度や色味の変化が少ない、すなわち画質一貫性に優れた画像出力が可能な電子写真方法、電子写真装置、及び電子写真装置用プロセスカートリッジが提供される。
図1は、上記のように、本発明の電子写真感光体の構成を表わす断面図であり、導電性支持体(31)上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層(33)が設けられている。
図2は、本発明の電子写真感光体の別の構成例を示す断面図であり、導電性支持体(31)上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層(35)と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層(37)とが、積層された構成をとっている。
図3は、本発明の更に別の構成を表す断面図であり、導電性支持体(31)上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層(33)が設けられ、更に感光層表面に保護層(39)が設けられてなる。この場合、保護層(39)に一般式(2)のアミン化合物が含有されても構わない。
図4は、本発明の更に別の構成を表す断面図であり、導電性支持体(31)上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層(35)と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層(37)とが積層された構成をとっており、更に電荷輸送層上に保護層(39)が設けられてなる。この場合、保護層(39)に一般式(2)のアミン化合物が含有されても構わない。
電荷発生層(35)は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生層(35)には、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、他のフタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等が挙げられる。これら電荷発生物質は単独で用いても2種以上混合して用いても構わない。
必要に応じて用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質100重量部に対し0〜500重量部、好ましくは10〜300重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前、分散後のどちらでも構わない。
電荷発生層(35)は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等の種々の添加剤が含まれていても良い。
塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
電荷発生層(35)の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.1〜2μmである。
以下に一般式(1)で表される電荷輸送物質の好ましい例を挙げる。表中のR1、R2、R3、R4およびR5は一般式(1−2)の各部位に当たる。但し、本発明は、これらの化合物に限定されるわけではない。
i)−CH2X
ii)−CH2CH2Y
ただし、X,Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基、またはヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。
以下に一般式(2)で表されるアミン化合物の好ましい例を挙げる。但し、本発明は、これらの化合物に限定されるわけではない。
これらの原因は明らかではないが、一因として一般式(2)で表されるアミン化合物は優れた耐ガス性を有していることが挙げられる。これは一般式(2)で表されるアミン化合物はアミノ基の塩基性が強く、このことが酸化性ガスに対する電荷輸送物質の変質を防止できる理由であると考えられる。その上、酸化防止剤と異なり、電荷がトラップしやすい極性基を持たず、またそれ自身が電荷輸送性を有するために、比較的大量に添加しても露光部電位や残留電位を上昇させる影響を低減できるものと推測される。
電荷輸送層(37)中の前記一般式(1)で表される電荷輸送物質の含有量は、結着樹脂100重量部に対し、30〜200重量部とすることが好ましい。前記一般式(I)で表される電荷輸送物質の含有量が30重量部より少ないと、残留電位が上昇するなど電気特性が悪化する。他方、200重量部より多いと、耐摩耗性等の機械特性が低下する。
さらに、前記一般式(1)で表される電荷輸送物質と他の電荷輸送物質とを混合して用いることもできる。この場合、前記一般式(1)で表される電荷輸送物質と他の電荷輸送物質の含有比率は、(前記一般式(I)で表される電荷輸送物質):(他の電荷輸送物質)=50:50〜95:5の範囲が好ましく、より好ましくは70:30〜95:5の範囲である。
電荷輸送物質には、電子輸送物質と正孔輸送物質とがある。
電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
これらの電荷輸送物質は単独で、又は2種以上混合して用いられる。
電荷輸送層の膜厚は、50μm以下が好ましく、解像度・応答性の点から25μm以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム(特に帯電電位等)により異なるが、5μm以上が好ましい。
感光層(33)は、電荷発生物質、電荷輸送物質及び結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成できる。感光層(33)は一般式(1)で表される電荷輸送物質と一般式(2)で表されるアミン化合物を含有する。また、必要により可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
