JP3144342B2 - 電子写真用感光体、その製造方法及びこの感光体を用いた電子写真プロセス - Google Patents
電子写真用感光体、その製造方法及びこの感光体を用いた電子写真プロセスInfo
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- JP3144342B2 JP3144342B2 JP12373197A JP12373197A JP3144342B2 JP 3144342 B2 JP3144342 B2 JP 3144342B2 JP 12373197 A JP12373197 A JP 12373197A JP 12373197 A JP12373197 A JP 12373197A JP 3144342 B2 JP3144342 B2 JP 3144342B2
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
- G03G5/08207—Selenium-based
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- Inorganic Chemistry (AREA)
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- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速、高解像度の
電子写真用応用機器の複写機、プリンタ、ファクシミリ
等の心臓部として使用される電子写真用感光体(以下単
に「感光体」とも称する)に関する。
電子写真用応用機器の複写機、プリンタ、ファクシミリ
等の心臓部として使用される電子写真用感光体(以下単
に「感光体」とも称する)に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真用応用機器の複写機、プリン
タ、ファクシミリ等は、年々高速化、高画質化(高解像
度)へと指向されている。従来、複写速度40ppm〜
100ppm、分解能(解像度)240dpi以下の機
器では、耐刷性の優位なSe系感光体の、As2Se3を
感光材料として有する感光体が広く採用されている。か
かる感光体の場合、感光層の膜厚は高帯電現像(約1,
000V)に対応して画像欠陥の出にくい60〜80μ
mの膜厚タイプで製造されていた。
タ、ファクシミリ等は、年々高速化、高画質化(高解像
度)へと指向されている。従来、複写速度40ppm〜
100ppm、分解能(解像度)240dpi以下の機
器では、耐刷性の優位なSe系感光体の、As2Se3を
感光材料として有する感光体が広く採用されている。か
かる感光体の場合、感光層の膜厚は高帯電現像(約1,
000V)に対応して画像欠陥の出にくい60〜80μ
mの膜厚タイプで製造されていた。
【0003】かかる感光体は、図1に示す電子写真用応
用機器の複写プロセスの代表例において、帯電部1の暗
所で帯電させ、露光部2で画像情報に従った光を当て電
位を減衰させて、感光体表面に静電潜像を形成させてい
る。次いで、この静電潜像に現像部3で現像剤を付着さ
せ、画像を可視化している。しかる後、転写部4でこの
可視化した画像を用紙に転写し、定着部5で定着させて
いる。この一連の複写プロセスによりコピーができあが
る。
用機器の複写プロセスの代表例において、帯電部1の暗
所で帯電させ、露光部2で画像情報に従った光を当て電
位を減衰させて、感光体表面に静電潜像を形成させてい
る。次いで、この静電潜像に現像部3で現像剤を付着さ
せ、画像を可視化している。しかる後、転写部4でこの
可視化した画像を用紙に転写し、定着部5で定着させて
いる。この一連の複写プロセスによりコピーができあが
る。
【0004】前記プロセスの静電潜像を形成する過程に
おいて、プロセスが高速になるほど、即ち感光体の回転
速度が高くなるほど感光体表面に当たる光量は少なくな
るので、より高感度の感光体が求められる。また、感光
体表面の電位が露光してから減衰が完了するまでにある
時間(電位減衰完了時間)がかかるので、プロセスを高
速にするためには所要の速さの光応答性が要求される。
つまり従来の感光体では、高速化に伴い露光から現像ま
での時間が短くなった場合、電位の減衰が完了しないう
ちに現像工程に入ることがある。その影響により画像に
濃淡が出る等の乱れが生じるので、画質が低下するとい
う問題が生ずる。
おいて、プロセスが高速になるほど、即ち感光体の回転
速度が高くなるほど感光体表面に当たる光量は少なくな
るので、より高感度の感光体が求められる。また、感光
体表面の電位が露光してから減衰が完了するまでにある
時間(電位減衰完了時間)がかかるので、プロセスを高
速にするためには所要の速さの光応答性が要求される。
つまり従来の感光体では、高速化に伴い露光から現像ま