単層型の感光層(33)においても、前述の積層構成の感光層(電荷発生層、電荷輸送層)に用いられる材料(電荷発生材料、電荷輸送材料、結着樹脂)を同様に用いることができる。
また単層構成の感光層(33)の場合には、高感度化のために電荷輸送物質として、前述の電子輸送物質を併用することが好ましい。
前記一般式(1)で表される電荷輸送物質の含有量は、結着樹脂100質量部に対し、30〜200重量部とすることが好ましい。また電子輸送物質の含有量は結着樹脂100重量部に対し、30〜200重量部とすることが好ましい。
また前記一般式(2)で表されるアミン化合物の含有量は、電荷輸送物質100重量部に対し、アミン化合物が1〜30重量部とすることが好ましい。
また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
保護層の形成法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の従来方法を用いることができるが、特に塗膜の均一性の面からスプレーコートがより好ましい。
中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これら樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく一般に用いられる塗布法が採用される。なお、中間層の厚さは0.05〜2μm程度が適当である。
(a)フェノ−ル系化合物
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾ−ル、ブチル化ヒドロキシアニソ−ル、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノ−ル、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネ−ト]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコ−ルエステル、トコフェロ−ル類など。
N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなど。
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネ−ト、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネ−ト、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネ−トなど。
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
(a)リン酸エステル系可塑剤
リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリフェニルなど。
フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチルなど。
トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−n−オクチル、オキシ安息香酸オクチルなど。
アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−n−ヘキシル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−n−オクチル、アジピン酸−n−オクチル−n−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−n−オクチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−2−エトキシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−n−オクチルなど。
オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリンなど。
アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチルなど。
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシルなど。
ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチラートなど。
塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチルなど。
ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステルなど。
p−トルエンスルホンアミド、o−トルエンスルホンアミド、p−トルエンスルホンエチルアミド、o−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−N−エチルアミド、p−トルエンスルホン−N−シクロヘキシルアミドなど。
クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−2−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−n−オクチルデシルなど。
ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、2−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチルなど。
(a)炭化水素系化合物
流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、低重合ポリエチレンなど。
(b)脂肪酸系化合物
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸など。
(c)脂肪酸アミド系化合物
ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレインアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミドなど。
(d)エステル系化合物
脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステルなど。
(e)アルコール系化合物
セチルアルコール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロールなど。
(f)金属石けん
ステアリン酸鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなど。
(g)天然ワックス
カルナバロウ、カンデリラロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、モンタンロウなど。
(h)その他
シリコーン化合物、フッ素化合物など。
(a)ベンゾフェノン系
2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ4−メトキシベンゾフェノンなど。
フェニルサルシレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートなど。
(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ3’−ターシャリブチル5’−メチルフェニル)5−クロロベンゾトリアゾールなど。
エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、メチル2−カルボメトキシ−3−(パラメトキシ)アクリレートなど。
ニッケル(2,2’チオビス(4−t−オクチル)フェノレート)ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェートなど。
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−4−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ〔4,5〕ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなど。
本発明に係る電子写真装置は、上述した電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段と、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を記録材に転写する転写手段と、を具備するものであり、さらに必要に応じて適宜選択したその他の手段を具備してなる。その他の手段としては、例えばクリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段等が挙げられる。
次に、図面を用いて本発明に係る電子写真装置および電子写真方法について、具体例を挙げて詳細に説明する。
図5は、本発明の電子写真装置及び電子写真方法を説明するための概略図であり、本発明に係る電子写真装置の第1の実施の形態における構成を示す概略図である。
図5において、感光体(1)は上述した本発明に係る電子写真感光体である。感光体(1)はドラム状の形状をしているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。
図5に示す態様においては、ドラム状の感光体(1)が不図示の駆動手段により図中反時計周りに回転させられ、感光体(1)周辺に設けられた各手段により電子写真方法で画像が形成される。以下、電子写真方法の各工程の順に従い説明する。
先ず、帯電手段としての帯電チャージャ(3)により、感光体(1)表面が一様に帯電させられる。帯電チャージャ(3)は、感光体(1)や現像用のトナーの特性に応じて従来公知のものの中から適宜採用すればよく、感光体(1)表面を所定の極性(正帯電もしくは負帯電)に所定の電位に帯電せしめるものであればいずれも適用可能である。帯電チャージャ(3)としては例えば、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャー)、帯電ローラ等が挙げられる。
次に、一様に帯電した感光体(1)の表面には、画像露光手段としての画像露光部(5)により静電潜像が形成される。画像露光部(5)としては例えば、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用いることができ、発光ダイオードまたは半導体レーザを用いることが好ましい。そして、画像露光の際には所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを感光体(1)と画像露光部(5)との間に配置することができる。
感光体(1)の表面に形成された静電潜像は、トナーを用いて、現像手段としての現像ユニット(6)により現像される。即ち、現像ユニット(6)により静電潜像が現像されて可視像であるトナー画像が形成される。現像ユニット(6)は、使用するトナーに応じて従来公知のものの中から適宜採用すればよい。現像ユニット(6)としては例えば、一成分現像方式、二成分現像方式等が挙げられ、さらに夫々において磁性トナー用、非磁性トナー用のものがある。
さらに、感光体(1)上に担持されたトナー画像は、感光体(1)の回転に伴い転写手段としての転写チャージャ(10)まで搬送される。転写チャージャ(10)としては、前述の帯電チャージャ(3)と同様のものを適用することができるが、図5に示されるように転写チャージャ(10)と分離チャージャ(11)を併用したものが効果的である。
さらに、転写効率を向上させるために、転写チャージャ(10)よりも(感光体(1)の回転方向に対して)上流側に転写前チャージャ(7)を設け、トナー画像にプレチャージすることが好ましい。転写チャージャ(7)としては、前述の帯電チャージャ(3)と同様のものを適用することができる。
一方、感光体(1)と転写チャージャ(10)とが対向する位置には、記録材としての転写紙(9)がレジストローラ(8)等により、当該転写紙(9)の所望の位置にトナー画像が転写されるように搬送される。