での時間が短くなった場合、電位の減衰が完了しないう
ちに現像工程に入ることがある。その影響により画像に
濃淡が出る等の乱れが生じるので、画質が低下するとい
う問題が生ずる。
【0005】かかる帯電電位の減衰は、図2に示す感光
体の模式的断面構造から分かるように、帯電した感光体
表面に光が当たると感光体の内部に正および負の電荷輸
送キャリヤーが発生し、それぞれが与えられた帯電界方
向の表面側および基体側へと移動し、電荷が中和される
ことにより完了する。このキャリヤーの移動時間が前記
電位減衰完了時間(光応答性)を決定している。
体の模式的断面構造から分かるように、帯電した感光体
表面に光が当たると感光体の内部に正および負の電荷輸
送キャリヤーが発生し、それぞれが与えられた帯電界方
向の表面側および基体側へと移動し、電荷が中和される
ことにより完了する。このキャリヤーの移動時間が前記
電位減衰完了時間(光応答性)を決定している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の高
感度感光体では、前記キャリヤーの移動速度が遅くて電
位減衰完了時間が長く(光応答性が悪く)、これが原因
で画質の低下を招いていた。
感度感光体では、前記キャリヤーの移動速度が遅くて電
位減衰完了時間が長く(光応答性が悪く)、これが原因
で画質の低下を招いていた。
【0007】また、ある一定の電位減衰完了時間を確保
するためには感光体の外径を大きくする必要があるが、
複写機と感光体との関係から製造上限界があった。
するためには感光体の外径を大きくする必要があるが、
複写機と感光体との関係から製造上限界があった。
【0008】更に、今日、高画質化への対応として現像
剤を微粒子化して解像度(分解能)を向上させる傾向に
あるが、従来の感光層の膜厚では厚過ぎて、発生した電
荷輸送キャリヤーの横方向への移動量が無視できず、画
像のにじみ、ぼけの原因となり、切れの悪い画質となっ
ていた。なお、薄膜タイプの感光体を製造しようとして
も、基板表面加工を切削加工で行う場合には表面粗さR
maxが0.8〜12μmと大きくなることから、切削
時のバリ等が障害となり、画像上白点、黒点が出やす
く、実用化は不可能とされてきた。
剤を微粒子化して解像度(分解能)を向上させる傾向に
あるが、従来の感光層の膜厚では厚過ぎて、発生した電
荷輸送キャリヤーの横方向への移動量が無視できず、画
像のにじみ、ぼけの原因となり、切れの悪い画質となっ
ていた。なお、薄膜タイプの感光体を製造しようとして
も、基板表面加工を切削加工で行う場合には表面粗さR
maxが0.8〜12μmと大きくなることから、切削
時のバリ等が障害となり、画像上白点、黒点が出やす
く、実用化は不可能とされてきた。
【0009】そこで本発明の目的は、電子写真用応用機
器の高速化、高画質化へ十分に対応し得る、画像欠陥の
出ない高光応答性および高解像度の感光体を提供するこ
とにある。
器の高速化、高画質化へ十分に対応し得る、画像欠陥の
出ない高光応答性および高解像度の感光体を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の感光体は、導電性基体上に形成された感光
層が、Asを36〜40重量%含有するAs2Se3合金
にヨウ素が1,000〜20,000ppm添加されて
なり、かつ該感光層の膜厚が30〜50μmであること
を特徴とするものである。
に、本発明の感光体は、導電性基体上に形成された感光
層が、Asを36〜40重量%含有するAs2Se3合金
にヨウ素が1,000〜20,000ppm添加されて
なり、かつ該感光層の膜厚が30〜50μmであること
を特徴とするものである。
【0011】前記電子写真用応用機器は、帯電位800
V以下の低帯電現像で使用されることが好ましい。
V以下の低帯電現像で使用されることが好ましい。
【0012】また、前記導電性基体の表面粗さRmax
は、0.5μm以下であることが好ましい。
は、0.5μm以下であることが好ましい。
【0013】さらに、前記感光層の蒸着後に、100〜
200℃にて30〜80分間加熱処理が施されているこ
とが好ましい。
200℃にて30〜80分間加熱処理が施されているこ
とが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】複写速度100ppm以上、解像
度300dpi以上の高速、高画質の電子写真用応用機
器に搭載される本発明の感光体は、耐刷性の優位なSe
系感光体であり、感光材料としてAs2Se3を使用し、
常法に従い蒸着処理を施して感光層を積層させることが
できる。
度300dpi以上の高速、高画質の電子写真用応用機
器に搭載される本発明の感光体は、耐刷性の優位なSe
系感光体であり、感光材料としてAs2Se3を使用し、
常法に従い蒸着処理を施して感光層を積層させることが
できる。