そして、感光体(1)上のトナー画像と転写紙(9)とが対向した位置において、転写チャージャ(10)によりトナー画像が転写紙(9)に転写される。
尚、トナー画像が転写された転写紙(9)は、感光体(1)に伴って回転することで分離爪(12)に到達し、この分離爪(12)により感光体(1)の表面から分離され、さらに説明を省略する搬送、定着の工程を経て電子写真装置外に排出される。
ここで、転写チャージャ(10)による転写および分離爪(12)による転写紙(9)の分離の後の感光体(1)の表面には、転写紙(9)に転写しきれなかったトナー画像、所謂転写残トナーや紙粉などの付着物が存在する。このため、クリーニング手段であるファーブラシ(14)及びクリーニングブレード(15)により感光体(1)表面から付着物を除去する。クリーニング手段としては、上記ファーブラシ(14)及びクリーニングブレード(15)の他、マグファーブラシなど従来公知のものを用いることができ、さらにはファーブラシのみ或いはクリーニングブレードのみを用いることもできる。尚、クリーニング効率を向上させるために、クリーニング手段に供する前にクリーニング前チャージャ(13)によりプレチャージすることが好ましい。クリーニング前チャージャ(13)としては、前述の帯電チャージャ(3)と同様のものを適用することができる。
クリーニング手段により表面から付着物が取り除かれた感光体(1)は、さらに除電手段である除電ランプ(2)の光照射により表面が除電されることで一連の電子写真方法による画像形成プロセスを終える。この一連の電子写真方法による画像形成プロセスを繰り返すことで複数の記録材に画像形成することが可能である。
除電手段としては従来公知のものを適用可能であり、例えば除電ランプ(2)として、前述の画像露光部(5)と同様のものを適用することができる。
また、画像露光部(5)に用いた各種の光源は、図5に示される形態に用いられることに限定されるものではなく、他に光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、或いは前露光などの工程に用いることができる。
図6は、本発明に係る電子写真装置の第2の実施の形態における構成を示す概略図である。
感光体(21)は少なくとも感光層(表示せず)を有しており、駆動ローラ(22a)、(22b)により駆動され、帯電手段である帯電器(23)による帯電、画像露光手段である光源(24)による画像露光、現像手段である現像(図示せず)、転写手段である転写チャージャ(25)を用いる転写、光源(26)によるクリーニング前露光、クリーニング手段であるクリーニングブラシ(27)によるクリーニング、除電手段である光源(28)による除電が繰返し行なわれる。図6においては、感光体(21)(勿論この場合は支持体が透光性である)に導電性支持体(表示せず)側よりクリーニング前露光の光照射が行なわれる。
一方、光を照射する工程としては、画像露光、クリーニング前露光、除電露光が図示されているが、他に、転写前露光、像露光のプレ露光、及びその他公知の光を照射する工程を設けて、感光体(21)に光照射を行うこともできる。
更に、本発明を適用したフルカラー電子写真装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。
図7は本発明に係る電子写真装置の第3の実施の形態における構成を示す概略図である。
図7において、潜像担持体であるドラム状の感光体(56)は、図中反時計回りに回転駆動されながら、その表面がコロトロンやスコロトロンなどを用いる帯電手段である帯電チャージャ(53)によって一様帯電させられた後、図示しない画像露光手段であるレーザ光学装置から発せられるレーザ光Lの走査を受けて静電潜像を担持する。この走査はフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報に基づいてなされるため、感光体ドラム(56)上にはイエロー、マゼンタ、シアン又はブラックという単色用の静電潜像が形成される。感光体ドラム(56)の図中左側には、リボルバ現像ユニット(50)が配設されている。これは、回転するドラム状の筺体の中に現像手段であるイエロー現像器、マゼンタ現像器、シアン現像器、ブラック現像器を有しており、回転によって各現像器を感光体ドラム(56)に対向する現像位置に順次移動させる。なお、イエロー現像器、マゼンタ現像器、シアン現像器、ブラック現像器は、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを付着せしめて静電潜像を現像するものである。感光体ドラム(56)上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の静電潜像が順次形成され、これらはリボルバ現像ユニット(50)の各現像器によって順次現像されてイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像となる。
ここで、前記記録材上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録材上に一括で二次転写する構成とすることができる。
図8は、本発明に係る電子写真装置の第4の実施の形態における構成を示す概略図である。本実施の形態は、中間転写ベルト(87)を有するタンデム方式の電子写真装置であり、感光体ドラム(80)を各色で共有させるのではなく、各色用の感光体ドラム(80Y)、(80M)、(80C)、(80Bk)を備えている。また、現像ユニット(現像手段)(82)、ドラムクリーニングユニット(クリーニング手段)(85)、除電ランプ(除電手段)(83)、ドラムを一様帯電せしめる帯電ローラ(帯電手段)(84)、バイアスローラ(二次転写手段)(86)も、各色用のものを備えている。なお、図7に示したプリンタではドラム一様帯電手段として帯電チャージャ(53)を設けていたが、この装置では帯電ローラ(84)を設けている。また、中間転写ベルト(87)をクリーニングするためのベルトクリーニングユニットとして、ファーブラシ(94)が配設されている。
この他、レジストローラ対(88)、記録材としての紙(89)、二次転写手段である紙転写バイアスローラ(90)、転写ベルト(91)、搬送ベルト(92)及び定着ユニット(93)が配設されているが、上述した第3の実施の形態と重複するため説明を省略する。
タンデム方式では、各色の潜像形成(画像露光工程)や現像を並行して行うことができるため、リボルバ式よりも画像形成速度を遙かに高速化させることができる。
以上に示すような画像形成装置は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込んでもよいが、プロセスカートリッジの形でそれらの装置内に組み込んでもよい。プロセスカートリッジとは、感光体(16)を内蔵し、この他に帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段及び除電手段から選ばれる少なくとも1つの手段を含んだ1つの装置(部品)である。
プロセスカートリッジの形状等は多種多様であるが、一般的な例として、図9に示すものが挙げられる。
図9は、本発明に係るプロセスカートリッジの一実施の形態の構成を示す概略図である。
本実施の形態では、電子写真感光体(16)と、帯電手段としての帯電チャージャ(17)と、画像露光手段としての画像露光部(19)と、現像手段としての現像ローラ(20)と、クリーニング手段としてのクリーニングブラシ(18)とを具備するものである。
・二酸化チタン粉末(石原産業社製、タイベークCR−EL): 400部
・メラミン樹脂(大日本インキ社製、スーパーベッカミンG821−60): 65部
・アルキッド樹脂(大日本インキ社製、ベッコライトM6401−50): 120部
・2−ブタノン: 400部
・下記構造のフルオレノン系ビスアゾ顔料: 12部
・ポリビニルブチラール(ユニオンカーバイド社製、XYHL): 5部
・2−ブタノン: 200部
・シクロヘキサノン: 400部
・ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成社製): 10部
・例示化合物No.3の電荷輸送物質: 9部
・前記式(IIa)のアミン化合物: 1部
・テトラヒドロフラン: 100部
Job内変動の評価は、最初に表面電位計を用いて感光体の露光部電位(VL)を測定し、続けて50枚連続印刷を1Jobとして、それを10回繰り返した後再度露光部電位を測定し、〈繰り返し印刷後のVL〉−〈最初のVL〉をJob内変動として評価した。また、計測値のほか、そのプロセスで使用する上で補正可能な範囲か否かについての判定結果を示す。
・Job内変動の判定基準
◎:問題ないレベル。
○:若干変化が認められるが、補正できる範囲で問題にならないレベル。
△:変化が明らかに認められ、若干許容範囲を超えたレベル。
×:変化が大きく、問題視されるレベル。
結果を表3に示す。
・図10に示す粉末XDスペクトルを有するチタニルフタロシアニン: 8部
・ポリビニルブチラール(BX−1): 5部
・2−ブタノン: 400部
◎電荷輸送層塗工液
・ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成社製): 10部
・電荷輸送物質: 8部
・アミン化合物: 0.5部
・テトラヒドロフラン: 100部
◎電荷輸送層塗工液
・ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成社製): 10部
・電荷輸送物質: 8部
・アミン化合物: 2部
・テトラヒドロフラン: 100部
実施例1において式(IIa)のアミン化合物を加えない以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.17を作製、評価した。結果を表6に示す。
実施例1において式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(4)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.18を作製、評価した。結果を表6に示す。
実施例1において式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(5)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.19を作製、評価した。結果を表6に示す。
実施例1において式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(6)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.20を作製、評価した。結果を表6に示す。
実施例1において式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(7)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.21を作製、評価した。結果を表6に示す。
実施例11において電荷輸送物質を下記構造式(8)の化合物に変更した以外は実施例11と同様にして、電子写真感光体No.22を作製、評価した。結果を表7に示す。
実施例11において電荷輸送物質を下記構造式(9)の化合物に変更した以外は実施例11と同様にして、電子写真感光体No.23を作製、評価した。結果を表7に示す。
実施例11において電荷輸送物質を下記構造式(10)の化合物に変更した以外は実施例11と同様にして、電子写真感光体No.24を作製、評価した。結果を表7に示す。
一方、前記一般式(2)で表されるアミン化合物を含まない比較例1や、一般式(2)で表されるアミン化合物以外の他のアミン化合物を用いた比較例2〜4の場合には、初期の画像品質は良好であるが、繰り返し使用による画像劣化を抑えることはできていない。
比較例5のアミン化合物を用いた場合には繰り返し使用後も良好な画像が得られるが、Job内変動を抑えることはできず、同一画像を連続出力するような場合には画像濃度や色味の変化が生じてしまうことが分かる。