【0015】かかる高速化、高画質化対応として、高感
度、高光応答性の感光体を得るには、Asを36〜40
重量%、好ましくは36〜38重量%含有するAs2S
e3感光層にヨウ素を1,000〜20,000pp
m、好ましくは2,000〜10,000ppm添加す
る。As2Se3感光層のAs含量が36重量%未満だと
感度が悪くなり、一方40重量%を超えると電荷保持率
が悪くなる。また、ヨウ素の添加量が1,000ppm
未満だと感光層内部にドーピングされる量が少なく高光
応答性についての効果が出ず、一方20,000ppm
を超えると感光層の電気抵抗が下がるため、暗減衰が大
きくなり、帯電位が低くなることにより、静電特性全般
が悪くなる。
度、高光応答性の感光体を得るには、Asを36〜40
重量%、好ましくは36〜38重量%含有するAs2S
e3感光層にヨウ素を1,000〜20,000pp
m、好ましくは2,000〜10,000ppm添加す
る。As2Se3感光層のAs含量が36重量%未満だと
感度が悪くなり、一方40重量%を超えると電荷保持率
が悪くなる。また、ヨウ素の添加量が1,000ppm
未満だと感光層内部にドーピングされる量が少なく高光
応答性についての効果が出ず、一方20,000ppm
を超えると感光層の電気抵抗が下がるため、暗減衰が大
きくなり、帯電位が低くなることにより、静電特性全般
が悪くなる。
【0016】また、本発明においては、高解像度を得る
ために感光層の膜厚を30〜50μm、好ましくは30
〜40μmとする。この膜厚が30μm未満では層が薄
過ぎて画像上白点、黒点が出やすくなり、一方50μm
を超えると相対的に電荷輸送キャリヤーの横方向への移
動量が大きくなり、画像のにじみ、ぼけといった切れの
悪い画質原因となる。
ために感光層の膜厚を30〜50μm、好ましくは30
〜40μmとする。この膜厚が30μm未満では層が薄
過ぎて画像上白点、黒点が出やすくなり、一方50μm
を超えると相対的に電荷輸送キャリヤーの横方向への移
動量が大きくなり、画像のにじみ、ぼけといった切れの
悪い画質原因となる。
【0017】本発明においては、使用する電子写真用応
用機器の帯電位を800V以下(膜厚当たりの帯電位
(VO/L)が16V/μm以下)の低帯電現像とする
こととの組み合わせにより、画像欠陥の出現を、より完
全に抑えることができる。
用機器の帯電位を800V以下(膜厚当たりの帯電位
(VO/L)が16V/μm以下)の低帯電現像とする
こととの組み合わせにより、画像欠陥の出現を、より完
全に抑えることができる。
【0018】また、本発明においては、前記感光層が形
成される円筒状導電性基体の表面粗さ(最大高さ)Rm
axを0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下に鏡
面加工にすることによっても、より画像欠陥を抑えるこ
とができる。かかる鏡面加工は、例えば、切削加工で鏡
面用バイトを使うことにより行うことができる。また、
前記円筒状導電性基体の材質としては、アルミニウム、
ニッケル、SUS等を用いることができる。
成される円筒状導電性基体の表面粗さ(最大高さ)Rm
axを0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下に鏡
面加工にすることによっても、より画像欠陥を抑えるこ
とができる。かかる鏡面加工は、例えば、切削加工で鏡
面用バイトを使うことにより行うことができる。また、
前記円筒状導電性基体の材質としては、アルミニウム、
ニッケル、SUS等を用いることができる。
【0019】更に、本発明の感光体においては、感光層
の蒸着後に、100〜200℃にて30〜80分間加熱
処理を施することにより、より感度を高めることができ
る。なお、従来の製造方法では、蒸着後暗所に放置する
程度で特別なことはしていなかった。
の蒸着後に、100〜200℃にて30〜80分間加熱
処理を施することにより、より感度を高めることができ
る。なお、従来の製造方法では、蒸着後暗所に放置する
程度で特別なことはしていなかった。
【0020】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。 試験例1 高速、高解像度用感光体として、As38重量%のAs
2Se3合金にヨウ素をそれぞれ無添加、2,000pp
m添加、10,000ppm添加の3種類の感光層材料
を使用して、該感光層の膜厚が40μmおよび70μm
の2種類、合計で6種類の感光体を製造した。尚、基体
のRmaxは0.8〜1.0μm、感光層の蒸着後の熱
処理はなしとした。
する。 試験例1 高速、高解像度用感光体として、As38重量%のAs
2Se3合金にヨウ素をそれぞれ無添加、2,000pp
m添加、10,000ppm添加の3種類の感光層材料
を使用して、該感光層の膜厚が40μmおよび70μm
の2種類、合計で6種類の感光体を製造した。尚、基体
のRmaxは0.8〜1.0μm、感光層の蒸着後の熱
処理はなしとした。
【0021】上述のようにして製造した感光体につい
て、電荷輸送キャリヤーの移動速度と、複写速度150
ppm(周速度600mm/s)、解像度600dpi
および帯電位700Vのプリンタでの画質について評価
した。製造した感光体のキャリヤー移動度の測定結果と
速度を下記の表1に示す。
て、電荷輸送キャリヤーの移動速度と、複写速度150
ppm(周速度600mm/s)、解像度600dpi
および帯電位700Vのプリンタでの画質について評価
した。製造した感光体のキャリヤー移動度の測定結果と
速度を下記の表1に示す。
【0022】
【表1】 *S=μ・V/L
【0023】画像品質の評価結果を下記の表2に示す。
なお、表中、○印は良好、△印は普通、×印は不良を表
す。
なお、表中、○印は良好、△印は普通、×印は不良を表
す。
【0024】
【表2】
【0025】前記表1および表2から、As2Se3感光
体でヨウ素の添加量が多くかつ薄膜タイプになるほど、
電荷輸送キャリヤーの速度が高く、即ち光応答性が向上
し、また、高速プリンタによる画像品質結果では、解像
度、にじみ等が改善されることが分かる。
体でヨウ素の添加量が多くかつ薄膜タイプになるほど、
電荷輸送キャリヤーの速度が高く、即ち光応答性が向上
し、また、高速プリンタによる画像品質結果では、解像
度、にじみ等が改善されることが分かる。
【0026】試験例2 高速、高解像度用感光体として、Asが38重量%のA
s2Se3合金にヨウ素をそれぞれ無添加と10,000
ppm添加の2種類の感光層材料を使用して、該感光層
の膜厚が40μm、基体の表面粗さRmaxが0.8〜
1.0μmと0.3μm以下の2種類、合計で4種類の
感光体を製造した。尚、感光層の蒸着後の熱処理はなし
とした。ここで、基体のRmax0.8〜1.0μmの
加工方法は、旋盤による切削加工で刃先の形状が円形の
Rバイトを使用したが、基体のRmax0.3μm以下
の加工方法は、旋盤による切削加工で刃先の形状が平ら
な天然ダイヤの平バイトを使用した。
s2Se3合金にヨウ素をそれぞれ無添加と10,000
ppm添加の2種類の感光層材料を使用して、該感光層
の膜厚が40μm、基体の表面粗さRmaxが0.8〜
1.0μmと0.3μm以下の2種類、合計で4種類の
感光体を製造した。尚、感光層の蒸着後の熱処理はなし
とした。ここで、基体のRmax0.8〜1.0μmの
加工方法は、旋盤による切削加工で刃先の形状が円形の
Rバイトを使用したが、基体のRmax0.3μm以下
の加工方法は、旋盤による切削加工で刃先の形状が平ら
な天然ダイヤの平バイトを使用した。
【0027】上述のようにして製造した感光体につい
て、キャリヤー移動速度と、複写速度150ppm(周
速度600mm/s)、解像度600dpiおよび帯電
位700Vのプリンタでの画質(にじみ、解像度等)お
よび画像欠陥について評価した。製造した感光体のキャ
リヤー移動度の測定結果と速度を下記の表3に示す。
て、キャリヤー移動速度と、複写速度150ppm(周
速度600mm/s)、解像度600dpiおよび帯電
位700Vのプリンタでの画質(にじみ、解像度等)お
よび画像欠陥について評価した。製造した感光体のキャ
リヤー移動度の測定結果と速度を下記の表3に示す。
【0028】
【表3】 *S=μ・V/L
【0029】画像品質の評価結果を下記の表4に示す。
なお、表中、○印は良好、△印は普通を表す。
なお、表中、○印は良好、△印は普通を表す。
【0030】
【表4】
【0031】前記表3から、As2Se3感光体でヨウ素
の添加量が多くなるほど電荷輸送キャリヤーの速度が高
くなり光応答性が向上することが分かる。また前記表4
から、高速プリンタによる画像品質結果では、ヨウ素添
加の感光体の方が解像度、にじみ等が改善され、更に基
体表面粗さRmaxが0.3μm以下の方が画像欠陥が
少ないことが分かる。
の添加量が多くなるほど電荷輸送キャリヤーの速度が高
くなり光応答性が向上することが分かる。また前記表4
から、高速プリンタによる画像品質結果では、ヨウ素添
加の感光体の方が解像度、にじみ等が改善され、更に基
体表面粗さRmaxが0.3μm以下の方が画像欠陥が
少ないことが分かる。
【0032】試験例3 高速、高解像度用感光体として、As38重量%のAs
2Se3合金にヨウ素をそれぞれ無添加、10,000p
pm添加の2種類の感光体材料を使用して、膜厚が40
μmの感光層を基体表面に蒸着し、その後150℃の恒
温槽に60分間放置して加熱処理を施した。尚、基体の
Rmaxは0.8〜1.0μmとした。
2Se3合金にヨウ素をそれぞれ無添加、10,000p
pm添加の2種類の感光体材料を使用して、膜厚が40
μmの感光層を基体表面に蒸着し、その後150℃の恒