比較例6〜8は他の電荷輸送物質と組み合わせた場合であり、繰り返し使用後の画像劣化は僅かであるが、こちらの場合もJob内変動を抑えることはできていない。
以上から、本発明によれば長期の繰り返し使用に対しても感光体特性が安定し、更にJob内変動も抑制し、高画質画像が長期に渡って安定に得られる電子写真感光体を提供することができる。
また本発明によれば前記電子写真感光体を用いることにより、画像濃度や色味の変化が少ない、すなわち画質一貫性に優れた画像出力が可能な電子写真方法、電子写真装置、及び電子写真装置用プロセスカートリッジが提供される。これにより、一般オフィス領域から、SOHO領域あるいは軽印刷領域において要求される有機感光体の更なる高耐久化、高安定化に対応することができる。
31 導電性支持体
33 感光層
35 電荷発生層
37 電荷輸送層
39 保護層
(図5について)
1 感光体
2 除電ランプ
3 帯電チャージャ
5 画像露光手段(画像露光部)
6 現像ユニット
7 転写前チャージャ
8 記録材搬送手段
9 記録材(転写紙)
10 転写手段(転写チャージャ)
11 分離チャージャ
12 分離爪
13 クリーニング前チャージャ
14 クリーニング手段(ファーブラシ)
15 クリーニング手段(クリーニングブレード)
(図6について)
21 感光体
22a 駆動ローラ
22b 駆動ローラ
23 帯電手段(帯電器)
24 画像露光手段(光源)
25 転写手段(転写チャージャ)
26 クリーニング前露光手段
27 クリーニング手段(クリーニングブラシ)
28 除電手段(光源)
(図7について)
50 リボルバ現像ユニット
53 帯電チャージャ
54 除電手段(除電ランプ)
55 クリーニング手段(ドラムクリーニングユニット)
56 潜像担持体(ドラム状感光体)
57 転写手段(中間転写バイアスローラ)
58 中間転写ベルト
59a 張架ローラ
59b 二次転写バックアップローラ
59c ベルト駆動ローラ
60 記録材(転写紙)
61 レジストローラ対
62 転写ベルト
63 転写バイアスローラ
64 搬送ベルト
65 定着ユニット
(図8について)
80 感光体ドラム
80Y 各色用の感光体ドラム
80M 各色用の感光体ドラム
80C 各色用の感光体ドラム
80Bk 各色用の感光体ドラム
81 露光光源
82 現像ユニット(現像手段)
83 除電ランプ(除電手段)
84 帯電ローラ(帯電手段)
85 ドラムクリーニングユニット(クリーニング手段)
86 バイアスローラ(二次転写手段)
87 中間転写ベルト
88 レジストローラ対
89 記録材(記録紙)
90 二次転写手段(紙転写バイアスローラ)
91 転写ベルト
92 搬送ベルト
93 定着ユニット
94 ベルトクリーニングユニット(ファーブラシ)
(図9について)
16 感光体
17 帯電チャージャ
18 クリーニング手段(クリーニングブラシ)
19 画像露光部
20 現像手段(現像ローラ)
Claims (9)
- 請求項1に記載の電子写真感光体表面を帯電させる帯電工程と、前記電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光工程と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体を介して記録材に転写する転写工程と、を繰り返し行うことを特徴とする電子写真方法。
- 前記電子写真方法がデジタル方式であって、前記画像露光工程が、前記電子写真感光体上に半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とする光照射によって静電潜像を形成するものであることを特徴とする請求項2に記載の電子写真方法。
- 請求項1に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段と、
前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段と、を具備することを特徴とする電子写真装置。 - 前記電子写真装置がデジタル方式のものであって、前記画像露光手段が、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とするものであることを特徴とする請求項4に記載の電子写真装置。
- 前記電子写真感光体、前記帯電手段、前記現像手段及び前記転写手段を少なくとも備えてなる画像形成要素を複数有するタンデム型の構成とされたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の電子写真装置。
- 前記中間転写体に転写する転写手段に加えて、中間転写手段を備え、前記転写手段により、前記電子写真感光体上に形成されたトナー画像を前記中間転写体に一次転写して中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、前記中間転写体上の画像を前記記録材上に二次転写することを特徴とする請求項4乃至6の何れか1項に記載の電子写真装置。
- 前記記録材上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像であって、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録材上に一括で二次転写することを特徴とする請求項7に記載の電子写真装置。
- 請求項1に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段、前記電子写真感光体表面をクリーニングするクリーニング手段及び前記トナー画像を記録材に直接転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段の中から選ばれる少なくとも一つと、を具備することを特徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジ。
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