温槽に60分間放置して加熱処理を施した。尚、基体の
Rmaxは0.8〜1.0μmとした。
【0033】上述のようにして製造した感光体につい
て、電荷輸送キャリヤー移動速度と、感度について測定
した。更に、複写速度200ppm(周速度800mm
/s)、解像度600dpiおよび帯電位700Vのプ
リンタでの画質(濃度、解像度等)について評価した。
製造した感光体のキャリヤー移動度の測定結果と速度を
下記の表5に示す。
て、電荷輸送キャリヤー移動速度と、感度について測定
した。更に、複写速度200ppm(周速度800mm
/s)、解像度600dpiおよび帯電位700Vのプ
リンタでの画質(濃度、解像度等)について評価した。
製造した感光体のキャリヤー移動度の測定結果と速度を
下記の表5に示す。
【0034】
【表5】 *S=μ・V/L
【0035】感度測定結果と画像品質(濃度、解像度、
にじみ等)の評価結果を下記の表6に示す。なお、表中
の感度測定は、1μJ/cm2の露光量を照射した時の
露光電位(明部電位)を示す。従って、電位が低くなる
ほど感度が高く、高感度になっていることを示す。ま
た、表中、○印は良好、△印は普通、×印は不良を表
す。
にじみ等)の評価結果を下記の表6に示す。なお、表中
の感度測定は、1μJ/cm2の露光量を照射した時の
露光電位(明部電位)を示す。従って、電位が低くなる
ほど感度が高く、高感度になっていることを示す。ま
た、表中、○印は良好、△印は普通、×印は不良を表
す。
【0036】
【表6】
【0037】前記表5から、As2Se3感光体でヨウ素
の添加量が多くなるほどキャリヤーの速度が高くなり光
応答性が向上することが分かる。また、前記表6から、
加熱処理を施すことにより感度が高くなり、また超高速
プリンタにおける画像品質結果では、濃度、解像度、に
じみ等が改善されることが分かる。
の添加量が多くなるほどキャリヤーの速度が高くなり光
応答性が向上することが分かる。また、前記表6から、
加熱処理を施すことにより感度が高くなり、また超高速
プリンタにおける画像品質結果では、濃度、解像度、に
じみ等が改善されることが分かる。
【0038】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の感光
体においては、光応答性および解像度が向上し、画像欠
陥を生ずることなく電子写真用応用機器の高速化、高画
質化へ十分に対応することができる。
体においては、光応答性および解像度が向上し、画像欠
陥を生ずることなく電子写真用応用機器の高速化、高画
質化へ十分に対応することができる。
【図1】電子写真用応用機器の複写プロセスを示す説明
図である。
図である。
【図2】感光体の模式的断面図である。
1 帯電器 2 露光部 3 現像部 4 転写部 5 定着部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−342262(JP,A) 特開 平2−282265(JP,A) 特開 平2−189556(JP,A) 特開 昭60−204263(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 5/00 - 5/16
Claims (4)
- 【請求項1】 導電性基体上に形成された感光層が、A
sを36〜40重量%含有するAs2Se3合金にヨウ素
が1,000〜20,000ppm添加されてなり、か
つ該感光層の膜厚が30〜50μmであることを特徴と
する電子写真用感光体。 - 【請求項2】 前記電子写真用応用機器が帯電位800
V以下の低帯電現像で使用される請求項1記載の電子写
真用感光体を用いた電子写真プロセス。 - 【請求項3】 前記導電性基体の表面粗さRmaxが
0.5μm以下である請求項1記載の電子写真用感光
体。 - 【請求項4】 前記感光層の蒸着後に、100〜200
℃にて30〜80分間加熱処理が施されている請求項1
記載の電子写真用感光体の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12373197A JP3144342B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 電子写真用感光体、その製造方法及びこの感光体を用いた電子写真プロセス |
DE19820648A DE19820648A1 (de) | 1997-05-14 | 1998-05-08 | Fotoleiter für Elektrofotografie, Verfahren zur Herstellung desselben und elektrofotografisches Verfahren, das diesen verwendet |
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